羅東紅 梁 衛(wèi) 李熙盛 鄒信波 李 彬 侯月明 劉偉新 張 偉

(中海石油(中國(guó))有限公司深圳分公司)

陸豐13-1油田位于中國(guó)南海珠江口盆地陸豐凹陷南部惠陸低凸起,其新近系油藏于1993年10月投入開發(fā),截至2008年7月底,已經(jīng)歷了15年共8批次的地質(zhì)油藏綜合研究及開發(fā)方案調(diào)整,累計(jì)產(chǎn)油達(dá)1098.6萬(wàn)m3,采出程度48.25%,取得了很好的開發(fā)效果。目前該油田新近系油藏開發(fā)已進(jìn)入特高含水期,油田綜合含水超過(guò)96%,受液處理能力限制,油田產(chǎn)量呈自然遞減趨勢(shì)。陸豐13-1油田在珠江口盆地東部具有一定的代表性。為了解決珠江口盆地東部新近系油藏目前產(chǎn)量低、產(chǎn)量遞減快、剩余潛力小、措施調(diào)整難度大等問(wèn)題,探索老油田增儲(chǔ)挖潛的思路與方向,提出向周邊構(gòu)造、向深層油藏“滾動(dòng)勘探開發(fā)、三維擴(kuò)儲(chǔ)、立體挖潛”的策略,充分利用油田現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施,一方面在平面上最大可能動(dòng)用新近系主力油藏,繼續(xù)挖掘剩余油富集區(qū)和周邊構(gòu)造潛力,另一方面在縱向上尋找新的開發(fā)層系,從而達(dá)到高效開發(fā)油田和提高油田采收率的目的。

為了推動(dòng)立體開發(fā)策略的實(shí)施,提出以陸豐13-1構(gòu)造帶為重點(diǎn),對(duì)陸豐凹陷構(gòu)造演化、沉積演化、油氣運(yùn)移及成藏規(guī)律進(jìn)行深入研究,并通過(guò)地震地層學(xué)研究、構(gòu)造演化史分析、成烴特征分析、油氣運(yùn)移及成藏規(guī)律研究,揭示凹陷從古近系到新近系構(gòu)造高點(diǎn)的“漂移”規(guī)律和成藏組合規(guī)律,從而指導(dǎo)立體開發(fā),達(dá)到增儲(chǔ)挖潛的目的。

1 構(gòu)造高點(diǎn)“漂移”規(guī)律研究

惠陸低凸起位于珠江口盆地珠一坳陷,沿NW—SE向呈條帶狀展布,其東北側(cè)和西南側(cè)分別為陸豐凹陷及惠州凹陷(圖1)?；蓐懙屯蛊饢|段已發(fā)現(xiàn)陸豐13-1和陸豐13-2油田以及陸豐14-2、陸豐14-3、惠州18-1含油構(gòu)造。

陸豐13構(gòu)造帶為一披覆式沉積構(gòu)造帶,軸向呈NWW向展布。該構(gòu)造帶上的構(gòu)造多為繼承性構(gòu)造,從基底到珠江組都有表現(xiàn),構(gòu)造形成時(shí)間較早,在文昌組沉積后期受珠瓊運(yùn)動(dòng)二幕的影響褶皺隆升形成,恩平組下部地層超覆沉積在文昌組之上。

