红河油田长81储层沉积相研究——以红河油田1057井为例

王豆豆，梅秋勇，陈彩玲，李南焜，崔宇诗

（西南石油大学地球科学与技术学院，四川成都610500）

红河油田长81储层沉积相研究
——以红河油田1057井为例

王豆豆*，梅秋勇，陈彩玲，李南焜，崔宇诗

（西南石油大学地球科学与技术学院，四川成都610500）

主要通过对红河油田长81储层取芯的薄片观察、岩石构造分析，判断出该研究区的古沉积环境和沉积特点。结合测井解释曲线，建立有关沉积微相测井相模型，建立有关沉积相微相测井响应阀值参数与沉积相评判标准。配合该工区的油气分布规律和控制因素，得到该研究井沉积微相纵向分布规律。为加快该区石油资源的勘探开发和增储上产提供依据。

沉积相；环境参数；相标志；测井相；阀值

1 概述

红河油田位于鄂尔多斯盆地的西南方向，甘肃省镇原、崇信和泾川等三县交界处，属黄土塬地貌，红河经油田西南侧向东南流去，地形大致呈由红河谷向东北抬高的趋势，高差约300m，平均海拔1200m。1057井地理位置位于甘肃省泾川县玉都镇尹家洼行政村南头组，构造位置位于鄂尔多斯盆地天环坳陷南端，完钻层位为延长组长81段，1057井完钻井深2315.00m，本井共解释层位30层，细分为33小层，其中延长组长81段解释油层2层，总的视厚度为6.00m，出油比较差的油层有3层，累计视厚度为5.20m，裂隙含油层2层，累计视厚度3.30m，裂隙油层1层，视厚度5.80m；在该研究工区长81段解释油水同层5层，累计视厚度为9.90m。在红河油田这一区块前人已经做了很多的研究工作，故本文将从研究沉积相的划分标志、测井相和单井相入手，建立该地区的沉积相沉积规律，为该工区的勘探和开发提供指导。

2 沉积相标志

所谓的相标志也就是相标记是可以反映沉积环境的参数和沉积过程当中的各类特点，按照人们现阶段的科研水平，把沉积相标记总结为以下几点：岩石学标志（原生的成岩标志，如成分、构造等）、古生物标志（生物只有在一定的环境下生存）、地球化学标志（同位素、有机化学等）、另有测井相反应等。我们根据相标志进行判断沉积相时不可能一种或两种相标志进行研究，因为具有相同层理类型及粒度概率累积曲线的岩相可以出现于不同的微相之中，在这种情况下我们就要依靠微相配置、相组合、测井曲线响应特征等综合考虑。

2.1 岩性

我们通过对红河油田1057井30多张的薄片观察分析发现在该研究内长81储层的岩性主要为泥岩、粉砂岩和细砂岩少见中砂岩，同时发现在该研究内长81储层砂岩类型主要为长石岩屑砂岩和长石质岩屑砂岩,有少量的岩屑砂岩，如图1所示。在该工区长81储层中长石主要是钾长石和斜长石,含量基本相等,平均在12%左右。

在碎屑岩中岩性主要是由其所含的造岩矿物所决定的。灰色和黑色主要是因为岩石中存在有机质或分散的硫化铁，如果沉积岩中出现这样的颜色则一般情况下反映的此沉积岩是在非氧化的环境下形成的。红、棕、黄色则主要是因为沉积岩中存在有Fe3+，如果这些颜色是自声色则说明沉积岩在强氧化性的环境下形成的。绿色大多数是因为含有低价铁的矿物少数是因为含有铜的化合物所引起的（如孔雀石），主要反映的是弱氧化沉积环境。根据长81储层取出的岩芯来看该层段的岩层主要为浅灰色，部分层段因为含油而呈现黑褐色。

2.2 沉积构造

2.2.1 流动构造

所谓的流动构造就是指在沉积物进行搬运、沉积固结成岩的过程中，由于搬运介质的流动而形成在表面或者内部的构造。通过研究发现，在该工区内长81储层的流动构造主要有下列几种：

（1）平行层理。平行层里主要是由相互平行或又几乎水平的纹层状砂组成，纹层的厚度超过1mm，常出现在激流和高能环境中，如三角洲前缘水下河道及河口坝砂岩中快速堆积等沉积环境，在该研究区中常见。

（2）交错层理。交错层理又称斜层理在层系的内部有一组倾斜的细层（前积层）与层面或层系界面相交。在该研究区中发现的单层厚一般比较薄,层系厚度不超过3cm,主要在粉砂岩中有所发现。此种构造主要是在水动力条件比较弱的环境中形成，如三角洲前缘的水下天然堤、水下决口扇等沉积环境。

