渤海灣盆地砂礫巖儲層特征研究

李換浦

（中海油田服務有限公司油田生產(chǎn)事業(yè)部，天津 300450）

渤海灣海域年產(chǎn)量占據(jù)我國近海年產(chǎn)量60%，是海油產(chǎn)量的主力軍。研究區(qū)東臨渤中凹陷，西接南堡凹陷，北靠石臼凸起，其物源來自北部石臼凸起，物源充沛，整體呈一具斷鼻背景的斷塊構(gòu)造，區(qū)內(nèi)斷裂體系發(fā)育。該地區(qū)是渤海灣盆地近年來發(fā)現(xiàn)的規(guī)模最大、品質(zhì)最優(yōu)的油田之一，新近系館陶組、東二段、東三段均有油氣顯示，其中第一口探井在東三段鉆遇油厚143m，打破了多項渤西探區(qū)鉆井記錄[1]。東三段發(fā)育近緣扇三角洲沉積的近緣陡坡帶砂礫巖儲層，具有油層厚度大、巖性雜、非均質(zhì)性強、規(guī)模大的特點。由于東營組埋深較深，地震分辨率較差，且海上油田鉆井成本遠高于陸地，取芯資料、化驗分析資料等基礎數(shù)據(jù)較少，導致渤海灣中深層砂礫巖儲層的研究受到限制[2]。通過對目的區(qū)的研究，為下一步明確渤海灣東營組砂礫巖儲層沉積環(huán)境、物性特征、主控因素以及有利區(qū)預測提供參考。

1 研究區(qū)沉積特征

渤海灣砂礫巖儲層油藏取得了可喜的發(fā)現(xiàn)，但是由于砂礫巖快速堆積、分選性差、無序排列的特征，具有極大的挑戰(zhàn)，對于沉積環(huán)境、儲層特征缺乏系統(tǒng)的研究。沉積特征的研究首先明確物源特征，研究區(qū)物源較為明確，來自北部石臼凸起，長期的地表抬升，為其提供了充沛的物源，物源近、坡度大，形成近物源的快速堆積，導致砂礫巖扇體之間獨立發(fā)育、相互切疊[3]。

1.1 相標志分析

巖芯以灰色、淺灰色為主，代表還原環(huán)境。巖石類型以巖屑長石砂巖、長石巖屑砂巖為主，礦物類型以長石（21.0%～47.5%，平均含量38.6%）、石英（17.2%～45.8%，平均含量35.5%）、巖屑（16.0%～53.9%，平均含量28.1%）為主，膠結(jié)物以粘土礦物、方解石為主。巖石顆粒具有低成分成熟度、低結(jié)構(gòu)成熟度，分選中等，磨圓以次棱角—次圓狀為主，可見混雜的礫石，表明其近緣沉積特征[4]。沉積構(gòu)造可見鍥狀交錯層理、斜層理、波狀層理以及沖刷面，沉積物無序排列，具有扇三角洲典型的水動力特征。

1.2 沉積微相劃分

以單井沉積微相劃分為依據(jù)，結(jié)合沉積背景、區(qū)域構(gòu)造特征，完成平面沉積微相劃分，扇三角洲可以劃分為3種亞相：扇三角洲平原、扇三角洲前緣、前三角洲，進一步細分成8種微相：扇三角洲平原主水道砂礫巖微相、扇三角洲平原水上泥石流礫巖微相、扇三角洲平原漫洪砂灘微相、扇三角洲前緣辮狀水道砂巖微相、扇三角洲前緣水下泥石流砂礫巖微相、扇三角洲前緣漫溢沙灘微相、前三角洲席狀砂微相、前三角洲泥巖微相（圖1）。每種沉積微相具有其獨特的沉積特征、沉積標志[5]。如主水道砂礫巖微相巖性以砂礫巖、含礫粗砂巖為主，水動力條件強、雜亂排列、底部可見沖刷面；辨狀河水道砂巖微相分選性好、磨圓度好、發(fā)育正韻律、測井曲線呈鐘形或箱形；席狀砂位于扇三角洲最前端，可見砂泥巖互層；扇三角洲前緣水下泥石流砂礫巖微相礫石大小混雜、分選性較差、磨圓度較差，體現(xiàn)重力流特征。

圖1 扇三角洲沉積模式及巖相沉積模式

2 儲層特征

2.1 儲層巖性、物性分析

研究區(qū)砂礫巖厚度發(fā)育較大，砂體厚度集中69～143m，但不同井之間砂地比、物性等差異較大，如B1井東三段鉆遇砂厚320.3m，砂地比91.3%，B2井東三段鉆遇砂厚56.1m，砂地比58.0%，兩者雖然處于同一扇體，但是差異較大。前面已經(jīng)介紹，研究區(qū)東三段巖性以巖屑長石砂巖、長石巖屑砂巖為主，礦物以長石、石英、巖屑為主。通過鏡下微觀觀察，儲層發(fā)育溶蝕粒間孔、粒間孔、溶蝕顆粒孔，內(nèi)部可見伊利石、高嶺石、石英等礦物充填。

