墨西哥湾深水储层特征

ISSN100922722 CN3721118/P海洋地质动态Marine Geology Letters第25卷第6期Vol25No6文章编号:100922722(2009)0620006204墨西哥湾深水储层特征李振鹏1,孟彦如1,龚建明2,杨传胜1,2(1山东科技大学地质科学与工程学院,青岛266510;2青岛海洋地质研究所,青岛266071)摘　要:为了借鉴墨西哥湾深水勘探的经验,对墨西哥湾深水储层的特征进行了初步归纳和总结。

综合分析认为,墨西哥湾深水储层主要有2种:河道砂体和浊积砂体,河道砂体又可细分为伴有堤坝的河道砂体、横向连片的河道砂体、横向和纵向连片的河道砂体3种类型,其中以横向和纵向连片的河道砂体储集性能最好;浊积砂体按照地层年代又可划分为年轻的和年老的,其中年老的浊积砂体储集性能更好一些。

关键词:河道砂体;浊积砂体;深水储层;墨西哥湾中图分类号:P744.4 文献标识码:　A 2009年6月AA P G年会将在美国举行,届时将就全球深水油气勘探和开发进行专题讨论,其内容主要包括:发展迅猛的全球深水油气勘探现状;储层发育对深水油气田的控制作用以及深水岩心与露头对比等。

由此可见深水储层研究在深水油气勘探和开发中的重要性。

我国深水油气勘探起步较晚,但是,2006年,在珠江口盆地的深海探井中发现了资源量在1000亿m3以上的L W32121大气田,也从此拉开了我国南海北部陆坡深水区油气勘探的序幕[128]。

据分析,深水储层是深水油气勘探的关键,为了借鉴墨西哥湾深水勘探的经验,本文将对墨西哥湾深水储层特征作简单介绍。

墨西哥湾盆地位于美国、墨西哥和古巴相环抱的海域,为近圆形的构造盆地,面积约为1500km2,沉积厚度可达15000m,从晚三叠到全新世均有分布,20%的海域位于水深3000m以上,最深的收稿日期:2009203220作者简介:李振鹏(1984—),男,硕士,主要从事矿产普查与勘探工作.E2mail:lizhenpeng1019@ 部分位于锡格斯比陡坡,水深超过4000m。

墨西哥湾油气区主要位于美国一侧的海域,目前已发现上千个油气田,其中深水油气田的产量2000年首次超过浅水区。

就目前情况来看,油气勘探逐渐转向深水区域,相应的勘探开发难度也增大,因此,对墨西哥湾深水储层特征的研究对以后的勘探具有十分重要的指导意义。

1　河道砂体是墨西哥湾深水油气藏的重要储层1.1　河道砂体的形态在墨西哥湾深水油田中,作为储层的河道砂体主要发育在年轻的地层中(例如上新世和更新世),河道砂体的形态和分布主要受盐岩的生长和沉积作用的控制。

从Genesis油田的河道砂体特征来看[9],河道砂体的形态有3种:伴有堤坝的河道砂体、横向连片的狭窄河道(或称半联合河道)砂体、横向和纵向连片的狭窄河道　第25卷第6期 李振鹏,等:墨西哥湾深水储层特征(或称联合河道)砂体(图1)。

第1类河道砂体由互层状的细—很细砂岩和泥岩组成,砂岩具有典型的波状—水平纹层状结构,砂岩底部未遭受较大的侵蚀,油井生产显示,此类储层连通性较差;第2类河道砂体由块状砂岩夹页岩碎屑组成,砂岩底部因侵蚀作用厚度变化很大,油井生产显示,此类储层连通性中等;第3类河道砂体主要由块状砂岩组成,储层连通性最好。

图1　深水河道砂体的3种形态(据文献[9])Fig.1　Three shapes of deep 2water channel sand bodies1.2　河道砂体的空间展布从墨西哥湾G enesis 深水油田的油气产层来看,纵向上河道砂体有5套,分布在上新世—更新世的年轻地层中,最深的河道砂体储层为晚上新世,深度可达4260m 和4440m (图2)。

注:Neb1—Neb3储层位于油田西侧图2　Genesis 油田横剖面示意图(据文献[9])Fig.2　The sketch map of the crossprofile of G enesis OilfieldGenesis 油田已识别出3套晚更新世的深水河道砂体,由老到新分别称之为Neb3、Neb2和Neb1。

砂体厚度变化在0～33m 之间,河道砂体上下地层为15～45m 厚的页岩。

从该油田的油井产量来看,大部分油气储集在早上新世的Neb1、Neb2和Neb3储层中。

前已述及,受新生代拉腊米构造运动的影响,墨西哥湾盆地上新世—更新世地层的沉积中心不断向盆地方向推进,因而盆地中心沉积厚,盆地边缘沉积薄,其中,上新世厚度变薄最明显。

早更新世的Neb 河道砂体在Genesis 油田厚度达到最大。

地震资料显示,在Neb 河道砂体沉积之前,该区可能还存在其他的河道砂体。

1.3　河道砂体的储集性能在Genesis 深水油田中,对于不同形态和不同空间展布的河道砂体,其油井的产量、压力下降速度和产量下降速度、采收率等变化很大(表1,2)。

来自Neb1、Neb2和Neb3储层的油气产量也显示,不同类型的储层特征具有很大的差异性(图1)。

在Genesis 深水油田开发之前,Neb1储层被认为是席状分布,具有相对统一的油水界面,而按照储层厚度和砂泥比,Neb2和Neb3储层则变化较大;然而,实际生产数据却显示,Neb1储层的储集性能较差,储层的连通性比先前解释的差许多,比Neb3储层的采收率低。

