蓬莱19－3地区新近系物源分析及应用

汪 巍，申春生，戴卫华，孟 鹏

(中海石油(中国）有限公司天津分公司渤海油田勘探开发研究院，天津 300452）

蓬莱19－3地区新近系物源分析及应用

汪 巍，申春生，戴卫华，孟 鹏

(中海石油(中国）有限公司天津分公司渤海油田勘探开发研究院，天津 300452）

鉴于蓬莱19－3地区物源存在一定的分歧，通过对蓬莱19－3地区新近系砂岩碎屑轻矿物、重矿物、粒度分析、砂岩展布特征、地震资料及动态资料的分析认为该地区物源主要来自于东边。结合物源及藻类分析认为蓬莱19－3以西存在一定的水体，明下段表现出浅水三角洲窄河道绫罗分布的特征，而馆陶组以辫状三角洲平原为主。建议在油田地质油藏研究过程中考虑物源及沉积相，完善产液结构，从而改善油田开发效果。

新近系;物源;浅水三角洲;辫状三角洲;油田开发

蓬莱19－3地区处在郯庐断裂带上，位于渤南凸起带中段的东北向渤东凹陷的倾没端。其中南—东南部为黄河口、庙西凹陷环绕，是渤海海域最有利的油气富集区之一，具有良好的油气富集成藏的石油地质条件(图1）。目前该地区主要有蓬莱19－3和蓬莱25－6两个油田，主力层位为新近系明化镇组和馆陶组，探明地质储量数亿吨［1，2］。蓬莱19－3油田为一个在基底隆起背景上发育起来的、受两组南北向走滑断层控制的断裂背斜，蓬莱25－6油田位于蓬莱19－3油田东南角，为一个典型的反转构造。该区新近系河流相储层发育，油田内部纵向连续含油，平均单井纵向上累计油层厚度超过100 m。目前对该区域物源的认识仍存在分歧，大部分观点认为蓬莱19－3地区的物源来自于本身的渤南低凸起，大致方向为西南向。但是笔者通过近几年的开发实践，认为物源有可能来自东边。本文主要运用该油田丰富的钻井及地震资料，结合油田开发动态分析，找出合理的物源方向，为该区域下一步勘探开发提供基础。

图1 蓬莱19－3地区区域构造位置Fig.1 Regional structure of PL19－3 area

1 物源分析

蓬莱19－3地区处于一个三面皆有凸起的中心地带，北边为渤中凹陷。处于该区域的三个油田新近系物源有四种可能，一是来自本身的低凸起即来自西侧或者西南侧的渤南低凸起，二是来自东侧的庙西凸起或者靠近盆地边界的胶辽隆起，三是来自正南边，四是混合物源。前三种可能属于单一物源，平面上反映沉积方向趋势明显，而第四种可能由于来自多种物源造成规律不明显。目前分析物源的方法很多，其中比较常用的有碎屑岩组分及粒度分析法、重矿物分析法、砂岩等厚图、砂岩成熟度和地震分析法。以下运用这些方法一一进行阐述。

1.1 砂岩碎屑岩组分及粒度

碎屑岩中的碎屑组分和结构特征能直接反映物源区和沉积盆地的构造环境。本次通过对该区域及周边井新近系砂岩岩心样品中的石英、长石、岩屑化验含量进行统计。其中岩屑种类多，除了部分沉积岩岩屑，主要为火山岩屑和变质岩岩屑，表明源岩主要以火成岩和变质岩为主。

从表1可以看出，蓬莱地区砂岩轻矿物组分基本相同，但是总体上石英含量明显低于渤南低凸起西南端，即岩石成分成熟度要低于西南端;从分选上看，蓬莱地区的砂岩分选要低于渤南低凸起西端，以中等～差为主。对蓬莱19－3地区砂岩岩心及井壁取心粒径进行分析，发现从粒径上看总体趋势为东粗西细(图2）。由上可见，西部的分选及磨圆度要好于东部，推测西边的碎屑搬运距离更远，物源大体来自东边。

表1 砂岩成分统计Tab.1 Sand components

图2 蓬莱19－3油田馆陶组某时期砂岩粒径D50平面分布图Fig 2 Grain size distribution of D50 in PL 19－3 area

