番禺B洼古近系甜點儲層特征及發育機制

李瑞彪，陳兆明，劉 浩，石 寧，柳保軍，徐 徽

（中海石油（中國）有限公司深圳分公司，廣東深圳 518000）

番禺B洼是南海北部珠江口盆地番禺低隆起之上規模較大的古近系洼陷之一，洼陷南斷北超，自北向南分為北部緩坡帶、中部洼陷帶、南部陡坡帶。勘探實踐表明，該洼陷發育較厚的始新統文昌組中深湖相沉積，周邊鉆井見大量的油氣顯示，證明該洼陷具有一定的潛力。番禺B洼經歷了多輪勘探，雖然多口井均有一定程度的油氣顯示及少量油氣發現，但始終未能取得商業突破。研究區地層為新生代地層，自下而上分別為古近系始新統文昌組、恩平組，漸新統珠海組，新近系中新統珠江組、韓江祖、粵海組，上新統萬山組，地質年代最老為47.80 Ma，最新晚于5.33 Ma。從區域沉積相及已鉆井分析，研究區主要發育多套儲蓋組合，韓江組、珠江組發育淺海陸棚泥與三角洲前緣砂儲蓋組合，珠海組發育分流間灣泥與三角洲平原砂儲蓋組合。

自營勘探之前的合作勘探階段，番禺B洼鉆探了數口探井，然而都遭遇失利。近年來，番禺B洼在自營勘探過程中，G1井和A1井鉆前將單一的中淺層中新統珠江組下段視作主要目的層，由于種種原因，在中淺層均未獲得成功（圖1）。

圖1 番禺B洼位置

通過統計番禺B洼周邊已鉆井孔隙度和滲透率與埋深的關系，可以看出，位于洼陷陡坡帶的A1井恩平組在埋深大于3 500 m后儲層主體為低孔低滲級別，個別點達到中滲，表明深層系具有油氣成藏的可能，其主控因素與發育機制值得深入研究。

1 巖石學特征

基于井壁取心觀察和多個巖石薄片的定量統計，對A1井恩平組井壁心巖性進行分析，結果顯示：恩平組儲層巖性單一，均為長石石英砂巖，粒度以中粒、粗粒或者兩者的過渡類型為主。恩平組陸源碎屑顆粒平均含量為89.2%，成分主要為石英（單晶石英和多晶石英）、長石（斜長石和鉀長石）及少量巖屑（火成巖、變質巖、沉積巖）；其中，石英平均含量為79.4%（單晶石英和多晶石英分別為47.0%和32.4%），長石平均含量為10.7%（斜長石和鉀長石分別為3.9%和6.8%），巖屑平均含量為9.9%。巖屑以火成巖巖屑為主，平均含量為5.8%，其次為沉積巖巖屑和變質巖巖屑，平均含量分別為2.2%和1.9%。碎屑顆粒分選性中等，磨圓度較好，以次圓為主，顆粒之間以凹凸–線接觸為主，膠結類型全為壓嵌型[1]，表明A1井恩平組砂巖成分成熟度和結構成熟度較高（圖2）。

圖2 A1井始新統恩平組砂巖顆粒分選性與磨圓度

2 儲層物性影響因素

沉積、成巖和構造作用是影響儲層特征和物性的三大類影響因素[2–9]，三者綜合控制碎屑巖的儲層特征和物性，本次研究對這三方面進行分析，以明確儲層物性的主控因素與發育機制。

2.1 沉積作用

沉積作用控制儲層的發育情況，進而對其物性具有控制作用[10–12]。綜合錄井、測井及井壁取心資料，最終繪制了A1井的單井沉積相圖（圖3）。由圖3可知，研究區珠海組發育三角洲前緣亞相沉積，微相主要為河口壩與水下分流河道；恩平組主要發育三角洲平原亞相沉積，微相主要為分流河道，此結果與基于成像測井資料劃分的沉積相結果相吻合[1]。分流河道是恩平組的有利相帶，水動力較強，水流能帶動顆粒較粗的沉積物；同時，水流具有較大動力沖刷沉積物，致使沉積物干凈、顆粒分選性較好，雜基和膠結物含量少，所以成分成熟度高，因而巖層具有較好的孔隙度和滲透率，故能夠成為優質儲層。而對于其他沉積相帶，由于水動力相對較弱，沉積物顆粒細，而雜基及膠結物等填隙物含量高，在成巖過程中的壓實和膠結等作用下，儲層物性很差[2]。

圖3 A1井單井沉積相

因此，番禺B洼恩平組沉積相帶好、顆粒粗、分選中等偏好，具有較強的抗壓實能力，是形成儲層甜點的先決條件和內在主控因素。

2.2 成巖作用

番禺B洼A1井恩平組填隙物平均含量為4.0%，其中雜基為泥質，平均含量為2.0%，膠結物為黃鐵礦、石英、鐵白云石、白云石和黏土礦物，平均含量依次為0.8%、0.8%、0.2%、0.2%和0.1%。根據鑄體薄片觀察，A1井恩平組砂巖的面孔率為2.0%～12.0%，平均為6.8%，該地區孔隙類型為剩余原生粒間孔和粒內溶孔（圖4），平均為6.3%和0.6%。