圖1 惠陸低凸起區(qū)域位置圖

圖2 陸豐地區(qū)某地震測(cè)線構(gòu)造發(fā)育史剖面

陸豐地區(qū)古近系的發(fā)育大致經(jīng)歷了2個(gè)時(shí)期,即文昌組與恩平組沉積時(shí)期的快速沉降期和珠海組沉積時(shí)期的整體緩慢沉降期(圖2)。陸豐13-1構(gòu)造發(fā)育可進(jìn)一步劃分為4個(gè)時(shí)期:①繼承性發(fā)育期(18 M a以前)。珠江組沉積晚期以前,地層在早期斷陷盆地隆凹背景上填平補(bǔ)齊,具有披覆背斜特征。②快速發(fā)育期(18～16 Ma)。珠江組沉積晚期,在右行離散走滑應(yīng)力下,基底斷裂再次活動(dòng),向上斷開珠江組地層,陸豐13-1構(gòu)造快速發(fā)育。③穩(wěn)定埋藏定型期(16～10 M a)。韓江組沉積晚期(或粵海組沉積早期),在相同應(yīng)力環(huán)境下,部分基底斷裂第二次活動(dòng),向上斷開韓江組地層,珠江組頂部層間斷層發(fā)育,陸豐13-1構(gòu)造得以強(qiáng)化并定型。④調(diào)整改造期(10 Ma～現(xiàn)今)。萬(wàn)山組沉積晚期,陸豐13-1構(gòu)造區(qū)表現(xiàn)為弱張性應(yīng)力特征,東強(qiáng)西弱;同時(shí)在差異壓實(shí)(或局部壓扭應(yīng)力)作用下,陸豐13-1構(gòu)造整體向南掀斜,從古近系深層到新近系淺層構(gòu)造高點(diǎn)由東南向西北方向“漂移”(圖3),淺層卷入褶皺變形,整體構(gòu)造幅度有所加強(qiáng),從而形成現(xiàn)今的構(gòu)造面貌并呈現(xiàn)出構(gòu)造高點(diǎn)有規(guī)律“漂移”的特點(diǎn)。

圖3 陸豐13-1油田構(gòu)造剖面圖(示構(gòu)造高點(diǎn)“漂移”)

陸豐13-1油田由淺至深各層均有自圈構(gòu)造,已有LF13-1-1、LF13-1-2井鉆遇恩平組油層,其中LF13-1-1井鉆遇4.2 m油層,中間存在2.8 m鈣質(zhì)夾層。根據(jù)構(gòu)造高點(diǎn)“漂移”規(guī)律研究結(jié)果認(rèn)為,作為主探新近系構(gòu)造高點(diǎn)的直井LF13-1-1井雖然鉆遇古近系恩平組油層,但該井沒有鉆遇古近系構(gòu)造高點(diǎn)(圖4)。分析認(rèn)為,古近系構(gòu)造高點(diǎn)應(yīng)該位于LF13-1-1井的東南方向(圖5)。

圖4 陸豐13-1構(gòu)造連井剖面

圖5 陸豐13-1油田構(gòu)造疊合圖

2 成藏模式分析

2.1 儲(chǔ)蓋組合條件

依據(jù)沉積學(xué)理論,儲(chǔ)、蓋層的分布與沉積環(huán)境有關(guān),物源方向和水動(dòng)力條件是砂、泥巖分布的主要控制因素,因此恢復(fù)古地理環(huán)境和分析物源方向及水動(dòng)力條件是研究?jī)?chǔ)蓋組合條件的基礎(chǔ)。

文昌組沉積早期,陸豐13構(gòu)造帶位于遠(yuǎn)岸的開闊水域,以遠(yuǎn)源沉積為主,泥巖沉積較為發(fā)育;文昌組沉積末期,陸豐13構(gòu)造帶仍遠(yuǎn)離湖岸,水域開闊,泥巖沉積也較為發(fā)育。因此,文昌組以泥巖沉積為主。

恩平組沉積中期,陸豐13構(gòu)造帶位于湖心島部位,大部分區(qū)域沒有接受沉積,少量沉積以粗碎屑為主,儲(chǔ)層物性較好;恩平組沉積末期,陸豐13構(gòu)造帶遠(yuǎn)離海岸,以泥巖沉積為主。

惠陸低凸起已有3口井鉆至古近系恩平組,較為全面地揭示了恩平組及其以上地層的砂、泥巖分布情況。

HZ18-1-1井:珠海組砂巖發(fā)育,其間夾有2套薄層泥巖,泥巖最大單層厚度約8 m;恩平組上段泥巖發(fā)育,下段砂巖發(fā)育。

LF13-2-1井:珠海組為砂、泥巖互層,上段以砂巖為主,夾有2套泥巖層,下段以泥巖為主,夾多套砂巖層;恩平組砂、泥巖基本兩分,上部以泥巖為主夾薄層砂巖,下部以砂巖為主夾薄層泥巖。

