張伙蘭，裴健翔，張迎朝，姜春艷，朱建成，艾能平，胡潛偉，于俊峰

（中海石油(中國)有限公司湛江分公司）

1 地質(zhì)背景及研究意義

鶯歌海盆地位于海南隆起區(qū)與昆嵩隆起區(qū)之間，是發(fā)育在南海北部大陸架西部的新生代含油氣盆地，天然氣資源豐富[1-3]，根據(jù)其構造特征可劃分為鶯東斜坡帶、鶯西斜坡帶和中央坳陷 3個一級構造單元，中央坳陷內(nèi)發(fā)育近南北向、呈雁行式排列的大型泥-流體底辟構造，成群成帶分布，統(tǒng)稱“中央底辟帶”[1-4]（見圖1）。中央底辟帶自下而上發(fā)育中中新統(tǒng)梅山組（二段、一段）、上中新統(tǒng)黃流組（二段、一段）、上新統(tǒng)鶯歌海組（二段、一段）及第四系樂東組多套儲蓋組合，勘探上把鶯歌海組二段上部—樂東組組合稱為淺層，把梅山組—鶯歌海組二段下部組合稱為中深層[4]。受新近紀后期中央坳陷快速沉降、大規(guī)模泥-流體底辟作用及熱流體活動影響，底辟帶形成高溫超壓環(huán)境[3]。目前揭露底辟帶東方區(qū)梅山組—黃流組地層溫度達132 ℃以上，地層壓力系數(shù)為1.56～2.23。

圖1 鶯歌海盆地構造單元圖

中央底辟帶是鶯歌海盆地目前主要的產(chǎn)氣區(qū)和儲量儲備區(qū)，盆內(nèi)90%以上的儲量和100%的產(chǎn)量均來自底辟構造帶[4]。隨著勘探程度的深入和國家對油氣資源需求量的增加，底辟帶淺層可鉆探目標和后備儲量都面臨短缺風險，而有巨大勘探潛力的中深層必然將成為新一輪勘探熱點。過去十多年的鉆井揭示，中深層儲集層厚度薄、粒徑普遍偏細、物性差，未取得商業(yè)性突破。但近期在東方區(qū)DF13-1構造黃流組一段巖性圈閉群發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)工業(yè)氣流后[5]，底辟帶中深層的巨大勘探潛力越來越被世人所關注。本文在前人研究的基礎上，以DF13-1構造黃流組一段氣田為例，利用新探井所取得的資料，詳細解剖東方區(qū)高溫超壓條件下的儲集層特征及其控制因素，預測儲集層經(jīng)濟基底，旨在指明有利儲集層分布區(qū)，提高勘探成效。

2 儲集層巖相及物性特征

2.1 儲集層沉積相及巖石學特征

高精度生物地層層序及古環(huán)境分析資料顯示，晚中新世黃流組一段沉積時期，位于盆地中北部中央坳陷內(nèi)的東方區(qū)整體處于相對平坦、穩(wěn)定的淺海環(huán)境中[6]。該區(qū)沉積受 3個方向的物源體系影響：西北部紅河物源體系，以紅河和馬江水系為主；東部海南隆起區(qū)物源體系，以昌化江水系為主；西部昆嵩隆起區(qū)物源體系，以藍江水系為主（見圖2）。這一時期由于紅河襲奪事件的影響，紅河物源體系主要以泥質(zhì)碎屑巖沉積為主，輸砂能力對東方區(qū)影響十分有限[7-8]。對于東部的海南隆起物源體系而言，受一號斷裂帶的控制，海南島物源的沉積物僅到達DF1-1構造東部，底辟活動造成 DF1-1構造局部上隆而形成比周圍相對較高的地形，即水下低隆起，由于該水下低隆起水體相對較淺，水動力作用較強，碎屑物質(zhì)在低隆起周圍受波浪或海流的反復淘洗，在淺海環(huán)境中形成規(guī)模較小的灘壩沉積[9]。但對西部昆嵩隆起區(qū)物源體系而言，最新研究成果表明，藍江水系發(fā)育規(guī)模較大的三角洲，并已推進至東方區(qū)西側鶯西斜坡帶上，受鶯西斷裂坡折帶控制，三角洲沉積物在重力作用下被搬運到 DF1-1構造西側較低洼的部位再沉積，形成海底扇水道砂復合體（見圖 3）[10]。該套海底扇已為多口井鉆探所證實，以細—極細砂巖為主，厚度大，分布廣，由西往東延至DF1-1底辟構造西側，具有多期次發(fā)育的特征[11]。

