王冰潔，徐長(zhǎng)貴，吳 奎，彭靖淞，劉 豐

[中海石油(中國(guó))有限公司 天津分公司， 天津300452]

渤海海域遼西凹陷陡坡帶LX構(gòu)造特稠油藏內(nèi)部油品品質(zhì)分布及成因

王冰潔，徐長(zhǎng)貴，吳 奎，彭靖淞，劉 豐

[中海石油(中國(guó))有限公司 天津分公司， 天津300452]

正確認(rèn)識(shí)特稠油藏內(nèi)部油品品質(zhì)分布及成因在油藏的勘探評(píng)價(jià)和開發(fā)設(shè)計(jì)階段都具有非常重要的意義?；趲r石熱解-地震多屬性聯(lián)合的方法建立油品品質(zhì)判別模型，對(duì)渤海海域遼西凹陷陡坡帶LX構(gòu)造新近系明化鎮(zhèn)組和館陶組的塊狀特稠油藏內(nèi)部油品品質(zhì)進(jìn)行了三維空間刻畫，結(jié)合流體包裹體資料恢復(fù)的古流體活動(dòng)史和儲(chǔ)層物性分析結(jié)果，對(duì)形成油品品質(zhì)分布特征的成因進(jìn)行研究。結(jié)果表明：油藏內(nèi)部油品品質(zhì)在垂向上明化鎮(zhèn)組油層頂部比底部差，館陶組油層底部比頂部差；平面上在靠近構(gòu)造高部位相對(duì)較差，在斷層附近和油藏邊界部位油品品質(zhì)有所變好。整體上油品品質(zhì)呈現(xiàn)出環(huán)帶狀分布的特征，這種分布特征與原油的"兩期成藏和兩次稠化"過程關(guān)系密切。早期東營(yíng)組原油經(jīng)歷了成藏第一期和初次稠化過程；晚期東營(yíng)組經(jīng)歷了初次稠化的油藏遭受破壞在明化鎮(zhèn)組和館陶組再次聚集成藏，并在儲(chǔ)層物性越好的層段，由于進(jìn)一步發(fā)生了更強(qiáng)的稠化作用，原油的油品品質(zhì)也越差。在成藏第二期內(nèi)，新生成的油品品質(zhì)較好的原油沿?cái)鄬雍陀筒剡吔绯渥?，?dǎo)致這些部位的油品品質(zhì)相對(duì)變好，并最終形成現(xiàn)今油品品質(zhì)空間分布特征。

巖石熱解；地震屬性；油品品質(zhì)；塊狀特稠油藏；遼西凹陷；渤海海域

塊狀特稠油藏油品品質(zhì)存在的非均質(zhì)性對(duì)油層測(cè)試段的選擇和油藏開發(fā)方案的編制具有非常重要的影響。目前對(duì)于原油油品品質(zhì)的判別具有多種方法，都是基于單井鉆后資料在垂向上進(jìn)行分析[1-4]，且只有在鉆井?dāng)?shù)足夠多的情況下，才有可能對(duì)整個(gè)油藏內(nèi)部油品品質(zhì)的分布進(jìn)行描述。海上由于受鉆井成本的控制，特別是在勘探階段，探井?dāng)?shù)量往往較少，在空間上不能獲得相對(duì)密集的地質(zhì)數(shù)據(jù)，利用單井難以描述整個(gè)油藏油品品質(zhì)的空間特征，而地震多屬性的預(yù)測(cè)功能在一定程度上為解決這一問題提供了可能。關(guān)于利用地震多屬性方法進(jìn)行特征參數(shù)的計(jì)算國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開展了大量研究和應(yīng)用，包括砂體展布預(yù)測(cè)[5-6]、儲(chǔ)層參數(shù)求取[7-11]、含油氣性分析[12]和烴源巖評(píng)價(jià)[13-14]等，但未見對(duì)油品品質(zhì)的分析。

研究區(qū)為塊狀厚層特稠油藏，有利于井-震結(jié)合方法的利用。因此，本文在選取巖石熱解資料建立單井油品品質(zhì)判別參數(shù)的基礎(chǔ)上，采取地震多屬性擬合判別參數(shù)的方法，來達(dá)到對(duì)渤海海域遼西南洼LX構(gòu)造淺層明化鎮(zhèn)組和館陶組特稠油藏的油品品質(zhì)進(jìn)行判別的目的；并在此基礎(chǔ)上，利用研究區(qū)內(nèi)4口探井的巖心和壁心資料，在明化鎮(zhèn)組、館陶組和東營(yíng)組共采集了32塊砂巖流體包裹體樣品，對(duì)古流體的活動(dòng)史進(jìn)行恢復(fù)，結(jié)合儲(chǔ)層物性資料，從動(dòng)態(tài)的角度對(duì)特稠油藏內(nèi)部油品品質(zhì)分布特征的成因進(jìn)行了探討。

1 石油地質(zhì)概況

渤海海域遼東灣坳陷整體呈北東-南西向展布，古近系次級(jí)構(gòu)造單元自西向東依次為遼西凹陷、遼西凸起、遼中凹陷、遼東凸起和遼東凹陷，表現(xiàn)為“三凹兩凸”的特點(diǎn)(圖1a)。在遼西和遼中凹陷東側(cè)發(fā)育陡傾的深大斷裂，且多為西傾，在凹陷內(nèi)形成陡坡帶。遼西南洼LX構(gòu)造位于遼西凹陷南部的陡坡帶上，是受遼西1號(hào)大斷層和近東西走向的調(diào)節(jié)斷層所夾持的斷塊構(gòu)造(圖1b)。構(gòu)造走向北北東向，地層傾向西南。區(qū)內(nèi)自下而上古近系發(fā)育有孔店組(Ek)、沙河街組(Es)和東營(yíng)組(Ed)，新近系發(fā)育有館陶組(Ng)和明化鎮(zhèn)組(Nm)。其中，明化鎮(zhèn)組和館陶組垂向上為連續(xù)沉積的大套砂巖(圖1c)，形成大規(guī)模塊狀特稠油藏(圖1d)。油層厚度較大，原油的密度分布在1.004～1.006 g/cm3，粘度分布在32 000～37 000 mPa·s；且館陶組原油粘度要大于明化鎮(zhèn)組，其原油主要來自于沙河街組烴源巖，鏡質(zhì)體反射率顯示生烴門限深度為2 500 m左右[15]。

