大安油田扶余油层沉积微相研究

韩承霖，张云峰，蒋 政

（1. 东北石油大学 地球科学学院，黑龙江 大庆 163318； 2. 大庆油田有限责任公司第五采油厂第一油矿， 黑龙江 大庆 163513）

大安油田扶余油层沉积微相研究

韩承霖1，张云峰1，蒋 政2

（1. 东北石油大学 地球科学学院，黑龙江 大庆 163318； 2. 大庆油田有限责任公司第五采油厂第一油矿， 黑龙江 大庆 163513）

大安地区扶余油层作为主力的产油层系，多年以来一直都是油气勘探开发的重点层位。通过岩心观察、钻井和测井、录井资料、普通薄片和前人研究等，在对研究区红75-9-1等五口取心井观察研究基础上，明确了沉积微相类型，建立了研究区测井相模式，绘制了各时间单元沉积微相图，分析扶余油层砂体展布特征和垂向演化规律。研究认为：大安油田扶余油层是受西北物源控制的河控浅水三角洲沉积体系，研究区早期是三角洲分流平原亚相沉积，晚期是三角洲前缘亚相沉积，进一步可以识别出分流河道、河口坝、席状砂、天然堤、溢岸砂等沉积微相，砂体总体呈北西—南东相展布，垂向上研究区总体是水进湖侵的过程，在这一过程中又经历了两个次一级的“水退—水进”。分流河道砂体在研究区广泛发育，连片性好，砂体厚度大，物性较好，是主要的储层。

大安油田；扶余油层；沉积微相；分流河道

随着油田勘探开发程度的不断提高，要不断找到有利的富集油气的砂体，必须进行储层沉积相分析[1]。沉积微相的研究，对于储集体的沉积背景环境、沉积微相的平面展布、垂向时空演化等的分析都有重要帮助，从而进一步来揭示砂体的成因、几何形态、展布特征及演化特征等，最后归结到沉积微相对储层控制作用[2]。大安油田扶余油层作为主要的开发层系，油气分布复杂，因此对扶余油层进行沉积微相的研究，搞清楚砂体展布特征及主要储层砂体，对大安油田的下一步勘探开发可提供坚实的基础。

1 区域地质概况

大安油田位于松辽盆地南部中央坳陷区大安—红岗阶地二级构造带上[3]。西面与西部斜坡区相接，东北部为古龙凹陷，东邻松南最好的生油凹陷大安凹陷，本次的研究区就位于大安—红岗阶地上的最深洼槽轴线上，是一个北倾的向斜构造，主要是由两侧斜坡所夹的洼陷区域。松辽盆地在泉头组沉积时期，由断陷湖盆向凹陷湖盆转变，且可容纳空间逐渐增大[4]。研究区目的层段为泉头组四段扶余油层，是油田主要的开发层系，埋深主要在1 800～2 200 m左右。结合前人研究[5-7]，以及岩心观察、测井等资料，对研究区扶余油层进行了小层划分与对比，将扶余油层划分为 FⅠ—FⅣ四个砂组，12个小层，22个沉积时间单元。

2 沉积特征分析

2.1 岩性特征

通过对岩心观察和薄片鉴定，大安油田扶余油层岩石多为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩。储层的石英平均含量 28.2%；长石含量为 36.8%，岩屑含量最高，约占平均为36%，长石和岩屑含量高，石英含量相对偏低，反映出扶余油层岩石属于近源快速沉积，具有低成分成熟度的特点。研究区砂岩粒度较细，颗粒粒径主要分布在0.04～0.16 mm之间，以细砂岩、粉砂岩为主。岩石颗粒的磨圆程度均成次棱角状，分选较差，结构成熟度较低。

2.2 沉积构造

通过岩心观察，大安油田泉四段扶余油层层理类型多样（图1），发育有平行层理、交错层理、斜层理、波状层理、透镜状层理、水平层理等，冲刷面发育。

图1 研究区岩心部分层理照片Fig.1 The core sedimentary structure photo in the study area

2.3 古生物标志

研究区扶余油层岩心中，可见到植物的枝干，茎叶和碎片的痕迹，还可见生物虫孔等，这反映出明显的浅水环境的特征。

3 沉积微相研究

通过对研究区取芯井红75-9-1、大42-1等5口井取心井的综合分析，结合沉积背景、古生物化石、测井相要素、相带空间配置关系等综合分析，得出扶余油层是受西北物源控制的河控三角洲沉积体系。扶余油层早期是三角洲平原亚相沉积，主要发育层位是 3～12小层，微相类型有分流河道、溢岸砂、废弃河道、决口河道、天然堤、决口扇、分流间等，晚期主要为三角洲前缘亚相沉积，主要发育层位是1和2小层，发育水下分流河道、河口坝、席状砂等微相。

