中国滩坝砂勘探现状与储层基本特征分析

刘 磊，朱博华，刘显太，郭迎春，张军华

(1.中石化胜利油田分公司，山东 东营 257015;2.中国石油大学，山东 青岛 266580;3.中石化石油物探技术研究院，江苏 南京 210014)

1 中国滩坝砂勘探现状

湖湾及水下隆起周缘沉积的滩坝砂体，由于其良好储层特征及高产能力，一直受到人们的重视。目前，辽东湾盆地、准噶尔盆地、四川盆地、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、大港板桥凹陷、胜利惠民凹陷和东营凹陷都发现了滩坝砂储层［1－8］。尤其是在东营凹陷，勘探人员已经找到了大面积的滩坝砂岩油藏，展示了滩坝砂勘探的广阔前景［9－10］。

滩坝砂体具有近油源、储集性能好、生储盖组合配置完善、有利于油气富集的地质条件，勘探人员理应在全国各地断陷湖盆的缓坡带找到此类油气藏，但事实并非如此。原因主要有以下几点:①滩坝砂多由湖浪改造扇三角洲再沉积而成，地质作用力不像三角洲、河流那样明显，宏观上确定其分布比较困难;②具有成藏能力的滩坝砂储层普遍较深，东部油区多发育于下第三系沙河街组，西部油区还有发育于三叠系和二叠系的，钻井成本是必须要考虑的因素;③滩坝砂单层厚度小，一般认为小于2 m是滩砂，大于2 m为坝砂，且呈砂泥岩间互，是真正意义上的“薄互层”(10 m以上的厚砂层很少有);④地震资料的精度还达不到要求，一是纵向分辨率“1/4”根本达不到薄层分辨率的要求;二是空间展布难成像，目前常规方法还很难对滩坝砂湖岸沉积进行清晰成像。

总的来说，中国滩坝砂体油气藏目前仍然属于勘探开发程度较低的一类油气藏，尤其对其储层的控制因素、形成条件及预测方法还没有完全形成统一的认识。对滩坝砂储层基本特征作一比较客观、全面的分析具有十分重要的现实意义。

2 滩坝砂储层的地质特征

湖相滩坝砂体主要见于湖泊的边缘、湖中局部隆起和湖湾等滨浅湖区，是湖岸地带的碎屑物质经湖浪、湖流长期搬运、淘洗再沉积形成的。其沉积相分为坝砂亚相和滩砂亚相。滩坝砂体形成于湖进或湖退阶段，前者剖面呈正旋回层序，后者为反旋回层序，古代保存下来的以后者居多［6，8］。图1为滩坝砂的沉积模式，滩砂形成于滨浅湖环境，主要动力为波浪作用。古地貌、浪基面、物源供应控制了滩坝砂的发育与分布;物源的多少控制了滩坝砂岩的发育规模;古地貌与浪基面的交会区控制滩坝砂的横向展布和储层发育带;浪基面的位置则使得坝砂在垂直岸线方向有规律地摆动［9］。

图1 湖相滩坝沉积模式

“滩坝”是滩砂与坝砂的总称，是三角洲或扇三角洲前缘经过风浪改造或搬运一定距离后又滞留沉积形成的水下堆积性隆起，因而又可称砂质滩坝，其二者演化中常常叠覆相伴而生，形成滩坝复合体。受钻井、测井及地震资料分辨率的限制，通常难于区别。但由于滩砂与坝砂形成的机理有很大区别，受不同的水动力条件限制，其分布规律与沉积特征还是有一些区别［11］。表1总结了滩砂和坝砂的不同地质特征。

表1 滩砂与坝砂的地质特征

滩坝砂成藏主要受控于有效储层分布、压力特征和构造特征，其中有效储层和压力是滩坝砂岩油气成藏最关键的因素:①单层厚、物性好的坝砂油气最易富集成藏，单层薄、灰质含量低的滩砂也具有较好储集性能;②地层压力决定油藏类型和油气充满程度，构造背景和断裂控制含油富集区带。在靠近洼陷的高压区，地层压力大，油气充满度高，油藏类型以岩性油藏为主，油气藏无明显的边底水，非油即干;在盆地斜坡的中部，为地层压力的过渡区，油藏类型以构造－岩性油藏为主，油气充满度也较高，局部可见到油水间互;在盆地边缘构造高部位的常压区，油藏类型以构造为主，油气充满度较低，油藏往往油水间互现象比较普遍，具有明显的边底水［9］。

