古珠江三角洲岩性油藏主控因素分析——以惠西南地区为例*

丁　琳， 杜家元， 张昌民， 罗　明， 牛胜利， 陈玲玲

(1.中海石油(中国)有限公司 深圳分公司，广东 广州 510240； 2.长江大学“油气资源与勘探技术”教育部重点实验室,湖北 武汉 430100)



古珠江三角洲岩性油藏主控因素分析
——以惠西南地区为例*

丁琳1,2， 杜家元1,2， 张昌民2， 罗明1， 牛胜利1， 陈玲玲1

(1.中海石油(中国)有限公司 深圳分公司，广东 广州 510240； 2.长江大学“油气资源与勘探技术”教育部重点实验室,湖北 武汉 430100)

摘要：在总结珠江口盆地岩性油气藏勘探历程的基础上，指出岩性油藏勘探所面临的问题主要为有效储层、有效圈闭及有效充注的识别。针对以上问题，通过古珠江三角洲陆架区域岩性油气藏勘探实践，以勘探程度较高的惠西南地区为例，提出了古珠江三角洲岩性油藏的主控因素：“富洼优相控带”、“两面分级控砂”、“两线耦合控圈”、“断砂顺脊控藏”，并指出以成藏为驱动的岩性油藏的连片性勘探是获得岩性油藏大储量的关键。

关键词：古珠江三角洲； 惠西南地区； 岩性油藏； 主控因素

引用格式：丁琳， 杜家元， 张昌民，等：古珠江三角洲岩性油藏主控因素分析——以惠西南地区为例[J]. 中国海洋大学(自然科学版)， 2016, 46(4)： 96-102.

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进入21世纪,全球盆地勘探目标发生了战略性转型, 从以寻找构造型油气藏为主转变为以寻找隐蔽的地层岩性型油气藏为主。地层岩性油气藏勘探属于用常规勘探手段难以发现的油气圈闭类型，以非构造圈闭为主，与地层不整合、岩性岩相变化、储层物性差异等因素有关。对于构造勘探相对成熟区、勘探领域面临转型阶段，地层岩性油气藏勘探是探区勘探发展的重要领域。岩性地层油气藏比构造油气藏更具隐蔽性，成藏规律更复杂，在1960—1970 年代有学者认为油气受烃源岩分布的控制，进而提出了“源控论”[1]，其理论主要运用于大庆及渤海湾盆地，适用于资源评价和区域勘探阶段，主要以环洼勘探为原则。后来在研究渤海湾断陷盆地油气藏聚集规律时，发现油气总是分布在二级构造带中,纵向叠置，成群成带展布,于是提出 “带控论”[2],即优选有利的二级构造带的勘探思路，其理论主要运用于渤海湾盆地的坳陷以及断陷湖盆，适用于勘探中期，兼顾多层系、多种类油气藏。21世纪初，随着地层岩性油气藏勘探领域的逐渐深入，“相控论”[3]占据主导地位，指出油气的成藏和分布受有利相带控制。

珠江口盆地是南中国海的重要含油气盆地，自投产以来累计生产原油2亿余吨，其中80%以上的产量来自古珠江三角洲沉积体系。经过30多年的勘探，珠江口盆地内富烃凹陷中具有一定规模的构造圈闭均已钻探，新发现油气藏的储量也越来越小，为了解决严峻的后续储量接替问题，珠江口盆地勘探思路必须向新领域拓展。勘探实践表明与岩性圈闭相关的油气藏占总储量的50%以上，因此岩性油气藏是盆地转型阶段最现实、最有潜力的勘探领域之一[4]。到目前为止，珠江口盆地岩性油藏的勘探主要集中在新近系陆架区域，尤以勘探比较成熟的惠西南地区为最[5-7]。

惠西南地区包括珠江口盆地惠州凹陷西南部及东沙隆起(见图1)。发生在距今10～5Ma的东沙运动引起盆地沉降，同时使东沙隆起持续上隆，造成了新近系古珠江三角洲地层后期抬升，沉积方向由下倾变为上倾，为形成上倾尖灭岩性圈闭提供了有利的构造背景条件。目前，绝大部分的钻井和在生产的油田都集中在这两个区域，主要勘探目的层为珠江组的L系列、K系列砂体以及韩江组的H系列砂体，累计生产原油超过1.5×104万m3，是珠江口盆地油气富集带之一。

