楊志成,鄭 浩,劉 斌,別夢君,岳寶林,張 偉,蘇 璇
(1.中國海洋石油國際有限公司,北京 100020;2.中海石油(中國)有限公司天津分公司 渤海石油研究院,天津 300452)
渤海X油田位于渤海灣盆地遼東灣海域中南段,其區(qū)域構(gòu)造處于遼東凸起西陡坡帶上,處于遼中一號走滑大斷層下降盤,與遼中凹陷中洼毗鄰,整體構(gòu)造形態(tài)為被斷層復(fù)雜化的半背斜構(gòu)造[1-3](見圖1)。渤海X油田為一受構(gòu)造和斷層控制的復(fù)雜斷塊油藏,主力含油層序位于東營組東二段和東三段[4-6]。
通過前人研究以及對區(qū)域沉積特征的再認(rèn)識,認(rèn)為X油田受控于富州水系供給,被遼中一號走滑斷層所控制,與北部JX油田為一辨狀河三角洲沉積體系,JZ區(qū)域自北向南發(fā)育串珠狀濁積扇沉積,X油田北西方向發(fā)育受控于局部物源的斜坡扇沉積,粗粒的沉積物匯聚于濱湖相沉積之中,油田群形成了東部為主,北部零星分布、西部孤立的沉積體系格局,其中沉積的主體為東部的辨狀河三角洲沉積,發(fā)育了JX油田、X油田等主力油田[7-10](見圖2)。目前缺乏對X油田物源的認(rèn)識。
為了進(jìn)一步明確研究區(qū)的物源,筆者開展了X油田巖石學(xué)特征的分析。根據(jù)巖心、壁心、巖屑觀察,結(jié)合薄片鑒定等研究成果綜合分析,X油田東營組東三段儲層巖性(見圖3)以中-細(xì)粒、細(xì)粒石英砂巖、巖屑長石砂巖為主,礦物成分主要為石英、長石、巖屑。
X油田東營組石英含量38.0%~87.0%,平均68.5%,長石平均含量14.3%,巖屑平均含量17.2%。碎屑顆粒較均勻分布,分選中等-好,磨圓度次棱~次圓狀,顆粒支撐,游離狀、點狀接觸為主,長石風(fēng)化程度中等。通過巖石學(xué)分析以及掃描電鏡觀察(見圖4),X油田東營組巖石孔隙類型以原生粒間孔為主,孔隙發(fā)育較好,分布均勻,連通性較好,孔隙形態(tài)多為不規(guī)則形,喉道多為點狀或片狀喉。通過對礦物組分進(jìn)行分析,分選和磨圓特征符合長距離搬運的特征,認(rèn)為研究區(qū)碎屑巖從母源區(qū)經(jīng)過了長距離搬運后卸載,為遠(yuǎn)源沉積。
重礦物是相對密度大于2.86的礦物,重礦物分析在物源的識別中意義重大。由物源向盆地中心搬運過程中,重礦物的特性受搬運破壞程度低,其抗磨蝕性及穩(wěn)定性較強。同一個物源的重礦物成分組合相近,不同類型的重礦物在搬運沉積過程中各不相同,越遠(yuǎn)離物源區(qū),抗風(fēng)化性能強、耐磨蝕性強的重礦物越易保存下來,成分和結(jié)構(gòu)保持得均較好,在母巖重礦物中所占的比值越高。結(jié)合研究區(qū)探井X-7D、X-5、X-4井重礦物分析(見圖5)可以發(fā)現(xiàn),不同層位、不同井的特征相似,均反映鋯石、石榴子石含量高,金紅石、電氣石、白鈦礦含量低的特征,表明研究區(qū)為單一物源。X-7D井區(qū)石榴子石和磁鐵礦比例最高,經(jīng)歷了更長距離的搬運,能夠指示物源的大致方向為南東方向。
利用地球物理資料開展物源方向的分析,結(jié)合南東-北西方向的地震剖面上(見圖6)地震反射波阻特征分析,南東向北西方向顯示清晰的沉積特征,顯示了沉積物從物源向盆地深處推進(jìn)的沉積樣式,對于物源具有良好的指示作用。從垂直于該方向的過井地震剖面中,反射波阻具有透鏡狀、條帶狀的特征,為沉積物垂直于物源方向的典型響應(yīng)。綜合分析認(rèn)為研究區(qū)物源來自南東方向。
采用殘余厚度法對渤海X油田古地貌進(jìn)行研究,分別對東營組東三段Ⅲ油組和東三段Ⅰ油組、東二段Ⅴ油組開展古地貌恢復(fù),研究結(jié)果顯示(見圖7),油田呈現(xiàn)南東低北西高的構(gòu)造格局,油田南東方向呈現(xiàn)3個古構(gòu)造低點,為物源發(fā)育的優(yōu)勢通道。其沉積中心隨著構(gòu)造運動遷移,古近系東營組東三段早期,沉積中心位于X油田北部、5井區(qū)和3井區(qū),東三段末期沉積中心南移,存在2個古構(gòu)造低點,中心位置為4井區(qū)北部、6井區(qū)以及X油田南部,其中南部規(guī)模減小,東二段北部兩個沉積中心匯聚,4井區(qū)和7D井區(qū)兩大沉積中心影響巨大,南部規(guī)模較小。
綜上所述,X油田物源為南東向的單一物源,受古地貌影響,各個時期以填平補齊沉積為主,東三段7D井區(qū)、4井區(qū)為沉積中心,儲層最厚,東二段以5井區(qū)、2井區(qū)已經(jīng)無井控的北部為沉積中心,儲層最厚,開發(fā)方案部署時應(yīng)充分考慮。
1)通過巖石礦物組分、分選和磨圓特征分析認(rèn)為,X油田為遠(yuǎn)源沉積,重礦物組分具有鋯石、石榴子石和磁鐵礦高、金紅石、電氣石和白鈦礦含量低的特征,表明研究區(qū)為單一物源;
2)對X油田古地貌分析認(rèn)為,古近系東營組東三段早期,沉積中心位于X油田北部、5井區(qū)和3井區(qū),東三段末期沉積中心南移,中心位置為4井區(qū)北部、6井區(qū)以及X油田南部,其中南部規(guī)模減小,東二段北部兩個沉積中心匯聚;
3)結(jié)合古地貌、重礦物分析、地震反射波阻特征分析,確定X油田物源方向為南東方向,受低古地貌控制,為X油田的沉積中心,儲層最為發(fā)育,可以部署開發(fā)井,該研究成果對于指導(dǎo)油田開發(fā)方案的制定具有指導(dǎo)意義。