圖2 鶯歌海盆地東方區(qū)黃流組一段沉積相平面展布圖

圖3 鶯歌海盆地東方區(qū)黃流組一段沉積相剖面圖（剖面位置見圖2）

表1 DF13-1構造黃流組一段砂巖陸源碎屑含量

薄片分析結果表明（見表1），源于西部昆嵩隆起區(qū)物源體系的海底扇水道砂長石、巖屑含量較高，絕對含量分別在2.8%～6.5%、6.9%～10.5%，平均為4.4%、8.5%，以巖屑石英砂巖為主，成分成熟度中等—高（成分成熟度指數(shù)為3.8～5.1），泥質(zhì)含量低（小于6.6%），平均1.6%，結構成熟度高；而源于東部海南隆起物源體系的淺海灘壩砂碎屑組分以石英為主，長石、巖屑含量低，絕對含量分別在1.9%～4.1%、2.5%～3.2%，平均分別為3.7%、2.6%，以石英粉砂巖為主，成分成熟度指數(shù)大于9，為極高成分成熟度，但泥質(zhì)含量高，為14.2%～19.6%，平均為15.3%，結構成熟度低。

砂巖雜基以陸源泥質(zhì)為主，分布不均勻。源于東物源區(qū)以粉砂巖為主的灘壩砂雜基含量高，平均為15.3%，源于西物源區(qū)的極細—細粒水道砂巖雜基含量低，平均為1.6%（見表1）。陸源泥質(zhì)雜基在成巖過程中多已轉(zhuǎn)化為伊利石。砂巖中見少量高嶺石、伊利石等自生黏土礦物，自生高嶺石晶體干凈粗大，充填于粒間孔和長石溶孔中，呈六邊形晶形，集合體呈書頁狀或蠕蟲狀（見圖4a），自生伊利石呈片絲狀產(chǎn)于粒間（見圖4b）。黏土礦物對中深層儲集層滲透率破壞作用較大，成巖過程中演變而成的伊利石、綠泥石等一般以襯邊形式垂直孔壁生長，堵塞孔喉，使得滲透率明顯下降，成為中深層微細喉道粉砂巖滲透率低下的關鍵影響因素。

常見膠結物有硅質(zhì)、（鐵）方解石、（鐵）白云石，硅質(zhì)以石英加大邊或自生石英的形式出現(xiàn)，（鐵）白云石呈粉細晶狀分布于粒間。

2.2 儲集層物性及孔隙結構特征

物性分析結果表明（見表2），DF13-1構造黃流組一段儲集層為中—低孔、中—特低滲類型，孔滲關系總體呈正相關（見圖5），隨著孔隙度的增大，滲透率也相應增大。由于物源、沉積微相、砂巖粒級的差異，本區(qū)儲集層存在較強的非均質(zhì)性。

來自西部昆嵩隆起物源區(qū)的海底扇水道極細—細砂巖巖心孔隙度在17.9%～21.1%，滲透率為1.9×10?3～20.9×10?3μm2（見表 2），孔滲關系相關性好（見圖 5），反映水道砂具有較好的儲集性能。主要流通孔喉半徑相對較粗，孔喉半徑均值在0.42～1.49 μm，孔喉配位數(shù)為 1～4，砂巖壓汞曲線呈粗歪度，排驅(qū)壓力低，為0.16～0.50 MPa，曲線平臺段明顯（見圖6a、6b、6c）。水道砂總體為細—微細喉、均勻型孔隙結構，表現(xiàn)為中孔、中—低滲特征，屬好—中等儲集層類型，是本區(qū)的主力儲集層。

圖4 砂巖礦物及孔隙類型顯微照片

表2 DF13-1構造黃流組一段砂巖儲集層評價表

圖5 DF13-1構造黃流組一段砂巖儲集層孔滲關系圖

源于東部海南隆起物源區(qū)的淺海灘壩粉砂巖巖心孔隙度為 14.2%～20.2%，滲透率僅為 0.08×10?3～2.73×10?3μm2（見表 2），孔滲相關性低（見圖 5），主要流通孔喉半徑極其微細，孔喉半徑均值在0.03～0.44 μm，孔喉配位數(shù)為0～3，砂巖壓汞曲線呈細歪度，進汞始位高，排驅(qū)壓力為0.32～14.70 MPa，曲線無平臺段或不明顯（見圖6d、6e），反映對滲透率無貢獻的小孔喉較多。淺海灘壩砂總體上為微細喉、不均勻型孔隙結構，表現(xiàn)出中—低孔、低—特低滲特征，屬差儲集層或致密層。

