海上稀井網(wǎng)油田碎屑巖儲集層構(gòu)型特征及儲集層預測
——以珠江口盆地陸豐凹陷L14油田為例

戴建文，張偉，王華，楊嬌，涂乙，李琦

（中海石油（中國）有限公司 深圳分公司，廣東 深圳 518000）

辮狀河三角洲沉積是珠江口盆地古近系陸相沉積體系主要類型之一[1]。受斷裂發(fā)育、砂體疊置關(guān)系復雜、儲集層物性差等因素的影響，古近系陸相油藏的天然能量開發(fā)方式已經(jīng)不能滿足油田開發(fā)的需求，亟需開展基于儲集層構(gòu)型表征的油田開發(fā)模式以及優(yōu)質(zhì)儲集層預測研究，進一步提高油氣采收率，最大限度開發(fā)油氣資源。

自20世紀80年代Allen、Miall等學者對儲集層構(gòu)型層次、要素、模式、沉積機理進行研究以來，從側(cè)重于對露頭和現(xiàn)代沉積的構(gòu)型研究[2-8]，到基于構(gòu)型模式的構(gòu)型要素井間預測[9-14]，再到近年來基于高密度井網(wǎng)、高分辨率地震資料以及現(xiàn)代露頭、沉積模擬的構(gòu)型單元表征及剩余油分布研究[15-20]，河流相儲集層構(gòu)型一直是油氣儲集層的研究熱點。海上稀井網(wǎng)油田的井距遠大于單個儲集層構(gòu)型單元發(fā)育的規(guī)模，是儲集層構(gòu)型表征的難點。

本文以珠江口盆地陸豐凹陷L14 油田文昌組文五段儲集層為例，采用分頻RGB 融合、相位轉(zhuǎn)換、地震反演約束屬性建模等方法，從建立高分辨率層序地層格架入手，通過劃分構(gòu)型級次和識別構(gòu)型單元表征古河道儲集層構(gòu)型。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合低孔低滲儲集層物性特征和主控因素，對古近系辮狀河三角洲儲集層分布規(guī)律進行研究，以期為海上稀井網(wǎng)油田地質(zhì)研究及開發(fā)井網(wǎng)調(diào)整提供指導。

1 地質(zhì)概況

珠江口盆地是發(fā)育于燕山運動期花崗巖和中生代褶皺基底之上的新生代大陸邊緣裂陷型盆地，盆地的形成、演化與太平洋板塊向歐亞板塊的俯沖碰撞、印度板塊與歐亞板塊的碰撞及南海擴張有關(guān)[15]。陸豐凹陷位于珠江口盆地珠Ⅰ坳陷東部，東西兩側(cè)分別與海豐凸起和惠陸低凸起連接，南鄰東沙隆起，北接北部斷階帶，發(fā)育多個雁行式展布的正斷層，以北東—南西向邊界大斷裂為主，與北西西—南東東向斷裂體系共同控制了洼隆相間的構(gòu)造格局（圖1）。

陸豐凹陷古近紀可分為裂陷階段、熱沉降階段和斷層活化階段，其中，裂陷階段可細分為裂陷Ⅰ幕、裂陷Ⅱ幕和裂陷Ⅲ幕，文昌組沉積時期對應裂陷Ⅱ幕。文昌組自下而上可分為文六段—文一段共6 段，文五段沉積時期對應湖盆初始發(fā)育時期，地形較為平緩，沉積水體較淺。文五段沉積時期惠陸低凸起和陸豐東低凸起供源強烈，在陸豐9洼斷階帶、陸豐13東洼、陸豐15洼和陸豐13南斜坡發(fā)育了大面積的辮狀河三角洲沉積[21]。陸豐5 洼、陸豐7 主洼、陸豐7 南洼發(fā)育多個小規(guī)模的扇三角洲—淺湖沉積體系。文五段儲集層為辮狀河三角洲沉積，巖性以巖屑石英砂巖為主，其次為長石石英砂巖，少量巖屑砂巖；孔隙類型主要為原生粒間孔，其次為粒間溶孔和鑄模孔，孔隙度為10.2%～14.6%，平均為12.4%，滲透率為2.4～41.2 mD，平均為17.1 mD，屬于低孔、低—特低滲儲集層。

