QHD油田某区块沉积相分析研究

王俊，权骋，杨绍存，赵天东



QHD油田某区块沉积相分析研究

王俊1，2，权骋2，杨绍存2，赵天东2

（1. 西安石油大学， 陕西 西安 710065； 2. 中国石油渤海钻探工程有限公司第一录井公司，天津 300280）

渤海油田某区块构造幅度平缓、储层内部油水关系复杂，大部分油藏为底水油藏，开发过程采用边底水油藏合采模式，复杂的油藏地质特征导致了油田开发难度较大。利用钻井资料、相应的测井资料、分析化验资料和生产动态资料，对研究区沉积相级沉积体系进行进一步的研究认识，评价储层潜力，寻找油气聚集的有利地带，进而对后期开发提供更有效的指导。

沉积相； 地震相； 沉积体系； 测井

QHD某区块构造位于渤中坳陷石臼坨凸起中西部。凸起周边被渤中、秦南和南堡三大富油凹陷所环绕，是渤海海域油气富集最有利地区之一[1]。一般情况下，油田地质油藏的复杂性是随油田勘探开发的进程逐步认识的，特别是油田进入开发中后期以来，对油田地质模式的认识与储量评价阶段相比发生了很大变化[2]。因此，需要抓住油田存在的主要矛盾，针对海上河流相砂岩稠油油田的特殊性，进行开发中后期储层描述与评价，对地质油藏特征进行再认识。

1 沉积相研究

测井单井相

研究区内目的层段SP、Rt、Δt、GR等曲线表现出的形态类型比较多，其不同特征反映了不同的岩性纵向变化特征和沉积类型。归纳起来主要有以下几种类型[3]。

①箱型曲线

对应岩性一般为中砂岩、细砂岩，多发育槽状交错层理、板状交错层理。厚度15～30 m，中高幅度，自下而上岩性均匀，顶、底部突变，该曲线类型反映沉积过程中物源供应和水动力条件稳定，是深切河道砂体特征。主要发育在NmⅡ油组。

②钟型曲线

对应岩性主要为细砂岩、粉砂岩，发育槽状交错层理、板状交错层理、波纹层理、水平层理。厚度5～15 m，反映为正粒序，底部突变，顶部渐变，中高幅度，是曲流点坝砂体的典型特征。Nm0、Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ油层组多见这一类型。

③指型曲线

以中砂岩为主，含泥砾，发育块状构造和冲刷构造，厚度1～2 m，多表现为中幅，代表强能量下的快速堆积，是废弃河道的测井相特征。Nm0、Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ油层组多见这一类型。

④复合韵律型曲线

岩性变化大，有细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩，分选差，厚度2～8 m，厚度变化大，中低幅，多呈薄互层状。决口扇砂体多表现为该类型。

⑤低幅齿型曲线

低幅度，曲线齿化严重，组合形态不规则。对应岩性主要是粉砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩夹泥岩，不仅岩性变化大，而且厚度变化也大，反映水流能量时常变化，是泛滥平原的测井相特征。

1.2 二维沉积相

根据本区块单井相研究成果，在地层对比的基础上，开展各方向二维剖面沉积相分析（图1），并结合地震相研究以及砂体油描结果，开展沉积微相三维分布研究。

图1 曲流河典型沉沉模式图

1.3 地震相

依据地震反射波的振幅、连续性、频率以及内部反射结构和外部几何形态，划分出了3种地震相区。

［5］中强震幅、中频、厚层连续平行地震相

纵向上位于目的层段中部，区域上分布广，内部具有平行结构，外形呈箱状。为高能、厚层、稳定分布的沉积体。揭示其岩性为一套厚层的辫状河沉积砂体。

（2） 强震幅、高频、透镜状反射地震相

外形呈透镜状，高频，振幅强，是研究区主要的地震相类型。揭示的微相类型为曲流点坝沉积砂体。

（3） 低幅、低频、弱反射地震相

内部结构杂乱，外形不规则，低幅、低频。钻井揭示其岩性为砂岩、泥岩互层状，为决口扇砂体地震相特征。

1.4 砂体分布特征

砂体的形态和分布特征是沉积作用的综合结果，是判断沉积环境的重要标志之一，有时甚至可起到很重要的作用。这是因为砂体的形态、大小和分布是对某些主要的地形和沉积作用的反映，与沉积环境有直接的联系。

［5］砂体平面几何形态

①条带状砂体：砂体呈条带状分布，砂体宽度400～1 500 m，具有比较小的宽厚（宽厚比125左右），一般为低弯度曲流河。

②宽带状分布砂体：砂体宽而浅，连续性好，具有比较大的宽厚比（宽厚比280），为辫状河砂体。

③串珠状分布砂体：砂体整体上呈透镜状，但各个透镜体在侧向上相互间“藕断丝连”，呈串珠状分布，为高弯度曲流河点坝砂体。

④透镜状砂体：砂体厚度变化比较大，一般3～10 m，有时可达15 m，平面上形态变化也比较大，宽度200～1 000 m，长度400～2 000 m，多为决口扇沉积砂体。

