蘇里格氣田蘇14井區(qū)盒8段層序地層格架中的沉積微相與砂體分布規(guī)律研究

張?jiān)粗?（中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （北京）能源學(xué)院，北京100083）

陳煥杰 （中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院，北京100083）

劉如奎 （中油測(cè)井青海事業(yè)部，甘肅 敦煌736202）

戴明建 （中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （北京）能源學(xué)院，北京100083）

蘇里格氣田蘇14井區(qū)盒8段層序地層格架中的沉積微相與砂體分布規(guī)律研究

張?jiān)粗?（中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （北京）能源學(xué)院，北京100083）

陳煥杰 （中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院，北京100083）

劉如奎 （中油測(cè)井青海事業(yè)部，甘肅 敦煌736202）

戴明建 （中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （北京）能源學(xué)院，北京100083）

鄂爾多斯盆地蘇里格氣田蘇14井區(qū)上二疊統(tǒng)盒8段沉積特征與4個(gè)中期基準(zhǔn)面旋回密切相關(guān)，盒8下亞段的MSC1、MSC2中期旋回主要發(fā)育基準(zhǔn)面上升半旋回，為辮狀河沉積；盒8上亞段2小層的MSC3旋回東部為上升半旋回，西部為非對(duì)稱旋回，沉積相呈 “東辮西曲”的格局；盒8上亞段1小層的MSC4旋回為對(duì)稱旋回，主要發(fā)育曲流河沉積。這種沉積格局進(jìn)而影響砂體分布，MSC1旋回和MSC2旋回砂體規(guī)模大，厚度大，橫向連續(xù)性好；MSC3旋回東部砂體規(guī)模較西部大，橫向連續(xù)性較好；MSC4砂體規(guī)模減小，厚度較薄，多呈孤立狀，橫向連續(xù)性差。

基準(zhǔn)面旋回特征；沉積微相；儲(chǔ)集砂體；盒8段；蘇里格氣田

蘇里格氣田發(fā)現(xiàn)10年來，許多學(xué)者對(duì)其上古生界物源、層序地層、沉積相、成巖作用及儲(chǔ)層特征等方面進(jìn)行了較為深入的研究［1～6］，但從層序地層和沉積微相響應(yīng)角度進(jìn)行有利砂體 （儲(chǔ)層）分布規(guī)律的研究較少。該氣田在開發(fā)過程中遇到滲透性差、非均質(zhì)強(qiáng)的儲(chǔ)層；儲(chǔ)層橫向變化快，單砂體規(guī)模較小，多呈孤立狀和條帶狀，致使橫向連通性較差，注水效果不好，這些嚴(yán)重制約了氣田增產(chǎn)，使開發(fā)調(diào)整難度加大，因此從成因上分析儲(chǔ)層的形成過程、三度空間分布非常必要。筆者主要應(yīng)用高分辨率層序地層學(xué)和儲(chǔ)層沉積學(xué)，結(jié)合巖心、測(cè)井等資料，對(duì)研究區(qū)進(jìn)行層序劃分、沉積微相分析及儲(chǔ)層砂體展布規(guī)律的研究，為下一步開發(fā)和井網(wǎng)管理奠定了基礎(chǔ)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西北部，隸屬伊陜斜坡，東起桃利廟，西達(dá)定探1井，北起伊9井，南至安邊，東西寬約100km，南北長(zhǎng)約196km，總面積約2×104km2［7，8］。下二疊統(tǒng)山西組沉積期盆地北側(cè)陰山古陸和北西側(cè)的賀蘭山古陸逐步抬升，導(dǎo)致海水從鄂爾多斯盆地東西兩側(cè)退出，形成了北高南低，地層平緩，坡度變化不大的古地形。在山西組沉積晚期－石盒子組沉積期，研究區(qū)從北向南主要發(fā)育沖積扇－河流－三角洲－湖泊的沉積體系［8］，且北部地區(qū)形成了較厚的陸相河流沉積。蘇里格氣田主要儲(chǔ)層位于二疊系山西組山1段、下石盒子組盒8段。筆者主要研究了蘇里格氣田中區(qū)南部下盒子組盒8段不同中期旋回的儲(chǔ)層沉積特征。

2 層序地層劃分

根據(jù)鉆井巖心、測(cè)井和錄井等資料綜合分析，從成因、疊加樣式等角度，將盒8段 （H8）劃分為1個(gè)長(zhǎng)期旋回 （LSC）、4個(gè)中期旋回 （MSC）和9個(gè)短期旋回 （SSC）。其中，長(zhǎng)期旋回以非對(duì)稱旋回，基準(zhǔn)面上升半旋回為主。MSC1、MSC2中期旋回僅存在上升半旋回，MSC3以上升半旋回為主，MSC4為完整的對(duì)稱短期旋回 （圖1）。