3.1 测井相模式

岩石的岩性、物性、地层接触关系及其他沉积特征都可以在测井曲线上反映出来，因此，通过岩电关系对比，在优选了自然伽马、深浅双侧向曲线的基础之上，总结测井相要素特征，建立了研究区扶余油层1相2亚相10微相的测井微相模式（图2）。

图2 大安油田扶余油层测井相模式图Fig.2 Logging facies model graph of Fuyu reservoir of Da’an oilfield

3.2 沉积微相特征

（1） 水下分流河道微相

水下分流河道是河流入湖时在水下自然向前延伸的部分。有明显的正韵律特征，底部发育冲刷突变面，或可见泥砾沉积。研究区水下分流河道主要以灰色粉砂岩、浅灰色细砂岩为主。砂体厚度较大，多为2～6 m。研究区内主要是几支小型水下分流河道末端沉积。

（2）河口坝微相

河口坝微相是三角洲前缘的典型沉积。粒度在纵向具有下细上粗的特点，明显的反韵律特征，顶部具有水平或波状突变面，主要以灰色粉砂岩、泥质粉砂岩为主，夹灰黑色泥质条带，砂体厚度多为2～4 m。研究区主要发育条带状的河控型河口坝。

（3）席状砂微相

席状砂是波浪或岸流改造作用形成的，砂质较纯，岩石粒度较细，主要是灰色粉砂岩、泥质粉砂岩的薄互层沉积。砂体一般较薄，多为1～2 m。

（4）分流河道微相

分流河道是三角洲分流平原亚相的骨架砂体，具有一定的弯曲度，表现出的是曲流河的形态。具有明显的河流二元结构，呈正韵律特征，底部有冲刷突变面，厚度大，含泥质团块，钙质含量很高。多以灰色、棕褐色细砂岩和粉砂岩为主，比起水下分流河道，粒度较粗，砂体厚而宽，厚度多为 2～10 m，岩心观察时发现棕褐色细砂岩含油性非常好，多为饱含油、油浸级别。层理规模大、物性好。累计粒度概率曲线为典型两段式。自然伽马曲线呈箱型、钟形或钟形-箱型叠加，顶底突变型接触，向上水动力逐渐减弱，光滑-微齿化特征，幅差多为高值或极高值。

（5）天然堤微相

天然堤主要以窄长带状沉积发育在河道两侧，多为灰色粉砂岩、泥质粉砂岩，并且夹有泥质条带，砂体厚度一般多为2～4 m，还可见虫孔和扰动构造及钙质结核。天然堤比分流河道粒度粒度细，厚度薄，底部多为粉砂岩。

（6）决口扇微相

决口扇是洪水漫出河床，冲破天然堤在决口处堆积形成的扇状沉积体。岩石粒度细、泥质含量高，多以泥质粉砂岩和粉砂质泥为主，具有明显的正韵律特征，厚度一般小于1.5 m。

（7）溢岸砂微相

溢岸砂是由于河道洪水期泛滥，水体将细粒物质冲出河道，在河道两侧或低洼地带沉积的薄层，砂体一般0.5～1 m厚，多以灰色、灰绿色粉砂岩、泥质粉砂岩沉积为主。

4 沉积微相展布研究

结合前人研究基础及研究区砂岩厚度图、沉积环境、分析化验资料等要素分析，大安油田的物源是来自西北红岗-英台水系。确定了沉积相和沉积亚相，对取心单井相分析，对未取心井的测井相进行分析，绘制了研究区内12个小层22个时间单元沉积微相平面展布图。

4.1 沉积微相展布

（1）FⅣ砂组沉积期

扶余油层FⅣ砂组主要沉积了11、12两个小层，分流河道规模相对较小，但仍作为主要储层。F121时间单元发育以北西—南东向展布的8支低弯度曲流河分流河道（图3a）；两支河道于H86井处交汇成一支大型河道，其余几支河道砂体规模相对较小，溢岸砂沉积和废弃河道为发育。F11小层整体分流河道宽度相对较小，且分支交汇频繁，河道两侧溢岸沉积相对发育。

（2）FⅢ砂组沉积期

扶余油层FⅢ砂组主要沉积了8、9、10三个小层，这一沉积时期水流能量较强，陆上的特征明显，各小层的储层以较厚分流河道砂体为主，F10小层作为研究区主力层之一，发育有分流河道主体，河道规模较大，砂体相互切叠，厚度大，物性好，洪水的能量和频率较其它时期要强的多。F103时间单元发育7支北西—南东向展布的分流河道（图3b），砂体厚度多在 2～7 m，且 DB+5-18开发区、D42-7-12井区、H87-2井区砂体最厚，发育河道主体，是本层一个主要特点，在DB10-010井处发育小型废弃河道，条带状溢岸砂发育。F9小层相对10小层河道规模减小，弯曲度大。