（2）砂体剖面形态

从剖面上可以看出存在3种砂体横剖面形态：上平下凸透镜状、厚薄相间透镜状、厚层连续状。

①上平下凸透镜状：高弯度曲流河、低弯度曲流河砂体常属此种类型，其底部常伴有冲刷面，致使砂体与下伏不同层段的地层相接触。

②薄层透镜状：砂体在剖面上呈透镜状，规模大小不等，是决口扇砂体的特征。

③厚层连续状：砂体厚度大，延伸范围广，且稳定。

1.5 沉积体系及微相类型

通过对沉积背景、岩石学特征、沉积构造、测井相、地震相和砂体几何特征的综合研究，认为该区明化镇组下段存在三种不同类型的河流沉积体系：高弯度曲流河、低弯度曲流河、辫状河[4]。

［5］高弯度曲流河沉积体系特征

高弯度曲流河砂体厚度一般2～15 m，弯曲度1.5～3.0。Nm0、Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ油层组大部分小层为高弯度曲流河沉积体系。根据对沉积环境标志的研究，通过绘制砂体等厚图、制作波阻抗平面分布图，进一步划分为点坝、废弃河道、决口扇、天然堤和泛滥平原等5种微相类型。

（2） 低弯度曲流河沉积体系特征

低弯度曲流河是介于高弯度曲流河和辫状河之间的一种过渡类型，弯曲度一般为1.2～1.5。NmⅤ4、Ⅴ5小层为典型的低弯度曲流河沉积体系。根据沉积特征可细分为河道、决口扇、天然堤和泛滥平原等4种微相。

（3）辫状河沉积体系特征

本区辫状河岩性较细，属砂质辫状河，由多条河道侧向拼接，呈大面积分布，剖面上呈现顶平底凸或厚层连续状分布特征。NmⅡ2～NmⅡ4小层为典型的砂质辫状河，可划分为辫状河道和河漫滩两个微相。

2 沉积体系演化

2.1 沉积体系演化规律

从下部Ⅴ油组到顶部Nm0油组，经历了沉积基准面上升—下降—上升的过程。沉积基准面下降幅度最大时期发生在Ⅱ油组。受沉积基准面变化的影响，自下而上依次出现了低弯度曲流河道（NmⅤ5、NmⅤ4小层）——高弯度曲流河（NmⅤ3～Ⅲ1）——辫状河（NmⅡ2～NmⅡ4小层）——高弯度曲流河沉积体系（NmⅠ4～Nm03小层）的交替。

NmⅤ4、NmⅤ5小层沉积时期坡降相对较大，流速快，砂体呈条带状分布，为低弯度曲流河，砂体厚度4～12 m，宽度400～2 000 m，物源方向为北东20°方向。砂体分布范围较小，大面积为河漫滩沉积，局部零星分布有决口扇砂体。

NmⅢ1～Ⅴ3小层沉积时期，由于沉积基准面持续上升，地势变得更加平缓，长时期发育曲流河沉积，物源方向来自北侧，但不同时期略有摆动，由于受气候、水量和河流摆动的影响，不同小层的砂体规模差别很大。NmⅤ3、Ⅴ2、Ⅴ1、Ⅳ4、Ⅳ13、Ⅳ12、Ⅳ11、Ⅲ32、Ⅲ22小层河道规模较大，Ⅳ3、Ⅳ21、Ⅲ41、Ⅲ21、Ⅲ11小层河道规模相对较小，而在Ⅲ12、Ⅲ31、Ⅲ42、Ⅳ22小层沉积时期，河道完全迁移到了研究区之外，研究区以泛滥平原沉积为主，只是零星沉积了一些决口扇砂体，大部分不是有效储层。

NmⅢ油层沉积末期，沉积基准面开始下降，坡降增大，到Ⅱ2～Ⅱ4小层沉积时期，沉积基准面降到了明下段的最低点，沉积物粒度最粗，砂体厚度最大，最大厚度达到了32 m，规模最大，最大宽度达到了9 000 m，形成了一套辫状河沉积体系，物源来自北侧，为一套主力油层。

NmⅡ油层组末期，沉积基准面又开始上升，一直到0油层组。这一时期主要以曲流河沉积体系为主，物源方向基本上来自北侧，但有摆动。Nm05、07、08、011、013、Ⅰ31、Ⅰ32、Ⅱ1等小层河流规模比较大。Nm03、013、Ⅰ4等小层河流规模相对较小。Nm01、02、04、06、09、010、012、014、Ⅰ1、Ⅰ2等小层沉积时期，河道主体部位不在研究，只发育决口扇。Ⅰ31、Ⅰ32小层为这一时期发育规模最大的曲流河体系，最大厚度达16 m，单个点坝的最大面积达到了8.6 km2，成为了研究区的主力油层。

