复杂河流相地层单砂体级沉积微相精细研究——以喇嘛甸油田SⅡ油层组为例

王一博 （中海油研究总院，北京100027）

王明 （中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，北京100083）

马世忠 （东北石油大学地球科学学院，黑龙江 大庆163318）

刘春慧 （振华石油控股有限公司，北京100031）

王濮 （中石油煤层气有限责任公司，北京100013）

1 研究区概况

大庆长垣萨尔图油层，属于松辽盆地拗陷期北部沉积体系的远源、坡缓、流长的河流－三角洲沉积体系，水体较浅，以河流作用为主，上白垩统姚家组萨尔图油层分为SⅠ、SⅡ、SⅢ共3个油层组，其中SⅡ油层组砂体发育，是油气勘探的主力层段。

研究区位于大庆喇嘛甸油田L4－1426井～L4－P173井～L9－172井～L9－1718井～L4－1426井所包围的区域，东西方向长度大约3.2km，南北方向宽度约1.3km，区内共有301口开发井，井网密度72.35口/km2，研究区已进入特高含水开采阶段，水淹程度高，剩余油较为分散，挖潜难度大[1]。目的层SⅡ油层组主要发育河流－三角洲分流平原和前缘亚相，河流垂向和侧向切叠现象严重，具有 “同期平面多变性，垂向多期河道切割叠置性”等特点，砂体分布复杂，剩余油预测具有难度，而地下沉积体的精细研究是剩余油预测及挖潜的关键，笔者在沉积时间单元精细对比的基础上，精细刻画了各时期沉积微相的平面展布特征，为弄清剩余油的分布提供了可靠的地质依据，也为油田高含水后期各种挖潜奠定了坚实的地质基础[2]。

2 单砂体级沉积微相研究

2.1 沉积时间的单元划分与对比

对于河流相地层，一个沉积时间单元代表河流从产生到最终消亡的一段时间，即单一的河道砂体[3]。喇嘛甸油田砂体分布较为复杂，砂体可划分为孤立水道型、叠加水道型、砂泥互层型3种结构（见图1），其中叠加水道型在该区较为常见，多期河道砂体相互切叠严重，难于对比[4]，对单砂体级沉积微相的研究带来了困难，针对这种情况，主要采取 “重点井沉积时间单元划分—标准层控制﹑参照层借鉴对比—平面井网对比”的方法[5]，很好地解决了复杂河流相地层的对比。

2.1.1 重点井沉积时间单元精细划分

图1 研究区SⅡ油层组沉积砂体空间分布结构图

沉积时间单元划分要选择砂层发育、沉积微相类型多、旋回特征明显、岩心获取率高、垂向可分性强的井作为标准井，对标准井进行划分，因为所有沉积时间单元的砂层不可能在同一口井上全部出现，标准井上划分的结果不能达到单砂体级别的要求。通过与其他井的反复对比，进行统层，将标准井上最初没有划分出来的单元界线通过其他井的对比再反过来对比到标准井上，完成沉积时间单元的最后划分[2，6]。通过对研究区SⅡ油层组301口开发井反复精细的划分和对比统计之后，将SⅡ油层组划分为SⅡ1、SⅡ21、SⅡ22、SⅡ3、SⅡ4、SⅡ（5＋6）、SⅡ（7＋8）、SⅡ9、SⅡ（10＋11）、SⅡ12、SⅡ（13＋14）、SⅡ（15＋16）共12个沉积时间单元，沉积时间单元平均厚度约3～4m，每个沉积时间单元皆为单期河流沉积旋回，垂向单元划分达到单一成因砂体的细分标准 （图2）。

2.1.2 沉积时间单元精细对比

研究区属于复杂河流相地层，砂体平面复杂多变，垂向多期河道切叠严重，实现沉积时间单元级别精细对比具有一定的难度，笔者采用标准层控制，参照层借鉴对比和平面井网对比的方法，进行了301口井12个沉积单元精细对比分析[2，7，8]。

在对比过程中，标准层基本全区分布稳定，特征明显，图3中标准层1和标准层2分别确定了SⅡ油层组的顶、底；参照层为分布在较小范围内的可连续追踪的薄岩层，在对比中当一个参照层逐渐消失之前，在其邻近的上或下部可出现一个或几个新的参照层，通过相邻井组参照层交替衔接的方式，使井间的对比范围逐步扩大。如图3中参照层1、2、3在对比当中相互衔接，交替出现，控制了其间的河流相砂体，保证了地层对比的等时性和准确性。

图2 研究区SⅡ油层组沉积时间单元划分 （L4－1616井）

通过这种方法对比，可以很好地将测井曲线上大套 “块状”、不容易细分的复合厚砂层划为多期的相互叠置的单一河道砂体，在研究区L4－1616井～L617井的对比剖面中 （见图4），把L4－1616井～L4－1612井上部看似整体的大套厚层砂体细分为4期单一的河道砂体，解决了复杂河流－三角洲地层对比的难题。

2.1.3 平面井网对比法

研究区开发井数量多、井距小，单元薄而多，主要采用 “封闭骨干剖面由大到小分级对比、分级闭合”的平面井网对比方法，在研究区过重点井L4－1616井的跨区封闭剖面上，由大到小单元分级控制、分级对比、分级闭合，之后再在该剖面对比界限的控制下，对剖面外的井进行对比，直至所有井所有界限全部闭合。