1古珠江三角洲岩性油藏勘探历程

珠江口盆地古珠江三角洲岩性油气藏的勘探从主观上分为被动和主动进行岩性油气藏勘探2个阶段*施和生，王英民，刘豪，等．珠江口盆地惠州地区中新统地层岩性圈闭形成条件分析及勘探方向预测，内部资料，2005*施和生，杜家元，张昌民，等. 古珠江三角洲体系及地层岩性圈闭勘探潜力研究，内部资料，2010，被动岩性油气藏的发现主要发生在珠江口盆地构造油气藏勘探过程中，在开发阶段通过钻井证实的，如位于东沙隆起的HZ32-3油田K22油藏以及HZ26-1油田K08、K30油藏，由此认识到古珠江三角洲体系具备发育岩性油气藏的地质条件。从2003年开始，随着周边富烃凹陷中具有一定规模的构造圈闭钻探完毕，珠江口盆地开始主动进行岩性油气藏的勘探，在此时期，主要分为以下3个阶段：①2003—2005年为临摹式岩性油气藏勘探阶段，参照已经发现的岩性油气藏的构造和沉积特征，通过经验类比，针对单个圈闭开展相似的岩性油气藏目标评价，这一时期根据在地震反射剖面上特征与HZ32-3构造K22砂体反射特征相似的特点，钻探了HZ27-3构造K22层，钻探结果证实K22层为岩性气藏，探明储量23.9×108m3[4]；②2006—2010年为圈闭驱动油气藏勘探阶段，以沉积层序为控制，在区域三级层序格架内搜索地质体，以单个圈闭为核心进行目标评价，随着老油田滚动勘探工作的深入，在东沙隆起上相继发现并探明了一批岩性油藏，其中HZ25-8构造的L30up层，获得日产174m3的工业油流，再次证实了岩性油气藏是珠江口盆地增储上产的新领域；③2011年以来为成藏驱动油气藏勘探阶段，在优势油气汇聚带，以区域的砂体上倾尖灭线为控制，针对连片岩性油气藏分带成片开展复式目标评价。现今在惠州西南部地区初步形成了HZ26-8—HZ33-1岩性油气藏连片区、HZ21-1W—HZ21-1岩性油气藏连片区以及HZ25-8—HZ25-3岩性油气藏连片区，这3个岩性油藏连片区新增储量合计6534.51万m3(见图1)。

图1　惠西南地区构造纲要简图及地层柱状图

根据陆上岩性油藏成功的勘探经验，岩性油藏一般都成群连片发育[8-13]。古珠江三角洲陆架区域的岩性油藏勘探最终阶段也是定位到以连片思维来寻找岩性油气藏。在本地区，岩性油藏勘探过程中面临的问题主要有以下几个方面：①有效储层的识别。岩性圈闭是由岩性变化形成的圈闭，岩性变化多数表现为渐变特征，储层物性影响了储层的储集空间和有效性。识别既能形成岩性圈闭，又具有优质储集能力的储层是能形成有商业产能岩性油藏的基础，也是当前面临的一大挑战；②有效圈闭的落实。地质体不等于岩性圈闭，岩性圈闭既要有储集空间，又要能形成封堵。勘探实践表明，纯的岩性体对形成圈闭的条件要求很严格，必须是在泥岩背景下岩性体四周都有尖灭的条件下才能形成。有构造背景的砂岩尖灭体成为岩性圈闭的可能相对简单，只需要砂体在上倾方向的尖灭点有效即可形成很好的构造-岩性圈闭；③油气有效充注的确定。岩性圈闭并不等于岩性油气藏，岩性圈闭相对的封闭性使得其对油气充注强度的要求更高，只有处于油气高充注强度的路径上的岩性圈闭才具有好的成藏条件。另外，珠江口盆地东部地区目前开发的储量80%位于新近系上构造层，具有“下生上储”的成藏特点[14]，分析有效储层、有效圈闭和有效充注的主要影响因素，才能实现岩性油藏勘探的大连片和大储量。

