西湖凹陷WBT地區平湖組下段有利儲層預測

莊建建，李 喆，鞏興會，萬麗芬

（中國石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司研究院，上海 200120）

隨著東海西湖凹陷西斜坡油氣勘探工作的不斷深入，勘探思路也發生了轉變，逐漸由構造油氣藏勘探轉變為構造-巖性復合油氣藏勘探。其中，W地區以WB反向斷層為邊界，發育斷層+巖性上傾尖滅復合類型油氣藏，這些近生烴洼陷中心的斜坡區成為勘探重點目標，而W洼被認為是西湖凹陷北部最重要的生烴次洼之一，其平下段深部地層具有很大勘探潛力。雖然前期有學者對西湖凹陷不同區帶有利儲層進行過研究[1-6]，但大多為區域性的、模式型的成果。對WBT地區而言，研究范圍過大，且井數據分析較少，導致對平下段有利儲層的分布特征認識仍比較模糊，不利于該地區油氣勘探。因此，在前人研究基礎上，本次主要結合研究區已鉆井相關資料，針對其平下段儲層特征和儲層控制因素進行分析，從而預測有利儲層發育區。

1 地質概況

WBT地區位于東海西湖凹陷平湖構造帶北部，為多個古隆起背景之上發育形成的油氣田聚集區，具有較好的構造背景（圖1）。最新的研究[7]認為，斜坡帶始新統平湖組為主力烴源層，發育優質煤系烴源巖，煤層分布范圍廣、厚度大，且暗色泥巖和煤的有機質豐度高，類型為Ⅱ2-Ⅲ3型，屬于中等-好的烴源巖。平湖組沉積時期，斜坡帶處于斷-坳轉換期，地勢西高東低。根據源-渠-匯系統分析[8]，平湖組和寶石組沉積期物源主要來自于西部海礁凸起，分兩個方向進入南北次洼區，其中往東北方向，沿WB斷層下降盤進入W洼；往東南方向，物源垂直于T區羽狀斷裂構成的節節下掉的階梯，進入南部次洼。本區主要發育潮控三角洲沉積體系，儲層以三角洲分支河道砂和潮汐砂壩為主，蓋層為海侵域的泥巖。

2 儲層特征

2.1 巖石學特征

WBT研究區平湖組為主要勘探層系，不同地區巖石類型大體一致，平下段砂體類型主要為細-中粒巖屑長石砂巖或長石巖屑砂巖（圖2），說明不同地區砂體來自于同一物源-海礁凸起。

圖 1 WBT地區構造區劃示意圖Fig. 1 Schematic diagram of structural division in WBT Area

圖 2 WBT地區儲集砂巖成分三角圖Fig. 2 Triangle map of reservoir sandstone composition in WBT Area

研究區平下段砂巖Q/（F+R）平均值為2.5，穩定組份含量較高。其中，石英含量主要介于60%～80%，平均含量為69%，具有波狀消光及次生加大現象，次生加大具多期次。長石含量主要介于10%～30%，平均含量為15.5%，主要是鉀長石類和偏酸性的斜長石。巖屑含量主要介于10%～34%，平均為16.5%，以泥質、鈣質、硅質的沉積或淺變質巖屑為主，夾有火山巖或細粒淺成中酸性侵入巖巖屑，云母、綠泥石等碎屑在部分砂巖中含量較多。儲層砂巖以細粒砂巖為主，分選中等-好，磨圓度多為次棱-次圓，顆粒間多呈線狀、線狀-凹凸接觸。膠結類型多為孔隙式膠結，反映出較強的埋藏成巖作用。總體而言，砂巖表現出較高的成分成熟度和中等的結構成熟度，反映平下段沉積期研究區距離物源較遠、水體能量較強的潮控三角洲分流河道砂體的成因特點。

2.2 儲集性特征

2.2.1 儲集空間類型

通過對鑄體薄片資料分析（圖3），顯示W、B、T區平下段砂巖儲層的孔隙類型主要為次生孔隙和原生粒間孔，其中次生孔隙包括粒間溶孔、粒內溶孔及鑄模孔。

圖 3 WBT地區平下段巖心鑄體薄片Fig. 3 Core casting thin section of the Lower Pinghu Formation in WBT Area

2.2.2 儲集層物性

圖 4 WBT地區孔滲隨深度變化關系圖Fig. 4 Relationship between porosity and permeability with depth in WBT Area

