珠江口盆地陆丰13-1油田古近系恩平组突破及其重要意义＊

罗东红 梁 卫 李熙盛 邹信波 李 彬 侯月明 刘伟新 张 伟

(中海石油(中国)有限公司深圳分公司)

陆丰13-1油田位于中国南海珠江口盆地陆丰凹陷南部惠陆低凸起,其新近系油藏于1993年10月投入开发,截至2008年7月底,已经历了15年共8批次的地质油藏综合研究及开发方案调整,累计产油达1098.6万m3,采出程度48.25%,取得了很好的开发效果。目前该油田新近系油藏开发已进入特高含水期,油田综合含水超过96%,受液处理能力限制,油田产量呈自然递减趋势。陆丰13-1油田在珠江口盆地东部具有一定的代表性。为了解决珠江口盆地东部新近系油藏目前产量低、产量递减快、剩余潜力小、措施调整难度大等问题,探索老油田增储挖潜的思路与方向,提出向周边构造、向深层油藏“滚动勘探开发、三维扩储、立体挖潜”的策略,充分利用油田现有生产设施,一方面在平面上最大可能动用新近系主力油藏,继续挖掘剩余油富集区和周边构造潜力,另一方面在纵向上寻找新的开发层系,从而达到高效开发油田和提高油田采收率的目的。

为了推动立体开发策略的实施,提出以陆丰13-1构造带为重点,对陆丰凹陷构造演化、沉积演化、油气运移及成藏规律进行深入研究,并通过地震地层学研究、构造演化史分析、成烃特征分析、油气运移及成藏规律研究,揭示凹陷从古近系到新近系构造高点的“漂移”规律和成藏组合规律,从而指导立体开发,达到增储挖潜的目的。

1 构造高点“漂移”规律研究

惠陆低凸起位于珠江口盆地珠一坳陷,沿NW—SE向呈条带状展布,其东北侧和西南侧分别为陆丰凹陷及惠州凹陷(图1)。惠陆低凸起东段已发现陆丰13-1和陆丰13-2油田以及陆丰14-2、陆丰14-3、惠州18-1含油构造。

陆丰13构造带为一披覆式沉积构造带,轴向呈NWW向展布。该构造带上的构造多为继承性构造,从基底到珠江组都有表现,构造形成时间较早,在文昌组沉积后期受珠琼运动二幕的影响褶皱隆升形成,恩平组下部地层超覆沉积在文昌组之上。

图1 惠陆低凸起区域位置图

图2 陆丰地区某地震测线构造发育史剖面

陆丰地区古近系的发育大致经历了2个时期,即文昌组与恩平组沉积时期的快速沉降期和珠海组沉积时期的整体缓慢沉降期(图2)。陆丰13-1构造发育可进一步划分为4个时期:①继承性发育期(18 M a以前)。珠江组沉积晚期以前,地层在早期断陷盆地隆凹背景上填平补齐,具有披覆背斜特征。②快速发育期(18～16 Ma)。珠江组沉积晚期,在右行离散走滑应力下,基底断裂再次活动,向上断开珠江组地层,陆丰13-1构造快速发育。③稳定埋藏定型期(16～10 M a)。韩江组沉积晚期(或粤海组沉积早期),在相同应力环境下,部分基底断裂第二次活动,向上断开韩江组地层,珠江组顶部层间断层发育,陆丰13-1构造得以强化并定型。④调整改造期(10 Ma～现今)。万山组沉积晚期,陆丰13-1构造区表现为弱张性应力特征,东强西弱;同时在差异压实(或局部压扭应力)作用下,陆丰13-1构造整体向南掀斜,从古近系深层到新近系浅层构造高点由东南向西北方向“漂移”(图3),浅层卷入褶皱变形,整体构造幅度有所加强,从而形成现今的构造面貌并呈现出构造高点有规律“漂移”的特点。

图3 陆丰13-1油田构造剖面图(示构造高点“漂移”)

陆丰13-1油田由浅至深各层均有自圈构造,已有LF13-1-1、LF13-1-2井钻遇恩平组油层,其中LF13-1-1井钻遇4.2 m油层,中间存在2.8 m钙质夹层。根据构造高点“漂移”规律研究结果认为,作为主探新近系构造高点的直井LF13-1-1井虽然钻遇古近系恩平组油层,但该井没有钻遇古近系构造高点(图4)。分析认为,古近系构造高点应该位于LF13-1-1井的东南方向(图5)。

