孫 琦 李春晨

(中國(guó)石油大港油田分公司第一采油廠)

0 引 言

大港油田港東開(kāi)發(fā)區(qū)位于黃驊凹陷中區(qū)北大港二級(jí)斷裂構(gòu)造帶的東南部，其東營(yíng)組地層厚度為600～1 000 m，砂泥互層為主，自上而下分為東一段、東二段、東三段。本次研究目標(biāo)區(qū)港東二區(qū)六斷塊構(gòu)造處于港東斷層下降盤(pán)，為港東開(kāi)發(fā)區(qū)西高點(diǎn)，主要發(fā)育的緊鄰歧口有利生油凹陷東一段儲(chǔ)集層油氣資源豐富，為典型的巖性油氣藏。相對(duì)于經(jīng)過(guò)多輪油藏描述的明館油層組，東一段的認(rèn)識(shí)淺、開(kāi)發(fā)程度低。近年來(lái)，部分學(xué)者開(kāi)展了針對(duì)東一段的儲(chǔ)集層研究，進(jìn)行了二級(jí)、三級(jí)層序劃分，建立了層序地層格架，但對(duì)各層序地層單元儲(chǔ)集層認(rèn)識(shí)還有待提升[1]。目前東一段開(kāi)發(fā)面臨著諸多問(wèn)題：一是稀井網(wǎng)、大井距難以控制砂體展布，而經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)，井網(wǎng)破壞嚴(yán)重，對(duì)砂體控制較低；二是受陸相沉積的特殊性制約，儲(chǔ)集層空間分布復(fù)雜，砂泥巖呈薄互層，單層厚度較薄，儲(chǔ)集層橫向變化大；三是資料品質(zhì)難以滿足三角洲沉積砂體識(shí)別需求、砂體分布范圍預(yù)測(cè)難度大。因此，迫切需要依托“兩寬一高”新地震資料[2]，在前人高精度等時(shí)地層格架基礎(chǔ)上，開(kāi)展儲(chǔ)集層精細(xì)研究，進(jìn)一步明晰地層的展布情況和沉積相的橫向分布情況。建立地震相-沉積相展布模式，指導(dǎo)東一段儲(chǔ)集層精細(xì)刻畫(huà)，挖掘開(kāi)發(fā)潛力目標(biāo)。

1 層序地層劃分與沉積相特征

1.1 層序劃分

對(duì)港東開(kāi)發(fā)區(qū)標(biāo)準(zhǔn)井做層序地層及沉積體系分析[3]，GS 5-6 井的層序地層及沉積相特征分析如表1所示。東一下為灰色砂巖夾少量的灰色泥巖；東一上為灰色砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和灰色泥巖互層，以前三角洲、三角洲前緣沉積為主。

在層序分析的基礎(chǔ)上，依托“兩寬一高”新地震資料[4]，在全區(qū)范圍內(nèi)抽取12條主測(cè)線、聯(lián)絡(luò)測(cè)線的地震剖面，同時(shí)應(yīng)用測(cè)井資料，井震迭代開(kāi)展聯(lián)井對(duì)比與解釋，研究各層序地層單元的橫向變化規(guī)律與儲(chǔ)集砂體的橫向展布特征。港東開(kāi)發(fā)區(qū)東營(yíng)組可識(shí)別出5個(gè)不整合面，劃分為四個(gè)三級(jí)層序：層序Ⅰ(Sq1)相當(dāng)于東三段，底界以不整合面作為劃分的依據(jù)；層序Ⅱ(Sq2)相當(dāng)于東二段，其底界面表現(xiàn)為地層的上超充填；層序Ⅲ(Sq3)相當(dāng)于東一下，其底界面表現(xiàn)為剖面下部地層的削截；層序Ⅳ(Sq4)相當(dāng)于東一上，底界面在地震剖面上表現(xiàn)為界面上部地層的上超充填，頂界面為古近系的頂界面，且在鉆井和地震剖面上都可以識(shí)別，為區(qū)域性不整合面，主要表現(xiàn)為削截現(xiàn)象[5-6]。

