遼河西部凹陷大凌河油層隔夾層特征

杜全偉，王維斌，劉志軍，遲曉雙，郝美微

(1.東北石油大學，黑龍江 大慶 163318；2.沈陽龍昌管道檢測中心，遼寧 沈陽 110031；3.中國石油大學，北京 102200；4.中油遼河油田分公司，遼寧 盤錦 124125)

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遼河西部凹陷大凌河油層隔夾層特征

杜全偉1，王維斌2，劉志軍2，遲曉雙3，郝美微4

(1.東北石油大學，黑龍江 大慶 163318；2.沈陽龍昌管道檢測中心，遼寧 沈陽 110031；3.中國石油大學，北京 102200；4.中油遼河油田分公司，遼寧 盤錦 124125)

遼河盆地38-32塊大凌河油層經過多年的蒸汽吞吐開發，開發矛盾突出，亟需轉換開發方式。通過巖心刻度測井，建立單井隔夾層的電性和物性識別標準。利用不同厚度隔夾層在地震波形響應特征上的差異，建立厚度大于3 m隔夾層的地震識別方法，確定隔夾層井間發育特征。研究發現，38-32塊隔夾層主要分布在區塊邊部，且沿河道方向隔夾層發育較差。井震結合，精細刻畫了38-32塊大凌河油層隔夾層分布特征，為區塊轉換開發方式提供了技術參數，對剩余油分布研究及開發方案的編制有著重要意義。

沉積相；地震波形；隔夾層；大凌河油層；西部凹陷；遼河盆地

引 言

38-32塊大凌河油層為重力流近岸水下扇沉積的厚層塊狀砂礫巖儲層，這種環境下形成的泥質隔夾層垂向上與水下扇砂礫巖層互層共生,分布穩定性較差，平面上呈帶狀分布，厚度較薄，鉆遇率較低。因此，依靠常規方法很難有效地識別研究區砂體內部隔夾層分布特征[1]。本次研究在常規隔夾層研究方法的基礎上，利用高精度三維地震資料識別隔夾層，預測隔夾層的井間分布特征，實現儲層內部隔夾層分布的精細刻畫。

1 區域地質概況

38-32塊位于遼河斷陷西部凹陷西斜坡中段，總體構造形態為一軸向北東傾斜，由南北2條斷層夾持形成的斷鼻構造。構造上位于西八千—高升—坨西北東向斷裂的南側，該斷層為早第三紀早期形成的凹陷邊界斷裂。沙河街組三段沉積時期，周邊山系強烈上升，盆地急劇大幅度深陷。斷陷周邊大量的碎屑物質在陣發性洪水作用下，形成了以洪泛為主要成因的的重力流直接進入湖盆，在深水環境中快速堆積下來，形成水下扇體[2]。

沉積構造主要有混雜的塊狀層理、較均一的塊狀層理，還可見復合的反—正遞變層理；巖石相類型主要有卵石質泥巖相、塊狀砂礫巖相、塊狀砂巖相3種，均表現為重力流沉積特征。在C-M圖上，圖形基本平行于C=M軸，其中線的C/M值約為10，反映了高密度、高黏度的流體中細粒濃度較高的特點，碎屑以懸浮搬運為主要方式，沉積物的分選較差。

這種水下扇體，從形成的構造環境上看，與孫永傳[3]等提出的水下沖積扇相似，而在沉積背景、相標志上與張萌[4]、張金亮[5]、周書欣[6]等人提出的近岸水下扇相似，本次研究采納張萌等人的觀點，認為研究區大凌河油層為近岸水下扇沉積。

根據其沉積、構造和粒度分析等特征，確定38-32塊大凌河油層位于扇中部位，還可進一步劃分為分流水道、水道間和扇中前緣3個微相。

2 隔夾層發育的影響因素

2.1 沉積因素

研究區大凌河儲層為陣發性洪流形成的水下扇體，泥巖相對不發育。隨著水道方向的不斷前移，前一次重力流砂體上部的泥巖被沖刷掉的部位也會不斷發生變化。總的來說，沿水道方向泥巖保留較少。