LF13-1-1井:珠海組上段基本為砂巖層段,下段砂巖層中夾有2套泥巖層,泥巖最大單層厚度約20m;恩平組頂部泥巖發(fā)育,下段以砂巖為主(圖6)。

圖6 惠陸低凸起區(qū)古近系連井地層對(duì)比剖面

分析認(rèn)為,惠陸低凸起古近系存在3套儲(chǔ)蓋組合,自上而下分別為恩平組內(nèi)部?jī)?chǔ)蓋組合、文昌組內(nèi)部?jī)?chǔ)蓋組合及前第三系潛山儲(chǔ)蓋組合,其中恩平組內(nèi)部?jī)?chǔ)蓋組合以本組砂、礫巖為儲(chǔ)層,以本組泥巖為蓋層,尤其是SQ6、SQ5層序泥巖較發(fā)育,儲(chǔ)蓋匹配條件較好。L F13-1油田所在地區(qū)恩平組儲(chǔ)蓋層發(fā)育區(qū)預(yù)測(cè)結(jié)果如圖7所示。

圖7 陸西/惠東/惠北半地塹區(qū)恩平組儲(chǔ)蓋層發(fā)育區(qū)預(yù)測(cè)圖

通過(guò)對(duì)陸豐13-1油田恩平組油層進(jìn)行相對(duì)波阻抗分析和地震波形分類屬性研究,發(fā)現(xiàn)該層砂體具有呈北東向和北西向2個(gè)方向展布的特征(圖8、9),儲(chǔ)蓋組合與構(gòu)造條件匹配良好,滿足成藏條件。

圖8 陸豐13-1油田恩平組2900層相對(duì)波阻抗切片圖(紅色區(qū)代表儲(chǔ)層發(fā)育區(qū))

圖9 陸豐13-1油田恩平組2900層波形分類屬性圖(綠色區(qū)代表儲(chǔ)層發(fā)育區(qū))

2.2 油氣運(yùn)移與成藏

惠陸低凸起東段北側(cè)為陸豐13洼,南側(cè)為陸豐21洼,具有北斷南超的殘留半地塹結(jié)構(gòu)特征,邊界斷層活動(dòng)屬于早強(qiáng)晚弱型,地球化學(xué)分析表明其油源均為文昌組中深湖相烴源巖。陸豐13洼主要烴源巖為文昌組中深湖相泥巖,沉積厚度2200 m,面積549 km2,生烴量達(dá)52.9×108t,屬于“厚文昌、薄恩平”型[1],已被證實(shí)是珠江口盆地最富生烴洼陷之一;陸豐21洼也屬于“厚文昌、薄恩平”型,但文昌組主要為濱淺湖相泥巖沉積,雖具備一定生烴潛力,但生烴強(qiáng)度有待證實(shí)。油氣運(yùn)聚模擬分析認(rèn)為,陸豐13洼在10 M a以后生成了大量的油氣,惠陸低凸起上聚集的油氣主要來(lái)自陸豐13洼。

油氣運(yùn)移受水動(dòng)力條件和地層壓力條件制約,其中首次運(yùn)移是烴源巖生成的油氣隨地層水的排替并由地層內(nèi)部的高壓區(qū)向低壓區(qū)運(yùn)移,而二次運(yùn)移是油氣沿輸導(dǎo)層向凹陷周緣的隆起帶運(yùn)移,或沿開啟性斷層向上覆地層運(yùn)移。分析認(rèn)為,陸豐地區(qū)各生烴凹陷油氣首次運(yùn)移為珠海組沉積末期至韓江組沉積早期,二次運(yùn)移為韓江組沉積末期至粵海組沉積時(shí)期。由于烴源巖首次排烴時(shí)期南海拉張斷陷活動(dòng)基本結(jié)束,惠陸低凸起上斷層活動(dòng)基本處于停滯期,大多數(shù)斷層不具有運(yùn)移通道的作用;也就是說(shuō),惠陸低凸起區(qū)油氣首次運(yùn)移只能是向生烴凹陷內(nèi)部的洼中隆或生烴凹陷周緣的隆起帶運(yùn)移,此時(shí)期處于陸豐13生烴凹陷周緣的惠陸低凸起上的儲(chǔ)層發(fā)育帶是最有利的古近系油氣聚集區(qū)。而在東沙運(yùn)動(dòng)期間,惠陸低凸起區(qū)晚期斷層發(fā)育,部分早期斷層也重新活動(dòng),這給油氣二次運(yùn)移提供了條件,大量油氣沿?cái)鄬酉蛏细驳貙舆\(yùn)移,此時(shí)期斷層兩盤儲(chǔ)、蓋條件具備的新近系局部圈閉才成為有利的油氣聚集區(qū)。