選取標(biāo)準(zhǔn)井做層序地層及沉積體系分析，在構(gòu)造復(fù)雜區(qū)或東營(yíng)組內(nèi)部地層不整合現(xiàn)象不明顯，局部地層反射波特征差異較小，即缺乏地震標(biāo)志層時(shí)，可參考鉆井沉積旋回特征進(jìn)行層序劃分。

與此同時(shí)，儲(chǔ)集層主要發(fā)育的東一段幾乎全區(qū)分布，但沉積厚度都不是特別大。

1.2 沉積相類(lèi)型識(shí)別

對(duì)港東開(kāi)發(fā)區(qū)進(jìn)行沉積相特征識(shí)別、分析，通過(guò)電阻率曲線和自然電位曲線的單層及組合形態(tài)、幅度、頂?shù)捉佑|關(guān)系、光滑程度、齒中線等基本要素，可以區(qū)分巖性及其垂向的變化。本次重點(diǎn)針對(duì)儲(chǔ)集層發(fā)育的東一段，研究不同沉積微相的巖性和測(cè)井曲線的響應(yīng)特征。識(shí)別出前三角洲和三角洲前緣兩種亞相，深水泥質(zhì)沉積、水下分流河道、分流河道間、河口壩、前緣席狀砂五種沉積微相，其中前三角洲亞相以深水泥質(zhì)沉積為主，表現(xiàn)為灰色、深灰色泥巖和粉砂質(zhì)泥巖，電阻率曲線較平直或微顯齒狀。

表1 GS 5-6井古近系東營(yíng)組層序地層及沉積相特征分析

東一段最發(fā)育的三角洲前緣亞相主要識(shí)別了水下分流河道、分流河道間、河口壩、前緣席狀砂四種微相(圖1)。

(1)水下分流河道微相的巖性主要為灰色細(xì)砂巖、含礫不等粒砂巖，含有泥巖夾層，電阻率曲線呈鐘形或箱形。

(2)分流河道間沉積位于分流河道的兩側(cè)，為砂泥巖互層的過(guò)渡相。

(3)河口壩位于水下分流河道的前方，并順其方向繼續(xù)向湖盆中央發(fā)展，河口砂壩的巖性以細(xì)砂巖、粉砂巖為主，有泥巖夾層。電阻率曲線反映粒度反韻律的特征，顯示漏斗形、頂?shù)诐u變的箱形。

(4)前緣席狀砂位于河口砂壩的側(cè)方或前方，緊臨前三角洲。其巖性較細(xì)，成熟度高，以粉砂巖和細(xì)砂巖為主，顯示反韻律的特征；其電阻率曲線為漏斗形。

圖1 GS 5-5 井三角洲相沉積特征

1.3 沉積相平面特征

本次研究重點(diǎn)針對(duì)儲(chǔ)集層發(fā)育的東一段。

東一下時(shí)期，港東開(kāi)發(fā)區(qū)的物源主要來(lái)自滄縣隆起，這時(shí)滄縣隆起與北大港潛山之間的地勢(shì)較平緩，攜帶著大量物源的沖積扇在滄縣隆起沖出山口，繼續(xù)運(yùn)移至港東地區(qū)入湖，形成三角洲沉積體系，且三角洲面積很大，從現(xiàn)港東開(kāi)發(fā)區(qū)西端起，北至港東斷層，幾乎覆蓋整個(gè)港東開(kāi)發(fā)區(qū)[7-8]，很容易識(shí)別出分流河道、分流河道間、河口壩、前緣席狀砂等多種微相類(lèi)型，如圖2a所示。分流河道沉積十分發(fā)育且砂巖厚度較大，而河道是砂體的主要運(yùn)輸通道和沉積部位，也是儲(chǔ)集層物性較好的部位。前三角洲亞相繼續(xù)向東南方向延伸至GS 79、GS 59、GS 9-6、GS 8-1、GS 14、GS 40井一線，呈“朵”狀發(fā)育。

