米立軍 張向濤 丁 琳 杜家元 張韶琛

（ 中海石油（中國）有限公司深圳分公司 ）

惠州凹陷位于珠江口盆地珠一坳陷中部，是新近系油藏勘探成熟度最高的地區(qū)之一，目前在生產(chǎn)油田有17個，生產(chǎn)設(shè)施13個，累計生產(chǎn)原油超1.2×108t。該地區(qū)巖性油氣藏的發(fā)現(xiàn)主要集中在中淺層珠江組，其內(nèi)部以為界，又分為珠江組上、下段。早期，巖性油氣藏的發(fā)現(xiàn)是在尋找構(gòu)造油氣藏的過程中偶然碰到的；后期，隨著構(gòu)造圈閉的匱乏，該區(qū)開始主動尋找?guī)r性油氣藏。在惠州凹陷，巖性油氣藏的勘探經(jīng)歷了臨摹式、圈閉驅(qū)動式和成藏驅(qū)動式等階段，從初始的有顯示無商業(yè)性巖性油藏到現(xiàn)在的商業(yè)性巖性油藏的陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，說明了巖性油氣藏必將成為該地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要勘探領(lǐng)域。

前人對該地區(qū)巖性油氣藏的研究，一方面主要是從大的宏觀背景，認(rèn)識到珠江口盆地古珠江三角洲體系具有發(fā)育巖性圈閉的地質(zhì)背景，并劃分出了包括惠州凹陷在內(nèi)的6個地層巖性油氣藏勘探的有利區(qū)[1-2]。另一方面，在針對惠州凹陷三維地震連片區(qū)，巖性油氣藏識別預(yù)測綜合研究過程中，側(cè)重于對砂體成因的分析、成藏主控因素及形成條件的總結(jié)[3-4]。這些認(rèn)識和總結(jié)指導(dǎo)了惠州地區(qū)一批巖性油氣藏的發(fā)現(xiàn)，但巖性油氣藏勘探實(shí)踐仍然面臨很大的挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在：①巖性圈閉成藏的有利區(qū)帶如何優(yōu)選排序，滾動勘探的立足點(diǎn)如何選擇？②地震資料品質(zhì)關(guān)系到薄層砂巖的識別，進(jìn)而影響了砂巖尖滅線的準(zhǔn)確識別，如何進(jìn)行尖滅砂巖的有效追蹤及邊界刻畫？③巖性油氣藏勘探成功后，如何尋找后續(xù)的目標(biāo)接替？

筆者通過研究和思考惠州凹陷巖性油氣藏勘探實(shí)踐，認(rèn)為總結(jié)成熟探區(qū)巖性油氣藏的分布特點(diǎn)，根據(jù)勘探實(shí)踐過程中遇到的難點(diǎn)問題制定相應(yīng)的勘探策略，并按照該勘探策略進(jìn)行針對性研究，是打開類似地區(qū)巖性油氣藏勘探局面的關(guān)鍵。

1 巖性油氣藏分布特點(diǎn)

1.1 臨近富生烴洼陷

惠州凹陷經(jīng)歷了古近系陸相地層的強(qiáng)烈斷陷以及新近系海相地層的穩(wěn)定坳陷過程，發(fā)育文昌組、恩平組兩套烴源巖，新近系西北側(cè)發(fā)育大型古珠江三角洲沉積體系，東南側(cè)發(fā)育碳酸鹽臺地?；葜莅枷菁捌渲芫壏植既侵?、陸架沙脊—沙席及碳酸鹽臺地等沉積，這些沉積體系內(nèi)的砂體在上傾方向上的尖滅，與構(gòu)造疊合可形成巖性圈閉。同時，這些沉積也構(gòu)成了珠江口盆地最重要的儲層和主力產(chǎn)層。文昌組作為珠江口盆地的主要生油巖，在繼承性洼陷中心部位累計厚度最大可達(dá)2500m，有機(jī)質(zhì)類型以Ⅰ—Ⅱ1型為主，TOC平均值為1.69%，最高可達(dá)7.75%[5]。惠州凹陷古近系發(fā)育多個富生烴洼陷（圖1），油氣資源總量為41.4×108t[6]。區(qū)內(nèi)新近系已知油田或含油構(gòu)造（包括巖性油藏和構(gòu)造油藏）全部處于富生烴洼陷周圍，表明富生烴洼陷控制著區(qū)內(nèi)油氣及油氣田的分布。

