梁11断块沙河街组二段河口坝砂岩体夹层特征

国景星，张 勇

（中国石油大学地球资源与信息学院，山东青岛 266555）

梁11断块沙河街组二段河口坝砂岩体夹层特征

国景星，张 勇

（中国石油大学地球资源与信息学院，山东青岛 266555）

综合岩心、测井资料及其综合解释成果，对梁11断块沙河街组二段夹层的结构层次、岩石类型、成因等进行系统研究和分类，并通过井间对比及夹层平面分布研究，分析河口坝环境中不同位置、不同类型夹层的分布规律。结果表明:夹层的岩石类型分为泥质、钙质及过渡性3类，依照稳定性及封隔性能可分为A，B，C 3个级别，其中A级夹层具有较好的封隔及阻流作用;坝主体位置的夹层以钙质夹层、过渡性夹层为主，厚度较小且不甚稳定、封隔性较差;坝缘和坝侧翼的夹层以泥质夹层为主，厚度较大且相对较稳定，封隔性能较好;坝顶位置的夹层数量少且厚度变化不稳定。

沙河街组二段;三角洲前缘亚相;河口坝;夹层;分布模式

随着油田开发的不断推进以及人们对油田地下地质认识的逐渐深入，无论是理论研究人员还是油田现场工作者，都切实认识到厚油层层内非均质性是制约厚油层开采效果的关键因素［1-5］，而对层内非均质性的认识水平直接影响着开采方案的优化和实施效果。层内非均质性研究包括层内垂向上的粒度韵律及渗透率差异程度、层内薄夹层的分布、层理构造序列等，其中，夹层的数目及分布规律是控制水淹形式的主要地质因素，是油田开发后期调整注采体系的基础和关键。因此，笔者对夹层成因及其分布规律进行深入研究。

1 研究区概况

梁11断块区位于山东省博兴县史口村以南，构造上位于东营凹陷中央隆起带西倾部位，其北东方向为现河庄油田，东南部为牛庄油田，西部为史南油田河120断块，北部为史8断块（图1），研究区面积约6 km2，现有130余口井，主要产油区内井间距一般为50～100 m，少量为100～150 m，属于密井网、小井距等，这为储层内部夹层研究提供了必要条件。该区沙河街组二段的下部亚段（以下简称沙二下）的7，8砂层组以三角洲前缘的河口坝及分流河道沉积为主，岩性主要为粉细砂岩，单砂层厚度较大，一般为5～15 m。自1979年钻探梁11井发现沙二下大套含油砂岩以来，目前已进入特高含水开发期（综合含水率94.9%）。存在的主要问题是油层动用程度高，水淹极不均衡，剩余油分布不清。

图1 梁11断块构造位置图Fig.1 Location map of L11 fault block

2 夹层的分类

2.1 据结构层次划分

为了更准确地描述研究区夹层的成因［6］和构形特征，将梁11断块的夹层按砂体结构层次分为3级。

（1）A级夹层。单砂层内部成因体间夹层。所谓成因体是指单砂层内部垂向上两个相邻的巨型底型［7］（界面）所限定的、横向上由不同微环境沉积构成的地质体。该类夹层在河口坝储层中属较大规模夹层，横向上可延续数百米或多口井，具有一定的局部封隔能力，在高含水期及三次采油期间对单砂体内部具有很强的局部封隔、遮挡、阻流作用，因此它是储层精细描述的重点。

（2）B级夹层。成因体内次级增生体间的夹层，其顶或底面为巨型底型内的大规模再作用面或增生面——成因体内的沉积间断面或冲刷面，表明成因体内部次一级沉积事件的开始或结束，其所限定的储层为成因体内部的韵律层。该夹层不仅厚度很小，而且横向分布不稳定，仅可起到有限的局部封隔作用。

