彭 旋 岳紹飛 周 偉 李 佳 彭小東

（中海石油（中國(guó)）有限公司湛江分公司研究院，廣東 湛江 524057）

0 引言

M氣田是中國(guó)海上首個(gè)千億立方米氣田，是南海西部鶯歌海盆地內(nèi)首個(gè)大型整裝已開發(fā)氣田。該氣田于20 世紀(jì)90 年代發(fā)現(xiàn)，2003 年正式投入開發(fā)生產(chǎn)，截至目前，該氣田累產(chǎn)氣量超300×108m3。目前氣田已進(jìn)入開發(fā)的中后期，氣田已開發(fā)氣組為新近系上新統(tǒng)鶯歌海組二段Ⅰ-Ⅲ上氣組，其中Ⅱ-Ⅲ上氣組為主力氣組。I氣組儲(chǔ)量較少、平面豐度低，儲(chǔ)層研究程度低，同時(shí)受限于海上氣田探井少、區(qū)域資料不足的特點(diǎn)，近年來(lái)調(diào)整挖潛工作一直停滯不前，調(diào)整井實(shí)施效果難以達(dá)到預(yù)期。傳統(tǒng)的針對(duì)沉積儲(chǔ)層單一的研究方式已難以滿足氣田開發(fā)中后期高精度挖潛的需求。鶯歌海組二段I 氣組7 井區(qū)調(diào)整井E9H 井的氣層鉆遇率僅為50%，以偏泥偏干儲(chǔ)層為主，滲透率低，投產(chǎn)后效果差，生產(chǎn)兩年后關(guān)井，儲(chǔ)層條件與原沉積儲(chǔ)層認(rèn)識(shí)不符?；诖?，筆者改變以往單一的研究思路，充分考慮地震資料、鉆井及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料，互相結(jié)合，互相驗(yàn)證，確定了平面儲(chǔ)層的優(yōu)勢(shì)甜點(diǎn)發(fā)育區(qū)，建立了研究區(qū)的地震相及沉積演化模式，并將該模式應(yīng)用在氣田的調(diào)整挖潛中。以上研究成功指導(dǎo)了氣田多口調(diào)整井（P1H 井、P10H 井）的順利實(shí)施，并為相似油氣田的挖潛做好了技術(shù)儲(chǔ)備，以期指導(dǎo)海上油氣田開發(fā)走向更深更高的領(lǐng)域。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

M氣田所處的鶯歌海盆地是新生代沉積盆地，盆地包括鶯東斜坡、鶯歌海坳陷、河內(nèi)坳陷和鶯西斜坡四個(gè)主要一級(jí)構(gòu)造單元，M 氣田位于鶯歌海坳陷內(nèi)?？傮w上呈不規(guī)則的菱形，長(zhǎng)軸走向北西向，盆地兩側(cè)發(fā)育兩條北西走向的走滑基底大斷裂。M氣田構(gòu)造是在泥底辟發(fā)育背景下形成的穹隆背斜構(gòu)造，整體上構(gòu)造具有較好的繼承性，構(gòu)造中心部位即為泥底辟。構(gòu)造東陡西緩，埋藏較淺［1-8］。氣田目前開發(fā)的是鶯歌海組二段Ⅰ-Ⅲ上氣組（以下簡(jiǎn)稱Ⅰ-Ⅲ上氣組），其中I 氣組為披覆在底辟形成的高地上部一套以海相為主的濱外灘壩相沉積，受多套物源影響，主體來(lái)自海南島方向。地震相強(qiáng)反射特征明顯，連續(xù)性較好，平面上從西向東相互疊置三套砂體（5 井區(qū)、9井區(qū)、7井區(qū)）。前人研究認(rèn)為I 氣組為原生的濱外灘壩相，平面非均質(zhì)性較弱。近年實(shí)鉆井證實(shí)I氣組平面物性的各向異性較強(qiáng)，平面厚度和儲(chǔ)層巖性變化較大，并存在小范圍的巖性、巖相突變，井間小層對(duì)比性較差。I 氣組還存在部分未動(dòng)用儲(chǔ)量，為規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，增加未動(dòng)用儲(chǔ)量的高效采出，迫切需要理清I氣組平面的儲(chǔ)層優(yōu)勢(shì)相帶、甜點(diǎn)發(fā)育區(qū)，指導(dǎo)后續(xù)的調(diào)整挖潛［9］。

