QHD油田某區(qū)塊沉積相分析研究

王俊，權(quán)騁，楊紹存，趙天東

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QHD油田某區(qū)塊沉積相分析研究

王俊1，2，權(quán)騁2，楊紹存2，趙天東2

（1. 西安石油大學(xué)， 陜西 西安 710065； 2. 中國(guó)石油渤海鉆探工程有限公司第一錄井公司，天津 300280）

渤海油田某區(qū)塊構(gòu)造幅度平緩、儲(chǔ)層內(nèi)部油水關(guān)系復(fù)雜，大部分油藏為底水油藏，開發(fā)過(guò)程采用邊底水油藏合采模式，復(fù)雜的油藏地質(zhì)特征導(dǎo)致了油田開發(fā)難度較大。利用鉆井資料、相應(yīng)的測(cè)井資料、分析化驗(yàn)資料和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料，對(duì)研究區(qū)沉積相級(jí)沉積體系進(jìn)行進(jìn)一步的研究認(rèn)識(shí)，評(píng)價(jià)儲(chǔ)層潛力，尋找油氣聚集的有利地帶，進(jìn)而對(duì)后期開發(fā)提供更有效的指導(dǎo)。

沉積相； 地震相； 沉積體系； 測(cè)井

QHD某區(qū)塊構(gòu)造位于渤中坳陷石臼坨凸起中西部。凸起周邊被渤中、秦南和南堡三大富油凹陷所環(huán)繞，是渤海海域油氣富集最有利地區(qū)之一[1]。一般情況下，油田地質(zhì)油藏的復(fù)雜性是隨油田勘探開發(fā)的進(jìn)程逐步認(rèn)識(shí)的，特別是油田進(jìn)入開發(fā)中后期以來(lái)，對(duì)油田地質(zhì)模式的認(rèn)識(shí)與儲(chǔ)量評(píng)價(jià)階段相比發(fā)生了很大變化[2]。因此，需要抓住油田存在的主要矛盾，針對(duì)海上河流相砂巖稠油油田的特殊性，進(jìn)行開發(fā)中后期儲(chǔ)層描述與評(píng)價(jià)，對(duì)地質(zhì)油藏特征進(jìn)行再認(rèn)識(shí)。

1 沉積相研究

測(cè)井單井相

研究區(qū)內(nèi)目的層段SP、Rt、Δt、GR等曲線表現(xiàn)出的形態(tài)類型比較多，其不同特征反映了不同的巖性縱向變化特征和沉積類型。歸納起來(lái)主要有以下幾種類型[3]。

①箱型曲線

對(duì)應(yīng)巖性一般為中砂巖、細(xì)砂巖，多發(fā)育槽狀交錯(cuò)層理、板狀交錯(cuò)層理。厚度15～30 m，中高幅度，自下而上巖性均勻，頂、底部突變，該曲線類型反映沉積過(guò)程中物源供應(yīng)和水動(dòng)力條件穩(wěn)定，是深切河道砂體特征。主要發(fā)育在NmⅡ油組。

②鐘型曲線

對(duì)應(yīng)巖性主要為細(xì)砂巖、粉砂巖，發(fā)育槽狀交錯(cuò)層理、板狀交錯(cuò)層理、波紋層理、水平層理。厚度5～15 m，反映為正粒序，底部突變，頂部漸變，中高幅度，是曲流點(diǎn)壩砂體的典型特征。Nm0、Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ油層組多見(jiàn)這一類型。

③指型曲線

以中砂巖為主，含泥礫，發(fā)育塊狀構(gòu)造和沖刷構(gòu)造，厚度1～2 m，多表現(xiàn)為中幅，代表強(qiáng)能量下的快速堆積，是廢棄河道的測(cè)井相特征。Nm0、Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ油層組多見(jiàn)這一類型。

