苏里格气田S158井区盒8段沉积相平面展布特征

叶 亮 叶 武 蔡 泉 邵晓州

（1.中国石油川庆钻探工程公司长庆指挥部，陕西 西安 710021；2.昆明钢铁控股有限公司勘探公司，云南 安宁 650302；3.中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院，新疆 库尔勒 841000；4.中国石油长庆油田公司采油五厂，陕西 西安 710021）

0 引言

苏里格气田为一大型岩性圈闭气藏，目前勘探开发效果不是十分理想，主要原因是苏里格气田上古生界为陆相沉积地层，砂体岩性、岩相及厚度变化大，储层物性低，非均质性强等特征［1-2］。S158井区主要产气层盒8段的沉积相类型及特征一直倍受国内外众多研究机构和学者瞩目与争议，魏红红等（1999）认为盒8段属于三角洲沉积体系［3］；李文厚等（2002）、沈玉林等（2006）认为盒8段为辫状河—三角洲沉积体系［4-5］；尹志军等（2006）认为盒8段属于辫状河三角洲沉积体系［6］；何顺利等（2005）、李杰等（2008）则认为盒8段属于辫状河流沉积［7-8］；文华国等（2007）则认为盒8段属于辫状河和曲流河环境［9］。笔者根据钻井、测井及岩心分析资料，结合区域构造及沉积演化特征，对前人研究成果进行比较，对沉积环境进行深入研究后提出不同于前人的沉积相类型划分方案，同时对沉积相平面图的传统编制方法进行改进。

1 区域地质概况

苏里格气田位于长庆靖边气田西北部的苏里格地区，区域构造为鄂尔多斯盆地伊陕斜坡（图1）。S158井区盒8段为苏里格气田上古生界主力产层，地层厚度约65～85 m，可划分为盒8下亚段（盒8下2、盒8下1砂层组）和盒8上亚段（盒8上2、盒8上1砂层组）。盒8沉积早期，物源相当丰富，形成盒8下亚段辫状河三角洲平原沉积，晚期随着北部内蒙古陆抬升相对减弱，沉积物补给通量减小，河流进积作用相应减弱，河流类型转变为盒8上亚段曲流河三角洲平原沉积［4，9-10］。

图1 S158井区位置图

2 沉积相标志

2.1 岩性

盒8段泥岩多为杂色、灰绿色、灰色和棕色，砂岩以浅灰色和灰白色为主，且杂色、棕色泥岩往往与灰色、灰绿色泥岩呈互层，反映其沉积环境水位变化频繁，水体常在氧化环境与还原环境之间变化。

2.2 岩石组分

2.3 粒度分布特征

薄片鉴定和粒度分析结果表明盒8段砂岩粒度总体较粗，以粗砂、中砂为主；概率累积曲线主要表现为两段式，以跳跃搬运段为主，跳跃次总体含量大于90%，悬浮段所占比例较少；三段式仅在个别样品中可见。

2.4 结构特征

盒8段砂岩颗粒磨圆中等，多呈次圆状，分选中等，从磨圆度和分选性特征上显示结构成熟度一般，杂基含量较低，以颗粒支撑为主，以线状和近镶嵌状接触方式为主，偶见杂基支撑结构。

2.5 沉积构造

盒8段砂体底部常见大型底冲刷构造，冲刷面起伏不平，其上可见石英砾石与泥砾组成的定向排列构造。在含砾中粗砂岩、粗砂岩中槽状交错层理、楔状交错层理、块状层理非常发育，板状交错层理、平行层理和粒序层理次之。

2.6 古生物标志

盒8段动物化石稀少，但在砂岩交错层理面上或泥岩中含有丰富的炭屑、植物茎干、植物叶片及其印模等化石。

2.7 测井相标志

自然伽马（GR）曲线已经广泛应用于致密陆相碎屑岩砂体识别，GR值与泥质含量的多少密切相关，不同沉积微相对应不同的测井曲线。通过研究区沉积微相测井曲线特征，总结出不同沉积微相的测井曲线特征（图2），并识别出10余种沉积微相的测井相。