2 沉積相類型

在對(duì)巖心、測(cè)井、地震及各種分析化驗(yàn)資料進(jìn)行重新分析的基礎(chǔ)上，認(rèn)為鶯歌海組二段I氣組發(fā)育的沉積微相為受水道改造的濱外灘壩相，水道改造主體區(qū)位于7井區(qū)。

2.1 濱外灘壩、濱外泥

I氣組沉積微相以濱外灘壩和濱外泥為主，主體分布于9 井區(qū)、5 井區(qū)、7 井區(qū)東邊。其中濱外壩厚度較大而平面分布窄，濱外灘砂厚度小而平面分布廣。濱外灘壩巖性以灰色粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖為主，砂體厚度薄且泥質(zhì)含量高，該亞相發(fā)育多期薄層砂體的上下疊置，沉積構(gòu)造表現(xiàn)出水平層理、復(fù)合層理、砂質(zhì)紋層等，見蟲孔、生物擾動(dòng)構(gòu)造（圖1），總體上反映水動(dòng)力較弱且水深變淺的環(huán)境。濱外泥的巖性主要為暗色泥巖，發(fā)育水平層理，濱外泥在各個(gè)氣組均有發(fā)育，縱向上3個(gè)氣組之間各有一套較厚的濱外泥巖將各氣組分開，這是東方M 氣田主要的標(biāo)志層。

2.2 水道改造區(qū)

I 氣組水道改造區(qū)發(fā)育在7 井區(qū)西邊，與5 井區(qū)相接，巖性主要以綠灰色粉砂巖為主，生物擾動(dòng)中等，偶見蟲孔。儲(chǔ)層下部巖性過渡為深灰色粉砂質(zhì)泥巖，僅底部為灰黑色塊狀泥巖，發(fā)育水平層理。儲(chǔ)層部分整體以薄層砂巖、反韻律形式出現(xiàn)。自然伽馬、深側(cè)向電阻率曲線為漏斗和中幅箱形，頂?shù)淄蛔儭５卣鹕媳憩F(xiàn)為中強(qiáng)振幅，連續(xù)性較好，砂體邊界可追蹤。水道改造區(qū)域巖性上部以灰色泥巖為主，自然伽馬、深側(cè)向電阻率曲線為中幅箱形—鐘形特征，下部為深灰色泥巖，齒化弱，地震上表現(xiàn)為中強(qiáng)振幅充填型切割，砂體邊界可追蹤（圖2）。

3 地震相分析

3.1 Ⅰ氣組地震相分類

目前常見的地震相分析主要是通過對(duì)地震反射同相軸的振幅、頻率、連續(xù)性、反射結(jié)構(gòu)等進(jìn)行判別，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行地震相標(biāo)志的劃分。地震相標(biāo)志的劃分主要是通過外部幾何形態(tài)、內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)進(jìn)行。常見的地震相外部幾何形態(tài)主要包括席狀、席狀披蓋、楔形、灘形、透鏡狀、丘形和充填型等；常見的內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)主要有平行與亞平行反射結(jié)構(gòu)、發(fā)散反射結(jié)構(gòu)、前積反射結(jié)構(gòu)、亂崗狀反射結(jié)構(gòu)、雜亂反射結(jié)構(gòu)或無(wú)反射［10-14］。

