东辛油田营66断块沙二上亚段沉积微相研究

邴 欣

(中国石化胜利油田分公司 东辛采油厂,山东 东营 257000)

东辛油田营66断块位于东营构造西北部,是在营14二级大断层下降盘上发育起来的构造。其北面与胜坨油田二区相连,东、南分别与营6和营33断块相接,西与营86、营87断块相邻;含油层位沙一3—沙二12,油藏埋深1 900～2 400 m,含油面积4.4 km2,地质储量534万t。前人研究认为,该区沙二段主要发育三角洲相沉积,但对各小层沉积微相的认识尚不清楚。沙二上亚段砂体变化快,砂体分布规律不明确,对生产开发影响较大。在精细地层划分与对比的基础上,综合利用岩心、测井、录井资料,对该区的重点含油小层开展详细的沉积微相研究,具有较为重要的实践指导意义。

1 地层精细划分与对比

地层精细划分与对比,是平面沉积微相研究的基础,直接影响到储层研究的精度[1]。前人将东辛油田营66断块沙二段分为12个砂层组。本次综合利用测井与地震资料,以沙一段底部高阻生物灰岩、7砂组顶反旋回砂体、8砂组顶反旋回砂体为标志层,采用旋回控制、等厚对比的方法对研究区开展了地层划分对比;并重点研究了沙二上亚段1～5砂组,其中,1～2砂组砂体发育较稳定、连通性较好,3～5砂组砂体变化较快,连通性较差。1砂组分为8个小层,2砂组分为4个小层,3、4、5砂组各分为5个小层。对含油小层进行分析统计,重点研究了沙二1(3)、沙二2(3)、沙二3(4)、沙二4(3)、沙二5(4)等24个含油小层。

2 沉积微相类型及特征

对东辛油田营66断块沙二上亚段开展岩石相标志研究、测井相标志识别及单井沉积微相分析,总结了沉积微相特征及鉴别标志。

2.1 岩石相标志

岩石相是指由一定岩石特征限定的岩石单位，这些岩石特征包括粒度、成分、沉积构造、成层性等[2]。在前人研究基础上,通过研究区6口取心井的岩心观察与描述,结合录井资料,进行了岩石相标志的识别。

2.1.1 岩石颜色

泥岩颜色能较好地反映沉积时的水体环境。紫红色、棕红色等氧化色系泥岩为陆上氧化环境沉积;滨浅湖泥岩常以灰绿色、浅灰色为主,间夹氧化色泥岩,表现为水体深浅变化频繁的沉积环境;而在半深湖—深湖,泥岩常为大段深灰色或灰黑色,中间一般不会夹杂氧化色泥岩。

对取心井的详细观察与描述发现,东辛油田营66断块沙二上亚段泥岩氧化色还原色均有,发育灰色、灰绿色及紫红色、杂色,同时可见黑色碳质页岩,为水陆交互、沼泽沉积环境。

2.1.2 沉积构造

沉积构造能直接反映沉积时占优势的沉积介质和能量条件,是碎屑岩最重要的成因标志之一,对岩石成因分析和沉积条件具有重要的研究意义。在一定水动力条件下沉积一定的沉积物,同时也形成了一定的层理与构造。因此,岩石相和层理构造是具有一致性的。

通过岩心观察识别出研究区沉积构造主要有平行层理、爬升波纹交错层理、小型槽状交错层理、斜层理、水平层理,代表了不同水动力条件下的产物。例如,交错层理反映弱水动力环境,岩性主要为粉砂岩,代表(水下)分流河道、(水下)分流河道侧缘以及天然堤、河口坝等微相类型;斜层理反映当时沉积的水动力较强,本区主要发育小角度的斜层理和波状斜层理,代表了沿(水下)分流河道沉积的主河道及河道砂坝沉积、河口坝等微相类型。

2.2 测井相标志

测井相是测井曲线的形态、幅度、顶底接触关系及其组合、纵向变化等特征的总和，是地岩岩性、泥质含量、粒度大小、分选性、顶底关系及岩相序列等特征的客观反映[3- 4]。研究区砂岩SP曲线呈明显的钟形、箱形、指型、凸起型、尖峰型及钟形-箱形组合等形态。GR曲线呈中-高幅微齿化的钟型、箱形、钟形-箱形组合等形态。

钟形、箱形及其齿化、组合形态,反映物源丰富、水动力条件稳定的(水下)河道沉积,其测井曲线形态在5砂组的4小层、3砂组的4～5小层、2砂组的2～3小层、1砂组的3、4、6小层相对发育。

指形、凸起形、尖峰形、对称形,反映水动力条件相对较弱的(水下)河道侧缘、天然堤、席状砂部分砂滩沉积,其测井曲线形态在3～5砂组及2砂组的4小层、1砂组的5、6、7小层均较为发育。

