北部湾盆地涠西南凹陷流沙港组二段下亚段页岩油储层非均质性特征.pdf

第 44 卷 第 4 期2023 年 8 月OIL&GAS GEOLOGY北部湾盆地涠西南凹陷流沙港组二段下亚段页岩油储层非均质性特征邓勇，范彩伟，胡德胜，何卫军，张建新中海石油（中国）有限公司 湛江分公司，广东 湛江 524057摘要：北部湾盆地涠西南凹陷是中国南海海域重要的常规和非常规油气勘探开发区域，2022年7月WY-1井页岩油压裂测试成功并获得商业油气流，标志着中国海上页岩油勘探取得重大突破。基于岩心、薄片、矿物组成、有机地化、扫描电镜、基质孔渗和精细测井分析，开展了涠西南凹陷WY-1井的页岩油储层非均质性特征研究。结果表明：WY-1井流沙港组二段下亚段（流二下亚段）可识别出富硅黏土质泥岩相、混合质泥岩相、富黏土硅质粉砂岩相和（混合）硅质砂岩相4类岩相。对该4类岩相的物性、孔喉特征、可动性和脆性进行分析发现，储集空间以粒间孔为主，（混合）硅质砂岩相孔渗值最高、可压性最好、可动性最高，为有利岩相，富黏土硅质粉砂岩相次之，混合质泥岩相与富硅黏土质泥岩相较差，但混合质泥岩相可压性与可动性好于富硅黏土质泥岩相。有利于储层发育的顺序为（混合）硅质砂岩相富黏土硅质粉砂岩相混合质泥岩相富硅黏土质泥岩相。从储集性的纵向展布特征来看，流二下亚段底部储集性、可动性和可压性最好，其岩相主要为（混合）硅质砂岩相和富黏土硅质粉砂岩相互层；流二下亚段中部混合质泥岩相与富硅黏土质泥岩相互层分布，其脆性和可压性较流二下亚段上部好。综合评价认为，WY-1井甜点段主要为（混合）硅质砂岩相和富黏土硅质粉砂岩相以互层形式分布的流二下亚段下部，其次为混合质泥岩相较为发育的流二下亚段中部。关键词：岩相；非均质性；页岩油储层；流二下亚段；涠西南凹陷；北部湾盆地中图分类号：TE122.2 文献标识码：AHeterogeneity of shale oil reservoirs in the E2l2（1）in Weixinan Sag，Beibu Gulf BasinDENG Yong，FAN Caiwei，HU Desheng，HE Weijun，ZHANG Jianxin（Zhanjiang Branch of CNOOC，Zhanjiang，Guangdong 524057，China）Abstract：Weixinan Sag，an important area for the exploration and development of both conventional and unconventional hydrocarbon in the Beibu Gulf Basin，South China Sea，has witnessed the success of well WY-1 which tested commercial oil and gas flow after fracturing in July，2022，marking a major breakthrough in offshore shale oil development in China.An integration of the analysis of core，thin section，mineral composition，organic geochemistry，scanning electron microscope（SEM），matrix porosity and permeability and fine logging，is applied to study the heterogeneous signatures of shale oil reservoirs in well WY-1，Weixinan Sag.The results are shown as follows.Four types of lithofacies can be identified in the lower submember of the second member of Liushagang Formation（E2l2（1）in well WY-1，including highly siliceous clayey mudstone，mixed mudstone，clay-rich siliceous siltstone and（mixed）siliceous sandstone.Lithofacies is key to the reservoir heterogeneity.An analysis of the physical properties，pore throat characteristics，mobility and brittleness of the four types of lithofacies，indicates that the reservoir space is dominated by intergranular pores，and the（mixed）siliceous sandstone facies is of the highest porosity and permeability，the best compressibility and the highest mobility，a favorable lithofacies，followed by clay-rich siliceous siltstone，and the mixed mudstone and highly siliceous clayey mudstone coming at last though the compressibility and mobility of mixed mudstone are relatively better than the highly siliceous clayey mudstone.It is found that the favorable lithofacies for reservoir development can be sorted as（mixed）siliceous sandstone the first，followed by clay-rich siliceous siltstone，mixed 文章编号：0253-9985（2023）04-0923-14doi：10.11743/ogg20230410收稿日期：2023-02-20；修回日期：2023-05-05。