3 沉积相特征

为了满足S158井区水平井整体开发方案的需要，笔者在前人研究的基础上，拟立更为精细的沉积亚相（微相）划分方案（表1）。

3.1 主河道亚相

主河道亚相为河流沉积主体，盒8下亚段由河床滞留沉积、心滩、主河道充填砂体组成，盒8上亚段由河床滞留沉积、边滩、主河道充填砂体组成。其微相特征如下。

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1）河床滞留沉积。岩性主要以砾石等粗碎屑物质为主，砾石成分复杂，形态多样，分选磨圆差；常呈透镜状断续分布于河床底部，与下伏地层具有明显冲刷侵蚀面，发育底冲刷构造及槽状交错层理；GR曲线常为高幅齿化或微齿化箱形，底部一般为突变接触方式。

2）心滩。盒8下亚段主河道主要由心滩砂体连续叠置而成，剖面上常呈透镜状产出，平面上砂体呈弯曲的短条带状或串珠状分布。砂体厚度比边滩大，心滩砂岩成分比边滩复杂，以成熟度较低的中粗粒岩屑石英砂岩、石英砂岩、含砾及细砾岩屑砂岩和岩屑石英砂岩为主，粒度变化大，局部含细砾岩，在粒度分布上主要为跳跃总体和牵引总体组成；以发育槽状、板状交错层理、平行层理为主，底部常发育冲刷构造，向上过渡为具大、中型槽状和板状交错层理的中粗粒砂岩；GR曲线呈高幅箱形或钟形，曲线为弱齿化或齿化较严重，底部多为突变接触。

表1 盒8段沉积亚相（微相）划分表

3）边滩。盒8上亚段普遍发育，剖面上呈板状，平面上呈不规则块状。砂体厚度小于心滩，横向上连续性较差。边滩砂岩以成熟度较低的中粗粒岩屑砂岩、岩屑石英砂岩为主，粒度变化大，局部含有细砾岩，岩性与心滩相比较细，粒度分布由跳跃总体和悬浮总体组成，以发育槽状、板状和楔状交错层理、平行层理为主；GR曲线呈高幅箱形或钟形，曲线为弱齿化或齿化一般，其底部一般为突变接触。

4）主河道充填砂体。主河道充填砂体沉积水动力条件比心滩和边滩稍弱，泥质总体含量稍高于心滩和边滩，常以砂体中泥质薄夹层或以杂基增多形式出现。常分布于心滩或边滩之内、之侧、之上或之下；在GR曲线上单个主河道充填砂体呈高幅箱形或钟形，GR值略高于心滩和边滩。

3.2 次河道亚相

次河道为三角洲平原上分流河道的一部分，位于河床中水流速度稍缓、水动力条件稍弱的地带，也称河床滞流沉积。由次河道充填砂体、河道边缘和废弃河道组成。其微相特点如下：

1）废弃河道。盒8上亚段相对较发育，出现在边滩的上部，与边滩砂体呈岩性、岩相突变关系，常年被水淹没，在垂向剖面上，下部为正常河道充填砂岩，向上逐渐演变成废弃河道的泥质砂岩，GR曲线为帽形。

2）河道边缘。为河道砂体与河道间泥两者交界或交互处，呈单砂层尖灭时GR曲线呈低中幅指状。呈多砂层逐渐尖灭时，包括两种情况：当互层砂岩具有向上变细特征时，GR曲线为圣诞树形，其包络曲线为钟形；当互层砂岩总体不具有向上变细特征时，GR曲线为梳状，其包络曲线近似箱形。

3）次河道充填砂体。次河道充填砂体中泥质含量比主河道高，盒8下亚段中能形成一定的储集砂体，而盒8上亚段则不能，常分布于主河道边缘、心滩或边滩砂体之间边缘，GR曲线为中低幅圣诞树形或钟形。

