惠州X油區潮流砂脊特征及對開發的指導意義

謝世文，李慶明，柳保軍，王緒誠，李小東

(中海石油(中國)有限公司深圳分公司，廣東 廣州 510240)

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惠州X油區潮流砂脊特征及對開發的指導意義

謝世文，李慶明，柳保軍，王緒誠，李小東

(中海石油(中國)有限公司深圳分公司，廣東 廣州 510240)

油區沉積微相的分布規律直接影響地下流體的流動特征，制約著砂體的垂向疊置形式與側向連通性。以惠州X油區L30油藏為主要描述對象，在區域沉積大背景調研的基礎上，利用巖心、薄片、測井資料進行沉積單元的識別及細分，推測X3油田L30砂體為陸架潮流砂脊相。同時，在地震層序格架中追蹤砂體，結合地震反演刻畫砂體空間展布特征，佐證了潮流砂脊的存在。這一認識解釋了X3油田L30油藏壓力下降快、邊水能量不足的原因，對油藏后期開發有重要的指導意義。

潮流砂脊；沉積微相；巖性油藏；珠江口盆地；惠州X油區

引 言

近年來，海洋地質學家對以浪控為主的陸架進行了較為廣泛的研究，并將現代沉積與地層記錄的濱岸砂進行了對比，但很少論述以潮控為主的陸架[1-2]。然而，在以潮控為主的陸架區帶通常發育一定規模(可達幾十公里)的潮流砂脊[3]，砂體常年受到潮水的反復淘洗，極易形成優質的儲集體，儲層物性和橫向連通性較好，且在側向上易相變為陸架泥質沉積，十分有利于形成地層巖性圈閉。這對于已轉向勘探開發巖性油氣藏的含油氣盆地來說具有巨大的指示意義。

在區域沉積背景的地質思維模式下[4]，通過對比單井取心及測井特征，推測研究區X3油田主力油層L30(L系列)油層砂體具有潮流砂脊的沉積特征，地震反演資料佐證了該觀點。油區沉積微相的分布規律直接影響了地下流體(油氣)的流動特征。結合油田開發和生產實踐，L30砂體潮流砂脊的提出，有效指導了油田后期的開采。

1 地質概況

惠州X油區位于珠江口盆地東沙隆起西北斜坡，地處惠州凹陷南部，屬于惠西含油氣系統[5]。目前在該地區發現有X8、X3及X1油田，主要含油層分布在上古近系、下中新統珠江組和漸新統珠海組。珠江組自上而下發育J、K、L系列油層，為一套灰色厚層泥巖與中—細砂巖互層，局部含有灰巖夾層，砂巖以細粒為主，分選中等—好；珠海組發育M系列油層，主要為一套灰色厚層細—中粗砂巖夾泥巖層，分選好。根據地震、測井資料分析，惠州X油區多數油層為受低幅度披覆背斜控制的構造圈閉油藏，個別油層(如K18和L30)為受構造和巖性邊界共同控制的巖性-構造圈閉油藏[5-6]。

按照經典層序地層學Vail建立的層序劃分方案，惠州地區珠江組(23.8～16.5 Ma)可識別出5個三級層序，層序結構以海侵體系域和高位體系域為主[6]，其中惠州X油區主力油層L30處于SQ2低位-海侵體系域內。關于區域沉積體系的歸屬問題，前人基本達到共識[3-5]，認為盆地下部從西北向東南發育了三角洲平原—三角洲前緣—濱岸(臺碳酸鹽巖地)相沉積(東沙隆起北側)。在惠州凹陷珠江組沉積演化過程中，惠州地區從23.8 Ma開始到18.5 Ma，古珠江三角洲逐漸向東沙隆起推進，在惠州X油區發育L系列油層，主體為三角洲前緣亞相；18.5 Ma最大海泛以后，三角洲向北萎縮，東沙隆起北側(包括惠州油區)受沿岸流影響變大，發育1套明顯的陸架潮流砂脊，地震屬性體為呈NE—SW條帶狀分布的砂體，為惠州地區K系列油層主要部分[7]。因此，研究區珠江組自下而上相序為三角洲前緣—陸架潮流砂脊—前三角洲或陸棚泥—碳酸鹽臺地相，從而在縱向上形成了有利的儲蓋組合。