1.2 重矿物组分分析

由于电子探针技术的应用及其分析水平、精度的不断提高，重矿物分析法应用广泛。重矿物因其耐磨蚀、稳定性强，能够较多的保留其母岩的特征，因此在物源分析中占有重要地位。目前应用最广泛的是重矿物组合法及ZTR指数法，其中ZTR指数是指锆石、电气石、金红石含量之和与所有陆源重矿物含量的比值。ZTR值越大，意味着搬运距离越远，稳定矿物含量越高，距离物源越远;反之，距离物源越近。由于不同时期的矿物组合及含量有所不同，本次专门搜集该地区评价井馆陶组样品共计121个。

从该区域的各个井的重矿物组分看(图3），重矿物组合基本相同，基本上以褐铁矿石榴子石—绿帘石为主，推测这些砂岩样品来自同一物源。同时从ZTR指数平面等值线图显示东部的PL25－6－1井和蓬莱25－6－2井ZTR指数明显要比西边蓬莱19－3油田和蓬莱25－2油田的几口评价井要低很多(图4），说明物源来自东部。

图3 蓬莱19－3地区馆陶组重矿物组分分布图Fig.3 Heavy mineral distribution of Guantao formation in PL19－3 area

图4 蓬莱19－3地区馆陶组重矿物ZTR指数分布图Fig.4 ZTR chart of heavy mineral of Guantao formation in PL19－3 area

1.3 砂体展布特征

代黎明等［3］对渤中凹陷、庙西凹陷、黄河口凹陷周边一带明下段含砂率进行过统计，认为以上区域含砂量较周边的河流相低，渤海中南部位为汇水中心。就蓬莱19－3地区而言，考虑到当时探井资料较少，易受周边井差值的影响，该区域的砂体展布特点还有待进一步研究。目前自蓬莱19－3油田投入开发以来，已钻多口开发井，结合新钻井资料对其中沉积比较稳定的层状砂岩厚度进行统计可以看出(图5），砂体展布具有明显的方向性，自东往西砂体有变薄甚至尖灭的趋势，表明蓬莱19－3油田物源主要来自东边。

1.4 地震资料的运用

蓬莱19－3地区地震资料总体质量偏差，部分区域受气云带的影响，所以在研究时尽量选取气云带影响较小的剖面。从东往西过蓬莱25－6－1和蓬莱19－3－7井的二维地震剖面(图6），将其中比较稳定的某层位拉平可以看出，东面明显存在一个西倾的坡折面，表明物源从东部向蓬莱19－3地区提供碎屑的可能。从振幅属性切片看，河道远比想象的错综复杂，由于河道分支较多且叠置连片，对单一河道的识别还存在一定的困难，但是总体上以北东向和来自东边的河道为主(图7）。姜培海［4］对该区域做过相关的研究，认为该区域存在一条主要的水系即老铁山—蓬莱水系，推测该区域河道受该水系和物源的共同控制，陆源碎屑大体从东边顺着蓬莱19－3地区复杂的河道搬运至油田内部。

图5 蓬莱19－3油田馆陶组某时期砂体展布图Fig.5 The sand distribution contours of some stage in Guatao formation of PL19－3 area

图6 过蓬莱25－6－1和蓬莱19－3－7井某二维地震剖面Fig.6 2D seismic profile from PL25－6－1 to PL19－3－7

图7 蓬莱19－3地区新近系某时期沿层振幅属性Fig.7 Attributes of some stage in Neogene of PL19－3 area

三维地震资料表明，虽然地势平坦，但是19－3油田内部还是能够看出几组比较明显的前积反射特征，以图8中一些稳定砂层为例，地震上为一个很强的轴，但是通过仔细比较，能够看出中间叠置前积的特征，部分由于水流的冲刷强度较强，夹层不发育，造成前积现象不是很明显，以上资料表明了物源大体来自东边。