④復(fù)合韻律型曲線

巖性變化大，有細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，分選差，厚度2～8 m，厚度變化大，中低幅，多呈薄互層狀。決口扇砂體多表現(xiàn)為該類型。

⑤低幅齒型曲線

低幅度，曲線齒化嚴(yán)重，組合形態(tài)不規(guī)則。對(duì)應(yīng)巖性主要是粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖夾泥巖，不僅巖性變化大，而且厚度變化也大，反映水流能量時(shí)常變化，是泛濫平原的測(cè)井相特征。

1.2 二維沉積相

根據(jù)本區(qū)塊單井相研究成果，在地層對(duì)比的基礎(chǔ)上，開展各方向二維剖面沉積相分析（圖1），并結(jié)合地震相研究以及砂體油描結(jié)果，開展沉積微相三維分布研究。

圖1 曲流河典型沉沉模式圖

1.3 地震相

依據(jù)地震反射波的振幅、連續(xù)性、頻率以及內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)和外部幾何形態(tài)，劃分出了3種地震相區(qū)。

［5］中強(qiáng)震幅、中頻、厚層連續(xù)平行地震相

縱向上位于目的層段中部，區(qū)域上分布廣，內(nèi)部具有平行結(jié)構(gòu)，外形呈箱狀。為高能、厚層、穩(wěn)定分布的沉積體。揭示其巖性為一套厚層的辮狀河沉積砂體。

（2） 強(qiáng)震幅、高頻、透鏡狀反射地震相

外形呈透鏡狀，高頻，振幅強(qiáng)，是研究區(qū)主要的地震相類型。揭示的微相類型為曲流點(diǎn)壩沉積砂體。

（3） 低幅、低頻、弱反射地震相

內(nèi)部結(jié)構(gòu)雜亂，外形不規(guī)則，低幅、低頻。鉆井揭示其巖性為砂巖、泥巖互層狀，為決口扇砂體地震相特征。

1.4 砂體分布特征

砂體的形態(tài)和分布特征是沉積作用的綜合結(jié)果，是判斷沉積環(huán)境的重要標(biāo)志之一，有時(shí)甚至可起到很重要的作用。這是因?yàn)樯绑w的形態(tài)、大小和分布是對(duì)某些主要的地形和沉積作用的反映，與沉積環(huán)境有直接的聯(lián)系。

［5］砂體平面幾何形態(tài)

①條帶狀砂體：砂體呈條帶狀分布，砂體寬度400～1 500 m，具有比較小的寬厚（寬厚比125左右），一般為低彎度曲流河。

②寬帶狀分布砂體：砂體寬而淺，連續(xù)性好，具有比較大的寬厚比（寬厚比280），為辮狀河砂體。

③串珠狀分布砂體：砂體整體上呈透鏡狀，但各個(gè)透鏡體在側(cè)向上相互間“藕斷絲連”，呈串珠狀分布，為高彎度曲流河點(diǎn)壩砂體。

④透鏡狀砂體：砂體厚度變化比較大，一般3～10 m，有時(shí)可達(dá)15 m，平面上形態(tài)變化也比較大，寬度200～1 000 m，長(zhǎng)度400～2 000 m，多為決口扇沉積砂體。

（2）砂體剖面形態(tài)

從剖面上可以看出存在3種砂體橫剖面形態(tài)：上平下凸透鏡狀、厚薄相間透鏡狀、厚層連續(xù)狀。

①上平下凸透鏡狀：高彎度曲流河、低彎度曲流河砂體常屬此種類型，其底部常伴有沖刷面，致使砂體與下伏不同層段的地層相接觸。

②薄層透鏡狀：砂體在剖面上呈透鏡狀，規(guī)模大小不等，是決口扇砂體的特征。

③厚層連續(xù)狀：砂體厚度大，延伸范圍廣，且穩(wěn)定。

1.5 沉積體系及微相類型

通過(guò)對(duì)沉積背景、巖石學(xué)特征、沉積構(gòu)造、測(cè)井相、地震相和砂體幾何特征的綜合研究，認(rèn)為該區(qū)明化鎮(zhèn)組下段存在三種不同類型的河流沉積體系：高彎度曲流河、低彎度曲流河、辮狀河[4]。