2.2 構造因素

研究表明，當砂質層堆積在含水且塑性較高的泥質層之上時，壓實作用會引起軟弱的泥質層發生順坡下滑或順層流動，從而使泥質隔夾層厚薄分布不均。研究區的隔夾層也表現為該特點，沉積核心部位隔夾層較薄，一般小于1 m,而邊部厚度可達22 m。這種分布特點可能在一定程度上與軟弱層受擠壓滑動有關。

38-32塊大凌河儲層是在邊界斷層杜32斷層控制下形成的高密度流沉積扇體。杜32斷層是沙河街組三段沉積時期形成的同沉積斷層，隨著斷裂活動的不斷發展,水體逐漸變深,在砂體上部沉積湖侵域深水泥巖等細粒沉積物。靠近斷層部位，由于地勢相對低洼，沉積物堆積較多，砂體和泥質成分相對較厚，因此在區塊的邊部泥巖相對較多[7]。

研究區靠近杜32斷層的一翼較陡，形成大量的地層真空，并被上覆巖系充填。因此在靠近斷層部位，往往沉積厚度較大。

逆牽引褶皺在垂向應力作用下形成橫彎褶皺。橫彎褶皺的頂部受到強烈的側向拉伸，塑性的泥巖可被拉薄形成頂薄褶皺。而橫彎褶皺作用引起的彎流作用會使巖層物質從彎曲的頂部向翼部流動[8-9]，從而造成研究區中部泥巖相對較少，邊部較多。

3 隔夾層識別

3.1 通過電性和物性特征識別隔夾層

根據取心井巖電關系研究確定，厚度大于0.5 m的隔夾層在測井上有響應。其微電極曲線和微電位曲線幅度差很小或無差異，Rt小于20 Ω·m，聲波時差大于300 μs/m，有效孔隙度小于18.3%，滲透率小于58×10-3μm2，含油飽和度小于20%。

3.2 利用地震波形變化識別隔夾層

本次研究使用的高精度三維地震資料采用小面元的束狀觀測系統進行采集，覆蓋次數為90次，面元大小為6.25 m×12.50 m，采樣間隔為1 ms,記錄長度為6 s,三維數據體主頻達到40 Hz，可以分辨出15 m左右的地質體。38-32塊大凌河油層的地震主頻為40 Hz，地震標準分辨率為15～17 m。統計該區油層內部隔夾層的厚度，大部分厚度在15 m以下，理論上分析，利用地震資料不易識別。

研究發現，不同厚度隔夾層在地震響應特征上存在著差異。針對目的隔夾層，通過局部標志實現時深微調，確保隔夾層與地震相位以及井震的精細對應。通過對有夾層井和無夾層鄰井地震波形變化的分析，可以在一定范圍內追蹤研究區內大于3 m隔夾層的分布情況。

通過對比分析隔夾層在地震相位上的對應關系發現，厚度大于9 m的隔夾層基本對應一個地震同相軸，且隔夾層厚度的變化能對地震波的振幅、相位產生明顯的影響。因此，可通過地震同相軸振幅的變化實現對厚度大于9 m的隔夾層平面分布范圍的追蹤。

厚度在3～9 m的隔夾層對應地震同相軸的一部分，通過分析地震同相軸波形的變化，實現對3～9 m的隔夾層平面分布范圍的追蹤。

厚度小于3 m的隔夾層在地震剖面上沒有對應單獨的波形，且隔夾層產生的反射系數也不大，對地震波的形成以及波的振幅、相位基本不產生影響，所以厚度小于3m的夾層在地震剖面上基本無法識別。

根據以上研究成果，以地震波形變化為依據，結合完鉆井資料，可以追蹤刻畫出厚度大于3 m隔夾層的平面分布范圍。

4 隔夾層分布特征

本次研究將隔夾層分為頂部蓋層、層間隔層和層內夾層，利用以上研究方法，對3類隔夾層的分布特征進行了分別研究。

4.1 頂部蓋層

38-32塊大凌河油層頂部蓋層比較發育，泥巖較純，全區穩定分布。厚度一般為2.7～16.9 m，平均為9.4 m。東部38-327井附近隔層厚度大于20 m，向西逐漸減薄(表1、圖1)。