2 單井油品品質(zhì)

利用鉆井獲取的資料建立油品品質(zhì)判別模型是井-震聯(lián)合分析的前提和基礎(chǔ)。本文利用單井儲(chǔ)層熱解數(shù)據(jù)對(duì)油品品質(zhì)進(jìn)行分析。儲(chǔ)層熱解數(shù)據(jù)在深度上連續(xù)分布且易于獲取和計(jì)算，并對(duì)油品品質(zhì)具有一定的響應(yīng)[16-18]，因此是建立井-震關(guān)系來判別油品品質(zhì)空間分布的理想?yún)?shù)。

2.1 巖樣“三峰法”熱解數(shù)據(jù)特征

“三峰法”熱解數(shù)據(jù)包括S0，S1和S2以及它們組合計(jì)算之后得到的各種派生參數(shù)，其中S0，S1和S2分別為樣品中氣態(tài)烴、游離烴和熱解烴的含量，分別代表熱解爐中儲(chǔ)層樣品加熱到90 ℃時(shí)經(jīng)氮?dú)獯祪煞昼娝玫降腃1—C7輕烴、恒溫300 ℃三分鐘揮發(fā)出來的液態(tài)烴和經(jīng)過300～600 ℃升溫測(cè)得的重?zé)N+膠質(zhì)+瀝青質(zhì)的含量。本文通過對(duì)巖心和巖屑不同來源熱解數(shù)據(jù)進(jìn)行校正之后，利用研究區(qū)4口探井(井位見圖1b)明化鎮(zhèn)組和館陶組共367個(gè)樣品進(jìn)行油品品質(zhì)判別分析。

圖2為研究區(qū)LX-B井巖心熱解數(shù)據(jù)隨深度變化特征。可以看出，館陶組和明化鎮(zhèn)組油層、含油水層和水層的S0含量沒有明顯區(qū)別，而S1和S2的含量在油層相對(duì)于含油水層和水層增加明顯；并且館陶組油層的S1含量要小于明化鎮(zhèn)組油層，S2的含量要大于明化鎮(zhèn)組油層。這種現(xiàn)象與原油油品品質(zhì)垂向分布非均質(zhì)性密切相關(guān)。原油物性分析結(jié)果顯示，館陶組油層的油品品質(zhì)要比明化鎮(zhèn)組油層差，其重質(zhì)組分(重?zé)N+膠質(zhì)+瀝青質(zhì))含量較高，這也為判別參數(shù)的建立提供了有利條件。

2.2 油品品質(zhì)判別參數(shù)建立

上述分析表明,研究區(qū)熱解數(shù)據(jù)特征和原油的組成有一定的關(guān)系。因此，本文利用S0，S1和S2的組合派生參數(shù)來構(gòu)建判別模型對(duì)油品品質(zhì)進(jìn)行識(shí)別。圖3a和b分別為熱解烴(S2)與派生參數(shù)(M)和油產(chǎn)率指數(shù)(OPI)的交匯圖。從圖中可以看出，隨著S2的增大，二者都具有減小的特征，呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系。這種特征表明，隨著原油中重質(zhì)組分的增加和油品品質(zhì)的變差，OPI和M都具有減小的趨勢(shì)，這對(duì)于油品品質(zhì)判別參數(shù)的建立具有一定意義。實(shí)際上，派生參數(shù)M反應(yīng)了在油產(chǎn)率指數(shù)(OPI)和PgS1/S2構(gòu)成的關(guān)系圖上所投點(diǎn)的斜率特征(Pg為生烴總量)。結(jié)合圖3a中M隨S2增大而減小的特征，說明在特稠油藏中伴隨著重質(zhì)組分的增加，在油產(chǎn)率指數(shù)(OPI)和PgS1/S2構(gòu)成的圖版上向著OPI和投點(diǎn)斜率減小的方向油品品質(zhì)具有逐漸變差的趨勢(shì)。根據(jù)上述這一現(xiàn)象，在油產(chǎn)率指數(shù)OPI和PgS1/S2所構(gòu)成的關(guān)系圖上若能構(gòu)建上述反應(yīng)油品品質(zhì)變化趨勢(shì)的參數(shù)即可對(duì)原油的油品品質(zhì)進(jìn)行量化表征。本文利用研究區(qū)4口探井所選取的油層、油-水同層和水層樣品數(shù)據(jù)，通過反復(fù)試驗(yàn)，最終確定派生參數(shù)IW可以反映這種趨勢(shì)，定義為油品品質(zhì)計(jì)算判別參數(shù)，即隨著IW值的變大，原油的油品品質(zhì)也越差。上述各計(jì)算參數(shù)見式(1)—(4)所示。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造位置和構(gòu)造特征Fig.1 Structural location and characteristics of the study areaa.遼東灣坳陷區(qū)域構(gòu)造；b.遼西南洼LX構(gòu)造特征；c.LX-B井明華鎮(zhèn)組和館陶組巖性柱狀圖；d.過LX-B井剖面

圖2 研究區(qū)LX-B井巖心熱解參數(shù)隨深度變化關(guān)系Fig.2 Pyrolysis parameters of cores from Well LX-B changing with varying depth in the study area a.S0-深度關(guān)系；b.S1-深度關(guān)系；c.S2-深度關(guān)系；d.LX-B井巖心巖性柱狀圖(S0，S1和S2分別為樣品中氣態(tài)烴、游離烴和熱解烴的含量。)