圖1 盒8段基準(zhǔn)面旋回劃分和沉積微相綜合柱狀圖

3 中期基準(zhǔn)面旋回沉積特征

盒8下亞段 （H8x分為H8x1和H8x2共2個(gè)小層）MSC1、MSC2中期基準(zhǔn)面旋回時(shí)期，大多數(shù)地區(qū)僅發(fā)育基準(zhǔn)面上升半旋回，由于北部構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，物源區(qū)抬升，物源供給充足，致使研究區(qū)可容納空間/沉積物供給 （A/S）＜1，基準(zhǔn)面下降半旋回難以保存。大量粗碎屑物質(zhì)被季節(jié)性水流攜帶，水動(dòng)力強(qiáng)，水流淺而急，河道侵蝕遷移頻繁，在上升半旋回的早中期形成多期水道或心灘垂向疊置，泛濫平原發(fā)育較薄，局部可見漫溢砂 （決口扇），該旋回砂體厚度大，單層厚度可達(dá)5～8m，形成下粗上細(xì)、下厚上薄的正韻律特點(diǎn) （圖2）。

圖2 研究區(qū)盒8段層序地層格架和沉積微相對(duì)比剖面圖 （（a）北部；（b）南部）

盒8上亞段2小層 （H8s2）MSC3中期基準(zhǔn)面旋回，研究區(qū)東部地區(qū)多發(fā)育上升半旋回，西部可見非對(duì)稱的基準(zhǔn)面旋回，該時(shí)期北部物源區(qū)抬升減弱，沉積物供給相對(duì)減少，A/S≥1，形成了 “東辮西曲”的沉積格局，其曲流河沉積具有典型的二元結(jié)構(gòu)，基準(zhǔn)面下降半旋回局部可以發(fā)育，中期基準(zhǔn)面上升半旋回早中期主要發(fā)育河道、邊灘微相，上升半旋回晚期和下降半旋回主要發(fā)育泛濫平原、天然堤及決口扇。東部辮狀河沉積區(qū)仍以基準(zhǔn)面上升半旋回為主，早中期為多期水道或心灘垂向疊置，晚期泛濫平原發(fā)育較厚 （圖2）。

盒8上亞段1小層 （H8s1）MSC4中期基準(zhǔn)面旋回，表現(xiàn)為對(duì)稱旋回，由于該時(shí)期構(gòu)造穩(wěn)定，物源供給減少，相對(duì)可容納空間增大，A/S＞1，主要發(fā)育曲流河沉積，泛濫平原范圍增大，在上升半旋回的早中期發(fā)育較薄層正粒序河道或邊灘沉積，晚期發(fā)育泛濫平原、天然堤沉積，淺灰色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖夾有植物莖桿和碎片，局部下降半旋回發(fā)育決口扇等漫溢砂沉積 （圖2）。

4 有利儲(chǔ)層發(fā)育特征

基準(zhǔn)面旋回變化和沉積微相對(duì)砂體的垂向疊置關(guān)系和平面展布規(guī)律都有一定的控制作用。盒8段由于長(zhǎng)期旋回的早中期構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，沉積物供給充足，沉積記錄中僅保存中期基準(zhǔn)面上升半旋回，隨著基準(zhǔn)面的進(jìn)一步上升，可容納空間增大，A/S不斷增加，下降半旋回局部砂體也得以保存。儲(chǔ)層發(fā)育特征表現(xiàn)為 （圖3）：垂向上，MSC1和MSC2時(shí)期，砂體規(guī)模大，厚度大，為多期砂體連片切割疊置，泛濫泥、粉砂質(zhì)夾層較薄，橫向連續(xù)性好，主要由含礫粗砂、粗砂巖組成，分選較好，成熟度較低，為多期河道或心灘遷移和疊置的結(jié)果；MSC3時(shí)期，東部砂體規(guī)模較西部大，橫向連續(xù)性較好；MSC4時(shí)期，研究區(qū)構(gòu)造活動(dòng)逐漸平穩(wěn)，沉積物供給減少，河道能量減少，多呈單一的曲流河道，側(cè)向遷移速度低，砂體規(guī)模減小，厚度較薄，砂體多呈孤立狀，垂向泥巖夾層和隔層厚度增大，橫向連續(xù)性差，局部地區(qū)發(fā)育薄層的漫溢砂。平面上，受古地理格局、古水系的影響，研究區(qū)砂體多呈南北方向帶狀分布，連續(xù)性好，北部主力砂體主要發(fā)育在研究區(qū)的東部，南東東向泛濫平原泥作為遮擋層，使連通性向上變差。