2 單井相差異推斷潮流砂脊存在

2.1 來自巖心的證據

過去對惠州凹陷潮流砂脊的研究基本停留在對K系列油層的描述中，而籠統地將L系列油層劃歸為三角洲前緣相，或水下分分流河道微相或河口壩微相。主要原因是可供海上油田沉積相研究的取心單井資料太少，過分依賴縱向上分辨率較差的地震資料，難以精細表征砂體。因此，利用有限的巖心資料大膽推測X3油田L30為潮流砂脊的沉積背景。

(1) X8-2井針對L30砂體進行了全段取心，而X3及X1油田沒有可以考究的L30巖心資料，X3油田僅有少量井壁心薄片照片。X8-2井L30層巖心上主要為1套灰褐色細—中粒砂巖，發育正粒序和不明顯的平行層理，局部夾灰色薄層泥巖，發育多個平直的沖刷面，沖刷面上為薄層含礫粗砂巖和砂質細礫巖，表現為三角洲前緣水下分流河道夾水下天然堤及分流間灣的特征。局部粉—細砂巖中發育砂紋層理、脈狀、條帶狀—波狀層理和底沖刷構造，沉積構造組合特征表現為底沖刷—交錯層理—砂紋層理—脈狀(波狀)層理重復出現，因此，縱向上L30砂體為水下分流河道多期砂體的疊加，是水下河床頻繁擺動的結果。脈狀(波狀)層理的存在顯示該區出現過頻繁的潮汐改造作用。

(2) X3與X8油田L30鏡下特征有所不同(均采用相同取樣方式的井壁心薄片資料對比)。巖性均為長石巖屑砂巖，兩者具有繼承性，表現為同一物源特征；但X8砂體含大量菱鐵礦，指示水下河道還原環境，黏土質填隙物較重，結構成熟度比X3地區差，主要原因應為X3砂體受到較強的水體淘洗作用。由此推斷，X3與X8地區的沉積環境應有所不同。且惠州X油區處于三角洲—陸棚過渡區，X8地區巖心顯示為受潮汐改造的三角洲前緣水下分流河道相，X3地區可能為陸架(棚)潮流砂脊相所處位置。

2.2 測井曲線特征

L30砂體的測井響應，X8地區主要反映河道側向遷移，頻繁擺動而形成鋸齒形、鐘形或漏斗形，平均厚度約為12 m；X3地區曲線類型多樣，但整體表現為箱形，曲線頂部受鈣質影響，呈多樣性，反映海侵及較強、穩定的水動力條件，平均厚度約為4 m；而X1地區環境較為動蕩，曲線抖動較大，平均厚度約為3 m。從X8至X3(X1)具有明顯的厚度差異。

根據單井資料分析認為，惠州X油區L30砂體存在沉積相變，X8與X3地區處于不同沉積環境或沉積體系。X8地區為海相三角洲前緣的水下分流河道砂體，砂體經受過潮汐的改造作用。X3地區由于沒有取心資料，不能從巖心上直觀地劃分沉積相。從區域沉積背景(K系列砂體具有明顯的潮流砂脊特征)及已有的資料推測，X3地區沉積環境應該為海侵環境、水動力條件較強且穩定的陸架潮流砂。值得注意的是，如果只觀察X3地區L30的GR測井曲線特征，很容易將其認為是河口壩反粒序(漏斗形)的特征。這在平面相序上(在X8地區的水下分流河道前發育河口壩)也是合理的，但通過密度曲線及測井解釋得知，X3地區L30漏斗形的出現是由于鈣質的影響。因此，X3地區的沉積相帶應該劃歸為陸架潮流砂。

3 地震響應特征佐證潮流砂脊

3.1 剖面特征

X8地區L30地震反射軸整體表現為連續、中—強振幅，X3地區表現為斷續、中—弱振幅，從X8到X3地區存在明顯的地震反射軸間斷，這與前面在單井相討論中認為2個地區所處的沉積環境不同是相吻合的。通過地震反演(圖1)來觀察L30砂體，可見X3地區L30砂體為孤立的單砂體，與X8的河道砂體不連續，砂體處于SB21層序界面與Mfs最大海泛面之間。從層析地層學的角度，可以確定L40是低位期三角洲向前延伸的砂體，之后海侵，L30為三角洲萎縮后在海侵早期背景下形成的退積砂。由于海侵，三角洲沉積退縮到X8地區，此時X3地區已經不再接受三角洲的沉積，與X8為不同的沉積體系。Posamentier等[8-9]對印尼西北Java盆地古近紀Cibulakan組地層的陸架沉積進行研究，認為陸架砂脊一般發育于海侵體系域，具有海侵侵蝕面及向上變細的沉積序列，在平面上呈條帶狀展布。前已述及，研究區L30位于層序的海侵體系域內。因此與Java盆地陸架砂脊具有可比性，結合研究區潮流沉積背景，L30砂體應為陸架潮流砂脊。