圖2 M-7井沉積相綜合柱狀圖

基于M 氣田目前的開發(fā)程度，下一步調(diào)整挖潛的重心位于7井區(qū)，筆者將Ⅰ氣組7井區(qū)地震相劃分為中強(qiáng)振幅中等連續(xù)填充型地震相、中強(qiáng)振幅連續(xù)遷移型地震相、強(qiáng)振幅席狀地震相、弱振幅席狀地震相四類：①中強(qiáng)振幅中等連續(xù)填充型地震相反射外形為上超充填，反射結(jié)構(gòu)為中頻低連續(xù)，同相軸連續(xù)性好，底面較為清晰，表現(xiàn)為明顯的下切特征，厚度較厚。頂面與上覆圍巖巖性差異大，同相軸連續(xù)且平緩（原狀沉積）。該類型地震相發(fā)育的沉積微相類型為重力流水道改造后的灘壩沉積，實(shí)鉆井點(diǎn)顯示上述反射特征的地層為干層或差氣層，向底部漸變?yōu)槟鄮r，砂巖電性特征為低幅反旋回漏斗形，M-12井鉆遇填充型地震相區(qū)域［15］（圖3）。②遷移型地震相頂面同相軸連續(xù)且平緩，反射結(jié)構(gòu)為中頻低連續(xù)，內(nèi)部有明顯的遷移、側(cè)積現(xiàn)象，沉積微相為濱外灘壩相受重力流水道改造側(cè)緣沉積為主，測(cè)井解釋為干層。M 氣田早期實(shí)施的E9H 井投產(chǎn)后生產(chǎn)效果較差，證實(shí)遷移型地震相儲(chǔ)層物性差、產(chǎn)能低。巖性變化為漸變，厚度較薄。沉積微相以臨濱灘相為主，實(shí)鉆井顯示上述反射特征的地層為干層或差氣層，向底部漸變?yōu)槟鄮r，砂巖電性特征為低幅反旋回漏斗形或箱形，以B2H、B4H 井較為典型［16］（表1）。③強(qiáng)振幅席狀地震相反射外形為平行強(qiáng)振幅特征，砂頂強(qiáng)振幅、中高頻、連續(xù)性較好，砂底振幅較砂頂弱。整體呈向上增強(qiáng)的反射結(jié)構(gòu)，底面可連續(xù)追蹤，厚度較小。沉積微相以臨濱砂壩相為主，實(shí)鉆井顯示上述反射特征的地層為高電阻率氣層，向底部漸變?yōu)楦蓪?、泥巖，儲(chǔ)層電性特征為高幅反旋回漏斗形，以B2H、B3H、B4H、B9H井較為典型［17］。

圖3 M氣田Ⅰ氣組過M-3、M-12井填充型地震相剖面圖

3.2 地震相平面相及優(yōu)勢(shì)相帶分布

在對(duì)地震相進(jìn)行分類總結(jié)的基礎(chǔ)上刻畫了I氣組7 井區(qū)地震相平面分布及對(duì)應(yīng)的沉積微相平面展布（圖4），7 井區(qū)東側(cè)主要顯示為席狀平行弱振幅及平行強(qiáng)振幅地震相，為開發(fā)調(diào)整的優(yōu)勢(shì)區(qū)域，西南側(cè)主要為遷移型及填充型地震相，頂面較為清晰，同相軸連續(xù)且平緩，底面不易追蹤。

表1 M氣田I氣組地震相分類表

4 沉積演化特征

4.1 平面沉積相

圖4 M氣田Ⅰ氣組7井區(qū)相圖

研究區(qū)I 氣組平面主要發(fā)育臨濱沙壩、臨濱灘砂、受重力流水道改造的灘壩相及灘壩側(cè)緣沉積四種沉積微相類型：①發(fā)育臨濱沙壩區(qū)域?qū)?yīng)的地震相類型為強(qiáng)振幅席狀地震相，鉆遇該類型地震相的單井儲(chǔ)層厚度約10 m、物性好，自然伽馬曲線表現(xiàn)為漏斗形，電阻率偏大，地震剖面顯示強(qiáng)振幅、中低頻且連續(xù)性較好，生產(chǎn)井的動(dòng)態(tài)特征顯示高產(chǎn)能、動(dòng)用范圍大，目前鉆遇該類型地震相儲(chǔ)層的B2H、B4H 井生產(chǎn)效果均較好。②臨濱灘砂沉積微相對(duì)應(yīng)的地震相類型為弱振幅席狀平行反射地震相，鉆遇該類型地震相的單井普遍儲(chǔ)層厚度薄、物性中等，自然伽馬曲線表現(xiàn)為漏斗形，電阻率較低，地震剖面顯示弱振幅、中低頻且連續(xù)性較好，結(jié)合已開發(fā)井的動(dòng)態(tài)特征顯示普遍產(chǎn)能一般，動(dòng)用范圍有限。③受重力流水道改造后的灘壩相對(duì)應(yīng)的填充型地震相，鉆遇該類型地震相的單井普遍儲(chǔ)層厚度大、單井上儲(chǔ)層物性差，測(cè)井解釋為差氣層或干層，存在泥巖夾層，地震上砂體的側(cè)積現(xiàn)象明顯，地震相復(fù)雜，伴生疊瓦狀沉積或強(qiáng)泥巖正反射，動(dòng)態(tài)特征顯示產(chǎn)能極低。④受重力流水道改造的灘壩側(cè)緣沉積對(duì)應(yīng)的地震相類型為遷移型地震相，鉆遇該類型地震相的單井普遍儲(chǔ)層厚度小、單井上儲(chǔ)層物性較差，測(cè)井解釋為差氣層，縱向夾層發(fā)育，地震剖面上砂體的側(cè)向遷移、側(cè)積現(xiàn)象明顯，目前鉆遇該類型儲(chǔ)層的E9H井生產(chǎn)效果較差。