圖3 砂體隨基準(zhǔn)面旋回變化的演化規(guī)律

5 結(jié) 論

1）識(shí)別出1個(gè)長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回 （LSC），4個(gè)中期基準(zhǔn)面旋回 （MSC）和9個(gè)短期基準(zhǔn)面旋回（SSC）及相應(yīng)的沉積動(dòng)力性條件。

2）蘇里格氣田蘇14區(qū)盒8下亞段MSC1和MSC2中期旋回主要為辮狀河沉積，主要發(fā)育河道滯留沉積、心灘、泛濫平原；盒8上亞段2小層MSC3中期旋回呈 “東辮西曲”的沉積特征，主要發(fā)育河道滯留沉積、心灘、邊灘、決口扇、泛濫平原；盒8上亞段1小層MSC4中期旋回為曲流河沉積，主要發(fā)育邊灘、天然堤、決口扇、泛濫平原。

3）有利砂體發(fā)育在中期/短期基準(zhǔn)面上升半旋回的早中期，主要為不同時(shí)期的河道、心灘和邊灘沉積，其次為決口扇溢岸砂體；砂體南東東向呈帶狀分布，總體上東部砂體較西部發(fā)育，MSC1和MSC2為發(fā)育最有利的砂體，MSC3－MSC4儲(chǔ)集體逐漸變差，其中泛濫泥和粉砂質(zhì)泥巖嚴(yán)重影響著砂體垂向和橫向的連通性和儲(chǔ)層非均質(zhì)性。

［1］李建奇，楊顯貴.蘇里格氣田36－11井區(qū)氣藏地質(zhì)特征研究 ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2009，31（4）：62～65.

［2］林文姬，湯達(dá)禎，徐鳳銀，等.蘇里格氣田盒8段成巖相類型及其測(cè)井標(biāo)志 ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2010，32（2）：271～273.

［3］王張華，張國(guó)棟.鄂爾多斯伊克昭盟晚古生代沉積環(huán)境與巖相古地理 ［J］.古地理學(xué)報(bào)，1999，（3）：28～30.

［4］高星，陳洪德，朱平.蘇里格氣田西部盒8段儲(chǔ)層成巖作用及其演化 ［J］.天然氣工業(yè)，2009，28（3）：17～20.

［5］侯中健，陳洪德，田景春，等.蘇里格氣田盒8段高分辨率層序結(jié)構(gòu)特征 ［J］.成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，31（1）：46～52.

［6］魏鐵軍，郭建林，賈愛林，等.低滲透氣田相對(duì)高滲儲(chǔ)層描述方法研究——以蘇里格氣田為例 ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2008，30（5）：165～170.

［7］文國(guó)華，鄭榮才，高紅燦，等.蘇里格氣田蘇6井區(qū)下石盒子組盒8段沉積相特征 ［J］.沉積學(xué)報(bào)，2007，25（1）：90～98.

［8］王勇，徐曉蓉，付曉燕，等.蘇里格氣田蘇6井區(qū)上古生界沉積相特征研究 ［J］.西北大學(xué)學(xué)報(bào) （自然科學(xué)版），2007，37（2）：266～271.

The Distribution Rules of Sand and Sedimentary Facies in the Framework of Sequence Stratigraphy of Ph8Member of Wellblock Su14in Sulige Gas－field

ZHANG Yuan－zhi，CHEN Huan－jie，LIU Ru－kui，DAI Ming－jian（First Author's Address：Faculty of Energy Resources，China University of Geosciences，Beijing100083，China）

The sedimentary characteristics of Ph8Member in Wellblock Su14of Sulige Gas－field in Ordos Basin were closely related to 4medium－term base level cycles.the MSC1and MSC2of the Ph8Member were mainly dominated by base－level rising half cycle，the braided river deposits were mainly sedimentary bodies；the section of MSC3was rising half cycle，sedimentary phase was braided river in the east and asymmetric cycle was in the west，sedimentary phase was B meandering stream.The MSC4was a symmetric cycle，it mainly developed meandering river deposits.The sedimentary pattern would affect sand distribution.As a result，MSC1and MSC2sands are large－scale with big thickness and good lateral continuity；MSC3sand in east is larger and has better lateral continuity than that in the west，MSC4sand is at small－scale with less thickness，and it is isolated with poor lateral continuity.

character of base level cycle；sedimentary facies；reservoir sand；He 8Member；Sulige Gas－field

TE121.3

A

1000－9752 （2012）03－0012－04

2011－06－10

張?jiān)粗?（1975－），男，1997年江漢石油學(xué)院畢業(yè)，工程師，博士生，現(xiàn)主要從事油氣田開發(fā)地質(zhì)、儲(chǔ)層評(píng)價(jià)研究工作。

［編輯］ 宋換新