圖1 惠州凹陷油氣藏分布及沉積背景展布圖

1.2 與構(gòu)造油藏相伴而生

惠州凹陷已知的大型構(gòu)造油藏類型主要包括背斜油藏、披覆背斜油藏、斷背斜油藏、逆牽引背斜油藏等，主要分布在凹陷南部的大型西傾鼻狀構(gòu)造帶、凹陷內(nèi)部的繼承性古潛山帶以及邊界斷裂下降盤的正向構(gòu)造帶，尤其是在凹陷南部的大型鼻狀構(gòu)造背景下，發(fā)育了一系列由西向東依次抬升的構(gòu)造完整的背斜油藏，共分布有6個砂巖油藏，約占惠州凹陷砂巖油藏總數(shù)的1/3，油藏主要分布在新近系珠江組，從下至上分別命名為M、L、K油層，其中L/M系列油層屬于珠江組下段，K系列油層屬于珠江組上段。

惠州凹陷巖性油氣藏的分布主要分為兩種形式，一種是在垂向上與構(gòu)造油藏伴生的小型巖性油藏，如惠州26-B油田背斜油藏為L/M系列油藏，占總儲量的82%，巖性油藏為K系列油藏，占總儲量的18%；或垂向上與構(gòu)造油藏伴生的大型巖性油藏，如惠州32-B油田，主力油藏為K系列巖性油藏，占總儲量的81.2%，其下部的L/M系列構(gòu)造油藏地質(zhì)儲量只占20%不到。另一種是在平面上與構(gòu)造油藏伴生的巖性油藏，如惠州25-B油田，其東側(cè)為具有完整構(gòu)造圈閉的惠州25-C油田，其相同層位L30up油層在惠州25-B油田為一大型的向惠州25-C油田一側(cè)尖滅的巖性油藏，經(jīng)過多輪滾動勘探，目前其單層儲量已達(dá)1400×104t以上，具有相似特點(diǎn)的還有惠州26-A含油構(gòu)造以及惠州33-A含油構(gòu)造（圖2）。

圖2 惠州凹陷巖性油藏與構(gòu)造油藏伴生分布模式圖

1.3 含油層位受海泛面控制

珠江口盆地陸架寬闊、坡度平緩，珠江組沉積時期處于構(gòu)造運(yùn)動平靜期，砂體展布主要受控于相對海平面變化。海平面的頻繁升降導(dǎo)致三角洲前緣砂體隨之進(jìn)退，并與次級海泛泥巖之間可形成良好的儲蓋組合，有利于油氣的聚集與保存。隨著勘探精細(xì)化程度的提高，單砂體或砂體組成為巖性圈閉研究的主要對象，這些單砂體或砂體組在高頻層序地層格架內(nèi)可對應(yīng)于更高級別的四級或五級層序[7]，其頂?shù)捉缑嬉匀墝有騼?nèi)部識別出的次級海泛面為界。以河口壩類型的砂體為例，一個河口壩砂體的發(fā)生、發(fā)展到最后的消亡代表了一個比較良好的儲蓋組合，在海平面升降曲線上表現(xiàn)為一個次級海泛面開始至下一個次級海泛面結(jié)束的過程?；葜莅枷葜榻M下段L/M系列砂體沉積時期，物源充足，海平面振蕩不劇烈，主要發(fā)育大型儲層，蓋層發(fā)育較局限，油氣基本分布在兩套大規(guī)模海進(jìn)所形成的區(qū)域蓋層之下；而珠江組上段K系列砂體沉積時期，海平面振蕩加劇，海進(jìn)海退頻繁發(fā)生，形成多套儲蓋組合，油氣或油氣層分布受海泛面控制（圖3）。