（3）FⅡ砂组沉积期

扶余油层FⅡ砂组主要沉积了5、6、7三个小层，分流河道含油性好，是主要储层砂体，主要呈北西—南东相展布。F7小层发育7支分流河道（图3c），发育一支约1 200 m特大型分流河道，砂体厚度2～5 m,另有两支大型分流河道；河道两侧决口扇沉积发育，DB9-020和DB11-018→DB13-18井处发育溢岸砂沉积，陆上特征明显。

（4）FⅠ砂组沉积期

扶余油层FⅠ砂组时期沉积1～4四个小层。F42时间单元发育6支分流河道，河道砂体规模相对较小，两侧的溢岸砂、决口扇沉积发育。在H87-7井发生两期河道切叠（图3d）。F2小层是三角洲前缘亚相内-外前缘的过渡区，储层以席状砂为主，席状砂呈北西-南东向带状展布，厚度多在 0.5～2 m（图3e）。F1小层处于三角洲前缘亚相末端，发育北西—南东向典型的河控河口坝，呈带状展布，在河口坝中发育小型水下分流河道末端沉积，水下分流河道宽约300 m（图3f）。

Fig.3 Sedimentary microfacies graph of part time unit of图3 扶余油层部分时间单元沉积微相图Fuyu reservoir

4.2 沉积微相垂向演化规律

大安油田泉四段扶余油层沉积期在松辽盆地拗陷期背景下，从研究区扶余油层12个小层22个时间单元沉积微相图以及垂向演化图（图 4）可以看出，从12小层到1小层，从早期以分流河道为主的三角洲分流平原沉积演化至晚期三角洲前缘沉积，是一个湖平面上升，湖侵水进的沉积过程，而这一过程期间湖平面发生两次短暂下降，因此便经历了2个次一级的“水退—水进”沉积过程。

图4 扶余油层沉积演化图Fig.4 Sedimentary evolution graph of Fuyu Reservoir

11、12小层演化至河道规模较大的10小层，湖平面下降，湖水短暂退缩，这一时期砂体分布面积大，厚度大，10小层演化至9小层，湖平面上升，湖水侵进，这一时期河道规模相对减小，砂体厚度相对变薄，9小层演化至7小层时期，湖水退缩，河道规模增大，砂体分布及厚度都明显增大，7小层演化至1、2小层，湖水持续侵进，砂体厚度逐渐变小，1小层研究区主要发育河口坝沉积。

5 结 论

（1）大安油田扶余油层主要是受西北物源控制的河控浅水三角洲沉积，早期是三角洲平原亚相沉积，晚期是三角洲前缘亚相沉积，砂体主要呈北西—南东相展布，总体是湖平面上升水进的沉积过程，期间又经历了两个次一级“水退—水进”过程。

（2）油气的聚集受沉积微相的控制，分流河道在研究区广泛发育，砂体厚度大，物性好，含油性好，是主要储层。

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Research on Sedimentary Microfacies of Fuyu Reservoir in Da’an Oilfield

HAN Cheng-lin1，ZHANG Yun-feng2，JIANG Zheng2
（1. College of Earth Sciences, Northeast Petroleum University, Heilongjiang Daqing 163318，China；2. CNPC Daqing Oilfield Company No.5 Oil Production Plant, Heilongjiang Daqing 163513，China）

Fuyu reservoir in Da’an area is the main producing oil stratum，has been the focus layer of exploration and development of oil and gas for many years. In this paper, based on core observation,drillng and logging data, measurement normal thin-sections and previous research，through observation of five coring wells such as Hong75-9-1 and so on, the sedimentary microfacies types were definited, the log phase mode was established, each time unit sedimentary microfacies graph was drawn, Fuyu reservoir sand distribution characteristics and vertical evolution were analyzed.The research suggests that,Fuyu reservoir in Da’an oilfield is fluvial-controlled shallow-water deltaic depositional system controlled by northwest material source. Early the study area developed delta plain subfacies, delta front subfacies developed in the late, and then distributary channel,mouth bar,sheet sand,natural levee,spill bank sand and other microfacies can be identified. The whole sand spread direction is Northwest to Southeast.The whole progress is the water transgression lake transgression in vertical profile, and there are two secondary level “water regression-water transgression” in this progress.Distributary channel sand body in the study area widely developed, has good connection and large thickness and good physical property.

Da’an oil field; Fuyu reservoir; Sedimentary microfacies; Distributary channel

TE 122

A

1671-0460（2015）08-1835-04

国家高技术研究发展计划项目（863计划）（2013AA064903）；国家重点基础研究计划（973计划）前期研究专项（2012CB723102）。

2015-06-12

韩承霖（1992-），男，吉林白山人，硕士，东北石油大学矿产普查与勘探专业，研究方向：油气田开发地质。

E-mail：han1187345821@163.com。