2 高分辨率層序地層格架

依據(jù)層序劃分的界面最大原則、同一性原則和等時性原則，可在陸豐凹陷文昌組識別出SQ1—SQ6 共6 個三級層序，分別對應文六段—文一段。文五段對應三級層序SQ2，層序頂界面在地震剖面上表現(xiàn)為上超的接觸關(guān)系，在其內(nèi)部可劃分出低位體系域、湖侵體系域和高位體系域。在三級層序格架構(gòu)建的基礎(chǔ)上，結(jié)合各體系域內(nèi)部巖電特征，從單井劃分到多井對比，對文五段進行高分辨率層序地層劃分，共識別劃分出6 個準層序組，從下至上依次命名為PSS1—PSS6，其中PSS1 和PSS2 對應低位體系域，PSS3 和PSS4 對應湖侵體系域，PSS5 和PSS6 對應高位體系域。準層序組PSS1、PSS2、PSS3、PSS4 和PSS5+PSS6內(nèi)部發(fā)育的砂組分別命名為Z50、Z40、Z30、Z20 和Z10。根據(jù)地層旋回特征，在6 個準層序組內(nèi)識別出20 個準層序（圖2）。零相位地震同相軸與地質(zhì)體的對應關(guān)系并不直觀，且當?shù)刭|(zhì)體厚度小于1/4波長時，頂?shù)捉缑嬖趶娏业母缮嫘聼o法分辨。90°相位地震資料解釋效果更好，其對砂體中心的有效對應區(qū)間是0～3/4波長，因此對初始零相位地震資料進行90°相移，可以更好地刻畫砂體在地震剖面上的橫向展布特征和縱向疊置關(guān)系[22]。

地震反射界面反映出不同時期地層的巖性界面，應用分頻技術(shù)，提取陸豐凹陷L14 油田與地層厚度相當?shù)?0 Hz 單頻地震數(shù)據(jù)體，調(diào)諧效應提高了地震剖面的垂向分辨率[23]，在鉆井分層的標定下，可以實現(xiàn)準層序界面的拾取和閉合解釋。通過多井合成地震記錄標定得出準層序組PSS1 和PSS6 的頂面對應90°相移后的峰谷轉(zhuǎn)換面。因此，可以采用分頻的方法，對準層序組級別地震同相軸全區(qū)閉合，建立區(qū)域高分辨率層序地層格架。

3 沉積微相

陸豐凹陷L14 油田文昌組屬于辮狀河三角洲平原和前緣沉積亞相，其中，辮狀河三角洲平原以辮狀河道為主，前緣以分流河道、分流砂壩和席狀砂為主（圖3）。文五段主要發(fā)育辮狀河道、分流河道和分流砂壩（圖2）。

（1）辮狀河道 辮狀河道沉積由河道砂壩側(cè)向遷移加積形成，每期旋回底部沖刷顯著。下部巖性以砂礫巖和粗砂巖為主，多發(fā)育底沖刷構(gòu)造，呈透鏡體不連續(xù)分布；巖性從下往上由細礫巖、中—粗砂巖、細砂巖和粉砂巖組成，頂部常為粉砂巖、泥巖等泛濫平原沉積，發(fā)育水平層理或小型波狀層理。自然伽馬曲線呈箱形（圖4），反映物源供應充足，測井曲線齒化程度低，指示水流能量穩(wěn)定。

（2）分流河道 分流河道是辮狀河道入湖后在水下的延續(xù)部分，沉積物粒度較粗，主要由砂礫巖組成，泥質(zhì)含量極少，多在5%以下。砂體內(nèi)部往往由若干個下粗上細的砂巖透鏡體相互疊置而成，單個透鏡體從下往上為細礫巖、含礫中—粗砂巖、粗砂巖、中砂巖，頂部可見細砂巖（圖4）；單一透鏡體的厚度一般為0.5～2.0 m，少數(shù)可達5.0 m，橫向延伸數(shù)米即變薄尖滅。由于河道頻繁遷移，砂體中側(cè)積交錯層理極發(fā)育，為其主要的沉積構(gòu)造類型。單期河道自然伽馬曲線呈鐘形，反映水流能量向上逐漸減弱或碎屑物質(zhì)供應量減少，表征水流能量降低。多期河道垂向疊置呈箱形，測井曲線呈微齒化，反映砂體具正韻律特征（圖4）。

