联盟油田沙一下深水浊积水道储层构型表征

张志攀，张 瀛.

(1.中国石油大港油田勘探开发研究院，天津 300280；2.重庆科技学院，重庆 401331)

联盟油田沙一下深水浊积水道储层构型表征

张志攀1，张 瀛2.

(1.中国石油大港油田勘探开发研究院，天津 300280；2.重庆科技学院，重庆 401331)

在浊积水道沉积模式指导下，综合应用地震、测井、岩心、生产动态等资料，开展联盟油田沙一下深水浊积水道储层构型表征。结果表明，浊积水道共发育水道主体、水道前缘/侧缘、水下漫滩、湖盆泥4种储层构型单元，4种岩相叠加形成典型的鲍马序列；浊积水道构型单元可划分为7级，其中2～4级构型单元分别为：复合水道、单期水道和水道内部增生体；复合水道主体呈带状定向分布，发育3种垂向叠加模式：沿展布方向的垂向叠加、横切水道方向的侧向叠加、多期水道侧向叠加；单期水道发育3种不完整的岩性组合，形成坡角楔状体模式及垂向叠置两种典型构型模式；水道内部增生体控制储层连通性及渗流特征。本文的研究成果与油田注水开发实践结果匹配较好，对于深化浊积水道储层构型研究认识及降低此类油气田的勘探开发风险，具有重要的理论及实际意义。

联盟油田；浊积水道；沉积模式；储层构型

储层构型是指储层内部不同级次储层构成单元的形态、规模、方向及其叠置关系[1]，体现了储层内部的层次性和结构性，反映了不同成因、不同级次的储集单元与渗流屏障的空间配置及分布差异性，对于油气藏评价与开发具有十分重要的意义[2]。联盟油田从1979年开始钻探至今，目前已进入低速低效开发阶段，表现为平面注水矛盾突出、受益井含水上升较快。为了进一步改善联盟油田的开发效果，亟须对砂体内部建筑结构进行精细描述。

联盟油田位于大港油田北大港构造带的中部，是受港东主断层控制的断鼻构造，东临马西深层，西北以港东主断层为界。沙一下为研究区的主要含油气层，主力油层砂体宏观展布呈带状，且位于古隆起附近的凹槽内，为浊积水道沉积体系。本次研究在现代沉积学理论指导下，解析联盟油田沙一下段油藏主力油层，以层次分析法为核心，由大到小、由粗到细拟建立复合水道、单期水道、内部增生体各层次逐级解剖重力流水道砂砾岩体的几何形态和内部建筑结构，以实现对地下复杂储层分层次的精细描述。

1 重力流水道砂体构型模式

目前，国内关于重力流水道储层构型划分仍没有形成统一的方案，本次研究借鉴赵晓明[3]、林煜[4]、李志鹏[5]等诸多学者对重力流水道储层构型研究的经验，主要参照Mail[6]的陆相主要沉积储层初步层次划分方案，充分考虑重力流水道砂体沉积时的水动力条件、沉积方式和沉积规律，确定了构型单元类型及界面的分级系统。

1.1 构型单元类型与识别

联盟油田沙一下重力流水道沉积体系能够识别出的沉积微相类型有：水道主体、水道侧缘、水道前缘、水下漫滩和深湖泥微相。本次储层构型识别出4种构型单元(图1)：

(1)水道主体：重力流水道的主体部分，具有带状定向分布特点，为厚层、中厚层深灰、灰褐色粉砂岩或细砂岩，向上逐渐变为粉砂岩、泥质粉砂岩、厚层泥岩，为一套正韵律沉积；岩性主要由相互叠置的块状细砂岩、递变层理细砂岩、混积岩组成，主流线上的单砂层厚度一般大于5 m，厚的可达10 m以上，分布宽度300～700 m，以北东向为主。层理类型主要为斜层理。与下伏岩层呈侵蚀突变接触；SP或RT曲线特征为箱形和钟形。

(2)水道前缘/侧缘：重力流(支)水道前缘/侧缘，属事件性砂体能量减弱消失所为，此处水道已不发育，岩性以薄层细粉砂岩为主，SP或RT曲线为指状凸起。

(3)水下漫滩：水下漫滩微相主要分布在水道之外，是由高密度流漫出水道或在水道中突起的基底之上沉积而成，其岩性主要是块状或递变层理的粉砂岩及泥岩，常常构成粉砂岩与泥岩的互层，在自然电位上显齿形特征。

(4)湖盆泥：主要是湖水相对稳定的沉积物，多为一些深灰色泥岩，电测曲线呈平直形。

1.2 岩相特征

联盟油田沙一下段油藏主力油层沉积微相类型为重力流水道主体。根据联盟地区取芯井岩性资料，沙一重力流水道主体下可识别出粗尾递变层理砾质砂岩相、平行层理砂岩相、交错层理—斜层理砂岩相、水平层理砂岩相、块状层理泥岩相5种不同的岩相(图2)。