圖4 A1井恩平組壁心及薄片特征

2.2.1 壓實作用

作為成巖作用的重要組成部分，壓實作用是導致儲層物性變差的主要因素之一，尤其在早期成巖階段，壓實作用對巖石孔隙損失明顯，沉積物經歷壓實后會產生大量的微觀變化[2–7]。經計算，研究區恩平組砂巖壓實率為62.9%～75.7%，平均為70.7%；壓實減孔量為25.3%～29.0%，平均為27.5%。由結果可知，研究區恩平組壓實作用較強。

2.2.2 膠結作用

膠結作用也是導致儲層物性變差的重要因素之一，自生黃鐵礦膠結、硅質膠結、碳酸鹽膠結以及黏土礦物膠結是研究區恩平組的全部膠結類型。其中，僅在一個樣品中見到自生黃鐵礦膠結，黃鐵礦呈霉粒狀充填粒間并交代顆粒；自生硅質膠結物在多個樣品中出現，全為石英次生加大，不同樣品加大邊寬度和完整程度相差很大（圖4b）；石英次生加大邊雖然在早期能部分抑制壓實作用，但次生加大邊的繼續生長會堵塞孔隙，降低儲層的孔隙度和滲透率。

碳酸鹽膠結物也有少量的發育，主要以粒間膠結物和交代物的形式出現，成分主要為鐵白云石和白云石，鐵白云石和白云石充填粒間，并見交代長石和巖屑。碳酸鹽巖礦物對砂巖儲層物性的影響具有雙重性：成巖早期階段形成的碳酸鹽巖能增強抗壓實能力，可以保護部分剩余粒間孔；碳酸鹽巖自生礦物以充填粒間為主，使儲層儲集能力降低。經計算，恩平組砂巖的膠結率為2.9%～14.3%，平均為6.9%，由此造成的孔隙損失為0.7%～3.6%，平均為1.7%。該結果表明，研究區恩平組膠結作用較弱。

2.2.3 溶蝕作用

溶蝕作用對儲層物性可以起改善作用。根據鏡下薄片觀察，樣品中普遍見長石、巖屑溶解，形成粒內溶孔或完全溶解形成鑄模孔，個別樣品中生成少量自生黏土礦物，粒間溶孔不發育。恩平組儲層由溶蝕作用形成的粒內溶孔孔隙為0.5%～1.0%，平均0.7%，這預示著研究區溶蝕作用極其微弱。盡管粒內溶孔可以增加儲層孔隙度，但是，粒內溶孔缺乏連通通道，所以連通性較差，對改善儲層滲透率貢獻不大。

2.3 構造作用

構造作用分析基于A1井成像測井資料而進行，成像測井資料包含異常豐富的地質信息，該資料能直觀地展示圈閉的多種信息，且在現今地應力分析和裂縫性儲層評價等方面也有較好的效果[13]。已有大量研究表明，鉆井過程中出現的井壁崩落和誘導縫與水平應力場關系密切，兩者分別與現今最大和最小水平主應力方向一致[14–15]。番禺B洼A1井FMI圖像上所記錄的井壁崩落和誘導縫方向分別為北東–南西向和北西–南東向，對應現今最大水平主應力和最小水平主應力方向[1]。A1井恩平組FMI圖像上所顯示出的大量微斷層、高阻縫和高導縫走向均為東西向（圖5），這與A1井現今最大水平主應力方向相同[1]。且已有研究表明，現今最大水平主應力方向與裂縫走向一致時，可以促進裂縫發育并增強流體的流動能力[16]，這表明在現今應力作用下，恩平組儲層物性可以得到進一步改善，后期構造運動對番禺B洼恩平組甜點儲層發育起較好的補充作用[1]。

圖5 番禺B洼A1井微斷層、高阻縫和高導縫產狀統計

3 結 論

（1）番禺B洼恩平組儲層巖性為長石石英砂巖，粒度以中粒、粗粒或者兩者的過渡類型為主，成分成熟度和結構成熟度較高。儲集空間以剩余原生粒間孔為主，溶蝕孔不發育，粒內溶孔主要為長石和巖屑溶孔。

（2）番禺B洼恩平組沉積相帶好，是形成儲層甜點的先決條件和內在主控因素；恩平組壓實作用較強，壓實減孔量平均為27.5%，壓實作用是孔隙減少的主要因素；恩平組膠結作用和溶蝕作用較弱，由膠結作用造成的孔隙損失平均僅為1.7%，而溶蝕作用對儲層的儲集能力貢獻較小。

（3）番禺B洼恩平組儲層經歷了較強的構造作用，現今地應力使得恩平組儲層物性得到進一步改善。