據(jù)鑄體薄片觀察，原生粒間孔和各種溶蝕孔構成本區(qū)儲集層主要孔隙類型（見表 3）。統(tǒng)計表明，原生孔隙占52.9%，次生孔隙占47.1%。次生孔隙類型以長石粒內(nèi)溶孔、鑄?？?、粒間溶孔、巖屑溶孔為主（見圖4c、4d），溶解強烈處可見伸長狀孔隙或超大孔（見圖4e、4f）。據(jù)鏡下觀察，研究區(qū)內(nèi)鑄模孔多為長石溶蝕形成的長石鑄模孔。

圖6 DF13-1構造黃流組一段砂巖典型毛管壓力曲線

表3 DF13-1構造黃流組一段砂巖孔隙類型統(tǒng)計表

3 沉積微相與儲集層質(zhì)量

沉積微相控制儲集層的砂體沉積類型和厚度、粒級以及碎屑成分等，從而影響儲集層的孔滲性。

3.1 砂體沉積類型與儲集層質(zhì)量

東方區(qū)海底扇水道砂單層厚度大多在10 m以上，最大單層厚度可達91.2 m，由圖7可見，海底扇水道砂物性最好，巖心孔隙度平均為 18.8%，滲透率為5.3×10?3μm2，屬中孔、中—低滲好—中等儲集層（見表2）；淺海灘壩砂次之，砂體厚度通常為16～42 m，巖性較為致密，孔隙度平均為14.8%，滲透率為0.5×10?3μm2，為中—低孔、低—特低滲差儲集層或是致密層；水道間砂體物性最差，孔隙度平均為11.6%，滲透率僅為 0.3×10?3μm2，為低孔、特低滲差儲集層或非儲集層。

圖7 DF13-1構造各沉積微相巖心物性柱狀圖

3.2 砂巖粒徑大小與儲集層質(zhì)量

DF13-1構造黃流組一段不同粒級砂巖物性統(tǒng)計表明，粒級越粗，物性越好，孔滲相關性也越高。細砂巖物性最好，平均巖心孔隙度、滲透率分別為19.4%、15.63×10?3μm2；極細砂巖次之，平均孔隙度、滲透率分別為 18.4%、3.33×10?3μm2；粉砂巖最差，平均孔隙度為 15.5%，滲透率僅為 1.76×10?3μm2。粒級對中深層儲集層質(zhì)量的控制作用在測試中得以證實。DF13-A井鉆遇T30A1水道砂，整套砂巖泥質(zhì)含量極低（見表1），上部（2 910.8～2 919.0 m）粒徑中值平均為 177 μm，孔徑平均為156 μm，孔喉配位數(shù)1～3，測井解釋孔隙度、滲透率分別為 15.8%、5.7×10?3μm2，日產(chǎn)天然氣63×104m3；中下部（2 919.4～2 997.6 m）粒徑中值平均為90 μm，孔徑平均為93 μm，孔喉配位數(shù)0～3，測井解釋孔隙度在 15.8%～16.9%，滲透率為 1.2×10?3～1.8×10?3μm2，日產(chǎn)氣僅 473 m3、水 18.5 m3。

中深層砂巖粒徑大小對儲集層質(zhì)量的影響有別于中淺層，中淺層儲集層巖性多為泥質(zhì)含量較高的粉細砂巖，埋藏淺，成巖作用弱，泥質(zhì)雜基充填粒間，堵塞孔喉，降低了儲集層的滲透性。中深層儲集層除受泥質(zhì)雜基的影響外，還表現(xiàn)在成巖過程中顆粒粒徑對孔隙演化的影響。首先是粗粒級砂巖抗壓性高，孔隙隨埋深增大衰減速度慢于細粒級砂巖；其次細粒級砂巖喉道小，原始滲透率相對較差[12]，成巖過程中流體排出不暢，各種離子如Ca2+、Mg2+、Fe2+、Si4+等相對聚集，易形成碳酸鹽或石英膠結物以及自生黏土礦物，縮小孔喉半徑，使儲集層物性變差；而粒級偏粗的砂巖孔喉粗，滲透性好，成巖流體流動性好，且可把溶解的物質(zhì)帶走，致使膠結作用不易進行，從而保存較高的孔滲性[13]。

