文昌A油田主力油组潮坪相划分及优势储层预测

2019-10-18商建霞薛国庆袁凌荣

石油地质与工程 2019年5期

商建霞，薛国庆，袁凌荣，陈建，叶苗

（中海石油(中国)有限公司湛江分公司，广东湛江 524057）

储层预测技术应用越来越成熟，但目前该技术与沉积相带结合不够紧密，预测结果往往无法体现沉积相带的差异性[1-3]，尤其是不同相带间地质条件差异较大的储层，预测结果将不再具有指导意义。而沉积相是储层储集性能差异性的主控因素之一[4]，影响着优势储层的分布，因此，分相带进行优势储层预测十分必要。

文昌A油田主力油组为珠江组一段Ⅳ油组（ZJ1Ⅳ），属滨岸潮坪沉积，下部混合坪发育，上部砂坪发育，属于受构造控制的层状边水油藏，为边水驱动。经过多年开采，目前已进入高含水期开采阶段，含水达89%。受沉积相带及储层非均质性的影响，单井产能表现出差异性，但以往对其研究较少，地质认识程度不足，制约油藏下步调整挖潜。本文结合钻井取心、岩屑录井、测井等资料，依据不同的岩相组合、外部几何形态、内部沉积结构和剖面特征，充分利用水平井信息及三维地震数据体对砂体展布及优势储层进行刻画，从而解决制约油田开发效果的两大关键地质因素，即砂体与储层认识不清的问题，进而改善油田开发效果。

1 区域地质概况

文昌A油田位于中国南海珠江口盆地神狐隆起北部，是一个发育在基底隆起上的披覆背斜构造。该构造沉积了新近系和第四系地层，自下而上水体逐渐加深，为一个持续海进的沉积层序，由下部的滨海相沉积向上部的浅海相沉积过渡。当目的层ZJ1Ⅳ油组沉积时，神狐隆起部分区域已没入水下，此时海底地形极度平缓、海水很浅，波浪与海底产生的摩擦作用使其能量消耗殆尽，潮能成为主要动力，形成向西北侧构造降低的海湾模式，沉积环境具有潮控型滨岸相特征。母岩类型、重矿组合分析表明，物源主要来自北西方向。

2 潮坪相的沉积特征

2.1 岩石学特征

颜色是沉积岩最直观、最醒目的沉积标志，是判断沉积环境的重要依据之一[5]。ZJ1Ⅳ油组泥岩颜色主要为浅灰色和灰绿色，说明沉积环境为半氧化-半还原的浅水沉积环境。砂岩中石英含量较高（71%～100%），为中等-高成熟度，符合潮坪相沉积特征；同时砂岩中发育大量的海绿石胶结物，反映了目的层为滨浅海的沉积环境；另外，研究区内发育菱铁矿胶结物，同样反映了潮坪沉积环境。

2.2 沉积构造标志

沉积构造能很好地反映沉积环境，具有较好的指相作用。本区发育透镜状层理、微波状层理、生物扰动构造。

透镜状层理多发育于砂泥岩互层中，是在潮汐水流作用较弱，泥质比砂质的沉积和保存均有利的条件下形成的。观察岩心可以发现，取心井透镜状层理较为发育，灰色泥岩或粉砂质泥岩中夹有浅灰色砂岩，砂质透镜体包于泥质层之中，形成“泥包砂”的特征，砂质透镜体大小不一、形态各异，在空间上常呈断续分布[6]。

微波状层理在粉砂岩、泥岩中较为常见，是水体动荡较弱的产物，由波状泥层和波痕状砂层彼此交替而成，而且都是连续的。泥质层不仅完全充填了波痕谷，并且在波痕峰上也形成薄的盖层。通过研究区岩心观察可以发现，砂层和泥岩层均呈波状，起伏小，剖面上比较连续。