圖3 惠州凹陷珠江組沉積演化、高頻海平面變化及含油層系組合示意圖

1.4 分布于油氣主力運(yùn)移路徑之上

珠江口盆地北部坳陷發(fā)現(xiàn)的油氣主要集中在中淺層，多分布在繼承性的正向構(gòu)造上[8-9]，在油氣從古近系烴源巖輸送到新近系儲層的過程中，主要的運(yùn)移通道組合方式可分為3種，即垂向輸導(dǎo)體系、接力式側(cè)向輸導(dǎo)體系和階梯式網(wǎng)狀輸導(dǎo)體系[10]，從而在凹陷內(nèi)部形成具有半地塹特點(diǎn)的緩坡帶、陡坡帶、洼陷帶（包括洼中?。┖屯蛊饚У人拇蟪刹亟M合模式[11]。當(dāng)油氣從惠州凹陷內(nèi)部的富生烴洼陷垂向運(yùn)移至淺層后，油氣的橫向運(yùn)移能力成為油氣是否在巖性圈閉富集的關(guān)鍵因素。前人研究表明，構(gòu)造脊是油氣運(yùn)移的

主要通道[12-14]，區(qū)內(nèi)分布的正向二級構(gòu)造帶都屬于有利于油氣進(jìn)行橫向或側(cè)向運(yùn)移的構(gòu)造脊，特別是凹陷南部的大型鼻狀隆起構(gòu)造帶，在鼻狀脊線上分布的各類油田或含油構(gòu)造說明了油氣易于在優(yōu)勢運(yùn)移通道上富集。但并非所有分布在構(gòu)造脊上的圈閉都能充注油氣，只有處于油氣主力運(yùn)移路徑之上的巖性圈閉才能聚集成藏，如惠州25-B油田和惠州25-A構(gòu)造同處于大型西傾的鼻狀隆起構(gòu)造帶上，油氣的主力運(yùn)移方向是南東東向，沿著南東東向分布有惠州25-C、惠州25-D、惠州32-A、惠州32-B、惠州26-B等油田（圖1），而惠州25-A構(gòu)造位置偏向南西西向，與主力運(yùn)移路徑不在同一個方向上，導(dǎo)致了該構(gòu)造的鉆探失利（圖4）。

圖4 惠州25-A和惠州25-B構(gòu)造巖性圈閉與油氣主力運(yùn)移路徑

2 勘探策略

從惠州凹陷巖性油氣藏分布特點(diǎn)可看出，在已知構(gòu)造油田的斜坡部位或油氣優(yōu)勢運(yùn)移指向的上傾部位進(jìn)行巖性油氣藏的勘探具有現(xiàn)實(shí)意義。但是，由于常規(guī)地震分辨率較低，各砂體之間疊置關(guān)系錯綜復(fù)雜，導(dǎo)致難以準(zhǔn)確識別砂體尖滅線，故巖性圈閉的有效性仍是現(xiàn)階段勘探的難點(diǎn)之一。另外，在油價低迷的勘探形勢下，為體現(xiàn)勘探的經(jīng)濟(jì)性，巖性油氣藏的規(guī)模性也是勘探中必須要面對的問題。

鑒于此，筆者認(rèn)為，將地質(zhì)、地球物理、經(jīng)濟(jì)評價進(jìn)行“三位一體”統(tǒng)籌考慮，而不是只考慮某單一因素，是海上油氣“價值勘探”的必經(jīng)之路。在成熟探區(qū)，應(yīng)該以高品質(zhì)地震資料來提高地震分辨率，以精細(xì)的地質(zhì)認(rèn)識建立目標(biāo)砂體的沉積模式，以先進(jìn)的地球物理技術(shù)來綜合識別砂體尖滅線，確保巖性圈閉的有效性；在巖性油氣藏規(guī)模方面，要堅(jiān)持勘探開發(fā)一體化，以點(diǎn)帶面，對同一個巖性油藏進(jìn)行滾動探邊，深挖其資源潛力，或在同一個油氣充注背景下探索多個巖性油藏，實(shí)現(xiàn)多個小油藏的連片規(guī)模化勘探。