Ⅰ氣組主要發(fā)育淺海沙壩相沉積，大段的泥巖主要為陸架泥沉積；順物源方向Ⅰ氣組在剖面上顯示沉積厚度較薄，受水道改造影響，在7井區(qū)與5井區(qū)連通性較差。垂直物源方向受水道改造影響，Ⅰ氣組顯示砂體連通性差，平面上砂體厚度變化大，且12 井區(qū)與5 井區(qū)間有泥流沖溝沖刷的痕跡，水道切割主體區(qū)砂體厚度大，原始灘壩砂體零星分布，僅在各井區(qū)之間分布小范圍較薄的砂體（圖5）。

4.2 沉積相演化

結(jié)合連井沉積微相對(duì)比進(jìn)一步揭示了I氣組各時(shí)期的沉積演化規(guī)律。鶯歌海組二段沉積時(shí)期，鶯歌海盆地受全球海平面升降及構(gòu)造活動(dòng)的共同控制，沉積了一套以半深?！獪\海相為主的地層。Ⅰ氣組沉積初期為T27-T28 層序的海侵期，海平面快速上升，氣田范圍內(nèi)接受了一套外陸架泥巖沉積，覆蓋在Ⅱ氣組之上沉積。Ⅰ氣組沉積中后期為該層序的高水位期，受區(qū)域構(gòu)造作用影響，此時(shí)氣田沉積區(qū)的物源供給由原來(lái)的西物源為主轉(zhuǎn)變成東部海南物源為主。東部海南物源的斜坡濁積扇砂體經(jīng)過長(zhǎng)距離搬運(yùn)抵達(dá)底辟帶位置時(shí)已經(jīng)是泥質(zhì)含量較高的沉積砂體，在區(qū)域高水位的背景下，隨著短周期的海平面升降，局部發(fā)育了淺海沙壩復(fù)合沉積，此受來(lái)自西北方向重力流水道的改造，水道改造與沙壩復(fù)合體同時(shí)期沉積，改造主體區(qū)域時(shí)水位相對(duì)較深，水動(dòng)力較弱，砂體的規(guī)模小，泥質(zhì)含量重。沉積的期次從東向西依次為7 井區(qū)、5 井區(qū)、9 井區(qū)。各井區(qū)砂體呈疊瓦狀排列，三大井區(qū)砂體相對(duì)獨(dú)立、自成體系，但側(cè)向上略有疊置（圖6～圖7）。沉積體系為席狀分布的淺海沙壩復(fù)合沉積，砂體周圍廣泛發(fā)育淺海陸架泥。同時(shí)淺海沙壩復(fù)合體沉積時(shí)受來(lái)自西北方向重力流水道的改造，水道改造與沙壩復(fù)合體同時(shí)期沉積，改造主體區(qū)域在7井區(qū)西邊，改造區(qū)與周邊儲(chǔ)層物性、厚度明顯不同，水道發(fā)育范圍逐漸變大，到遠(yuǎn)端不斷發(fā)散，能量逐漸減弱［18-20］。