2.2 河道砂体单元边界的精确确定与追踪

河道沉积体系砂体变化快，不同期次的河道单元错列叠置，边界模糊，横向追踪难度大。本次研究采用了基于模型的波阻抗反演技术，即地震—测井联合反演技术。把地震与测井有机结合起来，突破传统意义上的地震分辨率的限制，理论上可以达到与测井资料相同的纵向分辨率[5]。

辫状河道砂体在波阻抗剖面上呈高阻抗、厚层、连续反射，厚度大的地段为心滩发育部位，厚度薄处是河道发育部位。曲流河在匹配厚的波阻抗反演剖面上特征明显，呈中阻抗、中厚层、透镜状。沿曲流点坝不同方向切出的剖面反射特征不同，如果沿河道曲率半径方向切剖面，波阻抗呈“蝌蚪状”，一端圆钝，一端拖出很长的“尾巴”，逐渐减薄直至尖灭，圆钝端为点坝废弃河道部位，另一渐变端为点坝的外测；如果横切点坝，波阻抗呈对称的“接力棒”型，两端都是废弃河道；如果剖面切过多个点坝，波阻抗剖面上“香肠型”，厚度大的部位是点坝主体部位，减薄出是废弃河道部位。决口扇在波阻抗反演剖面上呈弱阻抗，小型透镜体。

曲流河在平面上摆动大，大部分呈透镜状分布，如何准确绘制出曲流河砂体的平面分布，一直是地质专家探索的课题。为了准确控制河道砂体在平面的分布，采取了一系列的措施：①利用细分对比结果，采用克里金差值技术，准确绘制砂体等厚图，为确定河流的走向、微相划分奠定基础；②把测井相叠合在砂体等厚图上，作为微相划分的依据；③制作细分后的各河道单元波阻抗平面分布图，从宏观上控制砂体可能的展布方向。

三者叠合之后，就可以比较准确地圈出废弃河道的位置和走向趋势，废弃河道处的等值线厚度一般1～2 m；测井相为比较单一的中高幅指状；波阻抗为强阻抗，边界整齐，趋势比较光滑。点坝砂体表现为一侧厚度大，另一侧厚度薄；测井相表现为一侧的曲线递变韵律比较规则，另一侧的曲线夹层发育，齿化比较严重；波阻抗平面分布图上表现为一侧为强波阻抗，且边界整齐，相另一侧波阻抗逐渐减弱，并且边界参差补齐。

决口扇呈扇状或透镜状分布在废弃河道外侧，砂体厚度变化大，形态不规则，波阻抗强弱变化大，测井相夹层发育，齿化严重。

3 结 论

利用测井资料纵向分辨率高的特点，细分出各河道的时间单元。曲流河的特征在测井曲线上一般比较明显，底部突变，向上粒度变细，测井曲线呈钟形，河道单元内部一般不存在冲刷关系，各河道之间在纵向上多呈孤立状分布。辫状河道砂体整体上呈箱状，内部存在多个冲刷构造面，冲刷面处往往分布有泥砾，自然伽马曲线值有增大的波动现象。

［1］杨志成, 宋洪亮, 郑华，等. 渤海Q油田沙河街组精细地质研究实践[J]. 重庆科技学院学报（自然科学版）, 2016, 18 (4): 62-65.

［2］闫涛, 苏进昌, 高磊，等. 渤海浅层油田储层预测研究——以B2油田为例[J]. 海洋石油, 2011, 31 (3): 23-26+88.

［3］施亚洲. 渤海古近系东营组三角洲相油田地质特征研究[J]. 海洋石油, 2013, 33 (4): 6-12.

［4］汪利兵, 赵春明, 曹树春，等. 渤海古近系辫状河三角洲储层描述配套技术——以锦州25-1南油田沙河街组为例[J]. 重庆科技学院学报(自然科学版), 2011, 13 (3): 65-69.

［5］王少鹏, 穆朋飞, 田晓平，等. 渤海KL10油田复式油藏滚动评价技术及应用效果[J]. 石油地质与工程, 2015, 29 (3): 77-80.

Analysis on Sedimentary Facies of a Block in QHD Oilfield

1,2,2,2,2

（1. Xi’an Shiyou University, Shaanxi Xi’an 710065, China； 2. No.1 Logging Company of PetroChina Bohai Drilling Engineering Co., Ltd., Tianjin 300280, China）

In a block of Bohai oilfield, structure amplitude is gentle and the relationship between oil and water is complex, most reservoirs are bottom water reservoir, the edge and bottom water reservoir production model is used in the development process, complex reservoir geological characteristics lead to the difficulty of oilfield development. Based on drilling data, logging data, the corresponding test data and dynamic production data, further research on sedimentary facies in the study area was carried out,the reservoir potential was evaluated, and favorable oil and gas accumulation area was found, which could provide more effective guidance for later development.

sedimentary facies; seismic facies; sedimentary system; logging

TE 51

A

1004-0935（2017）10-0970-04

2017-07-21

王俊（1985-），男，工程师，天津市人，西安石油大学石油与天然气工程专业硕士研究生，研究方向：地质综合研究与综合解释评价。