3 滩坝砂储层的测井响应

测井曲线种类众多，对于滩坝砂储层来说，比较有效的是SP、GR和电阻率，三孔隙度曲线(声波、中子、密度)有时也用于岩性的识别。电阻率测井中经常用的是微电极测井，其实际上是微电位和微梯度电阻率的差值，前者大于后者为正差异。在低渗透油藏中，此类测井分辨率较高，适合于划分薄层。

测井曲线的曲线形态与沉积环境及水动力条件密切相关，以自然电位曲线为例:自然电位较平直，为水流停滞的低能环境;自然电位曲线呈中幅微齿化的箱状，电阻率曲线为尖刀状正异常，则水动力条件相对稳定;自然电位呈低幅指状或齿形，电阻率曲线为低阻，局部为低幅尖刀状，反映沉积过程中能量的快速变化。

目前已发现油气的主要是滨浅湖相沉积为主的滩坝砂体，其岩性主要为粉砂岩、灰质粉砂岩和泥质粉砂岩，储层可能含油、水，也可能是干层。在研究多个区块实际测井资料和总结前人研究成果的基础上［12－14］，对滩坝砂储层的测井响应进行了初步归纳和总结，结果见表2。

4 滩坝砂储层主要地震特征

4.1 滩坝砂储层的分辨率问题

滩坝砂储层的基本特征是“埋深大、屏蔽强、信号弱、厚度薄”。以东营凹陷为例，“埋深大”，发育的沙四上储层基本都在3000 m以下，属于深层勘探的范畴;“屏蔽强”，指的是沙三段的底是一套很好的油页岩盖层，有的灰质成分也比较高，地震上是一套强反射，屏蔽了部分能量的下传，储层信号淹没在强反射中;“信号弱”，主要是滩坝砂层很薄，本身反射不强，加上砂体横向连续性较差，不易连片追踪;“厚度薄”，2 m以上的坝砂较少，大量存在的是厚度很薄的滩砂。

滩坝砂储层的分辨率较低，设主频为25 Hz，层速度为3000 m/s，则薄层调谐厚度1/4为30 m。对于2 ms为采样间隔的资料，1个样点可分辨的厚度为3 m，即2 m的坝砂的厚度小于1个样点的分辨能力，显然，利用调谐厚度的研究难度更大。应该说，地震资料本身的分辨率限制实际上是制约滩坝砂勘探精度提高最主要的因素。纵向上展宽目的层频宽、提高主频，横向上提高滩坝砂的预测精度，是滩坝砂勘探的基本方向。

4.2 地震相特征

地震相是指地震反射的地质面貌，即指示沉积体在地震剖面上反映的各种特征。在滩坝砂的解释中，反射振幅(波形)的应用比较多，效果也比较好，而频率特征的应用没有振幅特征明显。从某滩坝砂正演模拟的结果可知:①滩坝砂表现为中强反射，坝砂越集中，地震反射越强;②频率变化较大，规律性不易掌握。

正演模拟只反映了滩坝砂的局部特征，实际资料显示滩坝砂储层特征要复杂得多。整体来说，滩坝砂是强屏蔽层下的“弱中见强”的反射。图2a为东营凹陷樊151—樊147工区一连井剖面，红色圈中波组特征与绿色圈有很大区别，由单波峰变为双波峰，振幅相对变弱。图2b为滨435工区一过井剖面，为了给读者呈现不同的显示方式，以波形变密度显示。可以看到整个储层还是见到了中等强度的反射结构，但要分清滩坝砂薄互层结构几乎不可能，甚至连储层的底界也很难找到。