3.3 砂巖碎屑組分與儲集層質(zhì)量

如表 1所示，黃流組一段儲集層物性明顯受碎屑組分所控制，石英含量愈低、長石+巖屑含量愈高，面孔率愈高。源于西物源的 DF13-A井、DF13-B井、DF13-D井、DF13-E井、DF11井砂巖中長石、巖屑含量相對較高，其3端元含量平均值分別為6.1%、11.5%，視面孔率平均值高達17.3%；而源于東物源的DF12井、DF13-C井砂巖中石英含量高，長石、巖屑含量低（3端元含量平均為5.3%、3.9%，），孔隙發(fā)育差，視面孔率平均值僅為8.8%。孔隙類型統(tǒng)計也表明，長石、巖屑溶蝕孔隙是DF13-1氣田主要的次生孔隙類型（見表3）。這是由于巖石在深埋過程中，石英組分穩(wěn)定，不易被酸性流體溶蝕，而長石、巖屑等不穩(wěn)定組分容易發(fā)生溶解，以長石粒內(nèi)溶孔、巖屑粒內(nèi)溶孔、鑄?？祝ㄒ妶D 4d、4e）形式出現(xiàn)。當前長石、巖屑含量雖然不能代表沉積時期的含量，但可以肯定現(xiàn)今穩(wěn)定組分石英含量少，沉積時不穩(wěn)定的長石、巖屑組分含量就相對較高，長石、巖屑遭受溶蝕，可使儲集層孔隙相對發(fā)育，同時伸長狀孔、超大孔的形成，也可改造孔隙的連通性，提高儲集層滲透率。這也是西物源海底扇水道砂物性優(yōu)于東物源淺海灘壩砂的原因之一。

4 高溫熱流體活動對儲集空間的影響

碎屑巖深埋成巖過程中地溫達到80 ℃左右時，黏土礦物轉(zhuǎn)化并排出層間水，泥巖中的有機質(zhì)脫羧，形成CO2和有機酸，層間水、有機酸以及CO2一同進入儲集層后對巖石進行改造。

由于鶯歌海盆地自中新世以來快速沉降，導致深部泥巖欠壓實，并形成強超壓，引起深部泥巖塑性拱張。當?shù)貙訅毫咏蜻_到地層破裂壓力時，地層沿主張應力方向發(fā)生破裂，流體和部分塑性泥質(zhì)沉積物通過破裂向上釋放，形成底辟構造[2-3,14]。底辟活動在中央底辟帶引起強烈的熱異常，地熱梯度為4.36～4.98℃/100 m[3]，在傳導熱場與對流熱場的疊加作用下，底辟構造帶生油門限深度減小 300 m，導致埋深小于1 500 m的淺層儲集層成巖作用超前，伊蒙混層有序度大于1[2]；同時富含CO2的熱流體入侵改變了孔隙流體的化學成分，進而影響到巖石的成巖作用和水-巖反應[15]，引起礦物的溶解和沉淀。

東方區(qū)是底辟活動較為強烈地區(qū)之一[2-3,14]，該區(qū)黃流組砂巖儲集層中流體包裹體均一溫度普遍在120～170 ℃，最高超過200 ℃，由均一溫度計算的平均古地熱梯度為6.04 ℃/100 m，明顯高于現(xiàn)今地熱梯度（4.42 ℃/100 m），天然氣中普遍含有CO2氣體，部分鉆井CO2含量可達89%，這表明東方區(qū)曾經(jīng)歷大規(guī)模的熱流體（富含CO2）活動。受高溫熱流體的影響，該區(qū)1 700 m深度伊蒙混層有序度大于1，進入中成巖階段（見圖8），提前釋放的黏土礦物層間水、有機酸及富含 CO2的高溫熱流體一同進入儲集層，溶蝕砂巖中鋁硅酸鹽礦物、碳酸鹽膠結物以及生物殼體[16]，儲集層普遍出現(xiàn)長石溶孔、鑄模孔、巖屑溶孔、膠結物溶孔以及生物溶孔等次生孔隙（見圖4c—4g）。在富含CO2的儲集層，溶解作用更為強烈，如DF13-E井區(qū)天然氣中CO2含量高達73.8%，其溶蝕增孔量可達11.1%，低含量CO2的井區(qū)溶蝕增孔量僅在6.1%～9.4%（見表3）。前人研究認為富含CO2熱流體可使砂巖產(chǎn)生4%～5%的溶蝕孔[17]，證實了高溫熱流體活動引起的溶蝕作用對黃流組一段次生孔隙發(fā)育帶有重大貢獻，而在沒有超壓和流體活動的鶯東斜坡帶，溶蝕作用相對較弱，次生孔隙也不太發(fā)育（見圖4h）。