（3）分流砂壩 分流砂壩位于辮狀河三角洲前緣分流河道的末端及側(cè)緣，由于湖水的沖刷和簸選作用，泥質(zhì)沉積物被帶走，砂質(zhì)沉積物保存下來。單期分流砂壩砂體底部以中—細砂巖為主，頂部為含礫中—粗砂巖，多發(fā)育小型沙紋層理、平行層理及槽狀交錯層理，概率累計曲線呈兩段式，滾動組分不發(fā)育，整體呈下細上粗的反旋回，自然伽馬曲線為明顯的弱齒化漏斗形，反映水體能量自下而上逐漸增強，物性較好（圖4）。

4 儲集層構(gòu)型表征

以辮狀河三角洲沉積模式和研究區(qū)沉積亞相、微相識別結(jié)果為指導，借助巖心、測井、地震等資料，針對古近系陸相辮狀河三角洲河道直觀可視化程度低、井間不確定性高的特征，提出“層次約束、分級解剖、模式擬合、井震互饋、多維聯(lián)動”的儲集層構(gòu)型表征方法。

4.1 層次約束

儲集層構(gòu)型表征的核心是確定不同級次構(gòu)型單元，低級別構(gòu)型單元的分布受控于高級別構(gòu)型單元[24]。根據(jù)這一思路，在高分辨率層序地層及沉積旋回控制下，對應開發(fā)層系，將構(gòu)型從低至高劃分為三級構(gòu)型單元、四級構(gòu)型單元和五級構(gòu)型單元。三級構(gòu)型單元主要為復合分流砂壩，為一套厚層復合砂體，頂?shù)捉缑婢c泥巖接觸；四級構(gòu)型單元為分流砂壩、分流河道和辮狀河道，厚度為5～10 m；五級構(gòu)型單元為分流砂壩內(nèi)部增生體，其界面為四級構(gòu)型單元內(nèi)部的泥質(zhì)薄夾層。

4.2 分級解剖

分級對構(gòu)型單元進行巖電標定，以確定各種構(gòu)型單元的測井響應特征，是儲集層構(gòu)型表征的重要基礎(chǔ)。分流河道在平面上表現(xiàn)為條帶狀，順物源方向延伸，剖面呈現(xiàn)頂平底凸的形態(tài)，單砂體厚度為2～8 m，平均為5 m。分流砂壩平面形態(tài)呈片狀、朵狀、條帶狀等，剖面上底平頂凸，側(cè)向通常與分流河道伴生，單砂體厚度為2～6 m，平均為4 m。辮狀河道平面上呈條帶狀延伸，單砂體厚度為5～8 m。

在識別儲集層構(gòu)型單元特征的基礎(chǔ)上，進一步對三級構(gòu)型單元和四級構(gòu)型單元進行識別劃分（圖5），明確文五段由3 個三級構(gòu)型單元組成，每個三級構(gòu)型單元內(nèi)部均發(fā)育不同類型和數(shù)量的四級構(gòu)型單元，其中Z10 砂組對應一個三級構(gòu)型單元，主要由分流河道和分流砂壩組成（圖5a）；Z20 砂組和Z30 砂組對應一個三級構(gòu)型單元，主要發(fā)育辮狀河道（圖5b）；Z40 砂組和Z50 砂組對應一個三級構(gòu)型單元，主要發(fā)育辮狀河道（圖5c）。

4.3 模式擬合

陸豐凹陷L14 油田主要物源為陸豐東低凸起，在緩坡帶發(fā)育辮狀河三角洲，洼陷中心發(fā)育湖相沉積，東北部緩坡帶斷裂多，斷裂呈近北東—南西向展布，導致砂體多呈疊置展布，具有復合砂體特征。從沉積模式來看，研究區(qū)文五段儲集層構(gòu)型單元的組合樣式較多，可從多期構(gòu)型單元間的垂向疊置樣式和單期構(gòu)型單元間的側(cè)向拼接樣式2個方面進行研究。