图2 滩坝砂储层的剖面特征

上述结论与文献［15］用波形分析法预测东营西部滨浅湖滩坝砂岩储层一致，其中10口井展示了10种不同的波形特征，说明实际滩坝砂确实是很复杂的。有学者也归纳总结了滩坝砂的基本特征，如向奎等［2］认为准噶尔盆地排2井井区滩坝砂油藏具有强振幅、中低频率、高吸收系数的特征，特别是振幅能量分布在外部形态上“周围边界清晰、上凸下平”。文献［10］在东营凹陷博兴洼陷用振幅属性和瞬时频率属性较好地预测了滩坝砂体。目前很多方法都是基于井资料的统计分析来进行滩坝砂体预测的，利用地震方法预测滩坝砂分布的实例还不是很多。

4.3 构造特征

滩坝砂体的分布范围受沉积古地形条件的约束，往往分布于古地形的高部位。后期的构造运动不影响其早期的成藏，滩坝砂属于典型的岩性油气藏。从图3可以看出，该区发育有多条近北东方向的断层，除滨444井以外，已钻的井都没有形成各自的构造圈闭，没有构造条件，但都发现良好的油气，这说明该处滩坝砂是岩性油气藏。

图3 滩坝砂非构造油气藏构造图实例

图4 构造不利、岩性有利的典型井例

另外，滨437井埋深很大 (大于3700 m)，不在高点，没有断层封堵，剖面上又有较明显反射特征的区域，找到的却是砂体很厚、产量较高的油藏，如图4所示。这进一步明确了一个认识:滩坝砂埋深很大，低孔、低渗，但高压、物性好，即使构造不利，仍然可成为好的岩性油气藏。这一认识很重要，对于其他构造很复杂的区块(如樊159井区)，只要将勘探重点放在寻找岩性有利区上，仍然能找到好的储层发育区。

4.4 古地貌特征

滩坝砂体主要发育于滨岸环境，其成因主要是附近的三角洲等近岸浅水砂体经过湖浪和沿岸流等再搬运、改造，遇到近岸地形隆起或湾口处时，波浪速度减缓，释放出砂砾堆积形成。因此，古地貌在滩坝砂形成中很重要，它控制了滩坝砂体的横向展布，这一点已成为比较共性的认识。

上述给出的只是滩坝砂最主要的特征，当然仅仅依赖地质、测井和地震这3个方面来描述和预测该类油藏还是存在很大风险的。由于滩坝砂油藏的复杂性，在实际勘探过程中，应根据研究工区的实际情况，制订相应的解决方案，选用有针对性的技术，以便更好地解决面临的难题。关于滩坝砂地震解释中存在的问题，如何尽可能地提高滩坝砂的识别精度等，笔者将另文研究。

5 结论与认识

(1)中国滩坝砂勘探相对比较成熟的只有济阳坳陷的东营凹陷，其他油田规模性的勘探成果还很少，滩坝砂整体来看前景广阔，但需要不断深化认识。

(2)滩坝砂沉积具有厚度薄、横向变化快的特点，具有近油源、储集性能好、生储盖组合配置完善、有利于油气富集的地质条件，但储层渗透率低、储量丰度低，油气成藏主要受控于有效储层分布、压力特征和构造特征。

(3)滩坝砂储层在测井曲线上具有明显的差异特征，特别是在SP、GR和电阻率曲线上，有较明显的反应，一般显示为自然电位负异常、GR值相对较低、电阻率较高等特征，这为直接识别滩坝砂储层提供了有效的途径。

(4)滩坝砂储层在地震资料上也存在比较明显的特征。从地震相来看，滩坝砂储层整体表现为“弱中见强”反射，内部结构模糊，划分小层比较困难;构造特征对于此类岩性油气藏的影响不是很大，构造不利区也有可能是储层有利区，勘探人员应拓宽思路;古地貌特征控制了滩坝砂储层的整体分布，滩坝砂储层一般发育在古地貌缓坡带。

(5)目前滩坝砂勘探的主要问题是如何提高识别精度，在目标处理的基础上，综合运用多种信息是今后工作努力的方向。

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