图4 陆丰13-1构造连井剖面

图5 陆丰13-1油田构造叠合图

2 成藏模式分析

2.1 储盖组合条件

依据沉积学理论,储、盖层的分布与沉积环境有关,物源方向和水动力条件是砂、泥岩分布的主要控制因素,因此恢复古地理环境和分析物源方向及水动力条件是研究储盖组合条件的基础。

文昌组沉积早期,陆丰13构造带位于远岸的开阔水域,以远源沉积为主,泥岩沉积较为发育;文昌组沉积末期,陆丰13构造带仍远离湖岸,水域开阔,泥岩沉积也较为发育。因此,文昌组以泥岩沉积为主。

恩平组沉积中期,陆丰13构造带位于湖心岛部位,大部分区域没有接受沉积,少量沉积以粗碎屑为主,储层物性较好;恩平组沉积末期,陆丰13构造带远离海岸,以泥岩沉积为主。

惠陆低凸起已有3口井钻至古近系恩平组,较为全面地揭示了恩平组及其以上地层的砂、泥岩分布情况。

HZ18-1-1井:珠海组砂岩发育,其间夹有2套薄层泥岩,泥岩最大单层厚度约8 m;恩平组上段泥岩发育,下段砂岩发育。

LF13-2-1井:珠海组为砂、泥岩互层,上段以砂岩为主,夹有2套泥岩层,下段以泥岩为主,夹多套砂岩层;恩平组砂、泥岩基本两分,上部以泥岩为主夹薄层砂岩,下部以砂岩为主夹薄层泥岩。

LF13-1-1井:珠海组上段基本为砂岩层段,下段砂岩层中夹有2套泥岩层,泥岩最大单层厚度约20m;恩平组顶部泥岩发育,下段以砂岩为主(图6)。

图6 惠陆低凸起区古近系连井地层对比剖面

分析认为,惠陆低凸起古近系存在3套储盖组合,自上而下分别为恩平组内部储盖组合、文昌组内部储盖组合及前第三系潜山储盖组合,其中恩平组内部储盖组合以本组砂、砾岩为储层,以本组泥岩为盖层,尤其是SQ6、SQ5层序泥岩较发育,储盖匹配条件较好。L F13-1油田所在地区恩平组储盖层发育区预测结果如图7所示。

图7 陆西/惠东/惠北半地堑区恩平组储盖层发育区预测图

通过对陆丰13-1油田恩平组油层进行相对波阻抗分析和地震波形分类属性研究,发现该层砂体具有呈北东向和北西向2个方向展布的特征(图8、9),储盖组合与构造条件匹配良好,满足成藏条件。

图8 陆丰13-1油田恩平组2900层相对波阻抗切片图(红色区代表储层发育区)

图9 陆丰13-1油田恩平组2900层波形分类属性图(绿色区代表储层发育区)

2.2 油气运移与成藏

惠陆低凸起东段北侧为陆丰13洼,南侧为陆丰21洼,具有北断南超的残留半地堑结构特征,边界断层活动属于早强晚弱型,地球化学分析表明其油源均为文昌组中深湖相烃源岩。陆丰13洼主要烃源岩为文昌组中深湖相泥岩,沉积厚度2200 m,面积549 km2,生烃量达52.9×108t,属于“厚文昌、薄恩平”型[1],已被证实是珠江口盆地最富生烃洼陷之一;陆丰21洼也属于“厚文昌、薄恩平”型,但文昌组主要为滨浅湖相泥岩沉积,虽具备一定生烃潜力,但生烃强度有待证实。油气运聚模拟分析认为,陆丰13洼在10 M a以后生成了大量的油气,惠陆低凸起上聚集的油气主要来自陆丰13洼。

