长岭气田登娄库组沉积相研究

魏铁军　阮宝涛　郭建林　闫海军　李忠诚

文章编号：1006-6535(2009)02-0021-02

摘要：为了明确长岭气田沉积相对储层的控制作用，指导气田高效开发，通过对沉积背景、岩心描述、粒度分析等资料综合研究，确定了长岭气田登娄库组储层为浅湖背景三角洲平原相沉积，主要发育于分支河道、河道间、决口扇和天然堤等4种微相类型。结合测井、岩心分析等研究，确定了各微相特征及分布规律，明确了沉积微相对有效储层的控制作用，其中，分支河道为有效储层发育的主要微相类型，决口扇和天然堤次之，河道间微相则不发育有效储层。

关键词：登娄库组；沉积微相；三角洲平原；储层；长岭气田

中图分类号：TE121.3

文献标识码：A

前 言

长岭断陷为松辽盆地南部面积最大、油气资源最丰富的断陷^[1，2]。长岭气田位于其中央凸起带东南部。登娄库组气藏为低孔、低渗致密砂岩气藏，储层沉积时期对应盆地断坳转换时期，地层厚度变化较大，储层埋深3 300～3 700 m，完钻井通过大型压裂最高可获得10×10⁴m³/d的高产气流。通过对储层沉积相研究，确定目的层沉积相类型、微相分布规律及沉积微相对有效储层的控制作用，对气田高效开发具有一定的指导意义。

1 气藏概况

长岭气田自下而上主要发育上侏罗统火石岭组，下白垩统沙河子组、营城组、登娄库组及泉头组一段、二段。火石岭组、沙河子组、营城组沉积于断陷发育期，火山活动强烈，形成大面积火山岩。登娄库组沉积于盆地断坳转换期，盆地水体变浅，广泛发育浅水湖泊环境下的三角洲沉积体系^[3，4]。根据成像测井解释以及沉积背景可以确定沉积物源主要来自盆地南部^[5]，登娄库组沉积中晚期，湖盆水体进一步变浅，以三角洲平原沉积为主，储层岩性以粉细砂岩为主，地层平均厚度为100～300 m，可分为2段8个砂层组。登娄库组沉积前地表高差较大，导致6～8砂层组砂岩组在构造高部位向上超覆缺失，使登娄库组整体上厚度变化较大，但1～5砂层组厚度稳定。根据测井解释、试气及岩心分析化验资料进行储量评价认为，3、4砂层组储集物性及砂体连通性、连续性较好，其天然气储量约占登娄库组的90%。

2 沉积相标志

2.1 颜色标志

根据取心井的岩心观察，登娄库组泥岩普遍为暗色，以灰色、灰黑色泥岩为主，常见泥炭与生物扰动痕迹，常夹薄层粉砂岩，为典型三角洲平原上分流河道间沼泽沉积^[6，7]。砂岩以灰白粉细砂岩为主，沉积韵律清晰，多见炭质。

2.2 岩石学标志

薄片分析表明，登娄库组砂岩成分类型比较单一，成分成熟度较低，石英含量一般为35%～40%，长石含量一般为20%～30%，岩屑含量一般为30%～40%(部分井段高达45%，岩屑成分以火山岩为主)。颗粒分选性为中等—较好，磨圆度一般为次圆状，结构成熟度中等。

2.3 粒度标志

沉积物粒度结构和粒级特征受沉积时水动力条件和搬运距离控制，可以反映原始沉积状况，是定量判别沉积微相的重要相标志。粒度分析表明，研究区登娄库组岩性以粉细砂岩为主，平均含量为88.64%，颗粒分选中等，粒径一般为0.05～0.25 mm；泥岩次之，平均含量为11.23%；含少量中砂岩。

登娄库组砂岩粒度概率曲线均为两段式，悬浮总体发育，含量为30%～40%，曲线斜率小于30°；跳跃组分含量为60%～70%，曲线斜率大于60°；滚动总体不发育；悬浮总体与跳跃总体交叉点在0.125 mm处。粒度累积概率曲线反映了水道搬运沉积典型特征^[8]。

2.4 沉积构造标志

沉积构造是沉积水动力条件的直接反映，具有良好指相性。长岭气田长深1井区(为目前投入开发井区)登娄库组取心井段发育水平层理、板状交错层理、平行层理、槽状交错层理及流水沙纹层理等多种三角洲平原亚相典型沉积构造，河道底部冲刷面特征明显，反映水流冲刷搬运沉积物特征。