平直形及其齿化形态,反映水动力较弱的湖泥、沼泽、泛滥平原及(水下)分流河道间湾沉积,其测井曲线形态在沙二上亚段普遍较发育。

2.3 单井沉积微相分析

结合区域沉积背景,综合岩心观察描述、岩石相标志、测井相标志等分析,开展了单井沉积微相分析。此处仅以营66-29井的沙二1为例分析单井相特征。

2 076.7～2 054.1 m,属沙二上亚段地层,发育三角洲平原亚相;2 076.82～2 171.78 m,岩性主要为暗红色泥岩、灰绿色泥岩夹薄层粉砂岩,SP曲线呈现平直形夹微凸起形,属于泛滥平原沉积;2 071.78～2 067.62 m,岩性主要为褐色饱含油细砂岩、棕褐色油浸粉砂岩,SP曲线呈现典型的钟形形态,发育斜层理,属分流河道沉积;2 059.86～2 058.08 m,岩性为灰绿色粉砂岩及泥质粉砂岩,油迹,SP曲线呈凸起形态,发育平行层理、交错层理,属分流河道侧缘沉积;2 058.08～2 053.92 m,岩性主要为灰绿色油斑粉砂岩,SP曲线呈箱形形态,发育交错层理,属分流河道沉积(图1)。

图1 测井相标志(钟形、箱形)

图2 测井相标志(指形、凸起形、对称形)

2.4 沉积微相类型及特征

分析表明,营66断块沙二上亚段沉积环境为三角洲平原。总结该区沉积微相类型及特征,建立了沉积微相鉴定标志模板(图2)。

图3 Y66-29井单井相图(2 054.1～2 076.7 m)

2.4.1 分流河道

分流河道是三角洲平原中的骨架部分,形成三角洲的大量泥沙需通过分流河道搬运至河口处沉积下来的[5]。沉积物主要以细砂岩及粉细砂岩为主,局部见粉砂岩,砂体厚度较大,物性较好,含油级别高,主要发育平行层理及交错层理,底部见有冲刷构造。自然电位曲线一般呈箱形、齿化箱形及钟形[6]。砂体在平面上主要呈条带状分布,剖面上均呈透镜状分布,河道内发育厚度大物性好的主河道砂体。

亚相微相岩相特征沉积构造粒序电位曲线特征附注三角洲平原分流河道厚度一般在2m以上,以细砂沉积为主,局部含砾,底部见冲刷面平行层理、交错层理及斜层理正韵律钟形河道整体较窄,带状分布主河道沿分流河道主流线分布,厚度一般大于5m,以中细砂岩为主,局部含砾较大型交错层理、斜层理正韵律或复合韵律钟形、箱形分布于流河道间分流河道侧缘沿分流河道两侧分布,厚度一般大于7m,以粉砂质沉积为主,可见植物碎屑,物性较天然堤好爬升波纹层理、小型交错层理正韵律高幅对称形、尖峰形呈条带状分布天然堤沿分流河道侧缘分布,厚度一般不超过1m,以泥质粉砂沉积为主,见植物碎屑,物性差,基本不储集油气爬升波纹层理正韵律低幅凸起形一般位于河道两侧厚度小于1m的溢漫沉积,物性差,多为干层

图4沉积微相鉴定标志模板

2.4.2 主河道

主河道在研究区内主要沿分流河道的主流线位置分布,沉积物颗粒较粗,主要为中砂岩、细砂岩及含砾砂岩,局部可见颗粒较细的粉细砂岩发育,砂体厚度大,一般不小于5 m,物性非常好,含油级别高,主要发育较大型的平行层理、交错层理及斜层理。SP曲线常呈大型的钟形、箱形及其复合形态,曲线圆滑程度高,砂体在平面上主要沿分流河道呈椭圆状、土豆状或不规则状分布,剖面上均呈透镜状分布在分流河道的主流线位置上。

2.4.3 分流河道侧缘

分流河道侧缘主要分布于分流河道的两侧,岩性主要为灰色粉砂岩及粉细砂岩,也见杂色砂岩,分选好,物性较分流河道差,但较天然堤的物性好,含油性相对较好,厚度一般小于2 m,主要发育爬升交错层理、小型交错层理,含有一定的植物碎屑。SP曲线呈小型的钟型及高幅对称型,砂体在平面上呈条带状分布于水下分流河道两翼。

2.4.4 天然堤

天然堤分布于分流河道侧缘的两侧,主要由洪水期携带泥沙的洪水漫出淤积而成。岩性主要为灰色及杂色粉砂岩及泥质粉砂岩,发育水平层理及小型爬升波纹层理,含有植物碎屑及生物扰动构造。SP曲线呈小型的钟型及低幅指型,砂体在平面上呈细长条带状分布于水下分流河道侧缘两翼。