圖8 鶯歌海盆地東方區(qū)有機質(zhì)熱演化、黏土礦物轉(zhuǎn)化與孔隙演化剖面（（S1/(S1+S2)為泥巖產(chǎn)率指數(shù)）

劉建章等[18]研究認為，熱流體在剛進入儲集層處發(fā)生溶蝕，而在熱對流頂界和儲集層的上部因溫度較低發(fā)生沉淀，隨著熱量不斷散失、溫度下降，整個儲集層內(nèi)部都可以發(fā)生沉淀，此時富含SiO2的熱流體可在石英碎屑周緣發(fā)生沉淀形成加大邊。加大邊的形成可能縮小孔隙空間，但并非所有石英次生加大都起破壞作用，關鍵在發(fā)生加大時儲集層砂巖顆粒的壓實程度，石英加大體積分數(shù)在 0～6%范圍內(nèi)有利于保護儲集層孔隙。東方區(qū)黃流組一段砂巖石英加大體積分數(shù)在3%之下，顆粒間仍以線-點狀接觸（見圖4d—4f），除強超壓對孔隙的保護作用外，石英加大亦能支撐顆粒抵抗壓實，對儲集層孔隙能起到一定的保護作用。

5 強超壓環(huán)境與儲集層物性

強超壓保護大量原生孔隙。Jon Gluyas等[19]的研究表明，地層在異常壓力梯度下，孔隙流體壓力高于靜水壓力，超壓支撐了部分埋藏負載，并由此減小了壓實作用的影響，異常高孔隙可以被保存下來。Jon Gluyas等的理論推導表明，1 MPa的超壓相當于減小80 m的有效埋深。柳波等也認為異常超壓在一定程度上保留了較多的孔隙空間[20]。

鶯歌海盆地中央底辟帶內(nèi)普遍發(fā)育異常高壓[21]。圖8顯示底辟帶東方區(qū)大約在2 500 m開始出現(xiàn)強超壓（壓力系數(shù)大于1.8），按淺層的壓實曲線外推，其孔隙度將降低至 10%以下，但實際資料顯示該層段的孔隙度高于正常壓實值，巖心孔隙度高達 20%。鶯歌海盆地具備較高的沉降、沉積速率，因快速沉積引起的壓實不均衡，加之烴類生成和高溫引起的流體膨脹，大約在距今4.0～5.0 Ma時在梅山組和黃流組形成超壓，此時上覆鶯歌海組剛剛開始沉積，黃流組一段成巖作用較弱，受超壓保護，孔隙度和滲透率演化減緩，保留了大量原生孔隙，因而黃流組一段儲集層在現(xiàn)今埋深（2 600～3 500 m）條件下仍保留了52.9%的原生孔隙（見表3）。

強超壓抑制黏土轉(zhuǎn)化和有機質(zhì)演化，增加溶解作用的時間和強度，改善砂巖儲集層滲透性。一般在正常壓力地層中，有機質(zhì)進入高熟階段后，其含氧官能團基本脫落完畢，有機酸的生成量較少。這一現(xiàn)象在鶯東斜坡帶得以證實。處于正常溫壓場的鶯東斜坡帶，其有機質(zhì)進入高熟期的頂面埋深大約為2 800 m，從成巖階段來看已進入中成巖A2期，顆粒以點-線接觸為主，次生孔隙不發(fā)育。如LT33A井埋深3 400 m左右的黃流組二段砂巖儲集層中，僅見長石、巖屑等顆粒溶蝕形成粒內(nèi)溶孔，方解石膠結物晶體完好保留于粒間（見圖4h），鏡下統(tǒng)計溶蝕孔隙增加量小于 3%。砂巖現(xiàn)今巖心孔隙度平均為 8.7%、滲透率為 1.3×10?3μm2，這反映溶解作用并不強烈，未能有效改善鶯東斜坡帶中深層儲集層物性。