图8 蓬莱19－3油田内部新近系某三维地震剖面Fig.8 3D seismic profile from east to west in PL19－3 area

1.5 生产动态资料的辅正

蓬莱25－6油田位于蓬莱19－3油田的东南角，两个油田相距5 km，目前该油田已钻开发井多口。钻井表明，蓬莱25－6油田以砂泥薄互层为主，其中单层厚度在0～4 m的砂体占90%以上，平面及层间非均质性强，主要以岩性构造油气藏为主(图9）;而蓬莱19－3油田则发育几套明显稳定且物性较好的主力层，主力层平面上表现出较为均质的特征(图10）。自投产以来，蓬莱25－6油田产能无论是初期产能还是平均产能明显较蓬莱19－3油田低，化验结果表明，两个油田在矿物组合相同的情况下蓬莱25－6油田分选差，泥质含量高(图11），说明蓬莱25－6油田相对于蓬莱19－3油田更近物源。

图9 蓬莱25－6油田过F4－F8－F9井油层对比Fig.9 Well section of F4－F8－F9 in PL25－6 area

图10 蓬莱19－3油田A14ST2－A07ST1－A2ST1油层对比Fig.10 Well section of A14ST2－A07ST1－A2ST1 in PL19－3 oil field

图11 蓬莱25－6－1与蓬莱19－3－6ST1井岩心激光粒度分选对比Fig.11 Laser grain size sorting of PL25－6－1 and PL19－3－6ST1

在蓬莱19－3油田研究过程中发现各时期砂体具有明显的方向性，以蓬莱19－3油田为例，整个油田南北向储层连通性较差，而东西向的储层连续性较好，往西有尖灭的趋势。图12中两口生产油井B19和A18ST02井在水淹之前只有A16井在注水，注水井A16井与生产井B19井之间相距甚至达到了1 600多米，通过B19井的产液剖面表明水主要沿着L100层的底部不断突进，侧面说明了河道的展布方向主要为东西向，注入水沿着河道方向突进，造成了较长优势通道的形成。这同样说明了物源大体来自东边。

图12 蓬莱19－3油田过A16－A18ST02－B19连井剖面Fig.12 Well section of A16－A18ST02－B19 in PL19－3 oil field

2 应用分析

朱伟林等［5，6］认为渤海海域新近系环渤中坳陷由于地形平缓、坡度小，广泛发育大型浅水三角洲沉积。本次通过对蓬莱19－3油田藻类统计发现，古生物中藻类分异度高于一般的河流相油田，含量占孢粉含量的12%左右，其中80%是以指示浅水环境藻类为主，在一些层段甚至出现了典型的渤海藻和副渤海藻，涉及的层位主要分布在明下段以及馆陶组顶部，表明了蓬莱19－3地区馆陶组末期和明化镇组初期确实存在水体。因此，本次在进行沉积微相分析的时候应充分考虑物源方向及汇水中心。在馆陶组时期物源供给充分，水动力较强，分支河道砂体平面上切割叠置连片，泥岩主要为灰绿色和灰褐色，纵向上河道砂体电测曲线为典型的弱齿化箱型，该时期主要发育辫状三角洲平原相，储层特征与一般的河流相类似。在明化镇时期物源供给不充分，表现为泥包砂的特征，出现颜色较深的湖相泥岩，平面上表现为典型的浅水三角洲窄河道绫罗分布的特征，同时受河流作用的控制，存在明显的分叉现象(图13）。

图13 蓬莱19－3油田明下段和馆陶组某时期沉积微相图Fig.13 Sedimentary microfacie in Nm and Guantao stage in PL19－3 area

3 结论与建议

(1）通过重矿物、轻矿物、砂岩展布、地震资料、生产动态分析认为蓬莱19－3地区的主要物源来自东边。

(2）蓬莱19－3油田新近系主要以三角洲为主，汇水中心在蓬莱19－3以西，河道的展布方向为自东向西。

(3）建议在油田地质油藏研究过程中考虑物源及沉积相，完善产液结构，从而改善油田开发效果。

［1］郭太现，刘春成，吕洪志，等.蓬莱19－3油田地质特征［J］.石油勘探与开发，2001，28(2）:26－28.

［2］邓运华，李秀芬.蓬莱19－3油田的地质特征及启示［J］.中国石油勘探，2001，6(1）:68－71.