选择2017年5月—2018年5月我院急诊科30名护理人员作为研究组，年龄21～50岁，平均年龄（28.5±3.3）岁；其中主管护师5名、护师11名、护士14名；工作时间为2～25年，平均工作时间（6.5±2.8）年。选择2016年4月—2017年4月我院急诊科30名护理人员作为对照组，年龄20～49岁，平均年龄（27.5±3.5）岁；其中主管护师5名、护师11名、护士14名；工作时间为2～25年，平均工作时间（6.3±2.5）年。两组在年龄、年龄、职称与工作时间对比，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

（3）水平层理。水平层理主要产于泥岩和粉砂岩中纹层水平，在该研究区常见到的纹层呈直线状平行于层面，常出现在比较稳定的水动力环境中，如海、湖深水地带、废弃河道、水下分流间湾、沼泽等沉积环境。

（4）块状层理。块状层理又称均质层理，层理内部的物质组分均匀无差异，层内细层分布不明显，一般是由重力流来不及分异快速堆积而成，如三角洲前缘的水下分流河道、河口砂坝和水下分流间湾等沉积环境。

（5）韵律层理。韵律层理是由层与层间平行或近于平行的，在成分、结构与颜色方面不同的薄层做有规律重复出现组成的。这种韵律出现的原因主要是物质搬运或产生方式有规律地发生变化造成的。这种变化可以是短期的也可以是长期的，如潮汐、季节性变化等，并且常出现在稳定的沉积环境中，如水下分流间湾、水下天然堤等。

（6）透镜状层理。透镜状层理它是在水流和波浪作用影响较弱，而停滞水作用的影响占主要作用，砂的供应不足，泥质的沉积比砂的沉积更为有利。透镜状层理的特点是砂质沉积物呈透镜体被包在泥质沉积物中。该种层理常常形成于三角洲前缘水下决口扇沉积环境。

2.2.2 同生变形构造

同生变形构造是指沉积物在沉积后固结成岩之前，由于孔隙中含水的变化所引起的沉积构造的变化，主要受颗粒的粘度、渗透性和沉积速率的控制。在本次研究的工区中长81储层出现的同生变形构造主要有火焰构造、滑塌构造和包卷层理，这3种同生变形构造多出现在三角洲前缘环境中，在本工区也能看得到。

2.2.3 生物成因构造

生物成因构造是指除了生物的死亡、埋藏和保存留下的化石之外还有生物在沉积物表层或者内部活动时所对沉积物的构造影响保留下来的活动的遗迹等。在本工区中我们常见到生物构造是生物扰动构造和潜穴。

3 测井相

3.1 测井相的特征

测井相是表征沉积物特征，并据此辨别沉积相的一组测井响应。测井相的特点是与沉积相相对应的，不同的岩性、物性、电性和含油气性在测井曲线上有不同的反映。但测井曲线是沉积相的间接反映，因此但两者之间并不是严格上的一一对应关系。通过分析不同种类测井曲线的单层及其组合形态、幅度、顶底接触关系、光滑程度、齿中线等基本要素，可以帮助我们划分岩性掌握该研究区的岩性垂向变化，是研究沉积微相极为重要的标志。在实际的工作中一般是自然电位和自然伽马曲线交叉使用进行测井相分析，典型的自然电位和自然伽马测井曲线形态主要有钟形曲线、漏斗形曲线、箱形曲线和齿形曲线，如表1所示。

通过对该研究区内大量的测井曲线进行研究分析发现，自然伽马测井曲线对泥岩和砂岩的总体相应响应较好,可以用来作为泥质含量大小的一种指示。红河油田泥岩、页岩具有较高的自然伽马,砂岩具有相对较低的自然伽马,粉砂岩介于泥岩与砂岩之间。自然伽马曲线在本工区内长81储层多为钟形曲线和箱形曲线。

最后我们综合应用自然伽马和自然电位曲线的形态结合电阻率曲线进行分析，在研究区内识别出了长81储层三角洲前缘亚相及河口坝、水下天然堤、水下分流河道、分流间弯沉积微相。

表1 典型的自然电位和自然伽马测井曲线形态

3.2 单井相的分析

我们通过对红河油田1057井30多张的薄片观察发现有以下几个特点：

（1）粒度总体较细，以细砂为主，中砂次之，粒径介于0.136～0.274mm；

（2）岩石颗粒分选总体较差，以中等为主；

（3）岩石颗粒的磨圆度总体中等，以次棱为主，棱角和次棱—次圆次之；

（4）支撑类型大多为颗粒支撑，极个别为杂基支撑；

（5）接触关系以线接触最为常见，点接触次之，也见点—线接触以及线—凹凸接触；

（6）胶结类型以接触式胶结为主，压嵌式胶结次之，少量连晶式胶结，个别孔隙式胶结及基底式胶结。石英含量介于47%～54%，长石含量介于6%～24%，岩屑含量介于13%～25%。