2.5 剖面结构特征

剖面结构特征不仅能够反映岩性变化，也能够指示沉积环境。长岭气田取心井剖面结构最常见“冲刷面泥砾—中细砂岩—细砂岩—粉细砂岩—粉砂岩—泥岩”的正韵律结构，反映湖平面持续上升、湖岸线不断后退的正旋回沉积序列。

2.6 沉积相识别

根据各种沉积相标志，结合区域沉积背景，综合录井、测井、岩心等多种资料分析认为，长岭气田登娄库组为浅湖背景下的三角洲沉积体系沉积产物，为三角洲平原亚相。

3 沉积微相研究

3.1 沉积微相特征

根据取心井观察分析，结合单井沉积微相分析，长岭气田登娄库组主要发育分支河道、分支河道间、天然堤、决口扇等4种沉积微相类型。

3.1.1 分支河道

分支河道沉积岩性偏细，分选磨圆较好，岩性以细砂岩为主，上部为粉砂岩；沉积构造以槽状交错层理、块状层理、板状层理、平行层理为主，上部发育沙纹层理，底部发育冲刷面；单砂体厚度一般为2～4 m，最大可达5～6 m，复合砂体厚度一般为6～15 m；自然电位曲线以钟形和箱形为主，部分层段发育齿化现象；具有正韵律特征，但多期河道叠加时韵律不明显。

3.1.2 天然堤

天然堤位于分支河道两侧河岸，为洪水作用产物，随洪水每次上涨，天然堤不断加高。天然堤高度范围与分支河道规模成正比，其最大高度一般可代表分支河道最高水位。天然堤微相沉积岩性通常以粉砂岩、泥质粉砂岩为主或与粉砂质泥岩互层。天然堤微相自然电位曲线形态常呈中—低幅正齿形或指形与正齿形的组合，沉积厚度一般小于5 m。

3.1.3 决口扇

决口扇为洪水越岸并冲决天然堤在分支河道间形成扇形堆积体的沉积，沉积岩性一般为细砂岩、粉砂岩，底面常发育冲刷痕迹。决口扇微相在研究区发育较少，沉积韵律一般为反韵律，自然电位曲线呈低幅漏斗形，厚度平均为5 m。

3.1.4 分支河道间

登娄库组分支河道间微相沉积岩性以暗色泥岩、粉砂质泥岩夹薄层粉砂岩为主，可见水平层理、凸镜状层理。自然电位曲线形态呈低幅齿化或近平直基线。

3.2 沉积微相分布

通过对单井相分析统计，登娄库组4种沉积微相中以分支河道最为发育，按各微相厚度统计占总厚度的56%；其次为分支河道间微相，占28%；决口扇和天然堤微相发育较少，分别占7%和9%。

纵向上，5、6砂组砂岩组以分支河道间微相最为发育。分支河道微相主要发育在3、4砂岩组，比例达60%以上：4砂岩组沉积期，水体开始变浅，水动力条件加强，三角洲分支河道规模增大，分布区域增加，同时，由于河道改造较为明显，河道间沉积规模较小；3砂岩组沉积期分支河道沉积规模与4砂岩组沉积期相当，水流控制范围较大，沉积微相类型以分支河道和河道间为主。

3.3 沉积微相对有效储层的控制作用

不同沉积微相水动力条件差别较大，沉积碎屑成分、结构、粒度、分选、单层厚度等的不同导致储层原始储集条件不同，同时，后期成岩作用也对储层储集条件具有明显的控制作用。统计表明，长岭气田登娄库组储层物性与沉积微相间存在明显相关，不同的沉积微相砂体储集物性明显不同，三角洲平原分支河道砂体储集物性明显好于其他微相砂体(表1)。因此，分支河道砂体孔隙度、渗透率值均较高，为主要有效储层微相单元；决口扇和天然堤储层物性较差，目前基本为开发不可动用储层；分支河道间物性差，不发育有效储层。

4 结 论

(1) 长岭气田登娄库组地层主要为浅湖环境下的三角洲沉积体系，亚相类型属于三角洲平原亚相，主要发育分支河道、决口扇、天然堤和分支河道间4种沉积微相。

(2) 沉积微相是长岭气田登娄库组有效砂体分布的主要控制因素之一，有效储层主要分布于三角洲平原分支河道微相砂体，其储集物性明显好于其他微相沉积砂体。

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编辑 董志刚