圖3 研究區(qū)探井巖心熱解參數(shù)及其派生參數(shù)關(guān)系特征Fig.3 Relationship between pyrolysis characteristic parameters and their derived parameters of cores from the study areaa.熱解烴含量(S2)和派生參數(shù)(M)關(guān)系；b.熱解烴含量(S2)和油產(chǎn)率指數(shù)(OPI)關(guān)系；c.明化鎮(zhèn)組油層油氣總量×游離烴含量/熱解烴含量 (PgS1/S2)與油產(chǎn)率指數(shù)(OPI)關(guān)系；d.館陶組油層油氣總量×游離烴含量/熱解烴含量(PgS1/S2)與油產(chǎn)率指數(shù)(OPI)關(guān)系

(1)

M=OPI/(PgS1/S2)

(2)

(3)

(4)

式中：S0，S1和S2分別為樣品中氣態(tài)烴、游離烴和熱解烴的含量，mg/g;OPI為油產(chǎn)率指數(shù)，無量綱；Pg為生烴總量，mg/g；M為派生參數(shù)；IW為油品品質(zhì)的計(jì)算判別參數(shù)。

圖3c和d分別為明化鎮(zhèn)組油層和館陶組油層的油產(chǎn)率指數(shù)(OPI)和PgS1/S2關(guān)系圖，圖中等值線為研究區(qū)4口探井367個(gè)熱解數(shù)據(jù)所計(jì)算的判別參數(shù)IW的分布特征。從圖中可以看出，明化鎮(zhèn)組油層測(cè)試點(diǎn)(該點(diǎn)所在井段進(jìn)行過原油物性分析)的IW值分布在5～15的范圍內(nèi)；館陶組油層測(cè)試點(diǎn)的IW值分布在10～35的范圍之內(nèi)，大于明化鎮(zhèn)組。這與原油物性分析結(jié)果館陶組油層的油品品質(zhì)要差于明化鎮(zhèn)組油層相一致，且符合油產(chǎn)率指數(shù)(OPI)和PgS1/S2關(guān)系圖中油品品質(zhì)的變化趨勢(shì)，說明了建立的判別參數(shù)可以反映油品品質(zhì)的分布特征。整體上來看，不同探井的數(shù)據(jù)在關(guān)系圖上的分布范圍具有相對(duì)集中的特點(diǎn)，說明油藏不同位置原油的油品品質(zhì)存在差別，反映了油藏內(nèi)部油品品質(zhì)的非均質(zhì)性；而明化鎮(zhèn)組油層比館陶組油層IW值的變化范圍要小，說明了油品品質(zhì)的非均質(zhì)性館陶組油層要強(qiáng)于明化鎮(zhèn)組油層。從單井分布特征上來看，不論在明化鎮(zhèn)組油層還是在館陶組油層，靠近斷層一側(cè)的LX-A井的IW值和靠近油藏邊界的LX-C和LX-D井的IW值均小于位于油藏中部的LX-B井的IW值，反應(yīng)了油藏在靠近邊界斷層和邊部油品品質(zhì)相對(duì)較好，而油藏中部油品品質(zhì)相對(duì)較差。這與新生成的品質(zhì)相對(duì)較好的原油沿?cái)鄬雍瓦叢砍渥⒌奶卣飨嚓P(guān)。

3 地震多屬性聯(lián)合判別油品品質(zhì)

為了在空間上刻畫油藏內(nèi)部油品品質(zhì)的分布特征，本文采用地震多屬性聯(lián)合預(yù)測(cè)的方法，在4口探井油品品質(zhì)計(jì)算判別參數(shù)(IW)歸一化處理的基礎(chǔ)上，提取井旁地震道的多種屬性，對(duì)判別參數(shù)和地震屬性進(jìn)行多元回歸建立計(jì)算公式，利用地震多屬性來求取預(yù)測(cè)判別參數(shù)(IS)，刻畫特稠油藏內(nèi)部油品品質(zhì)的分布。

3.1 判別模型建立

為了進(jìn)行屬性優(yōu)選，利用數(shù)學(xué)理論方法和經(jīng)驗(yàn)法相結(jié)合，將4口探井的判別參數(shù)劃分為訓(xùn)練數(shù)據(jù)組和檢驗(yàn)數(shù)據(jù)組，分別用來擬合公式和檢驗(yàn)擬合結(jié)果。其中，每次選擇3口探井的判別參數(shù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)組，和地震屬性進(jìn)行多元回歸，并計(jì)算整體誤差，剩余1口探井的判別參數(shù)作為檢驗(yàn)數(shù)據(jù)組，計(jì)算檢驗(yàn)誤差；對(duì)于每口探井的判別參數(shù)都分別將其作為一次檢驗(yàn)數(shù)據(jù)組，重復(fù)上述過程，最終求取平均誤差值，計(jì)算不同數(shù)目屬性的整體誤差和校驗(yàn)誤差。

從圖4a和b中可以看出，伴隨著屬性個(gè)數(shù)的不斷增加，整體誤差不斷減小，但檢驗(yàn)誤差則出現(xiàn)了先減小后增大(圖4a)或者一直增大的特征(圖4b)，這說明利用多屬性聯(lián)合預(yù)測(cè)隨著屬性個(gè)數(shù)的增加可以明顯提高擬合程度，但并非越多越有效果[19-20]，必須對(duì)地震屬性進(jìn)行優(yōu)選[12,21]。綜合最小檢驗(yàn)誤差和總的誤差值，在明化鎮(zhèn)組和館陶組分別優(yōu)選出4個(gè)和7個(gè)屬性來進(jìn)行計(jì)算。其中，明化鎮(zhèn)組包括時(shí)間、振幅包絡(luò)、振幅加權(quán)相位余弦和濾波切片5/10～15/20Hz，館陶組包括積分、主頻、瞬時(shí)余弦相位、振幅加權(quán)頻率、濾波切片5/10～15/20Hz、濾波切片15/20～25/30Hz和濾波切片35/40～45/50Hz。計(jì)算公式見式(5)。從圖4c和d計(jì)算判別參數(shù)和預(yù)測(cè)判別參數(shù)的關(guān)系圖可以看出，二者具有明顯的正相關(guān)關(guān)系，說明了可以利用地震數(shù)據(jù)多屬性提取結(jié)果來計(jì)算判別參數(shù)。