对红河油田1057井的测井曲线进行分析将其主要划分为以下2段：

从2337～2239m岩性为浅灰色粉砂岩,自然伽马曲线幅度变化较大，值为93～120API，均值为106.2API；自然电位曲线呈负异常，反映储层岩性不均匀，具有一定渗透性。声波时差曲线值相对较高，均值为220.7μs/m，反映地层孔隙较发育。深感应电阻率值为31.9Ω·m，表明地层具有含油性,为水下天然堤沉积,表2为该段沉积相的各类测井曲线的响应值范围。

从2251.30～2255.70m为浅灰色细砂岩,自然伽马曲线有起伏变化，均值为78.8API，表明岩性较纯；自然电位具有负异常显示，表明地层具有渗透性；声波时差值为247.4μs/m，在整套砂体中物性最好；双感应曲线重合，受孔隙性变好影响，该段的下部电阻率数值降低，深感应电阻率值为为14.3～16.9Ω·m，均值为15.2Ω·m,其为水下分流河道沉积,表3为该段沉积相的各类测井曲线的响应值范围。

表2 水下天然堤测井响应值

表3 水下分流河道测井响应值

3.3 单井沉积微相解释与规律

根据文献与测井资料分析，将测井曲线进行解释，得到沉积相图并划分优势沉积微相，做出红河1057井单井沉积柱状图，如图2所示。

图2 红河1057井单井沉积柱状图

根据对上图分析，红河1057井长81下部主要发育水下分流河道沉积微相，向上水下河道逐渐迁移，开始发育水下天然堤。该段中部沉积微相过渡到发育水下分流河道间湾。该段上部，随着水下河道迁移，继续沉积发育水下分流河道。在此大环境中，湖水上涨，于是在该井长7段沉积为半深湖相。

4 结论与认识

（1）综合各方面的成果确定了红河油田长81储层的沉积亚相是三角洲前缘亚相，可进一步划分为水下分支河道、水下天然提、水下分流间湾、河口砂坝等4种沉积微相。

（2）综合单井沉积柱状图，结合相关资料，得到红河1057井长81段沉积微相纵向分布规律，主要为水下河道迁移的过程。

（3）通过对测井曲线的分析，水下天然堤沉积微相的GR值比较高在93～120API之间，SP值相对较高在86～89mV之间；水下分流河道的GR值和SP值相比较水下天然堤的测井响应要低一点，GR值介于71～91API之间，SP值介于80～87mV之间。通过统计不同沉积微相的变化明显的测井曲线响应值，为该区其它井利用测井曲线自动识别沉积微相提供了判定阀值。

[1] 沈道明，狄明信.矿物岩石学及沉积相简明教程[M].东营:中国石油大学出版社，2007.

[2] 何幼斌，王文广.沉积岩与沉积相[M].北京:石油工业出版社，2007.

[3] 李功强，赵永刚，陈利雯.镇泾油田长81段储层测井相研究[J].石油地质与工程，2011，25(5):41-45.

[4] 杨小萍,陈丽华.陕北斜坡延长统低渗储集层成岩相研究[J].石油勘探与开发,2001,28(4):38-40.

[5] 李红,柳益群,刘林玉.鄂尔多斯盆地西峰油田延长组长81低渗透储层成岩作用[J].石油与天然气地质,2006,27(2):209-216.

[6] 杨俊杰.鄂尔多斯盆地构造演化与油气分布规律「M].北京:石油工业出版社，2002.

[7] 罗宇,牟泽辉,朱宏权,等.鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区气层识别与预测[J].石油勘探与开发,2003,30(4):61-64.

[8] 储昭奎.鄂南镇径地区延长组储层特征研究[D].成都理工大学，2006.

[9] 高辉,孙卫,宋广寿,等.鄂尔多斯盆地合水地区长8储层特低渗透成因分析与评[J].地质科技情报,2008,27(5):71-76.

[10] 柳益群,李文厚.陕甘宁盆地东部上三叠统含油长石砂岩的成岩特点及孔隙演化[J].沉积学报,1996,14(3):87-95.

[11] 丁晓琪,张哨楠,葛鹏莉,等.鄂尔多斯盆地东南部延长组储层成岩体系研究[J].沉积学报,2011,29(1):97-102.

TE122

A

1004-5716(2015)09-0045-05

2014-10-07

2014-10-10

构造与油气资源教育部重点实验基金（TPR-3013-16）聚类分析校级重点项目（红河油田长8储层成岩相识别研究KSZ13033）资助。

王豆豆（1993-），男（汉族），河南周口人，西南石油大学在读本科生，研究方向：勘查技术与工程物探。