4.2 層間隔層

Ⅰ1—Ⅰ2小層間隔層主要分布在研究區東北和西南部。其中該區東北部隔層發育，厚度一般為5.0～22.3 m，延伸長度約為600 m，分布范圍較大，占工區面積的1/4。

Ⅰ2—Ⅱ1小層間隔層零星分布，隔層厚度一般為0.5～0.9 m，平均為0.8 m，延伸長度較小，一般為70～200 m，分布范圍較小。

Ⅱ1—Ⅱ2小層間隔層零星分布，隔層厚度一般為0.5～1.5 m，平均為0.78 m。

Ⅱ2—Ⅲ1小層間隔層主要在南部的38-333井、39-331井和北部的038-332井—38-328井一線發育，隔夾層厚度一般為1.1～11.7 m，平均為5.44 m。

Ⅲ1—Ⅲ2小層間隔層主要在西部38-034井—38-033井一線和南部39-332井—039-0329井一線發育，隔層厚度一般為0.8～11.3 m，平均為4.40 m。

表1 3832塊大凌河油層隔夾層厚度統計

圖1 3832塊大凌河油層頂部蓋層厚度等值圖

4.3 層內夾層

38-32塊大凌河油層小層內部基本無穩定泥質夾層。厚度一般為0.5～1.8 m，夾層在砂體內的延伸距離一般小于井距之半，為不穩定夾層，呈小的透鏡狀分布。夾層層數較少，夾層頻率為每100 m5.3層，夾層密度為6.3%。

5 結 論

(1) 通過對研究區完鉆井資料進行分析，結合前人研究成果，確定38-32塊大凌河油層為重力流近岸水下扇沉積。

(2) 沉積過程中，陣發性洪流造成水道方向泥巖保留較少。沉積及成巖過程中的差異壓實、同沉積斷層作用及其伴生的逆牽引褶皺作用會造成泥質成分向區塊邊部富集，多種因素造成研究區泥質隔夾層主要富集在區塊邊部。

(3) 通過巖心觀察分析，建立巖石相和測井相，確定隔夾層的識別標準。利用不同厚度隔夾層在地震響應特征上存在的差異，利用完鉆井資料和高精度三維地震資料，追蹤刻畫出厚度大于3m隔層的平面分布范圍，精確地刻畫了研究區隔夾層空間分布特征。

[1] 張吉,張烈輝，等.陸相碎屑巖儲層隔夾層成因、特征及其識別[J].測井技術,2003:27(3):221-224.

[2] 遼河油田石油地質志編輯委員會.中國石油地質志(卷三)——遼河油田[M].北京：石油工業出版社,1987:314-315.

[3] 孫永傳，等.水下沖積扇——一個找油的新領域[J].科學通報,1980,2(3) :796-799.

[4] 張萌,田景春.“近岸水下扇”的命名、特征及其儲集性[J].巖相古地理,1999,19(4):42-52.

[5] 張金亮,沈鳳.烏爾遜凹陷大磨拐河組近岸水下扇儲層特征[J].石油學報,1991,12(3):25-35.

[6] 周書欣，等.湖泊沉積體系與油氣[M]．北京：科學出版社,1991:115-136.

[7] 楊茂新.生長斷層下降盤逆牽引背斜成因探討[J].石油物探,1995,34(2):105-109.

[8] 鐘延秋,李勇,郭洪金，等.濟陽坳陷古近系同沉積背斜構造及其與油氣的關系[J]．大地構造與成礦學,2006,30(2):28-40.

[9] 朱志澄.構造地質學[M].北京：中國地質大學出版社,2005:93-120.

編輯 黃華彪

20150110；改回日期：20150423

國家科技重大專項“渤海灣盆地遼河坳陷中深層稠油開發技術示范工程”(2011ZX05053)

杜全偉(1992-)，男，現就讀于東北石油大學石油工程專業，從事石油開發地質研究工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.03.018

TE122.2

A

1006-6535(2015)03-0074-03