根據物性分析資料統計（圖4），W區平下段（3 600～4 600 m）砂巖孔隙度主要介于9%～23%，平均孔隙度為14.8%；滲透率分布范圍為（0.5～27.4）×10-3μm2，平均為6.5×10-3μm2；B區平下段（3 300～4 200 m）砂巖孔隙度主要介于11%～21%，平均孔隙度為15.7%；滲透率分布范圍為（1.5～84）×10-3μm2，平均為18.4×10-3μm2。T區平下段（3 200～4 700 m）砂巖孔隙度主要介于7.1%～18.4%，平均孔隙度為12.8%；滲透率分布范圍為（0.3～89.2）×10-3μm2，平均為14.5×10-3μm2。總體上，WBT地區平下段儲層物性表現為中-低孔、中-低滲儲層，深層發育較多“甜點”儲層，為低孔、中滲。

3 有利儲集層控制因素

主要從沉積相、成巖作用及異常壓力等三個方面分析其對WBT地區儲集砂體的影響。其中，沉積相是控制儲層發育的基礎，成巖作用對儲層起關鍵改造作用，異常壓力對儲層原生孔隙具有保護作用。

3.1 沉積相

古地貌演化控制沉積相的分布，而沉積相發育特征與儲層的空間展布和儲集性能密切相關[9-10]。從古地貌演化來看，古新世早期到平湖組末，平北地區是從洼隆相間逐漸過渡到填平補齊的過程，地形整體上呈現西高東低的特征[11-13]。

結合源-渠-匯研究結果，研究區平下段物源來自于海礁凸起，發育NE和SE方向的兩個物源匯聚區—W區和T區，以三角洲前緣分支河道沉積為主，故砂體非常發育；B區由于處在主物源通道之外，平下段以潮坪沉積為主，故砂體發育程度相比于W、T區較差（圖5）。

圖 5 WBT地區平下段沉積模式圖Fig. 5 Sedimentary model diagram of the Lower Pinghu Formation in WBT Area

3.2 成巖作用

前人研究表明，建設性成巖作用可以形成次生孔隙[14-17]。通過對薄片的觀察發現，研究區平湖組溶蝕作用相當發育，由于溶蝕作用對儲層的影響，形成了異常高孔帶和次高孔帶。另一方面，破壞性成巖作用可以破壞原生孔隙。對于WBT地區，膠結作用是破壞平下段砂巖儲層孔隙的主要因素，不同程度降低了碎屑巖的孔隙度。膠結物類型以碳酸鹽、石英次生加大膠結為主。從對儲層性質的影響來看，碳酸鹽膠結作用使儲層的孔隙度和滲透率大大降低，而石英次生加大作用不僅減少了儲層的孔隙空間，也改變著儲層的孔隙結構，多次石英加大可使儲層的粒間管狀喉道變為“片狀”或“縫狀”喉道，嚴重地影響了流體的滲流。

本次研究主要以視膠結率、視溶蝕率兩個指標對研究區平下段成巖相進行定量化分析[18-19]。視膠結率反映了膠結作用降低原始砂巖孔隙體積的百分數，視膠結率數值越大，說明膠結作用越強，原始孔隙體積損失越大；反之則膠結作用越弱，原始孔隙體積損失越小。視溶蝕率是反映溶蝕作用對原始孔空間體積影響的程度，主要用來表現次生孔隙發育情況。視溶蝕率數值越大，說明次生孔隙越發育；反之則次生孔隙發育程度越弱。一般情況下，b（視膠結率）＞70%代表膠結程度強；30%＜b＜70%代表膠結程度中等；b＜30%代表膠結強度弱。c（視溶蝕率）＜25%代表弱溶蝕；25%＜c＜60%代表中等溶蝕；c＞60%代表強溶蝕。

原始孔隙體積φ=20.91+22.90/Sd，其中，Sd為Trask分選系數，無量綱。

通過統計薄片、粒度等資料數據，計算了WBT地區典型井平下段的視溶蝕率和視膠結率。以B4井為例（圖6），平下段視膠結率主要介于8.4%～11.5%，平均為10.9%，為弱膠結相；視溶蝕率主要介于63.8%～67.1%，為強溶蝕相。在分析單井成巖相的基礎上，結合沉積相對研究區平下段成巖相平面圖進行刻畫（圖7）。圖中顯示，W區平下上段為前緣河道中等溶蝕-弱膠結相，平下下段為前緣河道中等溶蝕-碳酸鹽中等膠結相，推測儲層次生孔隙較為發育。B區平下上段成巖相主要是前緣河道弱溶蝕-硅質中等膠結相和前緣-支流間灣弱溶蝕-硅質中等膠結相，平下下段主要為潮間帶中等溶蝕-硅質中等膠結相，推測儲層次生孔隙發育程度較W區弱。T區平下上段成巖相主要是前緣河道中等溶蝕-碳酸鹽弱膠結相和弱溶蝕-弱膠結相，平下下段主要是前緣河道中等溶蝕相，推測儲層次生孔隙也較為發育。