生物扰动构造是生物在沉积物表面或内部活动时，使沉积物原生沉积构造受到破坏或发生变形而形成的，一般发育在沉积缓慢、水体比较平静的氧化或弱氧化环境中，而在沉积物快速堆积的环境（如三角洲前缘和浊流环境）中生物扰动构造不发育。文昌A油田发现的生物扰动构造主要在层内，呈斑块状，浅色砂质层中暗色泥岩不规则分布。

2.3 粒度特征

目的层粒度概率曲线以两段式为主，曲线由高斜率的跳跃和悬浮次总体组成，粒度概率为3～8 φ，跳跃总体含量很少，斜率较高，大于60°；悬浮组分占优势，含量大于70%，与跳跃组分的交点为4～6 φ，反映沉积时水动力条件较弱、粒度较细。该类粒度概率曲线反映混合坪沉积环境。

3 沉积微相类型及特征

本次研究根据取心段岩心岩性、沉积构造、古生物、粒度特征识别出取心段4种沉积微相类型，结合测井资料及地震资料对非取心段进行沉积微相识别，并总结出各个沉积微相的测井相和地震相特征。

潮道。潮坪上的潮道水动力相对较强，故总体粒度偏粗，多向上变细呈正粒序。潮道砂可发育于潮下坪与潮间坪。文昌A油田潮坪发育期能量相对较弱，潮道以细砂岩为主，发育小型槽状交错层理、平行层理，含较多的海绿石和生物碎屑。自然伽马曲线呈高幅箱形，由于钻遇水层，电阻率曲线为中幅度差的低值；中子曲线表现为低值，密度为高值。

砂坪。砂坪主要发育在潮间带的低潮线附近，岩石类型以细砂岩为主，发育块状层理、交错层理、波状层理等。自然伽马曲线呈中高幅箱形，顶底突变接触。电阻率曲线呈中高幅度差的漏斗形，密度值低、中子值低、声波时差值高，自然伽马值较潮汐水道高，岩性较潮汐水道细。

混合坪。混合坪位于潮间带中部地带，以粉砂岩、泥质粉砂岩为主，发育波状层理、透镜状层理和小型交错层理。自然伽马曲线形态为中低幅指形、弱齿化、顶底渐变，幅度较高的指形曲线多见钙质胶结。电阻率曲线呈低幅平直状，没有幅度差。中子值低、密度值低、声波时差值低，含油性较差。

泥坪。泥坪位于潮间带上部高潮线附近，处于低能环境，以泥岩和粉砂质泥岩为主，偶见泥质粉砂岩，见水平层理、块状层理。自然伽马值高、电阻率值低。

4 沉积相空间展布特征

4.1 单井相分析

在本次研究过程中，共观察两口井岩心，选取心井段较为完整的一口井进行分析。该井在ZJ1Ⅳ油组取心一筒（深度1356.50～1365.00 m）（图1）。

图1 取心井取心段单井相

在深度1356.50～1364.98 m内，岩性主要为灰色含泥质粉细砂岩，自然伽马曲线为中高幅箱形，电阻率曲线呈中高幅度差的漏斗型，沉积相为砂坪微相。

在深度1364.98～1365.00 m内，灰色粉砂质泥岩夹粉砂质条带，发育透镜状层理，自然伽马曲线为低幅度指形，电阻率曲线呈低幅平直状，粒度概率曲线为低截点两段式，沉积相为混合坪微相。

总体来看砂坪、混合坪沉积微相内砂岩岩性相对较细，为泥质粉砂岩，且泥质含量高，自然伽马值偏高，电阻率值偏低。

4.2 连井相分析

本次研究分别对本区近东西向及南北向两条连井剖面进行沉积特征研究。

平面上，顺物源方向（东西向）西面发育潮汐水道，东面发育为砂坪微相；垂直于物源方向（南北向）以砂坪、混合坪为主。纵向上，自下而上由混合坪过渡为潮汐水道、混合坪微相。