圖5 M氣田連井沉積微相對(duì)比圖

圖6 M氣田I氣組沉積相平面圖

4.3 優(yōu)勢(shì)相帶分布

筆者基于地震相— 沉積相— 生產(chǎn)動(dòng)態(tài)三位一體的儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)方法共刻畫出3類沉積相帶，雕刻出了優(yōu)勢(shì)相帶及調(diào)整風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和潛力區(qū)。一類儲(chǔ)層為濱外壩，該類儲(chǔ)層單井顯示儲(chǔ)層厚度大、物性好，測(cè)井曲線自然伽馬呈齒化箱形，電阻率偏大，地震反射特征顯示強(qiáng)振幅，連續(xù)性好，普遍產(chǎn)能好，動(dòng)用范圍大，開發(fā)方式以常規(guī)定向井開發(fā)即可。二類儲(chǔ)層為單井儲(chǔ)層，厚度不大、物性較好，地震剖面顯示底部同相軸連續(xù)性好、振幅強(qiáng)，而頂部同相軸連續(xù)性差，動(dòng)態(tài)特征中組分壓力往往較前期不一致，后期有融合的趨勢(shì)，需設(shè)計(jì)水平井開發(fā)，增加鉆遇率，且計(jì)算動(dòng)儲(chǔ)量時(shí)要適當(dāng)考慮動(dòng)用程度，即前期動(dòng)用較差，壓降后動(dòng)用較好，以濱外灘為主。較差的儲(chǔ)層為多期泥流水道充填，單井儲(chǔ)層物性差，測(cè)井解釋多為差氣層或干層，存在泥巖夾層，地震剖面砂體切割、側(cè)積現(xiàn)象明顯，地震相復(fù)雜，伴生疊瓦狀沉積或強(qiáng)泥巖正反射，這類儲(chǔ)層產(chǎn)能極低，建議規(guī)避該儲(chǔ)層。基于對(duì)沉積微相的分類并結(jié)合油田開發(fā)現(xiàn)狀刻畫出I 氣組潛力區(qū)，主體分布于7井區(qū)東邊無(wú)井控區(qū)域（圖6），基于此認(rèn)識(shí)，部署P1H、P10H 兩口調(diào)整井，其中P1H 井部署在7 井區(qū)東邊濱外壩和水道改造區(qū)的交界處，P10H 井部署在7井區(qū)東邊濱外壩位置（圖4b）。

圖7 鶯歌海盆地M氣田典型地震剖面圖（拉平T27）

5 成果應(yīng)用及其效果

在地震相— 沉積相— 生產(chǎn)動(dòng)態(tài)精細(xì)剖析的基礎(chǔ)上提出席狀平行強(qiáng)振幅相為優(yōu)勢(shì)儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)，指導(dǎo)了I 氣組7 井區(qū)P1H 井、P10H 井的順利實(shí)施。在P1H井井位設(shè)計(jì)時(shí)，為進(jìn)一步落實(shí)儲(chǔ)層，指導(dǎo)下一步深度挖潛，部署P1H 井于水道改造區(qū)與灘壩區(qū)的交界處，水平段一部分在水道區(qū)域，一部分在非水道區(qū)域。實(shí)鉆結(jié)果證實(shí)，水道改造區(qū)域厚度大、物性差，產(chǎn)能低，主要以低滲透率為主，未改造區(qū)域厚度相對(duì)較薄，物性好，產(chǎn)能高（圖8a）?；咀C實(shí)筆者對(duì)優(yōu)勢(shì)相帶分析的結(jié)果。P10H 井在P1H 井的基礎(chǔ)上進(jìn)一步外拓，部署在非水道改造區(qū)原始灘壩沉積區(qū)里，實(shí)施后證實(shí)氣層鉆遇率達(dá)到84%，鉆遇儲(chǔ)層物性好，產(chǎn)量高，目前日產(chǎn)氣量達(dá)10×104m3，進(jìn)一步驗(yàn)證了研究成果（圖8b）。

圖8 鶯歌海盆地M氣田I氣組P1H井實(shí)施效果圖

6 結(jié)論

1）I氣組地震相一共分為4類，平行強(qiáng)振幅區(qū)物性好，亞平行弱振幅區(qū)物性差。水道改造區(qū)發(fā)育下切填充型地震相，砂體厚度大，巖性以偏細(xì)偏泥為主，物性差。

2）I 氣組沉積微相為水道改造后的濱淺海沉積，水道改造區(qū)域位于7 井區(qū)西邊。5 井區(qū)、9 井區(qū)基本保留原生灘壩沉積。水道呈北西— 南東向展布，厚度在空間上呈串珠狀展布。

3）開展了“地震相—沉積相—生產(chǎn)動(dòng)態(tài)”三位一體的儲(chǔ)層刻畫研究，確定了優(yōu)勢(shì)儲(chǔ)層展布區(qū)域，對(duì)M氣田后續(xù)調(diào)整實(shí)施具有重要的意義。