其中，粗尾递变层理砾质砂岩相，中砂—细砂岩，底部含混杂砾岩，粒度下粗上细，递变层理清楚，一般为正递变层理。砾石分选差、大小混杂，砂岩底面上常有冲刷—充填构造和多种印模构造，如槽模、沟模等。岩心上可见明显鮞粒，单层厚度一般为20～50 cm，属于鲍玛序列的A段，代表高流态的递变悬浮沉积的产物。

平行层理砂岩相，粉砂—细砂岩，平行层理，单层厚度一般在10～20 cm之间。常见于水道主体砂岩中，分布在具递变层理的砂岩之上或出现在块状层理砂岩之上，或作为底部沉积单元产出，属于鲍玛序列的B段。

交错层理—斜层理砂岩相，以粉砂为主，可见细砂和泥质，呈小型流水型波纹层理和上攀波状层理，常出现包卷层理、泥岩撕裂屑和滑塌变形层理。表明流水改造和重力流滑塌的复合作用，属于鲍玛序列的C段。

水平层理砂岩相，由泥质粉砂和粉砂质泥组成，沉积厚度不大(多为几厘米)，具有断续水平纹层，多见于水道侧缘和漫滩，属于鲍玛序列的D段。

块状层理泥岩相，为远洋深水沉积的页岩或泥灰岩，生物灰岩层，含深水浮游化石或其他有机质，具微细水平层理或块状层理，与上覆层为渐变接触，其沉积厚度有赖于浊流发生的频率和强度。此段(图2E段)多见于湖盆泥。

A、B、C、D 4种岩相叠置在一起构成典型的鲍马序列。B段若叠加在A段之上，则两者是连续过渡的；若B段作浊流沉积的底，则与下伏沉积单元呈突变关系，其间有一冲刷面，这时B段底层面可见多种印模构造，反映了高流态的沉积水动力条件。C段与B段、D段两者是连续过渡沉积的；C段若与下伏沉积单元呈突变接触，则其间可有冲刷面，并有多种小型底面印模构造。C段沉积时，水流已由高流态向低流态转化。D段若叠置于C段之上，两者为连续过渡沉积；若单独出现，则与下伏泥质沉积单元之间为清楚的岩性界面。

1.3 构型界面模式及分级

重力流水道沉积的构型分级系统[7-8]见表1。受测井、岩心等资料可识别性的限制，本次研究重点表征三级构型层次，即单期水道体。

沉积物重力流中，颗粒受多用运力影响，牵引流之间是过渡的，没有绝对的界限。重力流纵向与横向均多期叠置，砂体之间可互不联通，造成油气水关系剧烈变化。研究区井距较大，本次研究利用井—震联合的方法，以储层预测为基础，结合测井、岩心、生产动态资料，识别砂体边界，分析构型界面对渗流的屏障作用。

三级构型界面为单期水道的顶界面，向盆地方向倾斜，也是洪水沉积末期水动力条件变弱的细粒沉积物形成的。界面上下的岩相明显不同：一种是以泥质粉砂岩为主，SP曲线轻微回返，RT曲线高幅，厚度较小，可以识别，侧向延伸范围大，对流体起遮挡作用；另外一种是泥岩或粉砂质泥岩，物性较差，厚度0.2～1 m，SP曲线回返明显，RT曲线无幅度差，对流体起遮挡作用或延缓流动作用。

表1 重力流水道储层构型分级方案Table 1 Scheme of turbidity channel architecture elements

图3 重力流水道构型模式(据赵晓明等2012修编)Fig.3 Model of turbidity channel architecture

2 复合水道的表征

2.1 复合水道砂体的平面分布

重力流水道的频繁冲刷和不断迁移使得砂砾岩体互相错叠，形成了复合水道砂体，相当于沉积微相规模。

在研究复合水道分布过程中，形成了单井相分析、砂体厚度预分析、沉积微相平面组合研究的复合水道研究思路(图4)。在平面相研究过程中，针对某一单砂层，首先根据单井提取的砂体厚度勾绘砂体厚度等值线图，并进行砂体厚度井间预测，然后利用测井相模板划分单井相，以该单层砂体地震属性作为约束，综合考虑相序的空间变化规律，进行平面沉积微相划分。

2.2 复合水道的剖面构型

研究区沙一下主要物源来自北东方向的燕山物源，水道主体部分总体上呈带状定向分布[9]。其岩性主要由相互叠置的块状砂岩组成，与下伏层位侵蚀突变接触。在自然电位曲线上表现为钟形或箱形。水道主体为多期厚层板状砂岩体，实际上是洪水频繁冲刷、侧向迁移导致多期水道拼合而成。