针对制约古珠江三角洲陆架区域岩性油藏勘探的问题，笔者以勘探程度较高的惠西南地区为例，结合岩性油藏的勘探实践，提出了以成藏为驱动的岩性油气藏连片性勘探的研究思路，在研究过程中从选带、定砂、识圈和成藏方面系统总结了古珠江三角洲岩性油藏的主控因素。

2古珠江三角洲岩性油藏主控因素分析

2.1 富洼优相控带

目前，在惠西南地区已发现的岩性油气藏主要位于东沙隆起区及HZ21-1构造区，东沙隆起北侧紧邻富生烃洼陷HZ26洼，其生烃强度达到1837.6×104t/km2，HZ21-1构造区为继承性隆起周边被3个富生烃洼陷所环绕。在研究过程中逐步认识到岩性油气藏多形成于富烃洼陷周缘，只有在富烃洼陷中，油气充注能力较强的优势油气汇聚区与不同类型的优势相带相叠合，才能构成岩性油气藏形成的有利带。笔者提出在富烃洼陷的油气充注指向有利区，寻找分布稳定、储集物性良好及具备一定封闭条件的沉积相带为主的岩性圈闭发育区域。

古珠江三角洲沉积时期，总体上为一个海侵背景。随着海平面上升，三角洲朵叶体随之发生退覆，研究表明，三角洲前缘相带是最有利于发育岩性圈闭的优势相带。惠西南由南向西分布着HZ26洼、XJ30洼和XJ24洼三个富生烃洼陷，在其周缘已有在生产油田17个，具有丰富的油气资源。勘探目的层L系列在惠西南以古珠江三角洲平原沉积为主；K系列发育三角洲前缘沉积主要分布在惠西南中部，另外，三角洲前缘沉积前端还大量发育一系列呈北东向条带状孤立砂体；在H系列沉积时期，古珠江三角洲前缘沉积主要发育在惠西南西部，中部条带砂较珠江组时期少。根据富烃洼陷周边有利于发育岩性圈闭的相带特点，可将岩性圈闭有利发育带划分为3个，惠西南西部的浅层尖灭砂带、惠西南中部尖灭砂叠置带以及惠西南东部的条带砂分布带(见图2)。这些能形成尖灭的砂体在垂向上也具有很好的叠置关系，可进行垂向立体式勘探。

图2　惠西南岩性圈闭有利发育带

2.2 两面分级控砂

经典层序地层学认为，三级层序界面对砂体的发育起控制作用，层序界面附近往往是砂体最有利的发育地区[14]，但是，有利的储集砂体并不一定都能形成有利的岩性圈闭，寻找有利的岩性圈闭发育段不仅要寻找砂岩发育的有利部位，而且应当具备一定的圈闭条件。在含砂率较高的相带，三级层序界面附近虽然砂岩发育，但由于砂体连续性强，难以发生尖灭，并不利于岩性圈闭的形成，要在海泛面泥岩增多的部位寻找能发生尖灭的砂体，这些砂体由于被泥岩覆盖，顶封条件好，往往也是岩性油气藏发育的有利地区，因此，应该在三级层序内部的海泛面附近寻找有利形成岩性圈闭的砂体；在含砂率较低的相带，虽然具有较好的封闭条件，但储集砂体不够发育，有利砂体往往出现在层序界面附近，因此，应当在三级层序界面附近寻找能形成有产能的岩性圈闭的砂体。根据这一规律，提出了“两面分级控砂”的观点并在勘探实践中得到验证。

惠州25-8油田L30up油藏是一个分布在东沙隆起凸起背景上的岩性油藏，构造整体向西倾，东部高部位靠岩性尖灭线与构造线叠合形成构造-岩性圈闭。分析砂体成因认为，L系列地层砂岩百分含量总体较高，特别在层序界面之上分布的砂体L40厚度较大，横向分布连续，缺乏砂体尖灭条件，L30up为三级层序内靠近次级海泛面的一套砂体，与之下发育的一系列向盆地方向推进的砂体组L30LOW形成退积关系，由于靠近海泛面，泥岩含量增多，砂体横向连通性变差，极易发生尖灭，具有形成岩性圈闭的条件，油田内钻井证实H1和H2井钻遇到了较厚的L30up砂体，而H3和H4井上则没有钻遇到L30up砂体，说明此砂体横向相变为泥岩(见图3)。

