海上成熟探区中浅层岩性油气藏分布特点与勘探策略——以珠江口盆地惠州凹陷为例

米立军 张向涛 丁 琳 杜家元 张韶琛

（ 中海石油（中国）有限公司深圳分公司 ）

惠州凹陷位于珠江口盆地珠一坳陷中部，是新近系油藏勘探成熟度最高的地区之一，目前在生产油田有17个，生产设施13个，累计生产原油超1.2×108t。该地区岩性油气藏的发现主要集中在中浅层珠江组，其内部以为界，又分为珠江组上、下段。早期，岩性油气藏的发现是在寻找构造油气藏的过程中偶然碰到的；后期，随着构造圈闭的匮乏，该区开始主动寻找岩性油气藏。在惠州凹陷，岩性油气藏的勘探经历了临摹式、圈闭驱动式和成藏驱动式等阶段，从初始的有显示无商业性岩性油藏到现在的商业性岩性油藏的陆续发现，说明了岩性油气藏必将成为该地区可持续发展的重要勘探领域。

前人对该地区岩性油气藏的研究，一方面主要是从大的宏观背景，认识到珠江口盆地古珠江三角洲体系具有发育岩性圈闭的地质背景，并划分出了包括惠州凹陷在内的6个地层岩性油气藏勘探的有利区[1-2]。另一方面，在针对惠州凹陷三维地震连片区，岩性油气藏识别预测综合研究过程中，侧重于对砂体成因的分析、成藏主控因素及形成条件的总结[3-4]。这些认识和总结指导了惠州地区一批岩性油气藏的发现，但岩性油气藏勘探实践仍然面临很大的挑战，主要表现在：①岩性圈闭成藏的有利区带如何优选排序，滚动勘探的立足点如何选择？②地震资料品质关系到薄层砂岩的识别，进而影响了砂岩尖灭线的准确识别，如何进行尖灭砂岩的有效追踪及边界刻画？③岩性油气藏勘探成功后，如何寻找后续的目标接替？

笔者通过研究和思考惠州凹陷岩性油气藏勘探实践，认为总结成熟探区岩性油气藏的分布特点，根据勘探实践过程中遇到的难点问题制定相应的勘探策略，并按照该勘探策略进行针对性研究，是打开类似地区岩性油气藏勘探局面的关键。

1 岩性油气藏分布特点

1.1 临近富生烃洼陷

惠州凹陷经历了古近系陆相地层的强烈断陷以及新近系海相地层的稳定坳陷过程，发育文昌组、恩平组两套烃源岩，新近系西北侧发育大型古珠江三角洲沉积体系，东南侧发育碳酸盐台地。惠州凹陷及其周缘分布三角洲、陆架沙脊—沙席及碳酸盐台地等沉积，这些沉积体系内的砂体在上倾方向上的尖灭，与构造叠合可形成岩性圈闭。同时，这些沉积也构成了珠江口盆地最重要的储层和主力产层。文昌组作为珠江口盆地的主要生油岩，在继承性洼陷中心部位累计厚度最大可达2500m，有机质类型以Ⅰ—Ⅱ1型为主，TOC平均值为1.69%，最高可达7.75%[5]。惠州凹陷古近系发育多个富生烃洼陷（图1），油气资源总量为41.4×108t[6]。区内新近系已知油田或含油构造（包括岩性油藏和构造油藏）全部处于富生烃洼陷周围，表明富生烃洼陷控制着区内油气及油气田的分布。

图1 惠州凹陷油气藏分布及沉积背景展布图

1.2 与构造油藏相伴而生

惠州凹陷已知的大型构造油藏类型主要包括背斜油藏、披覆背斜油藏、断背斜油藏、逆牵引背斜油藏等，主要分布在凹陷南部的大型西倾鼻状构造带、凹陷内部的继承性古潜山带以及边界断裂下降盘的正向构造带，尤其是在凹陷南部的大型鼻状构造背景下，发育了一系列由西向东依次抬升的构造完整的背斜油藏，共分布有6个砂岩油藏，约占惠州凹陷砂岩油藏总数的1/3，油藏主要分布在新近系珠江组，从下至上分别命名为M、L、K油层，其中L/M系列油层属于珠江组下段，K系列油层属于珠江组上段。