(5)

式中：IS表示油品品質(zhì)的預(yù)測(cè)判別參數(shù)；W0為常數(shù)；An表示第n個(gè)屬性值；Wn表示第n個(gè)屬性對(duì)應(yīng)的系數(shù)；a，b和c表示曲線上的采樣點(diǎn)。

3.2 油品品質(zhì)判別結(jié)果

在判別模型建立的基礎(chǔ)上，通過地震數(shù)據(jù)多屬性

圖4 研究區(qū)探井地震屬性優(yōu)選依據(jù)及計(jì)算結(jié)果Fig.4 Logic and calculation results of seismic attribute selection in exploratary wells in the study areaa，b.分別為明化鎮(zhèn)組和館陶組油層參與計(jì)算的屬性個(gè)數(shù)與計(jì)算誤差關(guān)系；c，d.分別為明化鎮(zhèn)組和館陶組油層計(jì)算判別參數(shù)(IW)與預(yù)測(cè)判別參數(shù)(IS)關(guān)系

分析得到了LX構(gòu)造特稠油藏油品品質(zhì)判別參數(shù)空間分布特征。圖5a為明化鎮(zhèn)組和館陶組油層油品品質(zhì)過井分布特征(剖面位置見圖5b)，圖5b和c分別為從兩個(gè)油層頂面向下45 ms和55 ms提取的均方根判別參數(shù)平面分布。從剖面上單井計(jì)算的判別參數(shù)值與地震數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)判別參數(shù)值對(duì)比結(jié)果來看(圖5a)，二者具有較好的一致性，對(duì)油層均有良好的響應(yīng)，對(duì)水層無響應(yīng)；單井計(jì)算判別參數(shù)的高值區(qū)對(duì)應(yīng)地震數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)判別參數(shù)的相對(duì)高值區(qū)。因此，預(yù)測(cè)判別參數(shù)IS對(duì)特稠油的油品品質(zhì)具有一定的響應(yīng)特征，伴隨著油品品質(zhì)的逐漸變差，其值也越來越高。

根據(jù)判別結(jié)果，在明化鎮(zhèn)組和館陶組兩個(gè)油層內(nèi)部油品品質(zhì)具有環(huán)帶狀分布特征，在環(huán)內(nèi)部油品品質(zhì)相對(duì)較差，環(huán)外部油品品質(zhì)相對(duì)較好，存在明顯的非均質(zhì)性。從垂向上來看，館陶組油層的油品品質(zhì)要差于明化鎮(zhèn)組油層；在油層內(nèi)部，明化鎮(zhèn)組油層頂部油品品質(zhì)要比油層底部差，館陶組油層在靠近底部的油品品質(zhì)要比油層頂部差(圖5a)。從平面上來看，兩個(gè)油層油品品質(zhì)分布特征相似，在靠近構(gòu)造高部位，油藏的油品品質(zhì)相對(duì)最差；向著靠近邊界斷層的部位和油藏邊界，油品品質(zhì)具有變好的特征；其中靠近油藏外邊界，油品品質(zhì)相對(duì)最好(圖5b，c)。這與圖3中單井所揭示的油品品質(zhì)分布結(jié)果相一致，因此更好地在空間上表明了特稠油藏內(nèi)部油品品質(zhì)的分布。

4 油品品質(zhì)分布成因

淺層特稠油的成藏特征具有復(fù)雜性，油藏內(nèi)部油品品質(zhì)的分布特征與其成藏期次及儲(chǔ)層物性特征具有密切的關(guān)系。本文從特稠油成藏的動(dòng)態(tài)角度，基于對(duì)流體包裹體資料進(jìn)行古流體充注史分析劃分成藏期次[22-26]，綜合儲(chǔ)層物性特征討論油品品質(zhì)分布成因。

鉆井揭示LX構(gòu)造高部位明化鎮(zhèn)組油層上覆泥巖蓋層厚度僅為1.5 m，而館陶組油層頂部為砂礫巖(圖2)，不存在泥巖蓋層。LX-B井明化鎮(zhèn)組和館陶組儲(chǔ)層和蓋層巖心壓汞測(cè)試分析計(jì)算結(jié)果也表明儲(chǔ)、蓋排驅(qū)壓力差較小，對(duì)于密度為0.95 g/cm3的原油其封閉油柱高度僅為1 m左右。所以，對(duì)于油品品質(zhì)相對(duì)較好的原油，蓋層基本不存在封閉能力。這可以說明原油在聚集時(shí)油品品質(zhì)已經(jīng)變差，具有接近于水的密度和較大的粘度；否則，儲(chǔ)層中的原油在大規(guī)模聚集之前便會(huì)沿上覆蓋層散失?；谏鲜鎏卣?，本文認(rèn)為明化鎮(zhèn)組和館陶組原油經(jīng)歷了“兩次成藏和兩次稠化”的過程，即早期東營(yíng)組地層成藏，遭受一定程度降解后，油品品質(zhì)變差；晚期又遭受破壞，調(diào)整至淺層明化鎮(zhèn)組和館陶組地層，原油再次遭受降解。