相反,Neb3储层在Genesis 油田连通性好,与下伏的Neb3L 和Neb4在纵向上相通。

Neb2储层的连通性介于Neb1和Neb3之间。

Genesis 油田的资料显示,河道砂体的储层结构对油藏具有重要的影响(图3),表现在储层的连通性、储层的驱动机制和油气的采收率等方面(图1)。

对露头区遭受侵蚀的河道砂体表1　G enesis 油田更新世河道储层的储量和采收率(据文献[9])Table 1　Reserves and recovery ratio of t he Pleistoceneriver channel reserviors in Genesis Oilfield储层名称沉积环境储量(MMBO E )采收率/%驱动机制Neb1伴有堤坝的河道3620～30压力递减55弱水驱Neb2横向连片河道1737弱水驱Neb3+Neb4横向和纵向连片河道4549～63弱水驱7Marine Geology Letters 海洋地质动态 2009年6月　表2　G enesis 油田生产井日产量和累计产量统计表(据文献[9])Table 2　Analysis of daily output and accumulative outputof production wells in Genesis Oilfield储层生产井沉积相厚度/ft 最高日产量/(桶/d )累计产量(百万桶)Neb1GC2052A5PL 891334510.8GC2052A14PL 729928 3.816GC2052A2PL 838361 1.058GC2052A18PL 9286000.773GC2052A3L CA 3017320.401GC2052A12L CA5036170.095Neb2GC2052A6CCA +CM548755 4.359GC2052A4CCA +CM 356271 3.941GC2052A18CM 726533 1.830Neb3GC2052A2CCA 552240016.020GC2052A3CCA 15522680 6.262GC2052A12CCA10315080 3.338GC2052A1CCA +CM 596318 3.170GC2052A4CCA +CM1966192.286 注:PL 近端河堤;LCA 有堤坝的河道轴;CCA 河道轴;CM 河道边缘的观察发现,河道底部的侵蚀可以提高河道砂体纵向上(某些情况下也可以提高河道砂体横向上)的连通性。

目前,尽管人们对伴有堤坝的河道的地层结构不太了解,原因是细粒的堤坝沉积物通常不出露地表,然而,研究表明,河道图3　横向和纵向连片河道Neb3和伴有堤坝的河道Neb1的横剖面示意图(据文献[9])Fig.3　Cross sections of transverse and longitudinal continuous channel Neb3and dike 2accompanied channel Neb1和堤坝之间的连通性可能较差,储集性能可能较差。

伴有堤坝的河道砂体和连片河道砂体之间可能很难区别。

在伴有堤坝的河道砂岩油藏中,当河道为泥岩充填、河道两翼的堤坝含油气时,从地震资料中能容易地区分河道和堤坝以及连片河道;当河道为砂岩充填并且含有油气、或河道一侧的堤坝含油气时,从地震资料中很难区分堤坝和连片河道。

钻井岩心显示,河道边缘沉积由波状—纹层状砂岩和类似堤坝沉积的泥岩组成。

连片河道具有底部侵蚀的特征,而带堤坝的河道通常没有底部侵蚀。

2　深水浊积体储层是墨西哥湾深水油气藏的重要部分 墨西哥湾北部上第三系浊流体是深水区的主要储层[10],这些作为产油层的浊流砂体通常沉积在深水区的盐岩被排出的亚盆地中。

地震相和沉积相的急剧变化表明,岩相在横向上和纵向上从富砂到富泥往复变化。

Weimer 等[11]将墨西哥湾浊流系统定义为在成因上有联系的块状流和浊流相以及它们的相组合。

Mutti 和Normark [12]认为,墨西哥湾的浊流体系由5部分组成,即大的侵蚀面、河道、漫滩、盆地底部扇(Basin 2floor fan )以及河道朵状体。

通常,盆地底部扇为扁平状的不具河道特征的砂体,单层厚度在3～15m 之间。

在老地层中,单个盆地底部扇常常相互叠置形成厚达几百米的砂体。

砂层与厚度不等的泥岩和更细的砂岩呈互层。

这种砂层往往会大面积的突然上超在盆地边缘,也可能逐渐变细。

这些砂体往往可见完整的“鲍马”序列,构成典型的浊流体。

墨西哥湾北部的浊流体根据年代可以划分为两种类型。

第1种类型的浊流体存在于较老的地层中(515～310Ma ),其厚度和砂岩含量向上逐渐增加,其中,在318Ma 的地层中,盆地底部扇最发育,砂岩含量最高;第2种类型的8　第25卷第6期 李振鹏,等:墨西哥湾深水储层特征浊流体存在于较年轻的地层中(310～017 Ma),覆盖面积小,存在于生长断层的下降盘和临近的浅部盐体上。

Kneller和McCaff rey[13]认为,由于海底高使得浊流的运移通道窄,因此,这类浊流砂体的厚度和分布面积有限。

上述两种浊流砂体的差异表明,大型的活动盐排出盆地比受断层控制的盆地在圈闭富砂沉积物上具有更大的优势。

3　讨论与结论3.1　讨论从Genesis油田深水河道砂体Neb1、Neb2和Neb3储层的理论分析和实际结果来看,地震资料解释出的河道砂体的空间展布和储集性能与实际相差较大,造成的原因可能与该地区盐岩的生长和沉积作用有关。