圖1 惠州X油區X8-1—X3-1—X1-1X地震反演剖面

關于L30潮流砂脊的成因，大致可將其分為3個階段：①高位期古珠江三角洲砂體向海進積(L40)；②低位期由于強制性海退，古珠江三角洲砂體呈階梯狀向海推進，形成點狀砂體；③海侵期海流(潮流)對強制性海退形成的點狀砂體進行侵蝕改造，部分砂體形成海侵期陸架砂體。也有觀點

認為潮流砂脊是海侵期河口潮汐改造了河口灣砂體的結果[10]。無論那種觀點，砂脊的產生都與海侵背景有關，且在近海地帶或海灣內，由于研究區東面為東沙隆起(古高點)，西面為三角洲沉積區帶(沉積高點)，在兩側高中間低的地形影響下，潮流則被限制在一定范圍內做往返運動，易于形成呈孤立狀存在的潮流砂脊。

3.2 平面特征

不同的沉積環境可形成不同的沉積體系，而不同的沉積巖因巖性和物性的差異會產生與之相應的地震響應，導致反射波特征如形態、振幅、連續性等不同的反映特征[11-13]，因此地震相單元與沉積相單元有“一定”的對應關系。針對研究區地震品質及實際地質特征，提取研究區地震平面屬性圖，并畫出砂體的邊界，確定砂體的展布特征及沉積微相(圖2)。X8地區屬性圖表現為三角洲前緣水下分流河道特征，X3地區L30砂體呈NE—SW方向的孤立砂體分布，推測砂體受到NE—SW向潮流水體的淘洗影響。X1地區為陸架上濱岸砂體的分布特征，含鈣特征明顯。

圖2 L30地震平面屬性及沉積微相

4 油藏動態響應及應用

L30層是目前X3油田儲量最大的邊水油藏，近幾年的開采表現為：生產該層的X3-8和X3-6井產量遞減較快，無水采油期長，地層壓力下降快，生產不到2 a的時間下降了8.07 MPa，表現為天然能量供給不足。這正是由于L30潮流砂脊砂體較為孤立、封閉造成的。砂體周緣物性較差，制約著砂體的垂向與側向連通性，造成含水上升緩慢，天然水驅能量不足。

因此，結合潮流砂脊的展布特征，采取以下生產措施：①減小L30油藏開發強度，關停進行自流注水試驗；②調整井水平段設計時，配合構造軸向，沿砂體展布軸向(NE—SW向)進行鉆進，保證水平段的長度。通過以上措施，L30開采過程中，地層壓力明顯回升，產油量增加至136 t/d，達到良好效果。

5 結 論

(1) 根據海上油田有限的巖心資料、測井相分析及地震反演，認為惠州X油區X8地區L30為連片的三角洲前緣水下分流河道砂體，而X3地區為陸架孤立的潮流砂脊。

(2) L30潮流砂脊巖性以細—粉砂巖為主，其形成與海侵背景有關。在近海地帶或海灣內，研究區受地形的影響，潮流被限制在一定范圍內做往返運動，易于形成潮流砂脊，與K系列潮流砂脊具有繼承性。

(3) L30砂體平面展布特征表現為NE—SW方向的條帶狀，是一套頂部含鈣、周緣為濱外泥巖的孤立砂體。因此在開發過程中表現為地層壓力下降快，天然水驅能量不足，開采過程中水平段沿砂體軸向鉆遇砂體并采用注水開采，有效地提高了油藏開發效果。

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編輯 黃華彪

20140914；改回日期：20150120

中國海洋石油有限公司綜合科研項目“珠江口盆地海相砂巖油田水驅極限采收率”(YXKY-2013-SZ-01)

謝世文(1985-)，男，工程師，2008年畢業于成都理工大學資源勘查專業，現主要從事沉積學與儲層精細描述的研究工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.02.017

TE122.1

A

1006-6535(2015)02-0070-04