但圖 8顯示，異常超壓的東方區(qū)壓力異常面之下有機質(zhì)、黏土礦物和孔隙演化出現(xiàn)異常：Ro演化曲線出現(xiàn)多個臺階，并出現(xiàn)小于0.5%的正常演化低值區(qū)，演化趨勢變緩；泥巖產(chǎn)率指數(shù)出現(xiàn)第 2峰值，混層比隨深度增加緩慢減小。這是由于超壓環(huán)境減緩黏土礦物演化和有機質(zhì)熱演化[22]，抑制油氣生成，拓寬了生油窗的范圍[23]，從而延長有機質(zhì)熱演化生成油氣過程中有機酸和CO2的大量產(chǎn)出期，增加了酸性流體溶解鋁硅酸鹽礦物和碳酸鹽膠結物的時間和強度[16]，致使東方區(qū)黃流組一段儲集層普見顆粒被完全溶解形成鑄模孔以及碳酸鹽溶解殘余（見圖 4c—4g），這反映黃流組一段次生孔隙發(fā)育帶除了熱流體的溶蝕貢獻外，超壓延緩有機酸和CO2產(chǎn)出引起的溶蝕也有不可忽略的貢獻。同時因強烈溶解作用形成的伸長狀孔、超大孔等溶蝕孔擴大了孔喉半徑，有效改善儲集層的滲透性（見圖4e、4f）。

綜上所述，受高溫熱流體和強超壓影響產(chǎn)生的溶蝕以及強超壓對孔隙的保護，是黃流組一段砂巖保留較好儲集層物性的重要成巖因素。

6 中深層儲集層經(jīng)濟基底探討

6.1 砂巖粒級與儲集層經(jīng)濟基底

儲集層經(jīng)濟基底（Economic basement）可簡單認為是具有商業(yè)價值的油氣層之孔隙度和滲透率下限所處的深度界限[24]。中深層勘探風險大、鉆井成本高，有必要確定儲集層經(jīng)濟基底。

鶯歌海盆地中深層地質(zhì)條件復雜，既有高溫熱流體活動，又發(fā)育異常高壓，孔隙演化規(guī)律異常復雜。1994年，孫嘉陵等[17]對鶯-瓊盆地砂巖儲集層孔隙演化規(guī)律進行了研究，認為孔隙度是埋深、粒徑、有機質(zhì)熱演化程度、熱流體溶蝕和地層壓力綜合作用的結果，并提出了鶯-瓊盆地砂巖孔隙度預測經(jīng)驗公式：

式中φ——孔隙度，%；Ro——鏡質(zhì)體反射率，%；D——埋深，km；G——粒級代號，極粗砂、粗粒、中砂、細砂、極細砂、粉砂對應值分別為2、1、0、?1、?2、?3。

圖 8也顯示，在異常超壓發(fā)育的東方區(qū)，總體上儲集層孔隙度隨埋深增加而逐漸減少，在正常壓力段，孔隙度呈直線快速衰減，在超壓段，孔隙度呈曲線緩慢衰減，且不同粒級砂巖有不同的減孔速度和幅度。粉砂巖隨埋深增加減孔速度要大于極細砂巖和細砂巖，在3 000 m附近粉砂巖孔隙度迅速降低，至3 200 m附近孔隙度已接近10%，而細砂巖在3 400 m左右?guī)r心孔隙度仍超過15%。

經(jīng)驗公式（1）和圖8均表明，無論是正常壓力還是超壓條件下，在溫壓（熱流體活動強度、地層壓力）相對穩(wěn)定的成巖體系中，粒級是決定儲集層孔隙度的一個關鍵因素。換言之，在同一溫壓場中，砂巖粒級決定儲集層經(jīng)濟基底，不同粒級砂巖有不同的經(jīng)濟基底。因此，只有分別研究不同粒級砂巖儲集層的經(jīng)濟基底，才能在非均質(zhì)性較強的低滲區(qū)找出相對有利區(qū)帶和優(yōu)質(zhì)儲集層發(fā)育區(qū)。