至東一上時(shí)期，港東開(kāi)發(fā)區(qū)的物源主要來(lái)自東北方向的滄縣隆起及西南方向的埕寧隆起，此時(shí)黃驊坳陷周緣的溝谷已經(jīng)消失，攜帶著豐富物源的沖積扇出山口后，繼續(xù)運(yùn)移入湖，形成三角洲沉積體系，如圖2b所示。整個(gè)三角洲沉積面積較東一下稍小，其三角洲前緣亞相向東南延伸至GS 79、GS 59、GS 9-5、BS 22、D 7-14、GS 39井一線，西北至港東斷層，呈“朵”狀分布，其分流河道微相非常發(fā)育，且砂巖厚度較大，是本區(qū)的有利儲(chǔ)集層，同時(shí)前三角洲亞相分布范圍較東一下也有所回縮。

圖2 黃驊坳陷東一段時(shí)期古地貌及沉積相

2 儲(chǔ)集層特征研究

2.1 儲(chǔ)集層發(fā)育特征

港東開(kāi)發(fā)區(qū)東一下地層沉積厚度整體在200 m左右，砂巖厚度較大，二區(qū)六斷塊單井砂巖厚度最大達(dá)132 m。沿平行港東斷層方向發(fā)育厚度在130 m以上的砂巖條帶。砂體的整體形態(tài)自港東斷層向東南方向，即凹陷的中心延伸，發(fā)育4個(gè)由沖積扇入湖形成三角洲過(guò)程中堆積的“朵”狀砂體，GS 3-5井區(qū)形成的“朵”狀砂體為二區(qū)六斷塊東一下的主要砂巖儲(chǔ)集層范圍。該段的泥巖夾層大部分為灰色，局部出現(xiàn)黑色泥巖，顯示出這一時(shí)期本區(qū)整體處于弱還原-還原環(huán)境[9-11]。

東一上地層整體沉積厚度在300 m以上。砂巖厚度也較東一下要厚，最大厚度達(dá)到157 m，同樣發(fā)育著北東方向的砂巖條帶，平均厚度在130 m以上，且在二區(qū)六斷塊主體部位G 290、GS 5-3、D 6-13等井區(qū)砂巖厚度達(dá)到150 m以上，是二區(qū)六斷塊東一上油氣的主要儲(chǔ)集砂體，其砂體形態(tài)同樣自港東斷層向凹陷中心方向呈3個(gè)“朵”狀發(fā)育。

2.2 儲(chǔ)集層物性特征

統(tǒng)計(jì)港東開(kāi)發(fā)區(qū)不同層位的儲(chǔ)集層物性特征。東一下的孔隙度為2.9%～34.8%，平均為22.28%。滲透率為0.1～3 848.5 mD，平均為177.13 mD。

孔隙度高值區(qū)出現(xiàn)在GS 55井和D 5-15井附近，孔隙度達(dá)到25%以上，屬高孔隙度。二區(qū)六斷塊東一下孔隙度相對(duì)港東開(kāi)發(fā)區(qū)整體較高，為22%～25%，屬中等孔隙度。

滲透率大于500 mD的高值區(qū)，分布在D 7-16井和G 88井附近，達(dá)到高滲透率。二區(qū)六斷塊東一下滲透率為200～300 mD?？傮w上，斷塊東一下屬于中孔隙度、中滲透率儲(chǔ)集層。

統(tǒng)計(jì)東一上的孔隙度為4.51%～35.3%，平均為22.67%；滲透率為0.3～10 000 mD，平均為655 mD。

孔隙度高值區(qū)出現(xiàn)在GS 40井附近，孔隙度達(dá)到30%左右。二區(qū)六斷塊東一上孔隙度相對(duì)港東開(kāi)發(fā)區(qū)平均孔隙度要高，為25%～29%，屬高孔隙度。

滲透率存在兩個(gè)高值區(qū)，G 88井和D 3-15井附近，滲透率大于2 000 mD。二區(qū)六斷塊主體部位滲透率為300～1 000 mD。因此，二區(qū)六斷塊東一上屬于中孔隙度、中高滲透率儲(chǔ)集層。