油气运移受水动力条件和地层压力条件制约,其中首次运移是烃源岩生成的油气随地层水的排替并由地层内部的高压区向低压区运移,而二次运移是油气沿输导层向凹陷周缘的隆起带运移,或沿开启性断层向上覆地层运移。分析认为,陆丰地区各生烃凹陷油气首次运移为珠海组沉积末期至韩江组沉积早期,二次运移为韩江组沉积末期至粤海组沉积时期。由于烃源岩首次排烃时期南海拉张断陷活动基本结束,惠陆低凸起上断层活动基本处于停滞期,大多数断层不具有运移通道的作用;也就是说,惠陆低凸起区油气首次运移只能是向生烃凹陷内部的洼中隆或生烃凹陷周缘的隆起带运移,此时期处于陆丰13生烃凹陷周缘的惠陆低凸起上的储层发育带是最有利的古近系油气聚集区。而在东沙运动期间,惠陆低凸起区晚期断层发育,部分早期断层也重新活动,这给油气二次运移提供了条件,大量油气沿断层向上覆地层运移,此时期断层两盘储、盖条件具备的新近系局部圈闭才成为有利的油气聚集区。

由此可见,深层构造活动与陆丰13-1油田区油气运聚具有良好的时空配置关系,陆丰13-1构造在韩江组沉积晚期就已稳定定型,早期油气可通过对接砂体直接由北向南充注,或者在晚期构造活动中沿断层向上调整充注,成藏的关键时刻主要是在韩江组沉积晚期,此时期构造已定型,油气开始大量充注(图 10)。

图10 陆丰13-1构造油气运移模式示意图

在惠陆低凸起东段的勘探过程中,惠州18-1、陆丰14-2、陆丰14-3构造古近系珠海组及恩平组油气显示活跃。分析认为,陆丰13-1深层构造处于油气运移的有利方向,其圈闭形成和油气运移聚集时期匹配良好,完全可以捕获油气形成油气藏。

油源对比及油气运聚模拟结果表明,惠陆低凸起古近系油气聚集具有“单源供烃、缓坡短轴运移、近洼成藏”的特征。

3 古近系恩平组突破的重要意义

基于陆丰13-1油田深浅层构造高点“漂移”认识的突破和成藏模式的深入分析,LF13-1-9PH井在深层古近系恩平组取得了重大突破。LF13-1-9PH井在深层钻遇多个油藏,从地质和油藏角度出发,考虑钻遇储层物性、油层厚度和规模,对油层厚度较大的恩平组油藏进行射孔以获取油藏产能,对油层厚度较小的其他油藏则将采取自下而上补孔上返的开发策略。

LF13-1-9PH井于2010年3月11日采用深穿透方式射孔投产(射孔密度40孔/m),射开恩平组砂层厚度25.5 m,共3层,成功率均为100%。投产初期油嘴28/64 in,井口压力180 psi,日产液1379 bbl,日产油1378 bbl,不含水。

截至2010年4月7日,LF13-1-9PH井试生产27天,累积产油 2.8×104bbl,平均日产油 1089 bbl,不含水,且电泵传感器监测数据表明地层供液稳定,这不仅表明陆丰13-1油田古近系恩平组油藏具有重大商业价值,而且也证实古近系油藏同样可以取得良好的开发效果,这对于推动珠江口盆地其它古近系油田的开采具有非常重要的意义。

良好的储盖组合及其与构造的有效配置是陆丰13-1古近系成藏的关键,陆丰13-1油田古近系成藏模式值得重视。首先,惠陆低凸起的油源主要来自于陆丰13洼文昌组中深湖相泥岩,油气运移距离有限,因此,要想在深层获得发现,构造距离洼陷不能太远;其次,储盖组合及其与构造的配置要好,陆丰13-1地区恩平组主要发育 SQ 5、SQ6两个层序,且分布稳定,具有较好的储盖条件。

陆丰13-1油田古近系恩平组的突破,不仅为老油田持续开发提供了保障,同时也可为其它老油田的增储挖潜提供借鉴。陆丰13-1油田古近系恩平组突破实践中所总结出来的向深层油藏“滚动勘探开发、三维扩储、立体挖潜”的策略,可以充分利用本油田现有的生产设施,较好地达到高效开发油田和提高油田采收率的目的,也必将推动南海东部地区新一轮的勘探高潮。

[1] 陈长民.珠江口盆地东部石油地质及油气藏形成条件初探[J].中国海上油气(地质),2000,14(2):73-83.