由此可見,深層構(gòu)造活動(dòng)與陸豐13-1油田區(qū)油氣運(yùn)聚具有良好的時(shí)空配置關(guān)系,陸豐13-1構(gòu)造在韓江組沉積晚期就已穩(wěn)定定型,早期油氣可通過(guò)對(duì)接砂體直接由北向南充注,或者在晚期構(gòu)造活動(dòng)中沿?cái)鄬酉蛏险{(diào)整充注,成藏的關(guān)鍵時(shí)刻主要是在韓江組沉積晚期,此時(shí)期構(gòu)造已定型,油氣開始大量充注(圖 10)。

圖10 陸豐13-1構(gòu)造油氣運(yùn)移模式示意圖

在惠陸低凸起東段的勘探過(guò)程中,惠州18-1、陸豐14-2、陸豐14-3構(gòu)造古近系珠海組及恩平組油氣顯示活躍。分析認(rèn)為,陸豐13-1深層構(gòu)造處于油氣運(yùn)移的有利方向,其圈閉形成和油氣運(yùn)移聚集時(shí)期匹配良好,完全可以捕獲油氣形成油氣藏。

油源對(duì)比及油氣運(yùn)聚模擬結(jié)果表明,惠陸低凸起古近系油氣聚集具有“單源供烴、緩坡短軸運(yùn)移、近洼成藏”的特征。

3 古近系恩平組突破的重要意義

基于陸豐13-1油田深淺層構(gòu)造高點(diǎn)“漂移”認(rèn)識(shí)的突破和成藏模式的深入分析,LF13-1-9PH井在深層古近系恩平組取得了重大突破。LF13-1-9PH井在深層鉆遇多個(gè)油藏,從地質(zhì)和油藏角度出發(fā),考慮鉆遇儲(chǔ)層物性、油層厚度和規(guī)模,對(duì)油層厚度較大的恩平組油藏進(jìn)行射孔以獲取油藏產(chǎn)能,對(duì)油層厚度較小的其他油藏則將采取自下而上補(bǔ)孔上返的開發(fā)策略。

LF13-1-9PH井于2010年3月11日采用深穿透方式射孔投產(chǎn)(射孔密度40孔/m),射開恩平組砂層厚度25.5 m,共3層,成功率均為100%。投產(chǎn)初期油嘴28/64 in,井口壓力180 psi,日產(chǎn)液1379 bbl,日產(chǎn)油1378 bbl,不含水。

截至2010年4月7日,LF13-1-9PH井試生產(chǎn)27天,累積產(chǎn)油 2.8×104bbl,平均日產(chǎn)油 1089 bbl,不含水,且電泵傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明地層供液穩(wěn)定,這不僅表明陸豐13-1油田古近系恩平組油藏具有重大商業(yè)價(jià)值,而且也證實(shí)古近系油藏同樣可以取得良好的開發(fā)效果,這對(duì)于推動(dòng)珠江口盆地其它古近系油田的開采具有非常重要的意義。

良好的儲(chǔ)蓋組合及其與構(gòu)造的有效配置是陸豐13-1古近系成藏的關(guān)鍵,陸豐13-1油田古近系成藏模式值得重視。首先,惠陸低凸起的油源主要來(lái)自于陸豐13洼文昌組中深湖相泥巖,油氣運(yùn)移距離有限,因此,要想在深層獲得發(fā)現(xiàn),構(gòu)造距離洼陷不能太遠(yuǎn);其次,儲(chǔ)蓋組合及其與構(gòu)造的配置要好,陸豐13-1地區(qū)恩平組主要發(fā)育 SQ 5、SQ6兩個(gè)層序,且分布穩(wěn)定,具有較好的儲(chǔ)蓋條件。

陸豐13-1油田古近系恩平組的突破,不僅為老油田持續(xù)開發(fā)提供了保障,同時(shí)也可為其它老油田的增儲(chǔ)挖潛提供借鑒。陸豐13-1油田古近系恩平組突破實(shí)踐中所總結(jié)出來(lái)的向深層油藏“滾動(dòng)勘探開發(fā)、三維擴(kuò)儲(chǔ)、立體挖潛”的策略,可以充分利用本油田現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)施,較好地達(dá)到高效開發(fā)油田和提高油田采收率的目的,也必將推動(dòng)南海東部地區(qū)新一輪的勘探高潮。

[1] 陳長(zhǎng)民.珠江口盆地東部石油地質(zhì)及油氣藏形成條件初探[J].中國(guó)海上油氣(地質(zhì)),2000,14(2):73-83.