6.2 中深層儲集層經(jīng)濟基底確定

要確定儲集層經(jīng)濟基底，首先應根據(jù)勘探實踐確定儲集層孔滲下限。確定天然氣孔滲下限的研究方法很多，利用毛管壓力曲線研究儲集層有效物性下限的方法比較成熟，在滲透率-中值壓力關系圖上，拐點處對應的滲透率值即可作為滲透率的下限。

利用 DF13-1氣田砂巖巖心壓汞實驗的中值壓力與滲透率的關系圖（見圖9），求得東方區(qū)有效儲集層的滲透率下限值為0.9×10?3μm2。在此基礎上，據(jù)東方區(qū)不同粒級砂巖儲集層孔滲關系以及覆壓孔滲資料，求取與滲透率下限對應的地層條件下粉砂巖、極細砂巖、細砂巖孔隙度下限值，其分別為16%、15%和13%。

圖9 鶯歌海盆地DF13-1構造砂巖中值壓力與滲透率關系

據(jù)公式（1），并利用已鉆井巖心實測孔隙度資料校正預測結果，得出東方區(qū)孔隙演化曲線（見圖10），由圖10求得粉砂巖、極細砂巖、細砂巖經(jīng)濟基底大約為3 100 m、3 900 m和5 000 m。

總體而言，東方區(qū)儲集層以低滲為主，但近期勘探在低滲區(qū)發(fā)現(xiàn)了中—高產(chǎn)氣層——“甜點”，并已在“甜點”儲集層中獲日產(chǎn)60×104～120×104m3天然氣產(chǎn)能。依照本地區(qū)勘探開發(fā)實踐，參照天然氣儲量計算行業(yè)標準[25]，認定在低滲區(qū)能獲得中產(chǎn)（無阻流量在3×104～10×104m3/(km·d)）的儲集層可視作優(yōu)質(zhì)儲集層，因此可將本區(qū)中產(chǎn)層最低滲透率（5×10?3μm2）作為優(yōu)質(zhì)儲集層滲透率下限。與之相對應中深層粉砂巖、極細砂巖、細砂巖儲集層在地層條件下孔隙度下限分別為17.5%、17.0%和15.0%。同樣，利用孔隙演化曲線（見圖10）求得粉砂巖、極細砂巖、細砂巖優(yōu)質(zhì)儲集層的埋深下限分別為2 800 m、3 500 m和4 400 m。預測東方區(qū)黃流組一段極細—細砂巖在目前埋深（2 600～3 500 m）條件下可成為天然氣優(yōu)質(zhì)儲集層?？碧綄嵺`已在東方區(qū)黃流組一段細、極細砂巖儲集層中發(fā)現(xiàn)中、高產(chǎn)天然氣層，展示了鶯歌海盆地中深層良好的勘探前景。

圖10 鶯歌海盆地東方區(qū)不同粒級砂巖孔隙度與埋深關系圖

7 結論

沉積微相是鶯歌海盆地中央坳陷底辟帶東方區(qū)黃流組超壓儲集層質(zhì)量好壞的主控因素。源于西部昆嵩隆起物源區(qū)的海底扇水道巖屑石英極細—細粒砂巖沉積厚度大、分布面積廣，儲集性能好，是本區(qū)的主力儲集層。高溫熱流體活動和強超壓產(chǎn)生的溶蝕以及強超壓對孔隙的保護，是東方區(qū)黃流組超壓砂巖保留較好儲集層物性的主要成巖因素。東方區(qū)超壓環(huán)境下的粉砂巖、極細砂巖、細砂巖儲集層經(jīng)濟基底分別為3 100 m、3 900 m和5 000 m，黃流組一段極細—細粒砂巖在目前埋深（2 600～3 500 m）條件下，可形成優(yōu)質(zhì)天然氣儲集層。

致謝：文中原始數(shù)據(jù)來源于中海石油能源發(fā)展股份有限公司鉆采工程研究院湛江實驗中心，中海石油（中國）有限公司湛江分公司研究院沉積地層室鐘澤紅高級工程師、劉景環(huán)高級工程師為本文提供部分沉積相和成巖作用研究成果，東北石油大學孟元林教授、中海石油（中國）有限公司謝金有高級工程師提了修改意見，在此深表謝意！

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