惠州凹陷岩性油气藏的分布主要分为两种形式，一种是在垂向上与构造油藏伴生的小型岩性油藏，如惠州26-B油田背斜油藏为L/M系列油藏，占总储量的82%，岩性油藏为K系列油藏，占总储量的18%；或垂向上与构造油藏伴生的大型岩性油藏，如惠州32-B油田，主力油藏为K系列岩性油藏，占总储量的81.2%，其下部的L/M系列构造油藏地质储量只占20%不到。另一种是在平面上与构造油藏伴生的岩性油藏，如惠州25-B油田，其东侧为具有完整构造圈闭的惠州25-C油田，其相同层位L30up油层在惠州25-B油田为一大型的向惠州25-C油田一侧尖灭的岩性油藏，经过多轮滚动勘探，目前其单层储量已达1400×104t以上，具有相似特点的还有惠州26-A含油构造以及惠州33-A含油构造（图2）。

图2 惠州凹陷岩性油藏与构造油藏伴生分布模式图

1.3 含油层位受海泛面控制

珠江口盆地陆架宽阔、坡度平缓，珠江组沉积时期处于构造运动平静期，砂体展布主要受控于相对海平面变化。海平面的频繁升降导致三角洲前缘砂体随之进退，并与次级海泛泥岩之间可形成良好的储盖组合，有利于油气的聚集与保存。随着勘探精细化程度的提高，单砂体或砂体组成为岩性圈闭研究的主要对象，这些单砂体或砂体组在高频层序地层格架内可对应于更高级别的四级或五级层序[7]，其顶底界面以三级层序内部识别出的次级海泛面为界。以河口坝类型的砂体为例，一个河口坝砂体的发生、发展到最后的消亡代表了一个比较良好的储盖组合，在海平面升降曲线上表现为一个次级海泛面开始至下一个次级海泛面结束的过程。惠州凹陷珠江组下段L/M系列砂体沉积时期，物源充足，海平面振荡不剧烈，主要发育大型储层，盖层发育较局限，油气基本分布在两套大规模海进所形成的区域盖层之下；而珠江组上段K系列砂体沉积时期，海平面振荡加剧，海进海退频繁发生，形成多套储盖组合，油气或油气层分布受海泛面控制（图3）。

图3 惠州凹陷珠江组沉积演化、高频海平面变化及含油层系组合示意图

1.4 分布于油气主力运移路径之上

珠江口盆地北部坳陷发现的油气主要集中在中浅层，多分布在继承性的正向构造上[8-9]，在油气从古近系烃源岩输送到新近系储层的过程中，主要的运移通道组合方式可分为3种，即垂向输导体系、接力式侧向输导体系和阶梯式网状输导体系[10]，从而在凹陷内部形成具有半地堑特点的缓坡带、陡坡带、洼陷带（包括洼中隆）和凸起带等四大成藏组合模式[11]。当油气从惠州凹陷内部的富生烃洼陷垂向运移至浅层后，油气的横向运移能力成为油气是否在岩性圈闭富集的关键因素。前人研究表明，构造脊是油气运移的

主要通道[12-14]，区内分布的正向二级构造带都属于有利于油气进行横向或侧向运移的构造脊，特别是凹陷南部的大型鼻状隆起构造带，在鼻状脊线上分布的各类油田或含油构造说明了油气易于在优势运移通道上富集。但并非所有分布在构造脊上的圈闭都能充注油气，只有处于油气主力运移路径之上的岩性圈闭才能聚集成藏，如惠州25-B油田和惠州25-A构造同处于大型西倾的鼻状隆起构造带上，油气的主力运移方向是南东东向，沿着南东东向分布有惠州25-C、惠州25-D、惠州32-A、惠州32-B、惠州26-B等油田（图1），而惠州25-A构造位置偏向南西西向，与主力运移路径不在同一个方向上，导致了该构造的钻探失利（图4）。

图4 惠州25-A和惠州25-B构造岩性圈闭与油气主力运移路径

2 勘探策略

从惠州凹陷岩性油气藏分布特点可看出，在已知构造油田的斜坡部位或油气优势运移指向的上倾部位进行岩性油气藏的勘探具有现实意义。但是，由于常规地震分辨率较低，各砂体之间叠置关系错综复杂，导致难以准确识别砂体尖灭线，故岩性圈闭的有效性仍是现阶段勘探的难点之一。另外，在油价低迷的勘探形势下，为体现勘探的经济性，岩性油气藏的规模性也是勘探中必须要面对的问题。

鉴于此，笔者认为，将地质、地球物理、经济评价进行“三位一体”统筹考虑，而不是只考虑某单一因素，是海上油气“价值勘探”的必经之路。在成熟探区，应该以高品质地震资料来提高地震分辨率，以精细的地质认识建立目标砂体的沉积模式，以先进的地球物理技术来综合识别砂体尖灭线，确保岩性圈闭的有效性；在岩性油气藏规模方面，要坚持勘探开发一体化，以点带面，对同一个岩性油藏进行滚动探边，深挖其资源潜力，或在同一个油气充注背景下探索多个岩性油藏，实现多个小油藏的连片规模化勘探。