［5］高彎度曲流河沉積體系特征

高彎度曲流河砂體厚度一般2～15 m，彎曲度1.5～3.0。Nm0、Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ油層組大部分小層為高彎度曲流河沉積體系。根據(jù)對(duì)沉積環(huán)境標(biāo)志的研究，通過(guò)繪制砂體等厚圖、制作波阻抗平面分布圖，進(jìn)一步劃分為點(diǎn)壩、廢棄河道、決口扇、天然堤和泛濫平原等5種微相類型。

（2） 低彎度曲流河沉積體系特征

低彎度曲流河是介于高彎度曲流河和辮狀河之間的一種過(guò)渡類型，彎曲度一般為1.2～1.5。NmⅤ4、Ⅴ5小層為典型的低彎度曲流河沉積體系。根據(jù)沉積特征可細(xì)分為河道、決口扇、天然堤和泛濫平原等4種微相。

（3）辮狀河沉積體系特征

本區(qū)辮狀河巖性較細(xì)，屬砂質(zhì)辮狀河，由多條河道側(cè)向拼接，呈大面積分布，剖面上呈現(xiàn)頂平底凸或厚層連續(xù)狀分布特征。NmⅡ2～NmⅡ4小層為典型的砂質(zhì)辮狀河，可劃分為辮狀河道和河漫灘兩個(gè)微相。

2 沉積體系演化

2.1 沉積體系演化規(guī)律

從下部Ⅴ油組到頂部Nm0油組，經(jīng)歷了沉積基準(zhǔn)面上升—下降—上升的過(guò)程。沉積基準(zhǔn)面下降幅度最大時(shí)期發(fā)生在Ⅱ油組。受沉積基準(zhǔn)面變化的影響，自下而上依次出現(xiàn)了低彎度曲流河道（NmⅤ5、NmⅤ4小層）——高彎度曲流河（NmⅤ3～Ⅲ1）——辮狀河（NmⅡ2～NmⅡ4小層）——高彎度曲流河沉積體系（NmⅠ4～Nm03小層）的交替。

NmⅤ4、NmⅤ5小層沉積時(shí)期坡降相對(duì)較大，流速快，砂體呈條帶狀分布，為低彎度曲流河，砂體厚度4～12 m，寬度400～2 000 m，物源方向?yàn)楸睎|20°方向。砂體分布范圍較小，大面積為河漫灘沉積，局部零星分布有決口扇砂體。

NmⅢ1～Ⅴ3小層沉積時(shí)期，由于沉積基準(zhǔn)面持續(xù)上升，地勢(shì)變得更加平緩，長(zhǎng)時(shí)期發(fā)育曲流河沉積，物源方向來(lái)自北側(cè)，但不同時(shí)期略有擺動(dòng)，由于受氣候、水量和河流擺動(dòng)的影響，不同小層的砂體規(guī)模差別很大。NmⅤ3、Ⅴ2、Ⅴ1、Ⅳ4、Ⅳ13、Ⅳ12、Ⅳ11、Ⅲ32、Ⅲ22小層河道規(guī)模較大，Ⅳ3、Ⅳ21、Ⅲ41、Ⅲ21、Ⅲ11小層河道規(guī)模相對(duì)較小，而在Ⅲ12、Ⅲ31、Ⅲ42、Ⅳ22小層沉積時(shí)期，河道完全遷移到了研究區(qū)之外，研究區(qū)以泛濫平原沉積為主，只是零星沉積了一些決口扇砂體，大部分不是有效儲(chǔ)層。