4.3.1 四級構(gòu)型單元垂向疊置樣式

四級構(gòu)型單元主要包括分流砂壩—分流砂壩、分流砂壩—河道及河道—河道3種垂向疊置樣式（圖3），其中，河道包括辮狀河道和分流河道2種構(gòu)型單元。

（1）分流砂壩—分流砂壩垂向疊置 單井上可觀察到兩期分流砂壩疊置。兩期分流砂壩的巖相組合相似，整體上巖性均一。單期分流砂壩的頂部巖性稍粗，與下伏分流砂壩存在一定程度的巖性差異，界面較為清晰。測井曲線為在垂向上疊加的漏斗形。分流砂壩頂部的砂巖向泥巖轉(zhuǎn)變的巖性轉(zhuǎn)換面可作為四級構(gòu)型單元的界面。

（2）分流砂壩—河道垂向疊置 多期河道與分流砂壩主要表現(xiàn)為垂直物源方向近水平疊置的樣式。測井曲線表現(xiàn)為垂向疊加的漏斗形和鐘形。分流砂壩底部較細粒巖石可作為四級構(gòu)型單元的底界面，河道頂部和分流砂壩底部的泥巖段頂面可作為四級構(gòu)型單元的界面，分流砂壩和河道共同組成三級構(gòu)型單元。

（3）河道—河道垂向疊置 單井上可觀察到兩期河道之間的疊置。兩期河道的巖相組合相似，整體上巖性較為均一。單期河道的頂部巖性較細，底部巖性較粗，與下伏河道存在巖性差異，界面較為清晰。自然伽馬曲線和深側(cè)向電阻率曲線顯示為垂向上疊加的鐘形或箱形，上覆河道底部砂巖和下伏河道頂部泥巖之間的巖性轉(zhuǎn)換面可作為四級構(gòu)型單元的界面。

4.3.2 四級構(gòu)型單元側(cè)向拼接樣式

四級構(gòu)型單元側(cè)向拼接樣式主要有分流砂壩—河道切疊和分流砂壩—分流砂壩切疊2種（圖3）。

（1）分流砂壩—河道切疊 砂體以分流砂壩—河道側(cè)向拼接分布。根據(jù)測井曲線旋回性，在構(gòu)型單元識別的基礎(chǔ)上，認為文五段發(fā)育河道和分流砂壩砂體，河道與前一期或同期分流砂壩側(cè)向拼接。

（2）分流砂壩—分流砂壩切疊 砂體以分流砂壩—分流砂壩切疊樣式分布。根據(jù)測井曲線旋回性，在構(gòu)型單元識別的基礎(chǔ)上，可以判別為多期分流砂壩側(cè)向疊置關(guān)系，表現(xiàn)為后一期分流砂壩切疊前一期分流砂壩。

4.4 井震互饋

對于井距遠大于儲集層構(gòu)型單元發(fā)育規(guī)模的海上稀井網(wǎng)油田，儲集層構(gòu)型表征需要借助地震資料，利用地震振幅屬性分頻RGB 融合進行構(gòu)型單元的平面預測。分頻RGB 融合技術(shù)是一種圖像處理分析技術(shù)，將紅、綠、藍三原色賦予3張不同圖像，從而生成1張新圖像，新圖像的信息是3 張原始圖像的綜合反映[25-26]。將分頻RGB 融合技術(shù)和頻譜分解技術(shù)聯(lián)合使用，可以同時表征不同厚度的砂體[27]，結(jié)合地震反演約束巖相建模，可以進一步研究儲集層構(gòu)型單元的平面展布特征。

以Z10 砂組為例，其內(nèi)部砂體主要由分流河道和分流砂壩組成，以辮狀河三角洲沉積模式為指導，結(jié)合單井構(gòu)型單元發(fā)育特征和地震反演約束巖相建模結(jié)果（圖6a），對三級構(gòu)型單元進行平面刻畫，將研究區(qū)劃分為2個三級構(gòu)型單元，寬度為5～7 km，厚度為40～60 m。根據(jù)分頻RGB融合結(jié)果（圖6b），確定辮狀河三角洲的外圍邊緣，結(jié)合孔隙度、滲透率、巖性等平面分布特征進行分流砂壩、分流河道等的刻畫。由三級構(gòu)型單元平面分布可以看出，L14-2 井位于分流砂壩，L14dsa井位于另一個分流砂壩。在同一分流砂壩內(nèi)砂體連通性好，不同分流砂壩之間被分流河道切割（圖6c）。