圖5 研究區(qū)油層油品品質(zhì)計(jì)算結(jié)果Fig.5 Calculation results of oil quality in the study areaa.明化鎮(zhèn)組和館陶組油層剖面預(yù)測(cè)判別參數(shù)(IS)；b.明化鎮(zhèn)組油層沿頂面向下開45 ms時(shí)窗提取判別參數(shù)均方根值的平面分布特征；c.館陶組油層沿頂面向下開55 ms時(shí)窗提取判別參數(shù)均方根值的平面分布特征

從包裹體顯微測(cè)溫結(jié)果可以檢測(cè)到東營(yíng)組與油包裹體同期的鹽水包裹體均一溫度具有兩期的特征，第一期為55～65 ℃，第二期為65～75 ℃。利用埋藏史圖投影法[27]，在恢復(fù)埋藏史和熱史的基礎(chǔ)上(圖6a，b)，對(duì)鹽水包裹體的均一溫度進(jìn)行投影，可以看出成藏第一期為28～25 Ma(東營(yíng)組沉積末期)，成藏第二期為5～0Ma(明化鎮(zhèn)組沉積末期至今)。上述分析表明，在東營(yíng)組沉積末期，原油首先在深部的東營(yíng)組地層成藏，此時(shí)由于地層埋藏較淺，油藏遭受了水洗、氧化和生物降解多種稠化機(jī)制的綜合作用[28]，發(fā)生初次稠化，油品品質(zhì)變差，降低了對(duì)蓋層條件的要求；此時(shí)，原油經(jīng)歷了第一次成藏和稠化過程，同時(shí)也為明化鎮(zhèn)組和館陶組大規(guī)模原油聚集創(chuàng)造了有利條件。在明化鎮(zhèn)組沉積末期，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)[29-31]導(dǎo)致斷層發(fā)生活化作用，再次對(duì)原油進(jìn)行輸導(dǎo)，東營(yíng)組油藏被破壞，形成古油藏，從LX-B井東營(yíng)組砂巖樣品顯微鏡下薄片觀察可以看到粒間孔隙被褐色的油質(zhì)瀝青所充填，瀝青充填物顯示暗褐色的熒光或無熒光(圖7a)，其GOI值(含油包裹體相對(duì)豐度)可以達(dá)到6%，具有古油藏的特征；被破壞了的東營(yíng)組油藏的原油向淺層運(yùn)移至明化鎮(zhèn)組和館陶組，并遭受了再次稠化，此時(shí)原油經(jīng)歷了第二次成藏和稠化過程。

圖6 研究區(qū)單井埋藏史和熱史恢復(fù)結(jié)果及鹽水包裹體均一溫度投影結(jié)果Fig.6 Reconstruction of burial and thermal history and brine inclusion homogenization temperature projection of samples from single wells in the study areaa.鹽水包裹體均一溫度在埋藏史圖上的投影結(jié)果；b.實(shí)測(cè)成熟度和溫度資料約束熱史恢復(fù)

圖7 研究區(qū)油藏?zé)N類包裹體產(chǎn)狀特征Fig.7 Characteristics of occurrence of hydrocarbon inclusions from the study areaa1. LX-A井，埋深1 605 m,東營(yíng)組，粉砂巖；a2. 瀝青質(zhì)充填無熒光顯示；b1. LX-C井，埋深952 m,明化鎮(zhèn)組，中砂巖；b2.石英顆粒內(nèi)裂紋，油包裹體呈淺黃色熒光；c1. LX-B井，埋深889.6 m,明化鎮(zhèn)組，中砂巖；c2.石英次生加大邊，油包裹體呈淺黃色熒光(a1，b1和c1為砂巖包裹體薄片透射光顯微觀察照片，a2，b2和c2為對(duì)應(yīng)的熒光顯微觀察照片。)

圖8 研究區(qū)單井(LX-B井)垂向砂巖實(shí)測(cè)孔隙度和滲透率分布散點(diǎn)圖Fig.8 Scatter diagram showing vertical distribution of the measured porosity and permeability of sandstone samples from Well LX-B in the study areaa.孔隙度-深度關(guān)系；b.滲透率-深度關(guān)系；c.計(jì)算判別參數(shù)(IW)-深度關(guān)系

根據(jù)明化鎮(zhèn)組和館陶組砂巖樣品包裹體鏡下顯微觀察，可以對(duì)第二個(gè)成藏期內(nèi)，即5Ma以來原油的充注史進(jìn)行細(xì)分。顯微鏡下有機(jī)包裹體主要以氣-液兩相的油包裹體為主，形狀多樣，熒光下呈藍(lán)白色、淺黃色和亮黃色，反映出不同成熟度的原油充注。這些有機(jī)包裹體附存在石英顆粒內(nèi)裂紋、石英加大邊及方解石膠結(jié)物中。根據(jù)有機(jī)包裹體的產(chǎn)狀和石英顆粒間的接觸關(guān)系，明化鎮(zhèn)組和館陶組至少發(fā)生過兩個(gè)階段的油氣運(yùn)聚：第一階段為發(fā)育于石英顆粒內(nèi)裂紋中的有機(jī)包裹體(圖7b)，主要反映了地層埋藏早期油充注的特征；第二階段為發(fā)育于次生加大邊和膠結(jié)物中的有機(jī)包裹體(圖7c)，主要反映了地層埋藏晚期油充注的特征。油藏包裹體GOI值從1%～6%的范圍內(nèi)都有分布，也說明了這種分階段的充注特征。成藏第二期內(nèi)原油充注的兩個(gè)階段也表明了油藏內(nèi)部具有近期原油的充注，因此在靠近斷層和油藏邊部由于接受了較新充注的原油，其油品品質(zhì)相對(duì)于油藏中部，具有變好的特征。