（3）C级夹层。为交错层系组之间的夹层，厚度小，平面分布极不稳定，基本不具备封隔能力。

由以上分析可知，因B，C级夹层的不稳定性及其有限的局部阻流作用，且在测井曲线上极难识别，因此一般不作为研究重点。

2.2 据岩石类型划分

研究区河口坝储层内部夹层类型主要是依据梁11-6井的岩心、测井等资料综合分析得来。梁11-6井取心井段主要为2.737～2.86和2.92～2.936 06 km，岩心长139.09 m，其中，2.794～2.873 5 km 属于沙二段8砂层组，该砂层组主要属于河口坝沉积。综合分析认为，本区沙二段8砂层组夹层按照岩性可以划分为泥岩夹层、过渡性夹层、钙质夹层3种类型。

（1）泥岩夹层。泥岩夹层由泥岩、含粉砂泥岩、粉砂质泥岩构成，具高排替压力，封隔能力好［8］。

（2）过渡岩性夹层。过渡岩性夹层由泥质粉砂岩、含泥粉砂岩等岩性组成，具非渗透-低渗透性，该类夹层部分具备封闭、遮挡、阻流能力，部分属于物性夹层，封隔能力较差。

（3）钙质夹层。钙质夹层由钙质砂岩、含钙砂岩等组成，多为后期成岩作用所致［9］，渗透性低，具有一定的遮挡、阻流能力，少数情况下封隔性能较好。

除此之外，偶见泥砾岩夹层，主要由泥砾、泥砾质砂岩等组成，具低渗透性、遮挡、阻流能力。

2.3 据成因划分

在河口坝环境中，夹层从成因上可以分为3种类型。

（1）河口坝之间夹层。河口坝之间夹层由非渗透性的泥、粉砂质泥、泥质粉砂等组成。

（2）成岩作用形成的夹层。成岩作用形成的夹层主要表现为钙质或含钙层，为致密非渗透或特低渗透夹层，一般位于河口坝的中上部（少量位于底部）。

（3）洪峰间及洪后悬浮沉积的夹层。大的洪水期后或洪峰间，在河口坝内部沉积的细粒沉积，以悬浮物（泥、粉砂质泥、泥质粉砂等）为主。

3 河口坝夹层的空间分布

图2是根据测井曲线及综合解释结果编制的夹层分布剖面图。其中，图2（a）是研究区河口坝最为发育的8砂层组21砂层的夹层分布图，由该图可以看出，泥质夹层主要分布在河口坝的中前部或中-下方，中上部夹层不甚发育。图2（b）是8砂层组23砂层的夹层分布图，该砂层沉积时期的河口坝规模较21砂层小，可以看出，夹层的数量增多，不仅有泥质夹层，还有钙质夹层。泥质夹层主要分布在河口坝的侧翼，钙质夹层多发育在砂体的中部。

图2 夹层分布剖面图Fig.2 Interlayer distribution profile

从平面分布来看，河口坝砂体的不同位置，夹层的厚度及分布稳定性不同。以8砂层组第2小层的21和23单砂层为例对夹层分布特征进行研究。21单砂层在研究区位于河口坝沉积的中部，是河口坝的主体，纵向上可以细分为3个成因体（自上而下编号为① ，② ，③），其间存在2个夹层（图3）。

图3 沙二段8砂层组21单砂层夹层分布Fig.3 Interlayer distribution of the 21single sand unit of 8th sand sets of Es2

由图3（a）可以看出，①和②成因体之间的夹层厚度一般为0.25～1.0 m，平均厚度为0.41 m;有3个局部地区夹层不发育，即上下两个成因体彼此连通，连通面积一般为0.04～0.55 km2，连通总面积占砂体面积的近30%，反映这两个成因体之间的夹层封隔作用较弱。在图3（b）中，②和③成因体间的夹层厚度一般为0.25～1.5 m，平均厚度为0.55 m;上下两个成因体之间存在5个夹层不发育区，但是其连通面积极小，均小于0.04 km2，连通总面积约占砂体面积的5%，反映这两个成因体之间的夹层封隔性能较好。