2.1 高密度二次三维采集为岩性圈闭识别提供了高分辨率地震资料

截至目前，整个惠州凹陷连片大三维地震面积已达到7595km2,为惠州地区区域研究及目标的精细评价提供了良好的数据平台。但随着勘探领域向岩性圈闭的转变，早期地震资料品质已经不能满足精细目标刻画的需求，难以推动隐蔽性更强的岩性圈闭的勘探。海上高密度地震勘探技术作为中国海油具有自主知识产权的地震采集技术，其主要优势体现在能最大限度地记录地下真实的原始反射信息，为提高储层描述精度提供数据基础[15]。

2015年针对区内岩性圈闭发育区进行了300km2的高密度二次三维采集，缆深5m，电缆距为50m，不存在明显缺道和道集能量不均的现象，既保证了垂向分辨率，又保证了新资料的均匀覆盖。相对于有效频宽8～76Hz、主频约36Hz的老资料，新资料有效频宽可高达8～98Hz，主频约为45Hz，纵向分辨率明显提高。此外，与老资料相比，目标砂体的尖灭点和叠置关系更为清晰（图5），有助于岩性圈闭有效性的落实。

2.2 沉积成因地质模式有效指导了岩性圈闭砂体尖灭点追踪和识别

理想状态下，地震同相轴的尖灭也代表了砂岩横向上的尖灭，但在勘探实践中，尖灭砂体一般向尖灭方向厚度减薄，一个地震同相轴往往是多套砂体的叠加效应，特别是在沉积体系发生横向摆动或海平面强烈变化处，目标砂体与其他砂体垂向交错、横向交切，尖灭位置在地震同相轴上表现出似连非断、时断时续的特点，对目标砂体的刻画造成很大困扰。在高分辨率层序地层格架下，井震相结合，对多套砂体之间的叠置关系进行精细分析，建立目标砂体沉积成因的地质模式，可以引导地震资料上目标砂体的识别和追踪。

图5 惠州凹陷新老地震资料砂体解释对比

如区内惠州21构造带K系列砂体，以发育三角洲前缘砂体和陆架沙脊复合沉积体系为主[3]，其中K22砂体组（包括K22up、K22）的沉积最为典型，在识别追踪K22up岩性圈闭的过程中，难点是对K22up砂体与K22砂体之间接触关系的判定。该构造已有一老油田惠州21-A油田，其上已有探井H1井和H2井，处于构造的高部位，分别钻遇K22砂体36.1m和28m，岩性为粉砂岩，气层，地震振幅具有明显异常；处于构造斜坡部位的H3井和H4井为新钻井，分别钻遇K22up砂体15.8m和13m，岩性为泥质细砂岩，气层，地震振幅没有明显异常。斜坡部位的K22up砂体与高部位的K22砂体在地震上无法以振幅的变化来判定两者的连通情况。通过对该地区开展高分辨率等时格架的研究，以及对K22砂体地震反射特征的精细对比和分析，认为K22砂体发育于三级层序界面之下，由3套前积叠置的砂体组成，是正常海退时期沉积的产物，属于陆架沙脊沉积；而K22up发育于三级层序界面之上，是海侵时期沉积的产物，属于三角洲前缘远端砂体沉积（图6a）。从层序分布位置和沉积相来看，K22up和K22沉积体属于不同时期和不同相带的砂体，推测K22up砂体与界面之下的K22砂体不连通。后来在位于H4井与H1井之间的H5井上钻探得到了K22层油样，且H5井上K22油层的底面深度高于H4井上K22up气层的顶面深度，从流体性质上来说，说明K22up砂体发生了尖灭，也证实了K22砂体地质模式的合理性（图6b）。

2.3 多种地球物理方法综合应用有助于精细刻画砂体尖灭线

对于岩性油气藏的勘探，难点还在于如何确定砂岩尖灭线的分布及控制尖灭线合理外推的范围，这对制定岩性油气藏的勘探部署有着直接影响。目前，对砂岩尖灭线的识别一方面体现在利用调谐厚度理论对砂体尖灭点或小于1/4波长薄层砂体尖灭点的识别[16-18]，另一方面体现在利用瞬时相位地震属性和波形分类等方法综合识别砂体尖灭线[19-21]。另外，在地层倾角小、目的层分辨率低、不同砂组互相叠置的地区，有人提出利用提取分频数据体的下波谷幅值属性技术提高砂体尖灭线的识别精度[22]。这些先进的地球物理技术针对不同的砂体沉积特点进行有选择的利用或综合利用，都能在砂岩尖灭线的识别中得到良好应用，在尖灭线合理外推范围方面也各具优劣。