砂岩体连片一般由以下3种情况组合而成(图5)：①沿主水道展布方向，多期主槽微相内的水道垂向叠加，两期水道之间洪泛沉积物被冲刷侵蚀殆尽，因而大片砂砾岩体均为水道沉积；②横切主水道方向，多期主槽微相内的水道侧向叠加，片流沉积形成的砂体位于复合水道砂体的边缘；③多期主槽微相内的水道侧向叠加，在两期水道之间残留片流沉积物。

3 单期水道构型表征

联盟油田目前井距约300～600 m，井距较大，单纯应用井数据识别单期砂体的边界困难。本次研究主要以储层属性提取为基础，结合测井、岩心、生产动态资料，识别砂体边界，分析构型界面对渗流的屏障作用[7]。

3.1 单期水道的单井识别

联盟油田沙一下单期水道在复合水道剖面上发育3种不完整岩性组合[4,10]，且测井曲线具有相应的响应特征，含油性亦有相应的变化，注水开发后的水淹特征亦有表现。

图4 复合水道砂体平面相研究方法示意Fig.4 Composite channel sand map analysis method

第一种不完整岩性组合是下部岩性组合。底部泥质砾岩层较为发育，漫洪沉积大部分保留了下来，水道沉积物视后续洪水的强度决定保留的程度，顶部的涓流期细粒悬浮沉积物基本剥蚀殆尽，顶界面基本上是后续洪水形成的冲刷面。电阻率由下而上增大，与SP曲线形成漏斗形态，电阻率和SP曲线具有小幅度的回返；位于下部的单期水道底部泥石流沉积和漫洪沉积导致泥质含量增加，干层在底部出现，薄干层频繁出现于单期水道中部。

第二种不完整岩性组合是中部岩性组合。底部的泥质砾岩层发育很薄，在大部分井基本未见，底部界面基本是切叠早期单期水道的冲刷面，漫洪和水道沉积物大部分保留了下来，顶部的细粒悬浮沉积物在部分井还有薄层残留，顶界面部分表现为泥质薄层，其余为下一期洪水形成的冲刷面。测井曲线组合形态多为漏斗状或钟形，含油性的垂向连续性好。

第三种不完整岩性组合是上部岩性组合。这时洪水基本进入槽洪和涓流期，以水道和悬浮沉积为主，洪水的底冲刷作用明显减弱，底部多发育大型槽状交错层理，顶部为细粒悬浮沉积物，测井曲线以钟形为主，顶部出现厚干层。

结合后期密闭取心井的水淹特征，发现单期水道底部多为不等粒砾岩形成的中度水洗段，高度水洗段多出现在单期水道中下部由筛滤沉积形成的中粗砾岩高渗透段，中上部的细砾岩为明显水洗段，顶部的含砾粗砂岩和泥质粉细砂岩为轻度水洗段。非取心井丰富的测井信息，为单期水道的划分提供了物质基础。由取心井推广到非取心井已经是一个非常成熟有效的方法。

根据以上划分原则，联盟油田密闭取芯井gs13-6井22 m厚的目的层一共划分出4个单期水道(图6左图)，其中主槽微相成因砂体内共计划分出3期水道，b23-2层划分出2个单期水道，单期水道厚度 2～8 m。

3.2 单期水道的井间识别

研究区井距大，不满足常规对子井(20～50 m)和小井距(井距75 m)确定单期水道边界的条件。本次研究主要依据岩心、测井4种沉积成因标志，借助地震属性提取以及生产动态验证来确定单期水道的边界。

图5 复合水道剖面构型Fig.5 Composite channels section architecture

图6 单期水道的识别Fig.6 Identification method of single channel

第一种单期水道沉积成因识别标志为侧向微相的变化。侧向相带由主力优势相带向边缘相带逐渐演化最终镶嵌到泥质岩相带中，实际操作中会发现测井曲线从优势相的漏斗状逐渐演变到边缘相的指状，这种识别标志主要应用在大型复合砂砾岩体的中上部。

第二种单期水道沉积成因识别标志是侧向边界出现厚层块状致密砾岩岩性段。主要是水道边界处由于水动力条件减弱、大量细粒泥质没有被后期洪水冲刷掉而滞留在边界处形成岩性致密层，这种沉积标志主要出现在大型复合砂砾岩体的中下部，不同水道空间具有侧向排列的特点。

第三种单期水道沉积成因识别标志是不同期水道顶面高程出现差异。初期水道砂砾岩体沉积的填平补齐作用必然导致地形的高程差异减小，后期水道必然切割先期水道的细粒沉积物，形成前后两期骨架砂砾岩体在高程上的不一致；这种沉积标志出现在大型复合砂砾岩体的中下部，水道空间具有垂向切割叠加和侧向叠加的特点。