綜上所述， 由于原油在東營(yíng)組經(jīng)歷了第一次成藏和稠化過程，所以發(fā)生稠化的時(shí)間要早于在明化鎮(zhèn)組和館陶組充注的時(shí)間；根據(jù)稠油的充注特征[32-34]，其優(yōu)先選擇儲(chǔ)層中物性較好的層段進(jìn)行充注，而在物性較差的館陶組頂部上覆致密砂礫巖段沒有原油或只有少量原油充注，表現(xiàn)為油層和含油水層(圖2)，因此在縱向上連續(xù)分布的砂巖中形成了明化鎮(zhèn)組和館陶組兩個(gè)油層。經(jīng)歷過第二次成藏和稠化過程之后，在壓實(shí)流的影響之下，具有相對(duì)較高孔滲帶的地層水具有更快的流動(dòng)速度，其內(nèi)部原油經(jīng)歷的水洗、氧化和生物降解作用也更強(qiáng)，進(jìn)一步導(dǎo)致了儲(chǔ)層中原油的稠化；從LX-B井計(jì)算判別參數(shù)IW值與儲(chǔ)層物性關(guān)系可以看出(圖8)，被稠油充注的儲(chǔ)層具有物性越好、原油油品品質(zhì)越差的特點(diǎn)。

5 結(jié)論

1) 利用巖石熱解和地震多屬性聯(lián)合的方法能夠較好地對(duì)厚層塊狀特稠油藏內(nèi)部的油品品質(zhì)進(jìn)行空間刻畫。整體上，館陶組油層的油品品質(zhì)要比明化鎮(zhèn)組油層差。兩個(gè)油層的油品品質(zhì)都具有環(huán)帶狀分布的特點(diǎn)：靠近斷層和油藏邊界的部位，油品品質(zhì)較好；靠近構(gòu)造高部位，油品品質(zhì)相對(duì)變差。在明化鎮(zhèn)組油層內(nèi)部，頂部的油品品質(zhì)要比底部差；在館陶組油層內(nèi)部，底部的油品品質(zhì)要比頂部差。

2) LX構(gòu)造塊狀特稠油藏油品品質(zhì)的分布特征與其“兩期成藏和兩次稠化”的過程及儲(chǔ)層物性分布特征具有密切的關(guān)系。從28～25 Ma(東營(yíng)組沉積末期)，在東營(yíng)組的成藏和稠化為原油在淺層明化鎮(zhèn)組和館陶組聚集創(chuàng)造了有利的條件；從5～0 Ma(明化鎮(zhèn)組沉積末期至今)，初次稠化的原油遭受新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)破壞之后，在儲(chǔ)層物性的控制作用下，大量充注淺層明化鎮(zhèn)組和館陶組，形成了兩個(gè)塊狀油層，并在高孔滲帶遭受了更強(qiáng)的再次稠化作用，形成特稠油藏現(xiàn)今油品品質(zhì)分布特征。

[1] 趙紅靜,尹凡舉,張敏,等.利用芳烴化合物預(yù)測(cè)生物降解原油的粘度[J].沉積學(xué)報(bào),2002,20(3):514-517. Zhao Hongjing,Yin Fanju,Zhang Min,et al.Viscosity prediction of biodegraded oils on aromatic compounds[J].Acta Sedimentologica Sinica,2002,20(3):514-517.

[2] 任明旺.巖石熱解參數(shù)在儲(chǔ)層原油密度計(jì)算上的應(yīng)用[J].特種油氣藏,2004,11(6):16-30. Ren Mingwang.Application of rock pyrolysis paramenters in oil density calculation[J].Special Oil and Gas Reservoirs,2004,11(6):16-30.

[3] 馮國(guó)強(qiáng),陳爽,郭緒強(qiáng),等.油氣藏流體粘度預(yù)測(cè)模型的對(duì)比分析[J].油氣地質(zhì)與采收率,2007,14(5):80-83. Feng Guoqiang,Chen Shuang,Guo Xuqiang,et al.Comparison and analysis of the viscosity forecasting models of reservoir fluids[J].Petroleum Geology and Recovery Efficiency,2007,14(5):80-83.

[4] 蔡?hào)|梅,蔣有錄,劉華,等. 瑞利模型在原油相對(duì)密度預(yù)測(cè)中的應(yīng)用——以勝利油區(qū)東辛油田為例[J].油氣地質(zhì)與采收率,2008,15(3):102-105. Cai Dongmei,Jiang Youlu,Liu Hua,et al.Application of Rayleigh model on forecasting relative density of crude oil in Dongxin oilfield[J].Petroleum Geology and Recovery Efficiency,2008,15(3):102-105.

[5] Russell B,Hampson D,Todorov T,et al.Combing geostatistics and multi-attribute transforms:A channel sand case study,Black Foot oilfield(Alberta)[J].Journal of Petroleum Geology,2002,25(1):97-117.

[6] 郎曉玲,彭仕宓,康洪全,等.利用多屬性體分類技術(shù)預(yù)測(cè)扇三角洲砂體[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,32(1):57-64. Lang Xiaoling,Peng Shimi,Kang Hongquan,et al.Predict fan delta sand body by using multiattributes volume classification technology[J].Journal of Southwest Petroleum University(Science & Technology Edition),2010,32(1):57-64.

[7] Hart B,Balch R.Approaches to defining reservoir physical properties from 3D seismic attributes with limited well control:An example from the Jurassic Smackover Formation,Alabama[J].Geophysics,2001,65(2):368-376.

[8] Hamposon D,Schuelke J,Quirein J.Use of multi-attribute transforms to predict log properties form seismic data[J].Geophysics,2001,66(1):220-236.

[9] Helle H,Bhatt A,Ursin B.Porosity and permeability prediction from wireline logs using artificial neural networks:A North Sea case study[J].Geophysical Prospecting,2001,49(4):431-444.

[10] Calderon J,Castagna J.Porosity and lithologic estimation using rock physics and multi-attrubute transforms inBalcon Field,Colombia[J].The Leading Edge,2007,26(2),142-149.