通過三級構(gòu)型單元平面約束以及孔隙度、滲透率、分頻RGB 融合等指導，確定砂體分布特征，結(jié)合單井、剖面分析，最終完成儲集層構(gòu)型單元單一砂體平面識別劃分（圖6c）。Z10 砂組平面上分為分流河道和分流砂壩，分流河道由西北延伸至東南。陸豐凹陷L14 油田總共分為5 個四級構(gòu)型單元，四級構(gòu)型單元之間被分流河道分隔開，單個四級構(gòu)型單元平面上長3～4 km，寬2～3 km。

4.5 多維聯(lián)動

多維聯(lián)動是指儲集層構(gòu)型單元表征過程中，將一維井眼、二維連井剖面、砂體平面展布特征、三維地質(zhì)模型、三維地震資料等信息相互印證的研究方法[28]。在物源、沉積環(huán)境、構(gòu)造背景等地質(zhì)要素的約束下，辮狀河三角洲的構(gòu)型在三維空間必然呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，以此為依據(jù)，將測井、地震資料反演、分頻RGB 融合等信息體現(xiàn)在地質(zhì)模型中，降低一維井資料和二維地震資料多解性，得到盡可能符合構(gòu)型地質(zhì)模式和實際地層特征的三維模型。

具體而言，多維聯(lián)動就是從研究區(qū)測井、巖心等一維資料出發(fā)，分析辮狀河三角洲沉積模式，結(jié)合三維地震資料構(gòu)建區(qū)域高分辨率層序地層格架，在此基礎(chǔ)上劃分儲集層構(gòu)型單元級次及要素類型，將其應用于地震資料的二維解釋，得到構(gòu)型單元平面展布特征，同時結(jié)合地質(zhì)建模，表征構(gòu)型單元。

5 儲集層分布預測

5.1 儲集層發(fā)育主控因素

通過L14 油田文五段孔隙度和滲透率與礦物組分含量交會分析發(fā)現(xiàn)，儲集層孔隙度和滲透率與石英含量呈正相關(guān)關(guān)系，與長石、巖屑和填隙物含量呈負相關(guān)關(guān)系。石英碎屑是碎屑巖中最為穩(wěn)定的剛性顆粒，使得部分原生孔隙得以保存，因此儲集層物性隨石英含量的增加而變好。長石雖然可以因溶蝕形成次生孔隙，增加儲集層的儲集空間并提高滲透能力，但古近系深層強烈的壓實作用使得長石破碎產(chǎn)生的細小顆粒堵塞孔隙和喉道，從而導致儲集層物性變差。同時，巖屑和填隙物易充填孔隙、堵塞喉道，從而使得孔隙空間變小，滲透能力變差。

3.老年教育需求與供給發(fā)展不平衡。與會專家就當前我國老年教育供給不足問題達成共識：我國老年教育需求旺盛，但供給嚴重不足；老年學歷教育存在著一定的社會需求，但從總體上看，供給嚴重不足。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全國共有老年教育機構(gòu)約6.3萬個，老年學員1000萬人，在學人數(shù)約占老齡人口總數(shù)的4%。實踐表明，無論是從老齡人口基數(shù)還是從滿足人民群眾日益對美好生活的需求看，老年教育的供給嚴重不足。由于體制機制、資源配置、服務模式等方面存在的問題，也導致了老年大學“一座難求”的現(xiàn)象十分普遍。老年教育事業(yè)方興未艾。

通過統(tǒng)計不同四級構(gòu)型單元各礦物組分的含量發(fā)現(xiàn)，在分流砂壩中石英和長石含量高，巖屑和填隙物較少；分流河道和辮狀河道含有較多的泥質(zhì)雜基、碎屑云母等。此外，分流砂壩中碎屑顆粒搬運的距離較長，分選性和磨圓度較好，儲集層物性好；分流河道和辮狀河道中泥質(zhì)雜基、碎屑云母等堵塞孔喉，物性較差。因此，分流砂壩砂體物性最好，平均孔隙度為12.2%，平均滲透率為9.39 mD；分流河道次之，平均孔隙度為10.3%，平均滲透率為2.03 mD；辮狀河道物性最差，平均孔隙度為10.2%，平均滲透率為0.82 mD。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合L14 油田生產(chǎn)資料，建立了研究區(qū)儲集層分類標準（表1）。