图3　HZ25-8油田L30up砂体沉积模式

2.3两线耦合控圈

古珠江三角洲沉积体系中的岩性圈闭多为构造凸起背景下的构造-岩性圈闭，岩性尖灭线和构造等值线在构造地质图上的交切是形成岩性圈闭的关键，岩性尖灭线与构造等值线的耦合关系决定了岩性圈闭面积。在研究中发现，当岩性尖灭线与构造等值线在构造上倾方向相交时，圈闭的最大范围为砂岩尖灭线与能构成封闭的最深构造等值线所围区域；当岩性尖灭线与构造等值线在构造下倾方向相交时，若砂岩尖灭线与构造等值线围成封闭区域中有凸起时，也可形成构造和岩性的复合圈闭。构造等值线与岩性尖灭线之间的耦合是形成有效岩性圈闭油气藏的重要因素。另外，若砂体被断层切割，则岩性圈闭的有效性还取决于断层面封堵的有效性。

同时，根据沉积体平面分布的特性，注意到砂体的沉积边界在区域上具有某一个方向的延续性，当砂体沉积边界与区域上构造背景交切，沿着沉积边界的不同的构造部位，可叠合成不同的岩性圈闭。在K22砂体的沉积微相图上可以明显看到一条沿着北东向延伸的沉积边界线，也是由砂岩突变为泥岩的相变尖灭边界，在这条尖灭线上，连片分布了一系列岩性圈闭由南向北依次排列，其中HZ32-3构造是经过钻井证实的K22岩性油藏，HZ21-1W构造是经过钻井证实的K22岩性凝析气藏，HZ26-2E及HZ26-43E构造K22岩性圈闭是未来要钻探的有利目标(见图4)。

2.4断砂顺脊控藏

新近系岩性油气藏具有“下生上储”的特点，岩性圈闭成藏与油源断层、砂体以及构造脊等要素有关。油气的垂向运移主要依靠油源断裂的发育程度，油气经油源断层沟通至新近系之后，其横向的疏导规律是决定岩性圈闭是否能聚集油气的重要因素。本文充分参考了陆上岩性油气藏成功的勘探经验， 将“汇聚梁”、“构造脊”、“分隔槽”、“发散谷”等概念[15-19]引入到本地区岩性油气藏勘探研究中，指出临近富烃洼陷的油气只能顺着“汇聚梁”或“构造脊”等成藏脊向圈闭内运移，处于不同成藏脊之上的圈闭形成的成藏系统也不同，从而形成不同的油水系统，位于成藏脊之上的岩性圈闭才有可能成藏(见图5)。结合本地区岩性圈闭分布特点，提出了“断砂顺脊控藏”岩性油气藏成藏模式，同时说明油源断层的存在是形成“下生上储”岩性油藏的关键；晚期活化断层和侧向输导的有利砂体控制岩性油藏的有效性，油气沿构造成藏脊向低势区的运移汇聚保证了岩性圈闭对油气的捕获，形成岩性油气藏。

图4　沿K22砂体尖灭线连片分布的岩性圈闭群

3连片岩性油藏实例分析

HZ26-8构造紧邻HZ26洼富生烃洼陷(见图1)，位于HZ26洼中深湖相油气往东沙隆起优势运移的构造脊上，是惠州油区最有利的油气聚集区之一。珠江组L系列砂体在HZ26-8地区处于三角洲前缘沉积位置，地层整体向着东沙隆起东部逐渐减薄，L10low沉积体整体呈一个楔形，L系列砂体具备向东尖灭的条件(见图6)。研究认为，主要目的层L10low发育在海侵体系域，靠近最大海泛界面MFS18.5，同时其也位于一个次级海泛面FS之上，是一套不断前积的沉积体中的其中一组砂体(见图5)，沉积微相为远砂坝，顺物源方向逐渐尖灭为泥岩，其岩性尖灭线与西倾的构造线叠合形成一个面积为46.6km2岩性圈闭，在圈闭的局部高点处Z1和Z2钻井证实L10low为油层，2012年在这一圈闭的低部位钻探探井Z3及其侧钻井Z4，前者钻遇油水界面，后者构造位置稍微偏高而钻遇了油层，且与之前构造高点钻遇的油层属于同一油水系统，表明L10low岩性油藏大面积连片分布，计算探明地质储量732.0万m3(见图7)。