［3］代黎明，李建平，周心怀，等.渤海海域新近系浅水三角洲沉积体系分析［J］.岩性油气藏，2007，19(4）:75－81.

［4］姜培海.渤海湾地区古水系特征［J］.中国海上油气，1998，12(3）:200－205.

［5］朱伟林，李建平，周心怀，等.渤海新近系浅水三角洲沉积体系与大型油气田勘探［J］.沉积学报，2008，26(4）:575－582.

［6］徐长贵，姜培海，武法东，等.渤中坳陷上第三系三角洲的发现、沉积特征及其油气勘探意义［J］.沉积学报，2002，20(4）:587－594.的扇三角洲体在此有利的构造背景配合下亦可能成藏，如大358沙三段砂砾岩油藏。

图4 坡坪式陡坡带油气富集模式

4 结论

根据构造样式和沉积特征将济阳坳陷陡坡带分为板式、铲式、断阶式、坡坪式4种类型。陡坡带的油气运移和聚集主要受有利储集空间、良好封盖条件和有效油气输导通道的控制。其中断阶式和坡坪式陡坡带砂砾岩扇体类型多，成藏条件优越，各类油气藏发育完全，在纵向上组成较完整的油气藏序列。板式和铲式陡坡带砂砾岩扇体主要为近岸水下扇，其次为扇三角洲，油气藏类型单一，在纵向上油气藏序列发育也不完整，此外，板式陡坡带由于断裂不发育，沉积相带窄，油气相对贫瘠。

参考文献：

[1] 慕德梁，孟卫工，李成，等.断陷盆地陡坡带构造样式与油气聚集——以渤海湾盆地辽河坳陷西部凹陷陡坡带为例[J].石油与天然气地质，2009，30(5）:635-642.

[2] 肖焕钦，王宝言，陈宝宁，等.济阳坳陷陡坡带断裂控砂模式[J].油气地质与采收率，2002，9(5）:20-22.

[3] 李丕龙.陆相断陷盆地油气地质与勘探[M].北京：石油工业出版社，2003.

[4] 王宝言，隋风贵.济阳坳陷断陷湖盆陡坡带砂砾岩体分类及展布 [J].特种油气藏，2003，10(3）:38-41.

[5] 王永诗，鲜本忠.车镇凹陷北部陡坡带断裂结构及其对沉积和成藏的控制 [J].油气地质与采收率，2006，13(6）:5-8.

[6] 王来斌，徐怀民，蔡忠东.车镇凹陷北部陡坡带油气成藏规律研究[J].安微理工大学学报（自然科学版），2005，25(4）:1-3.

[7] 王志刚.东营凹陷北部陡坡构造岩相带油气成藏模式[J].石油勘探与开发，2003，30(4）:10-12.

[8] 孟玮，钟建华，李勇，等.东营凹陷北部陡坡带砂砾岩体分布规律 [J].特种油气藏，2009，16(5）:17-19.

Analysis and application of sedimentary resource in Neogene of Penglai 19－3 area

WANG Wei，SHENG Chunsheng，DAI Weihua，MENG Peng
(Bohai Oilfield Exploration and Development Research Institute，Tianjin Branch of CNOOC Ltd.，Tianjin 300452，China）

There is different opinions about the source of Penglai 19－ 3 area and through the analysis of heavy mineral，light mineral，grain size analysis，distribution of sandrocks and seismic data in Neogene of Penglai 19－3 area，it is believed that the sedimentary source is mainly from the east.Considering the analysis of resource and algal，it is believed that large water body exists in this area.Guantao stage is of braided delta with narrow channels，while Minghua stage is mainly of shallow water facies.So it is suggested that oil filed geology and reservoir study should take sedimentary source and facies into consideration and perfect the structure of fluid production so that improve the effects of oilfield development.

Neogene;sedimentary resource;shallow water delta;braided delta;oilfield development

TE122.1

A

10.3969/j.issn.1008－2336.2011.04.038

1008－2336(2011）04－0038－05

2011－06－22;改回日期:2011－07－08

汪巍，男，1981年生，工程师，主要从事油气田开发地质工作。E-mail:wangwei@cnooc.com.cn。