3.3 堤岸、河漫亚相

河漫亚相比较发育，尤其是盒8上亚段，河漫滩广泛发育，次为河漫湖泊，河漫沼泽基本不发育，盒8上亚段发育少量天然堤和决口扇微相。

1）河漫滩。以沉积粉砂岩为主，夹有泥岩，发育波状层理、水平层理、干裂及雨痕，化石稀少，一般仅见植物碎片，GR曲线为幅度变化不大的低幅齿形。

2）河漫湖泊。为河漫滩上长期积水的低洼地带，以接受洪水期漫流携带的泥质沉积为主，主要为暗色泥岩、粉砂质泥岩夹炭质页岩，GR曲线为幅度变化不大的低幅齿形。

3）天然堤、决口扇。主要由细砂岩、粉砂岩组成，发育小型波状交错层理、砂纹层理。天然堤多出现于边滩上部，构成向上逐渐变细的正旋回，GR曲线为钟形的上半部，构成曲流河的“顶层沉积”。决口扇砂体形态呈舌状，向泛滥平原方向逐渐变薄并尖灭，GR曲线为低幅小钟形或指状、漏斗形。

4 沉积相展布特征

4.1 沉积相平面图绘制方法

对沉积相平面图传统的编制方法作进一步改进，编制沉积相平面图时综合考虑以下3方面因素：

1）砂／地比值。砂体等厚图反映河道位置及其边界，由于不同层位砂体发育程度不同，所以不同层位划分相区的砂／地比临界值亦不同（表2）。

2）测井曲线。在砂地比不高的情况下，应用GR曲线为主的测井相可以判定河道砂体发育是在层段上部、中部还是下部；同时通过对比邻近井测井曲线，可以帮助判断河道砂体的走向及连通性。

3）储渗砂层的发育状况。在本文中储渗砂层的发育状况是判断主河道和次河道的重要标志之一。研究区内储水层分布比较局限，储渗砂层主要为有效砂层，由于不同层位的储渗砂层发育程度不一样，因此，不同层位主次河道储渗砂层厚度临界值亦不一致（表2）。

4.2 沉积相展布特征

结合剖面沉积相、地层等厚图、砂体等厚图等图件综合分析，并综合考虑上述3方面因素，编绘S158井区盒8下2、盒8下1、盒8上2、盒8上1沉积相平面图（图3、4）。

表2 盒8段沉积相平面图编制标准表

1）盒8下2、盒8下1为辫状河三角洲平原沉积，主河道亚相最为发育，面积达一半以上，并发育大量心滩微相，尤其是西部和中部，次河道、河漫亚相相对欠发育，沉积相带控制砂体展布，主河道亚相（心滩）发育区即为砂体发育区，主河道较宽，呈带状展布，自北向南发育约有3～4条主分流河道（图3）。

2）盒8上2、盒8上1为曲流河三角洲平原沉积，河漫亚相最为发育，面积达一半以上，主河道、次河道亚相相对欠发育，并发育少量堤岸亚相，沉积相带控制砂体展布，主河道亚相（边滩）发育区即为砂体发育区，主河道较窄且弯曲，呈鞋带状展布，从北往南发育约有5～6条主分流河道（图4）。

图3 盒8下亚段沉积相平面图

图4 盒8上亚段沉积相平面图

5 结论

1）盒8下亚段属于辫状河三角洲平原沉积，识别出主河道、次河道及河漫亚相和10余种微相；盒8上亚段属于曲流河三角洲平原沉积，识别出主河道、次河道、堤岸及河漫亚相和10余种微相，剖面上具明显的二元结构。

2）综合考虑砂／地比值、测井曲线、储渗砂层发育状况3方面因素，分别建立盒8上亚段、盒8下亚段沉积相平面图编制标准并绘制沉积相平面图。认为最有利储集砂体主要为不同时期沉积的高能河道中的心滩、边滩叠置砂体，次为主河道充填砂体以及河床滞留沉积叠置砂体，河漫沉积对储集砂体具有一定的分隔作用，砂体发育完全受沉积相带展布控制。

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