NmⅢ油層沉積末期，沉積基準(zhǔn)面開始下降，坡降增大，到Ⅱ2～Ⅱ4小層沉積時(shí)期，沉積基準(zhǔn)面降到了明下段的最低點(diǎn)，沉積物粒度最粗，砂體厚度最大，最大厚度達(dá)到了32 m，規(guī)模最大，最大寬度達(dá)到了9 000 m，形成了一套辮狀河沉積體系，物源來(lái)自北側(cè)，為一套主力油層。

NmⅡ油層組末期，沉積基準(zhǔn)面又開始上升，一直到0油層組。這一時(shí)期主要以曲流河沉積體系為主，物源方向基本上來(lái)自北側(cè)，但有擺動(dòng)。Nm05、07、08、011、013、Ⅰ31、Ⅰ32、Ⅱ1等小層河流規(guī)模比較大。Nm03、013、Ⅰ4等小層河流規(guī)模相對(duì)較小。Nm01、02、04、06、09、010、012、014、Ⅰ1、Ⅰ2等小層沉積時(shí)期，河道主體部位不在研究，只發(fā)育決口扇。Ⅰ31、Ⅰ32小層為這一時(shí)期發(fā)育規(guī)模最大的曲流河體系，最大厚度達(dá)16 m，單個(gè)點(diǎn)壩的最大面積達(dá)到了8.6 km2，成為了研究區(qū)的主力油層。

2.2 河道砂體單元邊界的精確確定與追蹤

河道沉積體系砂體變化快，不同期次的河道單元錯(cuò)列疊置，邊界模糊，橫向追蹤難度大。本次研究采用了基于模型的波阻抗反演技術(shù)，即地震—測(cè)井聯(lián)合反演技術(shù)。把地震與測(cè)井有機(jī)結(jié)合起來(lái)，突破傳統(tǒng)意義上的地震分辨率的限制，理論上可以達(dá)到與測(cè)井資料相同的縱向分辨率[5]。

辮狀河道砂體在波阻抗剖面上呈高阻抗、厚層、連續(xù)反射，厚度大的地段為心灘發(fā)育部位，厚度薄處是河道發(fā)育部位。曲流河在匹配厚的波阻抗反演剖面上特征明顯，呈中阻抗、中厚層、透鏡狀。沿曲流點(diǎn)壩不同方向切出的剖面反射特征不同，如果沿河道曲率半徑方向切剖面，波阻抗呈“蝌蚪狀”，一端圓鈍，一端拖出很長(zhǎng)的“尾巴”，逐漸減薄直至尖滅，圓鈍端為點(diǎn)壩廢棄河道部位，另一漸變端為點(diǎn)壩的外測(cè)；如果橫切點(diǎn)壩，波阻抗呈對(duì)稱的“接力棒”型，兩端都是廢棄河道；如果剖面切過(guò)多個(gè)點(diǎn)壩，波阻抗剖面上“香腸型”，厚度大的部位是點(diǎn)壩主體部位，減薄出是廢棄河道部位。決口扇在波阻抗反演剖面上呈弱阻抗，小型透鏡體。

曲流河在平面上擺動(dòng)大，大部分呈透鏡狀分布，如何準(zhǔn)確繪制出曲流河砂體的平面分布，一直是地質(zhì)專家探索的課題。為了準(zhǔn)確控制河道砂體在平面的分布，采取了一系列的措施：①利用細(xì)分對(duì)比結(jié)果，采用克里金差值技術(shù)，準(zhǔn)確繪制砂體等厚圖，為確定河流的走向、微相劃分奠定基礎(chǔ)；②把測(cè)井相疊合在砂體等厚圖上，作為微相劃分的依據(jù)；③制作細(xì)分后的各河道單元波阻抗平面分布圖，從宏觀上控制砂體可能的展布方向。