第一作者简介：邓勇（1975），男，教授级高级工程师，海上石油地质与综合勘探。E-mail：。基金项目：中国海洋石油有限公司科技项目（KJZH-2023-2106）；中国海洋石油有限公司“十四五”重大科技项目（KJGG2022-0303）。第 44 卷石 油 与 天 然 气 地 质mudstone and highly siliceous clayey mudstone in order.In terms of the vertical distribution of reservoir properties，the bottom interval of the E2l2（1）dominated by（mixed）siliceous sandstone interbedded with clay-rich siliceous siltstone，is the best in reservoir property，mobility and compressibility；the brittleness and compressibility of the interbedded mixed mudstone and highly siliceous clayey mudstone in the middle interval of the E2l2（1）are better than the upper interval.In all，it can be concluded that the sweet-spot section in well WY-1 is mainly composed of（mixed）siliceous sandstone interbedded with clay-rich siliceous siltstone in the lower interval of the E2l2（1），followed by the middle interval where mixed mudstone is well developed.Key words：lithofacies，heterogeneity，shale oil reservoir，E2l2（1），Weixinan Sag，Beibu Gulf Basin引用格式：邓勇，范彩伟，胡德胜，等.北部湾盆地涠西南凹陷流沙港组二段下亚段页岩油储层非均质性特征 J.石油与天然气地质，2023，44（4）：923-936.DOI：10.11743/ogg20230410.DENG Yong，FAN Caiwei，HU Desheng，et al.Heterogeneity of shale oil reservoirs in the E2l2（1）in Weixinan Sag，Beibu Gulf Basin J.Oil&Gas Geology，2023，44（4）：923-936.DOI：10.11743/ogg20230410.页岩油是全球重要的战略接替能源，已在美国、加拿大、阿根廷等国实现商业开发。以美国为例，据2021 年 EIA（美国能源信息署）的统计数据，该国2020 年页岩油产量达 3.60 108 t，占其原油总产量的 65%，页岩油商业开发的成功直接帮助美国实现了能源独立，成为石油净出口国，由此深刻影响着世界能源格局1。相较国外，中国页岩油勘探起步虽然较晚，但已取得明显的进展，近年来在准噶尔盆地芦草沟组、鄂尔多斯盆地延长组、渤海湾盆地沙河街组、四川盆地下侏罗统、松辽盆地青山口组、苏北盆地阜宁组以及北部湾盆地流沙港组相继取得重大突破和进展2-9。与北美海相克拉通盆地页岩油不同，中国页岩油主要分布在陆相淡水或咸水盆地中，具有构造背景较不稳定、分布面积小、沉积相变快、沉积厚度大、成熟度低、有机质类型多样、非均质性强等特点1，10-13。上述特征导致中国页岩油勘探开发难度较大，页岩油甜点段的评价与预测有赖于对储层非均质性特征的精细解剖。因此，通过对陆相泥页岩进行精细岩相划分，探究岩相微相对储层各性质的控制作用，对中国页岩油勘探评价具有重要的应用实践意义。涠西南凹陷是北部湾盆地目前唯一的油气产区，整体勘探程度较高，成熟区常规油气勘探潜力下降明显，页岩油成为该区新领域勘探的重点方向，2022年部署的首口页岩油勘探井WY-1井取得重大突破，日产原油20 m3，表明中国海上页岩油具有很好的勘探前景9。古近系流沙港组二段下亚段（流二下亚段）页岩是本区页岩油勘探的主要目的层之一，目前已对其生产能力、储集性、可动性和可压性进行了初步研究9。然而，关于其储层非均质性特征及其岩相控制因素方面的研究还未涉及。本文在精细岩相划分的基础上，结合测井及分析化验资料，分析目的层各岩相的页岩油储层特征，探讨岩相对储层非均质性发育的控制作用，以期为流沙港组二段（流二段）页岩油储层甜点评价及预测提供理论依据。1区域地质概况涠西南凹陷位于北部湾盆地北部坳陷带，是盆地内的三级构造单元，北部是近北西-南东向的涠西南断裂，南部为涠西南低凸起，东部为企西隆起，面积约3 800 km2，是目前北部湾盆地勘探程度较高、油气显示最丰富的凹陷（图1a）。涠西南凹陷内北部一号断裂为控洼边界断裂，在流二段沉积时期强烈活动，控制了流二段烃源层的发育；二号断裂为A洼陷和B洼陷的分隔断层，呈雁