2.1 高密度二次三維采集為巖性圈閉識別提供了高分辨率地震資料

截至目前，整個惠州凹陷連片大三維地震面積已達(dá)到7595km2,為惠州地區(qū)區(qū)域研究及目標(biāo)的精細(xì)評價提供了良好的數(shù)據(jù)平臺。但隨著勘探領(lǐng)域向巖性圈閉的轉(zhuǎn)變，早期地震資料品質(zhì)已經(jīng)不能滿足精細(xì)目標(biāo)刻畫的需求，難以推動隱蔽性更強(qiáng)的巖性圈閉的勘探。海上高密度地震勘探技術(shù)作為中國海油具有自主知識產(chǎn)權(quán)的地震采集技術(shù)，其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在能最大限度地記錄地下真實(shí)的原始反射信息，為提高儲層描述精度提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[15]。

2015年針對區(qū)內(nèi)巖性圈閉發(fā)育區(qū)進(jìn)行了300km2的高密度二次三維采集，纜深5m，電纜距為50m，不存在明顯缺道和道集能量不均的現(xiàn)象，既保證了垂向分辨率，又保證了新資料的均勻覆蓋。相對于有效頻寬8～76Hz、主頻約36Hz的老資料，新資料有效頻寬可高達(dá)8～98Hz，主頻約為45Hz，縱向分辨率明顯提高。此外，與老資料相比，目標(biāo)砂體的尖滅點(diǎn)和疊置關(guān)系更為清晰（圖5），有助于巖性圈閉有效性的落實(shí)。

2.2 沉積成因地質(zhì)模式有效指導(dǎo)了巖性圈閉砂體尖滅點(diǎn)追蹤和識別

理想狀態(tài)下，地震同相軸的尖滅也代表了砂巖橫向上的尖滅，但在勘探實(shí)踐中，尖滅砂體一般向尖滅方向厚度減薄，一個地震同相軸往往是多套砂體的疊加效應(yīng)，特別是在沉積體系發(fā)生橫向擺動或海平面強(qiáng)烈變化處，目標(biāo)砂體與其他砂體垂向交錯、橫向交切，尖滅位置在地震同相軸上表現(xiàn)出似連非斷、時斷時續(xù)的特點(diǎn)，對目標(biāo)砂體的刻畫造成很大困擾。在高分辨率層序地層格架下，井震相結(jié)合，對多套砂體之間的疊置關(guān)系進(jìn)行精細(xì)分析，建立目標(biāo)砂體沉積成因的地質(zhì)模式，可以引導(dǎo)地震資料上目標(biāo)砂體的識別和追蹤。

圖5 惠州凹陷新老地震資料砂體解釋對比

如區(qū)內(nèi)惠州21構(gòu)造帶K系列砂體，以發(fā)育三角洲前緣砂體和陸架沙脊復(fù)合沉積體系為主[3]，其中K22砂體組（包括K22up、K22）的沉積最為典型，在識別追蹤K22up巖性圈閉的過程中，難點(diǎn)是對K22up砂體與K22砂體之間接觸關(guān)系的判定。該構(gòu)造已有一老油田惠州21-A油田，其上已有探井H1井和H2井，處于構(gòu)造的高部位，分別鉆遇K22砂體36.1m和28m，巖性為粉砂巖，氣層，地震振幅具有明顯異常；處于構(gòu)造斜坡部位的H3井和H4井為新鉆井，分別鉆遇K22up砂體15.8m和13m，巖性為泥質(zhì)細(xì)砂巖，氣層，地震振幅沒有明顯異常。斜坡部位的K22up砂體與高部位的K22砂體在地震上無法以振幅的變化來判定兩者的連通情況。通過對該地區(qū)開展高分辨率等時格架的研究，以及對K22砂體地震反射特征的精細(xì)對比和分析，認(rèn)為K22砂體發(fā)育于三級層序界面之下，由3套前積疊置的砂體組成，是正常海退時期沉積的產(chǎn)物，屬于陸架沙脊沉積；而K22up發(fā)育于三級層序界面之上，是海侵時期沉積的產(chǎn)物，屬于三角洲前緣遠(yuǎn)端砂體沉積（圖6a）。從層序分布位置和沉積相來看，K22up和K22沉積體屬于不同時期和不同相帶的砂體，推測K22up砂體與界面之下的K22砂體不連通。后來在位于H4井與H1井之間的H5井上鉆探得到了K22層油樣，且H5井上K22油層的底面深度高于H4井上K22up氣層的頂面深度，從流體性質(zhì)上來說，說明K22up砂體發(fā)生了尖滅，也證實(shí)了K22砂體地質(zhì)模式的合理性（圖6b）。