收集已鉆井孔隙度、滲透率數(shù)據(jù)，通過圖2可以看出：東三段孔隙度介于10%～15%占比重40.7%，15%～25%占比重59.3%，孔隙度集中10.4%～25.4%，平均15.4%；東三滲透率小于5mD占比重30.8%，5～50mD占比重50.5%，50～500mD占比重17.6%，大于500mD占比重1.1%，滲透率集中1.0～514.7mD，平均48.5mD,由此可見研究區(qū)東三段為低孔、低滲儲層。

圖2 研究區(qū)東三段孔隙度、滲透率分布直方圖

開展研究區(qū)6個扇體的非均質(zhì)性研究，通過圖3可以看出，研究區(qū)非均質(zhì)性強，6D井區(qū)滲透率53.9mD，1井區(qū)滲透率55.0mD,5D井區(qū)滲透率15.6mD，2井區(qū)11.5mD，4井區(qū)滲透率8.1mD，3井區(qū)滲透率4.8mD。6D井區(qū)、1井區(qū)、5D井區(qū)物性條件強于2井區(qū)、3井區(qū)、4井區(qū)，不同扇體物性差異較大。

圖3 研究區(qū)不同扇體滲透率分布直方圖

2.2 儲層主控因素分析

開展不同巖性與孔隙度、滲透率的相關性分析，可以看出砂礫巖孔隙度、滲透率＜細砂巖＜含礫砂巖＜中粗砂巖，巖性對其儲層具有主控作用，砂礫巖多為特低滲儲層，而中粗砂巖多為中高滲儲層。分別開展其毛細血管壓力曲線分析，中粗砂巖表現(xiàn)為中粗歪度，物性較好。

3 儲層有利區(qū)預測

對于砂礫巖而言，利用地震數(shù)據(jù)進行儲層預測是目前最直接、最有效手段[6]，通過提取地震敏感屬性，完成對不同期次砂礫巖發(fā)育規(guī)模的分析，同時可以識別出砂礫巖發(fā)育的程度，從而實現(xiàn)對砂礫巖半定性分析。如圖4所示，Ⅰ期砂礫巖規(guī)模大于Ⅱ期，且Ⅰ期集中在1井附近，而Ⅱ期則砂礫巖集中在1井兩側(cè)。

圖4 兩個期次砂礫巖均方根屬性圖（左，Ⅰ期；右，Ⅱ期）

利用砂巖厚度與井點敏感屬性值進行擬合，可以實現(xiàn)對砂礫巖厚度的定量預測。如圖5所示，主槽水道（虛線表示）砂體厚度較薄，為風險儲層區(qū)域，而主槽水道兩側(cè)為優(yōu)勢儲層，建議下一步加大對優(yōu)質(zhì)儲層的勘探程度。

圖5 砂巖厚度等值線圖

4 結(jié)論

首先明確了研究區(qū)沉積環(huán)境為退積型扇三角洲，可以劃分為3種亞相：扇三角洲平原、扇三角洲前緣、前三角洲，進一步細分成8種微相：扇三角洲平原主水道砂礫巖微相、扇三角洲平原水上泥石流礫巖微相、扇三角洲平原漫洪砂灘微相、扇三角洲前緣辮狀水道砂巖微相、扇三角洲前緣水下泥石流砂礫巖微相、扇三角洲前緣漫溢沙灘微相、前三角洲席狀砂微相、前三角洲泥巖微相。

研究區(qū)東三段儲層巖性類型以巖屑長石砂巖、長石巖屑砂巖為主，礦物類型以長石、石英、巖屑為主；孔隙度集中10.4%～25.4%，平均15.4%，滲透率集中1.0～514.7mD，平均48.5mD,由此可見研究區(qū)東三段為低孔、低滲儲層；研究區(qū)不同扇三角洲之間孔隙度、滲透率差異較大，同一個扇體之間物性差異也較大，6D井區(qū)、1井區(qū)、5D井區(qū)物性條件強于2井區(qū)、3井區(qū)、4井區(qū)；開展不同巖性下孔隙度—滲透率交會分析，認為巖性對其儲層具有主控作用，砂礫巖多為特低滲儲層，而中粗砂巖多為中高滲儲層。提出利用地震屬性對砂礫巖進行有利區(qū)預測，可以實現(xiàn)對砂礫巖規(guī)模、發(fā)育程度、發(fā)育中心的半定性分析，利用砂厚與井點敏感屬性值擬合，實現(xiàn)對砂礫巖砂厚定量分析，最后實現(xiàn)有利區(qū)預測，為下一步勘探指明方向。