2.4.5 分流间湾

分流间湾分布于分流河道中间的凹陷地区,岩性主要为灰色泥岩,中间夹有粉砂质泥岩,岩心中水平层理发育,含植物碎屑,偶见生物化石(螺化石),SP呈齿化线形,平面上分布与分流河道间。

2.4.6 泛滥平原

泛滥平原沉积主要由泥岩和粉砂质泥岩组成,颜色常呈现出紫红色、暗紫色及棕红色等氧化色,为洪水泛滥期间沉积物垂向加积的结果,厚度大且分布较广,为三角洲平原的主要组成部分,SP曲线主要表现为低幅线性。

2.4.7 沼 泽

岩性主要为暗色、深灰色泥岩、有机质泥岩及灰黑色、黑色碳质页岩沉积,质轻,处于还原沉积环境,泥岩主要呈块状构造,碳质页岩见水平层理发育,含大量的碎屑、介形虫及螺等化石,SP测井曲线主要呈平直形态,电阻率曲线可见相对高阻现象。

3 沉积微相平面展布

地层划分对比基础上,编制了重点含油小层24个期次的砂体厚度等值图,砂体展布显示物源方向为南东方向。在此基础上,结合沉积微相类型、鉴别标志、测井曲线特征、剖面沉积微相分析,编制相应24个期次的沉积微相图,总结各小层沉积微相平面展布规律。

5砂组下部4号、5号小层砂体厚度相对较薄,一般不超过2 m,呈连片状分布,测井曲线形态主要表现为指型及尖峰状,属三角洲前缘的席状砂沉积。2号、3号小层主要发育水上分流河道溢漫的薄层河道边缘以及天然堤沉积,厚度一般小于2 m,测井曲线形态呈中幅钟形、尖峰状及低幅凸起状态,3号小层在区块西侧发育条带状水上分流河道,测井曲线主要呈钟形及箱形,1号小层基本为分流河道前缘及侧缘的薄层砂沉积,1 m以上的分流河道侧缘大致沿南东—北西向呈窄条状分布,其侧翼的天然堤主要为河道的溢漫沉积,在该层相对发育。

4砂组河道发育规模较小,宽度较窄,整体沿南东—北西向展布,其河道侧缘以及河道溢漫的天然堤沉积相对比较发育。

3砂组河道较下部4砂组发育,在各层可明显看出分流河道,其中,4号小层砂体普遍较厚,河道发育规模较大,主要为两支分流河道沿南东—北西向延伸,在Y66-34、Y93、Y93P3一带沿分流河道延伸方向砂体厚度较大,测井曲线形态主要为较大型箱形及钟形,为沿河道主流线分布的厚层主河道沉积。3、2、1号小层河道主要呈窄条带状分布,整体延伸方向为南东—北西向,分流间湾在该层位发育面积较广,薄层分流河道侧缘以及天然堤主要沿分流河道侧翼呈细长条带状分布。

2砂组4号小层河道主要位于区块的东北部,呈南东—北西向展布。3号小层厚砂体测井曲线主要呈钟形以及箱形形态,主要为分流河道以及河道内的厚层主河道砂体沉积,河道主要由南向北东向延伸,厚度较大。2号小层河道相对发育,区块东侧分支河道规模相对较大,宽度大,在平面上主要沿南东—北西方向呈宽带状分布,顺分流河道延伸方向Y66X7、Y66X4一带,砂体厚度较大,测井曲线主要呈较大型箱型及钟形形态,为顺河道主流线分布的厚层主河道砂沉积。中部及西部分支河道相对较窄,砂体相对较薄,主要由南向北方向延伸,在区块北侧分支河道交汇。

1砂组下部7、6、5号小层河道规模相对较小,在平面上主要呈长条带状分布,整体延伸方向为南东-北西向及南北向,厚度较薄的河道侧缘以及天然堤相对比较发育。4、3号小层为连片分布型,分流河道展布范围宽,近全区分布,3号小层发育主河道。2号小层为局部窄条带型,其河道展布范围较窄,只在局部发育;主河道零星分布,呈土豆状;工区多发育分流间湾及厚度较薄的天然堤,砂体厚度较小,以0～2 m为主。

4 结 论

(1)整体上,东辛油田营66断块沙二上亚段为三角洲平原亚相,发育分流河道、主河道、分流河道侧缘、天然堤、分流间湾、泛滥平原和沼泽7种微相类型。

(2)东辛油田营66断块沙二上亚段物源主要为南东方向,3-5砂组砂体变化快,尖灭区较多,连通性较差,1-2砂组砂体发育较稳定,连通性较好,是主力砂组。5砂组下部由三角洲前缘亚相过渡为三角洲平原亚相。4砂组水体变浅,河道沿南东—北西向展布,主要发育分流河道侧缘及天然堤。3、2、1砂组为陆上沉积,主要微相为主河道、分流河道。

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