3 儲(chǔ)集層砂體精細(xì)刻畫(huà)

3.1 單砂體識(shí)別

將港東開(kāi)發(fā)區(qū)儲(chǔ)集層物性特征、沉積相平面分布與油氣顯示疊合，如圖3、圖4所示。結(jié)合生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料分析，位于港東斷層下降盤(pán)的東一段，受港東斷層中部鼻狀構(gòu)造和三角洲前緣亞相控制，形成一系列構(gòu)造-巖性圈閉，是該區(qū)的有利儲(chǔ)集層。通過(guò)地震相與單井相結(jié)合進(jìn)行三角洲前緣砂體的識(shí)別，精細(xì)刻畫(huà)出這些有利圈閉是研究的主要目標(biāo)。

圖3 東一下沉積相-儲(chǔ)集層物性-含油氣性疊合

過(guò)港東開(kāi)發(fā)區(qū)二區(qū)六斷塊主力砂體的地震剖面如圖5所示，開(kāi)展層序控制下的單砂體識(shí)別解釋發(fā)現(xiàn)[12-16]，圖中黃色部分為東一上斷層根部發(fā)育小型的雜亂堆積的砂體，是三角洲前緣沉積砂體。圖6在靠近港東斷層的一側(cè)，淺黃色部分為東一上發(fā)育的大范圍的以前積相為特征的三角洲前緣相的巖性圈閉。

3.2 有利儲(chǔ)集層追蹤

應(yīng)用沉積相、測(cè)井相、地震相三相融合單砂體識(shí)別技術(shù)，開(kāi)展東一段三角洲前緣微相識(shí)別和有利儲(chǔ)集層追蹤。結(jié)合單井、連井對(duì)比，將東一段按照四級(jí)旋回對(duì)比方法劃分為5個(gè)小層，8個(gè)單砂體(Ed 1-1-1、Ed 1-1-2、Ed 1-1-3、Ed 1-2-2、Ed 1-2-3、Ed 1-2-4、Ed 1-2-5、Ed 1-3-2)。

圖4 東一上沉積相-儲(chǔ)集層物性-含油氣性疊合

圖5 過(guò)D 7-14 井-D 5-15井-GS 21 井-GS 16井地震層序解釋剖面

圖6 過(guò)D 5-10-1井-D 4-11井-GS 5-6井-GS 5-4井地震層序解釋剖面

結(jié)合前期研究成果，港東開(kāi)發(fā)區(qū)三角洲前緣席狀砂、分流河道較為發(fā)育，是區(qū)域內(nèi)有利相帶。優(yōu)選主力單砂層，應(yīng)用“兩寬一高”新地震資料，通過(guò)分頻解釋技術(shù)確定等時(shí)參考面，將其拉平，然后通過(guò)Wheeler變換等比例內(nèi)插一系列虛切片，通過(guò)重采樣和排序形成新的相對(duì)地質(zhì)年代域數(shù)據(jù)體。結(jié)合測(cè)井資料特征，地層切片開(kāi)展平面屬性分析，可以清楚地在地震資料上識(shí)別出三角洲沉積體系的沉積特征，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)平面單砂體的表征和邊界刻畫(huà)。

重點(diǎn)刻畫(huà)了Ed 1-1-3、Ed 1-2-2、Ed 1-2-4、Ed 1-2-5、Ed 1-3-2共5個(gè)單砂體(圖7、圖8為其中兩個(gè)主力層)，優(yōu)化部署產(chǎn)能新井18口，已實(shí)施井16口，投產(chǎn)井12口，平均單井鉆遇油層厚度32.9 m/11層，初期日產(chǎn)油270 t，綜合含水42.5%，效果較好。