三者疊合之后，就可以比較準(zhǔn)確地圈出廢棄河道的位置和走向趨勢(shì)，廢棄河道處的等值線厚度一般1～2 m；測(cè)井相為比較單一的中高幅指狀；波阻抗為強(qiáng)阻抗，邊界整齊，趨勢(shì)比較光滑。點(diǎn)壩砂體表現(xiàn)為一側(cè)厚度大，另一側(cè)厚度薄；測(cè)井相表現(xiàn)為一側(cè)的曲線遞變韻律比較規(guī)則，另一側(cè)的曲線夾層發(fā)育，齒化比較嚴(yán)重；波阻抗平面分布圖上表現(xiàn)為一側(cè)為強(qiáng)波阻抗，且邊界整齊，相另一側(cè)波阻抗逐漸減弱，并且邊界參差補(bǔ)齊。

決口扇呈扇狀或透鏡狀分布在廢棄河道外側(cè)，砂體厚度變化大，形態(tài)不規(guī)則，波阻抗強(qiáng)弱變化大，測(cè)井相夾層發(fā)育，齒化嚴(yán)重。

3 結(jié) 論

利用測(cè)井資料縱向分辨率高的特點(diǎn)，細(xì)分出各河道的時(shí)間單元。曲流河的特征在測(cè)井曲線上一般比較明顯，底部突變，向上粒度變細(xì)，測(cè)井曲線呈鐘形，河道單元內(nèi)部一般不存在沖刷關(guān)系，各河道之間在縱向上多呈孤立狀分布。辮狀河道砂體整體上呈箱狀，內(nèi)部存在多個(gè)沖刷構(gòu)造面，沖刷面處往往分布有泥礫，自然伽馬曲線值有增大的波動(dòng)現(xiàn)象。

［1］楊志成, 宋洪亮, 鄭華，等. 渤海Q油田沙河街組精細(xì)地質(zhì)研究實(shí)踐[J]. 重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）, 2016, 18 (4): 62-65.

［2］閆濤, 蘇進(jìn)昌, 高磊，等. 渤海淺層油田儲(chǔ)層預(yù)測(cè)研究——以B2油田為例[J]. 海洋石油, 2011, 31 (3): 23-26+88.

［3］施亞洲. 渤海古近系東營(yíng)組三角洲相油田地質(zhì)特征研究[J]. 海洋石油, 2013, 33 (4): 6-12.

［4］汪利兵, 趙春明, 曹樹春，等. 渤海古近系辮狀河三角洲儲(chǔ)層描述配套技術(shù)——以錦州25-1南油田沙河街組為例[J]. 重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2011, 13 (3): 65-69.

［5］王少鵬, 穆朋飛, 田曉平，等. 渤海KL10油田復(fù)式油藏滾動(dòng)評(píng)價(jià)技術(shù)及應(yīng)用效果[J]. 石油地質(zhì)與工程, 2015, 29 (3): 77-80.

Analysis on Sedimentary Facies of a Block in QHD Oilfield

1,2,2,2,2

（1. Xi’an Shiyou University, Shaanxi Xi’an 710065, China； 2. No.1 Logging Company of PetroChina Bohai Drilling Engineering Co., Ltd., Tianjin 300280, China）

In a block of Bohai oilfield, structure amplitude is gentle and the relationship between oil and water is complex, most reservoirs are bottom water reservoir, the edge and bottom water reservoir production model is used in the development process, complex reservoir geological characteristics lead to the difficulty of oilfield development. Based on drilling data, logging data, the corresponding test data and dynamic production data, further research on sedimentary facies in the study area was carried out,the reservoir potential was evaluated, and favorable oil and gas accumulation area was found, which could provide more effective guidance for later development.

sedimentary facies; seismic facies; sedimentary system; logging

TE 51

A

1004-0935（2017）10-0970-04

2017-07-21

王俊（1985-），男，工程師，天津市人，西安石油大學(xué)石油與天然氣工程專業(yè)碩士研究生，研究方向：地質(zhì)綜合研究與綜合解釋評(píng)價(jià)。