图5　惠西南地区成藏脊控制油气分布

图6　L10low沉积体地震反射特征(沿FS面拉平后)

4结论

(1)以成藏为驱动的岩性油气藏勘探将油气运移和相带分析结合，继承并发展了以前单纯以相带寻找岩性圈闭为目的的勘探方式，针对本地区新近系岩性圈闭“下生上储”的油藏类型的勘探，具有更实际的勘探指导意义。

图7　L10low砂体油藏剖面图

(2)“富洼优相控带”、“两面分级控砂”、“两线耦合控圈”、“断砂顺脊控藏”的勘探思路指出在临近富烃洼陷、在沉积相带上具有尖灭优势区域为岩性油气藏勘探的有利区带；有利砂体的分布由层序界面或海泛面控制，与层序或体系域内总体的砂岩百分含量有关；岩性尖灭线和构造线是形成岩性圈闭的两大重要因素，顺着区域性岩性尖灭线，岩性圈闭在平面上可成排分布；通源断层、横向疏导砂体及成藏脊的存在是“下生上储”型岩性圈闭成藏的关键因素。

(3)岩性油气藏横向上在不同构造位置具有连片分布特征，纵向上在不同的优势相带可形成主体式岩性油气藏勘探区，连片式勘探也是岩性油气藏形成规模储量的关键。

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责任编辑徐环

Analysis on Main Controlling Factors of Lithologic Reservoir of Pearl River Delta:A Case from Southwest HuiZhou District, Pearl River Mouth Basin

DING Lin1, 2， DU Jia-Yuan1, 2， ZHANG Chang-Min2， LUO Ming1， NIU Sheng-Li1， CHEN Ling-Ling1

(1.Shenzhen Branch of CNOOC, Guangdong 510240, China; 2.The Key Laboratory of Oil and Gas Resources and Exploration, Yangtze University, Wuhan 430100, China)

Abstract:The exploration practices of lithologic reservoirs in the continental shelf of the Pearl River Delta indicated that the problems facing in the lithologic hydrocarbon reservoir exploration of the Pearl River Mouth Basin are mainly the identifications of the effective reservoirs, traps and hydrocarbon charging. In allusion to these problems, the controlling factors of the lithologic hydrocarbon reservoirs in the Pearl River Delta have been concluded based on the dedicate researches about the lithologic reservoirs in Southwest Huizhou district: the most favorite lithologic pool zones can be decided by synthetically considering the rich sag and favorable sedimentary facies together with the favorable structuaral background; the target sandbodies can be decided by the 3(rd) order sequence boundaries and flooding surfaces of different levels when taking different sand content into consideration within a specific 3(rd) order sequence strata, that is to say, if the sand content is high within a 3(rd) order sequence, the pinchout sandbodies are more achievable close to the flooding surfaces of different levels while the sand content is low, the pinchout sandbodies mostly develop close to the 3(rd) sequence boundaries; the lithologic traps are consisted of the pinchout lines of the target sandbodies and structure lines, pure lithologic traps which were totally consisted of pinchout lines or the lithologic traps without the updip structure background are difficult in trapping hydrocarbon; and weather the lithologic traps could form reservoir or not were controlled by the oil source fault which made the hydrocarbon migrate vertically, the permeable sandstones which made the hydrocarbon migrate laterally and the structure ridge which directs the hydrocarbon migration. And also this study proposed that the key of the great lithologic hydrocarbon reservoir is closely attributed to the lithologic reservoir exploration incontinuous distribution driven by the hydrocarbon accumulation.

Key words:Pearl River delta; southwest HuiZhou district; lithologic reservoir; main controlling factors

DOI：10.16441/j.cnki.hdxb.20140437

中图法分类号：P618.130.2

文献标志码：A

文章编号：1672-5174(2016)04-096-07

作者简介：丁琳(1981-)，女，工程师，从事层序地层及油气勘探研究工作。E-mail：dinglin@cnooc.com.cn

收稿日期：2015-01-07；

修订日期：2015-05-19

*基金项目：“十二五”国家科技重大专项“近海隐蔽油气藏勘探技术(2011ZX05023-002)”项目资助

Supported by the National Major Scientific and Technological Special Project for “The exploration technology of offshore subtle reservoir (2011ZX05023-002)” During the Twelfth Five-year Plan Period