2.3 多種地球物理方法綜合應(yīng)用有助于精細(xì)刻畫砂體尖滅線

對于巖性油氣藏的勘探，難點(diǎn)還在于如何確定砂巖尖滅線的分布及控制尖滅線合理外推的范圍，這對制定巖性油氣藏的勘探部署有著直接影響。目前，對砂巖尖滅線的識別一方面體現(xiàn)在利用調(diào)諧厚度理論對砂體尖滅點(diǎn)或小于1/4波長薄層砂體尖滅點(diǎn)的識別[16-18]，另一方面體現(xiàn)在利用瞬時相位地震屬性和波形分類等方法綜合識別砂體尖滅線[19-21]。另外，在地層傾角小、目的層分辨率低、不同砂組互相疊置的地區(qū)，有人提出利用提取分頻數(shù)據(jù)體的下波谷幅值屬性技術(shù)提高砂體尖滅線的識別精度[22]。這些先進(jìn)的地球物理技術(shù)針對不同的砂體沉積特點(diǎn)進(jìn)行有選擇的利用或綜合利用，都能在砂巖尖滅線的識別中得到良好應(yīng)用，在尖滅線合理外推范圍方面也各具優(yōu)劣。

在惠州凹陷，以K系列砂體為例，總體上是泥多砂少的沉積背景，砂巖較薄，泥質(zhì)含量普遍較高，且多套疊置，阻抗范圍變化大，尖滅點(diǎn)位置與砂體實(shí)際尖滅位置存在較大誤差。對比發(fā)現(xiàn)，利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換疊前反演技術(shù)刻畫的砂體尖滅點(diǎn)，相對于波阻抗反演剖面和密度反演剖面，反演結(jié)果更為精確，利用這種方法識別出的砂巖尖滅點(diǎn)要向外延伸一段距離（圖7），更符合實(shí)際地質(zhì)現(xiàn)象。

2.4 堅(jiān)持勘探開發(fā)一體化，以點(diǎn)帶面實(shí)現(xiàn)巖性油氣藏規(guī)?；?/h3>

勘探開發(fā)緊密結(jié)合有利于整個區(qū)域的油氣勘探進(jìn)程[23]，尤其對于成熟探區(qū)巖性油氣藏的勘探，已開發(fā)油田的油氣層開發(fā)動態(tài)往往能打破固有的勘探思維，轉(zhuǎn)換思路重新認(rèn)識油藏的類型。