图3 研究区SⅡ油层组标准层、参照层对比方法图

图4 研究区SⅡ油层组沉积时间单元对比

2.2 测井微相模式的建立

通过钻井岩心确定沉积微相类型后，将沉积微相所对应的测井曲线特征进行总结，结合多口井同一沉积微相的测井相特征，建立了研究区沉积微相测井相模式。研究区主要发育5种微相，分别为分流河道微相、废弃河道微相、决口河道微相、溢岸薄层砂微相和分流河道间微相 （见图5）。

1）分流河道微相 具有典型的河流二元结构；以中、细砂和粉砂为主，呈明显的正韵律，发育河道底部冲刷面；具有板状、楔状、槽状交错层理和波纹层理等层理构造；测井响应总体为较高幅度、较大幅度差，曲线形态呈典型钟形或箱形；砂体厚度多数大于3.5m；测井相特征为底部突变顶部渐变型。

2）废弃河道微相 是指河道曲率较大的弯曲段，在曲率持续增大到一定程度时，在一定的水流条件下，河道取直改道，被废弃的河道由于河水流量减小，形成水动力相对较弱的沉积环境。沉积物粒度随着水流能量的减小而变细，总体呈正旋回特征，含细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩。上半部以废弃后的粉砂岩和泥岩为主，下半部与河道层位相当。测井响应与分流河道相比，幅度有所减小，总体为中幅、底突顶渐，下部为钟形上部为齿状或微齿状特征。

图5 河控浅水三角洲平原亚相各微相测井相模式

3）决口河道微相 洪水漫溢河床，冲破主分流河道而形成的小型固定河道沉积。砂体厚度较薄，与分流河道相比，层理规模变小、粒度变细。测井响应为中高幅、指状、底突顶突特征。

图6 喇嘛甸油田SⅡ （5＋6）单元沉积微相及单砂体空间分布图

4）溢岸薄层砂微相 洪水期河流溢岸形成的大面积薄层席状砂体，砂体厚度薄，粒度细，以粉砂为主，分布面积大，测井响应为中－低幅、幅度差较小、较薄旋回厚度的扁箱形或扁钟形。

5）分流河道间微相 主要为分流河道之间的泥质沉积，含有较小的薄砂层，泥岩颜色可见杂色、灰绿色，测井响应为低幅微齿状直线型特征。

2.3 单砂体级沉积微相空间分布特征

在对研究区中301口开发井沉积时间单元划分、对比以及测井相模式建立的基础上，对研究区SⅡ油层组各沉积时间单元沉积微相进行了研究[9～11]，精细地刻画了单一河道砂体在各个时期的分布范围 （图6、7）。SⅡ（5＋6）单元为河流－三角洲平原亚相，发育4支近南北向的分流河道砂体，西部河道宽度最大，这4支河道至西向东宽度分别大于1000、600、200、500m，其间为分流河道间泥及薄层砂，西部和中部河道内发育宽约100m的弯曲状废弃河道；SⅡ（7＋8）单元为河流－三角洲平原亚相，发育6支近南北向分流河道砂体，自西向东，宽度分别大于400、300、100、100、350、900m，废弃河道发育于分流河道内，东部和西部2道砂体侧向切割连接成片，与SⅡ（5＋6）单元相比，河道宽度有所减小。

图7 喇嘛甸油田SⅡ （7＋8）单元沉积微相及单砂体空间分布图

研究区原来认为的大面积连片分布的河道砂体经过精细研究其实是由多条单一的河道相互侧向切割而成的，在精细对比的基础上，可以刻画出多个单一河道砂体在平面上的分布范围，实现了单一河道砂体的识别，为剩余油的预测提供了重要的地质依据。

对于分流河道而言，河道绝大部分已经水淹，河道两侧边缘水淹程度低，剩余油相对富集，垂向上，砂体呈明显正韵律，下部水淹程度较高，中上部水淹程度低，是剩余油富集的部位[12，13]；废弃河道为河道废弃后的沉积，在河道边部和中上部粒度细，渗透率较低，水淹程度低，剩余油相对富集；而决口河道宽度窄，上下左右多被分流河道间泥岩所包围，储层物性好，水淹程度低[14]，在密井网条件下不能准确控制，剩余油富集。因此，河道的边部、废弃河道以及决口河道都是油田高含水期剩余油富集的部位以及挖潜的重要储层类型[15]。

3 结论

1）对于切叠严重的河流相地层，采用 “标准层和参照层借鉴对比—封闭剖面分级控制，分级对比，分级闭合—封闭剖面控制下全区井对比”的方法，实现了密井网条件下复杂河流相地层沉积时间单元至单砂体级的对比。

2）在沉积时间单元对比的基础上，建立了研究区测井相模式，对研究区301口井各沉积单元沉积微相进行研究，精细刻画出单一河道砂体在平面上的分布范围，将原来认为的大面积连片的砂体重新细分为多个单一河道砂体，河道主要成南北向展布，在大型河道内可见高弯度废弃河道，并伴随决口河道。

3）分流河道的边部、废弃河道以及决口河道都是剩余油分布的有利部位。

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