圖 6 B4井視溶蝕率、視膠結率分布柱狀圖Fig. 6 Histogram of visual dissolution rate and cementation rate in Well B4

圖 7 WBT地區平下段成巖相平面圖Fig. 7 Diagenetic facies plan of the Lower Pinghu Formation in WBT Area

3.3 異常壓力

研究表明，異常高壓對原生粒間孔隙具有重要的保護作用[20-23]，可減慢機械壓實作用的速度，也可以使流體活動性變弱，有效限制膠結作用。通過統計研究區鉆井揭示的壓力數據顯示，各區平下段均存在異常高壓（圖8）。W區異常高壓主要位于該區東部，即近洼地區，壓力系數達到1.42以上（4 200～4 350 m）；B區異常高壓主要分布在南部，壓力系數可達1.35（3 600～3 850 m）；T區異常高壓主要分布在其西南和東北部近洼區域，壓力系數高達1.44～1.73（4 000～4 650 m），該區域內已鉆井揭示物性較好（孔隙度高達16%，滲透率高達11×10-3μm2），證實了高壓對物性的改善作用。

圖 8 研究區平下段壓力系數分布圖Fig. 8 Pressure coefficient distribution in the lower Pinghu Formation of the study area

4 有利儲層區預測

基于以上分析，本次研究主要利用平下段沉積相圖、成巖相圖、壓力分布圖進行疊合，預測有利儲層發育區（圖9），共劃分了四類儲層。Ⅰ類儲層，主要為三角洲前緣河道砂，通常發育較厚砂體，為中等溶蝕-弱膠結相，且發育超壓；Ⅱ類儲層，主要為三角洲前緣河道砂，中等溶蝕-中等膠結相或弱溶蝕-弱膠結相，發育超壓或常壓；Ⅲ類儲層，主要為三角洲平原河道，弱溶蝕-中等膠結相，發育常壓或超壓；Ⅳ類儲層，主要是遠端壩、支流間灣，弱溶蝕-中等膠結相，發育常壓或超壓（表1）。

根據儲層分類結果，Ⅰ類儲層區主要分布在WB斷層下降盤、BT斷層下降盤北段（B4、B5井區周邊）及南段（T3井區周邊）。以WB斷層下降盤為例，平下段處于西南主物源河道，發育厚層三角洲前緣河道砂（單套砂厚高達80～120 m）；鉆井揭示深層次生孔隙極為發育，且為異常高壓帶（實測壓力系數高達1.42）。Ⅱ類儲層區主要分布在WB地區高帶（WB1井、B5井周邊）和BT斷層下降盤中段區域。以WB1井區周邊為例，平下段砂體主要是來自于NW向物源的前緣河道砂，薄片資料顯示次生孔隙發育較少，且異常高壓特征不明顯（實測壓力系數＜1.2）。其它區域基本為Ⅲ類、Ⅳ類儲層，推測砂體厚度較薄，溶蝕作用較弱，且異常高壓不發育。

圖 9 研究區平下段有利儲層預測圖Fig. 9 Prediction map of favorable reservoirs in the lower Pinghu Formation of the study area

表 1 研究區有利儲層分類評價表Table 1 Classification and evaluation of favorable reservoirs in the study area

5 結論

（1）WBT地區平下段儲層主要為細-中粒和含細礫的長石巖屑砂巖和巖屑長石砂巖，具有成分成熟度高、結構成熟度中等的特點，儲集空間主要為次生溶孔和原生粒間孔，總體上屬于中-低孔、中-低滲儲層。

（2）沉積相、成巖作用及異常壓力共同控制了WBT地區平下段儲層發育。沉積相控制了儲層的展布特征，三角洲前緣河道砂是最有利的沉積砂體；成巖作用對原生孔隙影響較大，W區、T區平下段溶蝕作用較強，以中-強溶蝕、中-弱膠結相為主，推測次生孔隙較發育；研究區平下段普遍存在異常高壓，對原生孔隙具有保護性作用。

（3）綜合考慮沉積相、成巖相及異常高壓的分布特征，對研究區儲層進行了分類評價，并刻畫了有利儲層的分布范圍。