圖6 惠州21-A油田K22up和K22砂體地震反射特征（a）及連井剖面（b）對比分析

例如惠州21-A油氣田的K22凝析氣藏，以前認(rèn)為是一個具有完整構(gòu)造背景的背斜氣藏，該氣藏的自由水面由壓力曲線回歸和構(gòu)造形態(tài)綜合判定得到，原始地層壓力約為24MPa，地層壓力系數(shù)為1。但進(jìn)入開發(fā)階段后，所有開發(fā)該層的井都沒有鉆遇底水，至2013年底，其氣藏采收率達(dá)到約70%，而在開發(fā)過程中有一口開發(fā)井取到了黑油。對鉆遇該層的所有開發(fā)井進(jìn)行復(fù)查后發(fā)現(xiàn)，井上實(shí)鉆的氣層底界已經(jīng)低于整個氣藏的自由水面，氣藏的分布范圍已超出了構(gòu)造圈閉，存在巖性圈閉的可能（圖8a）。另外，考慮到開發(fā)過程中該層出黑油的情況，分析油藏的類型可能與之前的認(rèn)識不一致，存在上氣下油的可能。2016年上半年在構(gòu)造的南部鉆探的S井在K22層鉆遇了16m的儲層，經(jīng)MDT取樣，確定頂部為3.7m的氣層，中部為4.5m的油層，以下為水層，地層壓力約為15MPa，地層壓力系數(shù)僅為0.61，說明該層與K22原氣藏屬于同一個油氣水系統(tǒng)，受到惠州21-1氣藏開發(fā)的影響出現(xiàn)了壓力虧空現(xiàn)象，證實(shí)了K22為一個上氣下油的構(gòu)造—巖性油氣藏。

圖7 惠州凹陷不同反演方法對砂巖尖滅點(diǎn)刻畫效果

圖8 惠州凹陷勘探開發(fā)一體化成效實(shí)例

另一方面，勘探開發(fā)一體化，還能有效挖掘已知油層的儲量潛力，在開發(fā)評價過程中發(fā)現(xiàn)新的油層，為開發(fā)生產(chǎn)源源不斷地貢獻(xiàn)儲量。例如惠州25-B油田的L30up巖性油藏，在油田總體開發(fā)方案實(shí)施之前，探明含油面積為7.74km2，探明儲量約550×104t，經(jīng)過多輪滾動評價后，該層探明含油面積達(dá)到39.04km2，探明儲量約1500×104t（圖8b），儲量得到了大幅增加。不僅如此，在落實(shí)含油邊界的過程中新發(fā)現(xiàn)巖性油藏L12層，三級地質(zhì)儲量超過800×104t，極大增加了該油田的儲量規(guī)模，提高了該油田的經(jīng)濟(jì)價值。

3 結(jié)論及探討

在以惠州凹陷為靶區(qū)進(jìn)行巖性油氣藏研究的過程中，注意到巖性油氣藏一般具有在富烴洼陷附近分布、與構(gòu)造油藏伴生、受海泛泥巖控制以及在油氣主力運(yùn)移通道上匯集的特點(diǎn)，因此在勘探成熟區(qū)開展巖性油氣藏研究，進(jìn)行地質(zhì)、地球物理、經(jīng)濟(jì)評價“三位一體”統(tǒng)籌考慮，將勘探開發(fā)緊密結(jié)合，查漏補(bǔ)缺、尋找線索，以點(diǎn)帶面滾動勘探，實(shí)現(xiàn)巖性油氣藏連片規(guī)?；?，是在該領(lǐng)域形成新的油氣增長點(diǎn)的重要策略。另外，位于惠州凹陷東南部的東沙隆起，油氣具有長距離大規(guī)模運(yùn)移的特點(diǎn)，并在離惠州凹陷超過70km的碳酸鹽巖構(gòu)造中發(fā)現(xiàn)了儲量達(dá)數(shù)億噸的大油田，說明這一區(qū)域處于油氣運(yùn)移的有效路徑之上，也可以作為巖性油氣藏勘探又一靶區(qū)，探索遠(yuǎn)源巖性油氣藏勘探的潛力。但該區(qū)域珠江組上段K系列基本無儲層，而珠江組下段L系列儲層發(fā)育較薄，且被上覆厚層石灰?guī)r屏蔽，儲層刻畫成為難點(diǎn)，需加強(qiáng)受石灰?guī)r影響的薄層砂巖的地震采集處理和地球物理儲層預(yù)測方法等方面的研究工作。

雖然地震勘探目標(biāo)的復(fù)雜性和多樣性對巖性油氣藏的勘探提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，但一系列的地質(zhì)和地球物理勘探技術(shù)使儲層刻畫越來越精細(xì)，為巖性油氣藏的勘探提供了有力的支持。未來針對其他工區(qū)中淺層的巖性油氣藏勘探，可借鑒本文提出的勘探策略。