为了划分单期水道空间分布，根据井间识别的成因特点，从以下几方面来确定单期水道井间边界的准确延伸范围。①根据单层地震属性提取的切片，确定砂体边界(图6右图)。②根据沉积微相和砂砾岩体厚度的变化趋势。当两口井微相类型相同、厚度差异不大时，可以把边界点定在井距的一半，如果厚度有一定差异，可以根据厚度趋势适当向厚度较薄井点处推移；当两口井微相类型不同时，边界点可以定在沉积微相边界处。③根据井点之间的岩性变化。当几口井岩性类型呈渐变延伸，相应的厚度逐渐变小时，可以把边界点定在砂岩和泥岩之间1/3处；如果砾岩直接与泥岩接触，则把边界点放在砾岩和泥岩之间2/3处。按照上述识别标志对垂直和顺物源的砂砾岩储集体开展单期水道的精细刻画。

3.3 单期水道构型表征

研究区物源主要来自北部，单期水道在剖面上形成坡角楔状体模式及垂向叠置两种典型构型模式。

如图7所示板2-3-2-1期发育多条单期水道，gs57—gs13-6—gs15-6，gs57—gs13-8—gs30，gs11-8—gs11-10为3条沿物源方向的单期河道，由北向南水道砂体向盆地方向倾斜，砂体变薄。

gs15-6—gs13-8—gs11-10为横切水道方向的剖面，同一水道不同期砂体垂向叠置，同期水道砂体横向侧接。

图8 gs15-8、gs13-8、gs11-8井间水道构型及注采关系Fig.8 Architecture among gs15-8, gs13-8, gs11-8 and relationship between injection and extraction

结合地震相属性切片(图6右图)及单井测井曲线(图7)特征，绘制的板2-3-2-1期水道砂体构型平面图(图7右下)可以看出，gs13-8处在两期河道的叠置区所示，在gs29井、gs59井位于单期河道前缘，发育新的朵叶体。

4 动态验证

构型分析结果显示(图7)gs13-8、gs11-8位于同一浊积水道，砂体对应关系好，井距300 m，注水见效关系好。gs13-8与gs15-8井分属不同的水道，gs13-8井下部吸水较好的砂体在gs15-8没有对应的砂层，由于连通部分井距较大(440 m)、砂体内部增生体界面的渗流屏障作用，gs13-8与gs15-8井之间形成半连通体，注水不见效。

5 结论与认识

(1)联盟油田深层沙一下重力流浊积水道可识别出：水道主体、水道前缘/侧缘、水下漫滩、湖盆泥4种储层构型单元，4种岩相叠加形成典型的鲍马序列。

(2)研究区重力流浊积水道构型单元可划分为7级，其中2～4级分别为：复合水道、单期水道和水道内部增生体。

(3)复合水道主体沿物源方向呈带状定向分布，发育3种垂向叠加模式：沿展布方向的垂向叠加、横切水道方向的侧向叠加、多期水道侧向叠加。

(4)单期水道发育3种不完整的岩性组合，形成坡角楔状体模式及垂向叠置两种典型构型模式；水道内部增生体控制储层连通性及渗流特征。

(5)油田注水开发实践结果与本次研究成果匹配较好，浊积水道储层构型研究对于降低油气田的勘探开发风险、改善油田开发效果具有重要的意义。

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StudyonDeepwaterTurbidityChannelReservoirArchitectureinLowerEs1,LianmengOilfield

Zhang Zhipan1, Zhang Ying2

(1.ResearchInstituteofExplorationandDevelopment,PetroChinaDagangOilfield,Tianjin300280,China; 2.ChongqingUniversityofScience&Technology,Chongqing401331,China)

Based on the dispositional model of turbidity channel, we integrated seismic, logging, core, production data together to study the reservoir architecture of deep-water turbidity Lianmeng oilfield. We found that there are 4 kinds of reservoir architectures including mail channel, channel front /edge, underwater inundation & lake mud, lay together to be a custom Bouma Sequence. The turbidity channel could be divided into 7architecture elements, from 2～4 of which are composite channel, single channel, inner accretion. The composite channels extend in belts and there are 3 vertical bedding styles: along the extending direction show as vertical accretion, across show as lateral accretion and others as lateral accretion. Single channels have 3 kinds of lithological association form 2 kinds of custom models as slope toe sphenoid & vertical accretion. The character of inner accretion controls the reservoir conductivity transfusion. The results of water injection development of Lianmeng oilfield coincide the architecture research results.

Lianmeng oilfield; turbidity channel; sedimentary model; reservoir architecture

TE121.32

A

中国石油天然气股份公司重大科技专项“大港油区大油气田勘探开发关键技术研究”(2012E-06-02)资助。

张志攀(1981—)，男，汉族，河北饶阳人，工程师，硕士，主要从事地震资料解释、石油构造地质及含油气勘探开发评价相关研究工作。邮箱：zhang2717@163.com.