[11] 王治國(guó),尹成,雷小蘭,等.預(yù)測(cè)砂巖孔隙度的地震多屬性優(yōu)化模式對(duì)比[J].石油地球物理勘探,2011,46(3):442-451. Wang Zhiguo,Yin Cheng,Lei Xiaolan,et al.Mult-i attribute optimization analysis for sandstone porosity prediction[J].Oil Geophysical Prospecting,2011,46(3):442-451.

[12] 鮑祥生,尹成,趙偉,等.儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的地震屬性優(yōu)選技術(shù)研究[J].石油物探,2006,45(1):28-34. Bao Xiangsheng,Yin cheng,Zhao Wei,et al.Optimizing selection of seismic attributes in reservoir prediction[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2006,45(1):28-34.

[13] 劉軍,汪瑞良,舒譽(yù),等.烴源巖TOC地球物理定量預(yù)測(cè)新技術(shù)及在珠江口盆地的應(yīng)用[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,39(4):415-420. Liu Jun,Wang Ruiliang,Shu Yu,et al.Geophysical quantitative prediction technology about the total organic carbon in source rocks and application in Pearl River Mouth Basin,China[J].Journal of Chengdu University of Technology(Science & Technology Edition),2012,39(4):415-420.

[14] 徐新德,陶倩倩,曾少軍,等.基于地化-測(cè)井-地震聯(lián)合反演的優(yōu)質(zhì)烴源巖研究方法及其應(yīng)用——以潿西南凹陷為例[J].中國(guó)海上油氣(地質(zhì)),2013,25(3):13-18. Xu Xinde,Tao Qianqian,Zeng Shaojun,et al.A methdo to evaluate high-quality source rocks based on geochemistry-logging-seismic joint-inversion and its application:A case of Weixinnan sag in Beibuwan basin[J].China Offshore Oil and Gas(Geology),2013,25(3):13-18.

[15] 周心懷,劉震,李濰蓮.遼東灣斷陷油氣成藏機(jī)理[M].北京:石油工業(yè)出版社,2009：24-26. Zhou Xinhuai,Liu Zhen,Li Weilian.Oil and gas accumulation mechanism in Liaodong Fault Depression[M].Beijing:Petroleum Industry Press,2009:24-26.

[16] 吳欣松,王志章.利用儲(chǔ)層巖石熱解資料評(píng)價(jià)原油性質(zhì)[J].新疆石油地質(zhì),2000,21(1):42-47. Wu Xinsong,Wang Zhizhang.Application of geochemical log data to quantitative evaluation of crude oil properties[J].Xinjiang Petroleum Geology,2000,21(1):42-47.

[17] 侯連華,林承焰,王京紅,等.原油密度、粘度的地化熱解評(píng)價(jià)方法[J].石油勘探與開發(fā),2002,29(2):74-78. Hou Lianhua,Lin Chengyan,Wang Jinghong,et al.Evaluation oil density and viscosity with geochemical pyrolysis data[J].Petroleum Exploration and Development,2002,29(2):74-78.

[18] 郭永華,周士科,李洋冰.渤海地區(qū)儲(chǔ)集巖熱解法原油密度預(yù)測(cè)模型研究及應(yīng)用效果[J].中國(guó)海上油氣(地質(zhì)),2006,18(3):174-178. Guo Yonghua,Zhou Shike,Li Yangbing,et al.A study on forecasting model of oil density with reservoir-rock pyrolysis data and its application in Bohai Sea [J].China Offshore Oil and Gas(Geology),2006,18(3):174-178.

[19] 季玉新,歐欽.優(yōu)選地震屬性預(yù)測(cè)儲(chǔ)層參數(shù)方法及應(yīng)用研究[J].石油地球物理勘探,2003,38(增刊):58-65. Ji Yuxin,O qin.Studymethods and application of seismic attributes optimizing selection in reservoir parameters predicting[J].Oil Geophysical Prospecting,2003,38(S1):58-65.

[20] 張新亮,何麗箐,吳俊.基于地震多屬性的孔隙度預(yù)測(cè)——以川東A氣田為例[J].新疆石油地質(zhì),2011,32(4):385-386 Zhang Xinliang,He Liqing,Wu Jun.Application of porosity prediction based on seismic multiattributers to eastern Sichuan A gas field[J].Xinjiang Petroleum Geology,2011,32(4):385-386.

[21] 印興耀,周靜毅.地震屬性優(yōu)化方法綜述[J].石油地球物理勘探,2005:40(4):482-493. Yin Xingyao,Zhou Jingyi.Summary of optimum methods of seismic attributes[J].Oil Geophysical Prospecting,2005:40(4):482-493.

[22] 李兆奇,陳紅漢,劉惠民,等.流體包裹體多參數(shù)綜合劃分東營(yíng)凹陷沙三段油氣充注期次及充注時(shí)期確定[J].地質(zhì)科技情報(bào),2008,27(4):69-74. Li Zhaoqi,Chen Honghan,Liu Huimin,et al.Division of hydrocarbon charges and charging date determination of Sha 3 Member,Dongying Depression by various aspects of fluid inclusions[J].Geological Science and Technology Information,2008,27(4):69-74.

[23] 孫秀麗,陳紅漢,宋國(guó)奇,等.東營(yíng)凹陷勝坨地區(qū)深層油氣成藏期及主控因素分析[J].石油學(xué)報(bào),2010,31(3):386-393. Sun Xiuli,Chen Honghan,Song Guoqi,et al.Hydrocarbon accumulation period and its controlling factors in deep formations of Shengtuo area in Dongying Depression[J].Acta Petrolei Sinica,2010,31(3):386-393.

[24] Guo Xiaowen,Liu Keyu,He Sheng,et al.Petroleum generation and charge history of the northern Dongying Depression,Bohai Bay Basin,Chian:Insight from integrated fluid inclusion analysis and basin modeling[J].Marine and Petroleum Geology,2012,32(1):21-35.