ZJ1Ⅳ-3小层沉积时期，研究区内大面积发育混合坪微相；ZJ1Ⅳ-2小层沉积时期在构造西面潮汐水道发育规模较大，横向连续性及纵向继承性都较好，东面发育砂坪；ZJ1Ⅳ-1小层沉积时期砂坪发育，混合坪较少发育。

4.3 平面相分析

在单井相、连井相分析的基础上，综合砂体厚度、地震属性及地震反射特征，对ZJ1Ⅳ油组三个小层开展沉积微相平面展布特征研究。本次研究考虑了水平井在空间上钻遇各微相情况，同时结合地震反射特征，在地震剖面上追踪了混合坪的沉积边界，最终绘制了各小层沉积微相平面图。

ZJ1Ⅳ-3小层沉积时期，研究区大面积发育混合坪微相，构造西部局部发育砂坪微相，由混合坪向东南过渡为泥坪，各微相呈近似带状分布（图2）。

ZJ1Ⅳ-2小层沉积时期，构造西部潮汐水道发育规模较大，横向连续性及纵向继承性都较好；砂坪分布范围相对较广，混合坪在砂坪的外缘分布，规模较小。潮汐水道自北西向南东方向延伸，其他微相呈北东-南西向近似带状分布，整体以砂坪为主（图3）。

ZJ1Ⅳ-1小层沉积时期，砂坪、混合坪微相发育，各微相呈近似带状平行于岸线分布，由北西向南东方向依次沉积砂坪、混合坪、泥坪（图4）。

图2 ZJ1Ⅳ-3小层沉积微相

图3 ZJ1Ⅳ-2小层沉积微相

图4 ZJ1Ⅳ-1小层沉积微相

5 分相带优势储层预测

沉积相带控制了储层的岩石成分、结构[7]，但同一沉积相带却存在油井、低产油井甚至干井，因此，有必要分相带开展有利储层分布预测。

在沉积微相研究的基础上，针对不同微相砂体，首先明确影响储层物性的关键因素，之后针对性的开展分相带优势储层预测。针对中高渗潮道微相储层，明确影响砂体物性的主要因素是钙质层的发育程度，因此，钙质层不发育的区域则是储层有利区；而针对砂坪、混合坪低渗透储层，采用地震分频解释的方法进行优势储层预测，寻找低渗透区中的“甜点”分布。

5.1 潮道微相优势储层预测

潮道砂体若含钙质，则测井曲线呈现电阻率高值、密度高值、声波时差低值，岩屑录井显示含灰质特征。

结合井点钻遇情况来看，钙质层分布与沉积相带有关：由潮道主体到边部，灰质含量逐渐增加，储层物性逐渐变差，例如到了边部的A1h井，灰质含量增加，导致物性变差，测井解释为干层。因此潮道主体位置既为钙质层不发育的区域，也是优势储层区（图5）。

图5 ZJ1Ⅳ-2小层潮道微相有利储层预测

5.2 砂坪、混合坪优势储层预测

研究区砂坪、混合坪的岩石粒度细、泥质含量高，储层物性相对较差，为中低渗储层。采用对低渗透储层较为适用的时频分析预测方法，对本区低渗透储层内优势储层进行预测。

首先采用频谱分解技术，扫描出ZJ1Ⅳ-2小层10～60 Hz的分频属性图，之后通过与井点资料进行相关性分析，优选出50 Hz分频属性进行储层预测，然后在井点约束下，利用分频解释结果对 ZJ1Ⅳ-2小层的砂岩厚度及物性分布进行预测。将预测优势储层结果分两类：Ⅰ类优势储层的砂体厚度为7.00～14.00 m，孔隙度为23%～27%，渗透率为50×10-3～120×10-3μm2；Ⅱ类优势储层砂体厚度为5.00～7.00 m，孔隙度为22%～23%，渗透率为40×10-3～50×10-3μm。