23单砂层在研究区位于河口坝沉积的前部，相对于21砂层该砂层砂体厚度较小，储集性能变差。23砂层在纵向上也可以细分为3个成因体（自上而下编号为①，②，③），其间存在2个夹层（图4）。由图4（a）可以看出，①和②成因体之间的夹层厚度一般为0.25～2.0 m，平均厚度为0.64 m;有3个局部地区夹层不发育，上下两个成因体连通面积一般为0.04～0.55 km2，连通总面积占砂体分布范围不足5%，反映这两个成因体之间的夹层封隔作用较弱。在图4（b）中，夹层厚度一般为0.25～2.0 m，平均厚度为0.82 m;上下两个成因体之间存在5个夹层不发育区，但是其连通面积较小，除了发育一处面积约0.10 km2的连通区之外，其他4处的连通面积均小于0.08 km2，连通总面积占砂体面积不足10%。

图4 沙二段8砂层组23单砂层夹层分布Fig.4 Interlayer distribution of the 23single sand unit of 8th sand sets of Es2

以上研究与分析表明，河口坝的不同位置，夹层的岩石类型、成因类型、厚度及分布稳定性不同。坝主体位置的夹层以钙质夹层、过渡性夹层为主，厚度较小，一般为0.25～1.0 m;坝缘和坝侧翼的夹层以泥质夹层为主，厚度较大且相对较稳定，厚度一般为0.25～2.0 m;靠近坝顶的位置夹层数目偏少，厚度变化不稳定（图5）。另外，夹层的岩性不同，分布稳定性及封隔性能不同。泥岩类夹层与储层同期形成，不仅封隔性能较好，而且分布相对稳定，横向上可延伸多口井，长度可达200～600 m;钙质夹层与成岩作用有关，其分布与储层岩性、地下水中离子成分及流动性有关，厚度一般较小，横向上不甚稳定，仅在1～2口井分布，封隔性能较差;过渡性夹层多由连续叠加砂体间分布不太稳定的泥质粉砂岩等构成，向沉积推进方向及两侧逐渐过渡为泥质夹层，其封隔性能也相对较差。

图5 河口坝储层的夹层分布模式Fig.5 Distribution model of interlayer in estuary dam

4 结论

（1）河口坝砂体内夹层按照岩性特征可以分为泥质、钙质及过渡性3类，按照稳定性及封隔性能，可以分为A，B，C 3级，其中的A级夹层具有较好的封隔、遮挡及阻流作用。

（2）河口坝储集体的不同位置，夹层的岩石类型、成因类型、厚度及分布稳定性不同。坝主体位置的夹层以钙质夹层、过渡性夹层为主，厚度较小且不甚稳定、封隔性能较差;坝缘和坝侧翼的夹层以泥质夹层为主，厚度较大且相对较稳定，封隔性能较好;坝顶位置的夹层少且厚度变化不稳定。

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Interlayer characteristics of estuary dam reservoir of the 2nd member of Shahejie formation in L11 fault block

GUO Jing-xing，ZHANG Yong

（College of Geo-Resources and Information in China University of Petroleum，Qingdao266555，China）

Synthetically using the core，log curve and their processing results，the types of interlayers about hierarchy，lithology and cause of the 2nd member of Shahejie formation in L11 fault block were studied.The distribution characteristics of interlayers of different types of sandwich and in different position of estuary dam reservoir through contrasting developmental differences of interlayers among wells and plane distribution were analyzed.The results show that there are 3 categories of rock types such as clay interlayer，calcareous interbeds and transitional interlayers.Interlayers can be classified A，B，C three levels according to stability and containment performance.A level has a good isolation and blocking effect.There are calcareous interbeds and transitional interlayers in the subject positions of estuary dam，which has small thickness，less stability and poor barrier.There are clay interlayer in dam edge and flank，which has great thickness，relative stability and good barrier.The number of interlayers is few at the top of dam，and thickness change is unstable.

2nd member of Shahejie formation;delta front subfacies;estuary dam;interlayer;distribution pattern

P 588.2

A

10.3969/j.issn.1673-5005.2010.05.002

1673-5005（2010）05-0007-05

2010－03－18

国景星（1963－），男（汉族），河北隆尧人，教授，博士，从事油气储层地质学、油田开发地质学的研究与教学工作。

（编辑 徐会永）

文章编号:1673-5005（2010）05-0141-06