[25] 席偉軍,張枝煥,徐新宇，等.流體包裹體技術(shù)在春風(fēng)油田特超稠油成藏研究中的應(yīng)用[J].石油與天然氣地質(zhì)，2014，35(3):350-358. Xi Weijun,Zhang Zhihuan,Xu Xinyu,et al.Application of fluid inclusion techniques to the study of super-heavy oil accumulation in Chunfeng oilfield,Junggar Basin[J].Oil & Gas Geology，2014，35(3):350-358.

[26] 鄭磊，金之鈞，周瑾,等.魯卜哈里盆地古生界油氣藏成藏期分析[J].石油與天然氣地質(zhì)，2015,36(3):378-384. Zheng Lei,Jin Zhijun,Zhou Jin,et al.Timing of hydrocarbon accumulation of the Paleozoic reservoir in Rub Al Khali Basin[J].Oil & Gas Geology,2015,36(3)：378-384.

[27] 陳紅漢.油氣成藏年代學(xué)研究進(jìn)展[J].石油與天然氣地質(zhì),2007,28(2):143-150. Chen Honghan.Advances in geochronology of hydrocarbon accumulation[J].Oil & Gas Geology,2007,28(2):143-150.

[28] 胡守志,張冬梅,唐靜,等.稠油成因研究綜述[J].地質(zhì)科技情報(bào),2009,28(2):94-97. Hu Shouzhi,Zhang Dongmei,Tang Jing,et al.Review of the genesis of heavy oil[J].Geological Science and Technology Information,2009,28(2):94-97.

[29] 米立軍.新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與渤海海域上第三系大型油氣田[J].中國(guó)海上油氣(地質(zhì)),2001,15(1):21-28. Mi Lijun.The Neotectonism and major Neogene oil and gas fields in Bohai Sea[J].China Offshore Oil and Gas(Geology),2001,15(1):21-28.

[30] 龔再升.中國(guó)近海含油氣盆地新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和油氣成藏[J].石油與天然氣地質(zhì),2004,25(2):133-138. Gong Zaisheng.Neotectonic movement and hydrocarbon accumulation in petroliferous basins,offshore China[J].Oil & Gas Geology,2004,25(2):133-138.

[31] 徐杰,周本剛,計(jì)鳳桔,等.渤海地區(qū)新構(gòu)造格局[J].石油學(xué)報(bào),2012,32(3):442-449. Xu Jie,Zhou Bengang Ji Fengju,et al.A primary study on the Neotectonic pattern of the Bohai area in China[J].Acta Petrolei Sinica,2012,32(3):442-449.

[32] 竇立榮,徐樹寶,祝玉衡,等.二連盆地重質(zhì)稠油藏及地球化學(xué)特征[J].石油學(xué)報(bào),1995,16(2):1-7. Dou lirong,Xu Shubao,Zhu Yuheng,et al.Formation and geochemical characteristics of heavy oil pool in Erlian Basin[J].Acta Petrolei Sinica,1995,16(2):1-7.

[33] 趙密福,李亞輝,信荃麟,等.魯克沁構(gòu)造帶稠油成藏機(jī)制研究[J].石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2001,25(1):51-56. Zhao Mifu,Li Yahui,Xin Quanlin,et al.Forming mechanism of heavy crude in Lukeqin structure belts[J].Journal of China University of Petroleum(Natural Science Edition),2001,25(1):51-56.

[34] 李偉,梁世君,姜均偉,等.吐魯番坳陷魯克沁稠油油藏形成及演化特征[J].石油學(xué)報(bào),2006,27(6):14-18. Li Wei,Liang Shijun,Jiang Junwei,et al.Special migration and accumulation of heavy oil reservoir in Lukeqin area of Turpan Depression[J].Acta Petrolei Sinica,2006,27(6):14-18.

(編輯 李 軍)

Quality distribution and origin of super heavy crude in LX Structure of the Liaoxi Sag，Bohai Sea

Wang Bingjie，Xu Changgui，Wu Kui，Peng Jingsong，Liu Feng

(CNOOCTianjinCompany,Tianjin300452,China)

A correct understanding of the quality distribution and origin of super heavy crudes is critical to their exploration assessment and development planning.A quality assessment model for characterizing heavy crude samples from the Neogene Minghuazhen and Guantao Formations in the steep slope zone of LX structure in Liaoxi sag of Bohai Sea was established based on a method combining rock pyrolysis with seismic multi-attribute analysis.The quality distribution and origin of the samples was also studied through analyses of paleo fluid activities and physical properties of relevant reservoirs.The result shows that,vertically speaking,the quality of samples from the top is worse than that from the bottom of the Minghuazhen Formation while the Guantao Formation is the opposite with samples from the top better than that from the bottom.Horizontally,the quality of samples from areas near structural highs is less favorable while those near faults and reservoir boundaries yield better-quality samples.As a whole,sample quality shows a zonal distribution,which is considered to be closely linked to the “two-stage reservoiring and densification” of the crude.It is suggested that the crude of the Dongying Formation experienced a reservoiring and densification process in the early stage,and later the reservoirs that had experienced the first densification in the Dongying Fm were destroyed,leading to the re-reservoiring of the crude in the Minghuazhen and Guantao formations.It is also suggested that crude quality is poorer in intervals with better physical properties as a result of more extensive densification.The second stage of reservoiring is proposed to be accompanied by charges of newly-generated better-quality crude along faults and reservoir boundaries that helped improving the quality of existing crude in these areas and resulting in the current spatial distribution of crude quality.

rock pyrolysis，seismic attribute，oil quality，massive super heavy oil reservoir，Liaoxi Sag，Bohai Sea

2015-06-30;

2016-12-06。

王冰潔(1984—)，男，工程師，石油地質(zhì)。E-mail:wangbj6@cnooc.com.cn。

國(guó)家科技重大專項(xiàng)(2011ZX05023-006)。

0253-9985(2017)01-0079-11

10.11743/ogg20170109

TE122.3

A