在惠州凹陷，以K系列砂体为例，总体上是泥多砂少的沉积背景，砂岩较薄，泥质含量普遍较高，且多套叠置，阻抗范围变化大，尖灭点位置与砂体实际尖灭位置存在较大误差。对比发现，利用坐标转换叠前反演技术刻画的砂体尖灭点，相对于波阻抗反演剖面和密度反演剖面，反演结果更为精确，利用这种方法识别出的砂岩尖灭点要向外延伸一段距离（图7），更符合实际地质现象。

2.4 坚持勘探开发一体化，以点带面实现岩性油气藏规模化

勘探开发紧密结合有利于整个区域的油气勘探进程[23]，尤其对于成熟探区岩性油气藏的勘探，已开发油田的油气层开发动态往往能打破固有的勘探思维，转换思路重新认识油藏的类型。

图6 惠州21-A油田K22up和K22砂体地震反射特征（a）及连井剖面（b）对比分析

例如惠州21-A油气田的K22凝析气藏，以前认为是一个具有完整构造背景的背斜气藏，该气藏的自由水面由压力曲线回归和构造形态综合判定得到，原始地层压力约为24MPa，地层压力系数为1。但进入开发阶段后，所有开发该层的井都没有钻遇底水，至2013年底，其气藏采收率达到约70%，而在开发过程中有一口开发井取到了黑油。对钻遇该层的所有开发井进行复查后发现，井上实钻的气层底界已经低于整个气藏的自由水面，气藏的分布范围已超出了构造圈闭，存在岩性圈闭的可能（图8a）。另外，考虑到开发过程中该层出黑油的情况，分析油藏的类型可能与之前的认识不一致，存在上气下油的可能。2016年上半年在构造的南部钻探的S井在K22层钻遇了16m的储层，经MDT取样，确定顶部为3.7m的气层，中部为4.5m的油层，以下为水层，地层压力约为15MPa，地层压力系数仅为0.61，说明该层与K22原气藏属于同一个油气水系统，受到惠州21-1气藏开发的影响出现了压力亏空现象，证实了K22为一个上气下油的构造—岩性油气藏。

图7 惠州凹陷不同反演方法对砂岩尖灭点刻画效果

图8 惠州凹陷勘探开发一体化成效实例

另一方面，勘探开发一体化，还能有效挖掘已知油层的储量潜力，在开发评价过程中发现新的油层，为开发生产源源不断地贡献储量。例如惠州25-B油田的L30up岩性油藏，在油田总体开发方案实施之前，探明含油面积为7.74km2，探明储量约550×104t，经过多轮滚动评价后，该层探明含油面积达到39.04km2，探明储量约1500×104t（图8b），储量得到了大幅增加。不仅如此，在落实含油边界的过程中新发现岩性油藏L12层，三级地质储量超过800×104t，极大增加了该油田的储量规模，提高了该油田的经济价值。

3 结论及探讨

在以惠州凹陷为靶区进行岩性油气藏研究的过程中，注意到岩性油气藏一般具有在富烃洼陷附近分布、与构造油藏伴生、受海泛泥岩控制以及在油气主力运移通道上汇集的特点，因此在勘探成熟区开展岩性油气藏研究，进行地质、地球物理、经济评价“三位一体”统筹考虑，将勘探开发紧密结合，查漏补缺、寻找线索，以点带面滚动勘探，实现岩性油气藏连片规模化，是在该领域形成新的油气增长点的重要策略。另外，位于惠州凹陷东南部的东沙隆起，油气具有长距离大规模运移的特点，并在离惠州凹陷超过70km的碳酸盐岩构造中发现了储量达数亿吨的大油田，说明这一区域处于油气运移的有效路径之上，也可以作为岩性油气藏勘探又一靶区，探索远源岩性油气藏勘探的潜力。但该区域珠江组上段K系列基本无储层，而珠江组下段L系列储层发育较薄，且被上覆厚层石灰岩屏蔽，储层刻画成为难点，需加强受石灰岩影响的薄层砂岩的地震采集处理和地球物理储层预测方法等方面的研究工作。

虽然地震勘探目标的复杂性和多样性对岩性油气藏的勘探提出了严峻挑战，但一系列的地质和地球物理勘探技术使储层刻画越来越精细，为岩性油气藏的勘探提供了有力的支持。未来针对其他工区中浅层的岩性油气藏勘探，可借鉴本文提出的勘探策略。