圖7 港東開(kāi)發(fā)區(qū)二區(qū)六斷塊Ed 1-2-2砂體含油面積

圖8 港東開(kāi)發(fā)區(qū)二區(qū)六斷塊Ed 1-3-2砂體含油面積

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

在借鑒前人針對(duì)港東開(kāi)發(fā)區(qū)東營(yíng)組開(kāi)展的沉積學(xué)、層序地層學(xué)研究成果基礎(chǔ)上，依托“兩寬一高”新地震資料，應(yīng)用多手段、多尺度砂體識(shí)別技術(shù)，對(duì)港東開(kāi)發(fā)區(qū)儲(chǔ)集層、沉積特征進(jìn)行精細(xì)研究，重點(diǎn)開(kāi)展了二區(qū)六斷塊東一段有利單砂體的精細(xì)刻畫(huà)，取得了下列結(jié)論與認(rèn)識(shí)：

(1)根據(jù)地震特征、沉積學(xué)標(biāo)志、測(cè)井響應(yīng)等識(shí)別手段，在港東開(kāi)發(fā)區(qū)東營(yíng)組內(nèi)部共識(shí)別出5個(gè)不整合面，將東營(yíng)組劃分為4個(gè)三級(jí)層序。

(2)通過(guò)單井層序劃分以及連井和地震剖面展布，發(fā)現(xiàn)層序Ⅲ(東一下)和層序Ⅳ(東一上)幾乎全區(qū)分布，但沉積厚度都不是特別大，在港東開(kāi)發(fā)區(qū)近凹陷中心發(fā)育比較完整，僅在G 2033、GS 5-2、Z 5-53等局部井區(qū)缺失。

(3)受古地形控制，港東開(kāi)發(fā)區(qū)東一下地層沉積厚度整體在200 m以上，砂巖厚度也較大，沿港東斷層發(fā)育厚度130 m以上的砂巖條帶。這一時(shí)期三角洲沉積體系發(fā)育面積很大，自港東斷層向凹陷中心方向延伸，形成4個(gè)“朵”狀砂體。港東開(kāi)發(fā)區(qū)東一下整體屬于中孔隙度、中低滲透率儲(chǔ)集層。東一上地層沉積厚度相對(duì)東一下要大，地層整體在300 m以上，砂巖最大厚度為157 m，二區(qū)六斷塊主體區(qū)發(fā)育厚度在150 m以上的砂巖條帶。三角洲沉積體系，形成了向凹陷中心方向延伸的3個(gè)“朵”狀砂體。港東開(kāi)發(fā)區(qū)東一上整體屬于中高孔隙度、中低滲透率儲(chǔ)集層，二區(qū)六斷塊為中孔隙度、中高滲透率儲(chǔ)集層。

(4)港東開(kāi)發(fā)區(qū)東一段主要沉積相為三角洲相，共識(shí)別前三角洲和三角洲前緣兩種沉積亞相，在各亞相基礎(chǔ)上識(shí)別出深水泥質(zhì)沉積、分流河道、分流河道間、席狀砂、河口壩五種微相。

(5)通過(guò)對(duì)港東開(kāi)發(fā)區(qū)重點(diǎn)地震剖面的構(gòu)造解釋，以及層序地層研究，總結(jié)認(rèn)為該區(qū)席狀砂和三角洲前緣砂體形成的構(gòu)造及巖性圈閉是該區(qū)油氣的主要儲(chǔ)集場(chǎng)所。

(6)通過(guò)對(duì)港東開(kāi)發(fā)區(qū)東一段的沉積相展布圖、儲(chǔ)集層物性特征平面圖、含油氣性顯示平面圖的疊合，明確斷塊有利儲(chǔ)集層。應(yīng)用地震相單砂體識(shí)別技術(shù)、地震沉積學(xué)地層切片技術(shù)重點(diǎn)刻畫(huà)了東一上5個(gè)單砂體，并優(yōu)化實(shí)施新井16口，鉆遇油層厚度大，投產(chǎn)效果好，初步形成了一套三角洲沉積優(yōu)勢(shì)儲(chǔ)集層識(shí)別與薄砂體追蹤技術(shù)系列，為港東開(kāi)發(fā)區(qū)東營(yíng)油層組儲(chǔ)集層精細(xì)刻畫(huà)，實(shí)現(xiàn)高效建產(chǎn)提供了新思路。