表1 陸豐凹陷L14油田文五段儲集層分類標準Table 1.Reservoir classification criteria for Wen 5 member,L14 oilfield,Lufeng sag

5.2 儲集層空間分布

5.2.1 儲集層縱向分布特征

文五段為一套辮狀河三角洲的砂泥互層沉積，且文五段沉積晚期發(fā)育強烈湖侵的中—深湖泥巖沉積，其中夾雜湖底扇砂巖沉積，砂體空間變化快，對比性較差。以Z20 砂組為例，通過順物源方向儲集層剖面可知，Ⅰ類儲集層相對較發(fā)育，多分布在分流砂壩內(nèi)部，連續(xù)性較好。由分流砂壩中心向分流砂壩外緣再到分流砂壩間的分流河道和辮狀河道，儲集層物性逐漸變差，儲集層類型由Ⅰ類向Ⅱ類和Ⅲ類遞變（圖7）。

Z20 砂組Ⅰ類儲集層主要發(fā)育在L14dsa 井區(qū)和L14d井區(qū)，橫向分布在同一期分流砂壩內(nèi)部。L14dsa井區(qū)中部Ⅰ類儲集層厚度超15 m，Ⅱ類儲集層厚度為5～10 m；L14d井區(qū)中部Ⅰ類儲集層厚度約為5 m，Ⅱ類儲集層厚度約為3 m。

總體上，研究區(qū)Ⅰ類儲集層最為發(fā)育，多分布在分流砂壩內(nèi)部，且連續(xù)性較好。其次是Ⅱ類儲集層，主要分布在Ⅰ類儲集層的外緣，連續(xù)性較差。Ⅲ類儲集層與Ⅱ類儲集層伴生，連續(xù)性最差。

5.2.2 儲集層平面展布特征

為刻畫文五段優(yōu)質(zhì)儲集層平面分布，以Z10 砂組為例進行分析，該砂組平面上發(fā)育5 期分流砂壩，呈北西—南東向展布，各分流砂壩間被分流河道切割。L14-2 井鉆遇了中部分流砂壩，L14dsa 井、L14d 井和L14dsb井為側(cè)鉆井，均鉆遇了北部同一分流砂壩。利用地震反演約束屬性建模，得到孔隙度和滲透率平面分布（圖8a、圖8b），結(jié)合儲集層分類標準（表1）和四級構(gòu)型單元平面展布特征（圖6c），刻畫Z10 砂組儲集層分類平面分布（圖8c），Z10砂組平面上發(fā)育5套Ⅰ類儲集層，分別位于各分流砂壩的中部和末端，Ⅰ類儲集層向外側(cè)漸變?yōu)棰蝾悆瘜雍廷箢悆瘜?。Ⅰ類儲集層和Ⅱ類儲集層平面上多呈菱形，Ⅲ類儲集層多分布在辮狀河道內(nèi)，呈條帶狀分布。

6 結(jié)論

（1）研究區(qū)文昌組文五段三級構(gòu)型單元為復合分流砂壩，四級構(gòu)型單元為分流砂壩、分流河道和辮狀河道，五級構(gòu)型單元為分流砂壩內(nèi)部增生體。

（2）L14 油田文昌組文五段儲集層構(gòu)型單元有垂向疊置和側(cè)向拼接2種樣式；三級構(gòu)型單元寬度為5～7 km、厚度為40～60 m，四級構(gòu)型單元平面長3～4 km，寬2～3 km；分流砂壩為主要構(gòu)型單元，不同分流砂壩間通常被辮狀河道或分流河道切割，同一分流砂壩內(nèi)部砂體連通性較好。

（3）L14 油田文昌組文五段低孔低滲儲集層甜點分布主控因素為巖石礦物組分和構(gòu)型單元，其中構(gòu)型單元對儲集層物性影響較大，結(jié)合油田生產(chǎn)將儲集層分為4 類，其中，Ⅰ類儲集層主要發(fā)育在分流砂壩內(nèi)部，連續(xù)性較好；由分流砂壩中心向分流砂壩外緣，再到分流砂壩間的分流河道和辮狀河道，儲集層類型由Ⅰ類向Ⅱ類和Ⅲ類遞變，儲集層物性逐漸變差。