井震結(jié)合識別沉積環(huán)境在HF油田中的應(yīng)用

陳科貴 ，黃長兵 ，郭睿 ，趙麗敏 ，宋正聰

（1.西南石油大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，四川 成都 610500；2.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；3.中國石化西北油田分公司，新疆 輪臺 841604）

沉積相研究對于勘探開發(fā)油氣藏具有重要意義。特別對巖心資料缺乏的地層，利用測井和地震資料綜合控制判定沉積相及展布規(guī)律就顯得非常重要［1-17］。

1 方法原理

1.1 測井曲線形態(tài)分析

測井相分析就是從一組能反映地層特征的測井響應(yīng)中提取測井曲線的變化特征（幅度、形態(tài)等特征），最終利用測井資料來評價或解釋地層的沉積相［18］。

由于巖性、地層厚度和流體性質(zhì)等因素的影響，不同沉積環(huán)境形成的沉積物在粒度、分選、泥質(zhì)含量、膠結(jié)物成分等方面有一定差異，造成測井曲線的形態(tài)、幅度及光滑度不同［19-20］。這些測井曲線的特征差異，是沉積相分析的主要依據(jù)。

1.2 地震相分析

首先，根據(jù)測井、錄井資料，研究目的層段的測井響應(yīng)特征；然后，在過井剖面上，結(jié)合測井曲線及地震響應(yīng)特征，建立地震響應(yīng)模式；最后，通過地震剖面上波組的反射結(jié)構(gòu)、連續(xù)性、振幅、頻率、幾何外形等參數(shù)進行地震相分析［21-28］，進一步研究各種沉積體系的配置和空間展布特征。各個屬性表征的地震相意義如表1所示。

表1 地震相所表征的地質(zhì)含義

2 區(qū)域概況

2.1 地質(zhì)背景

HF油田處于美索不達米亞平原東南端，構(gòu)造位于阿拉伯地臺和扎格羅斯褶皺帶之間，為一局部含油平緩背斜。

儲層沉積于白堊紀中期的阿爾布階［23-27］，整個油田廣泛展布，厚度為50～60 m。巖性為一套棕色砂巖與深棕—深灰色泥巖互層，砂巖層分選差—中等，顆粒細—粗，固結(jié)程度較差，可見黃鐵礦、琥珀碎片和瀝青質(zhì)，主要為鈣質(zhì)和硅質(zhì)膠結(jié)。

2.2 目的層測井相

本次研究主要利用的測井曲線為自然伽馬、電阻率、自然電位，并參考了三孔隙度曲線。測井和巖心資料分析表明，研究區(qū)目的層主要為河控三角洲沉積，由于進積作用，垂向上呈現(xiàn)從下往上由細變粗的反旋回特征。

目的層分為三角洲前緣、前三角洲及三角洲平原亞相。測井曲線形態(tài)包括箱形、鐘形、漏斗形、指形等，由此識別出分流河道、分流間灣、河口壩、遠砂壩、水下河道等微相（見表2）。

表2 目的層三角洲沉積相測井響應(yīng)特征

2.3 目的層地震相

根據(jù)外部幾何形態(tài)、內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)、反射終止類型以及反射連續(xù)性、振幅強弱等地震相參數(shù)特征，采用“結(jié)構(gòu)+構(gòu)型+振幅+連續(xù)性”的地震相復(fù)合命名方式，將該工區(qū)劃分為3類地震相：低頻-弱振幅-丘形-低連續(xù)相［28］；亞平行-中頻-上超、S-斜交復(fù)合型-中強振幅-中連續(xù)相；頂超-弱中振幅-斜交反射相。鉆井、測井和地震資料分析表明，強振幅出現(xiàn)在高密度、高速度的砂巖層中，弱振幅出現(xiàn)在波阻抗界面不明顯的泥巖層段。根據(jù)各種地震相參數(shù)，預(yù)測出水下河道、河口壩、分流河道等沉積環(huán)境（見圖1）。

圖1 目的層河口壩地震相

3 沉積相分析

3.1 單井相

利用測井和地震手段，對HF油田的8口井進行了單井相劃分。以×1井為例，分析了目的層的沉積特征（見圖 2）。

圖2 HF油田×1井沉積微相解釋

HF油田×1井上部為三角洲平原亞相沉積，主要沉積泥巖、砂質(zhì)泥巖。中部為三角洲前緣亞相，以砂巖沉積為主，為良好儲集層，可見泥質(zhì)砂巖沉積，該相帶純砂巖段的自然伽馬值很低，電阻率中等，聲波時差中低值，密度值較低，含泥質(zhì)砂體自然伽馬值中等。下部為前三角洲沉積環(huán)境，主要沉積泥巖和細粒粉砂巖，自然伽馬高值，電阻率低值，可見泥質(zhì)粉砂巖沉積。

圖3 HF油田×3井—×5井砂體連井剖面

三角洲平原亞相主要受河流作用影響，上部處于陸上環(huán)境，沉積物以泥巖為主，含少量的細砂，向下變成砂質(zhì)泥巖，為洪泛平原沉積環(huán)境。下部泥巖段，自然伽馬值高，電阻率值較低，處于淺水低能環(huán)境，為分流間灣。

三角洲前緣上部受到海水與河流交互作用，泥被帶向遠處，沉積的砂巖較純凈，分選好，儲集性能好。河口砂壩環(huán)境自然伽馬值低，電阻率中等，自然伽馬曲線表現(xiàn)為箱形，其值由下往上逐漸減小，多期沉積砂體疊置，整體表現(xiàn)出下細上粗的反韻律層序。下部粒度變細，逐漸變?yōu)榉凵皫r，含少量泥質(zhì)，伽馬曲線呈漏斗形，為遠砂壩沉積［1］。

3.2 連井剖面

為反映沉積微相的平面展布特征，利用測井曲線形態(tài)特征，參考地震資料，建立連井剖面。圖3為HF油田從NW方向的×3井到SE方向×5井的連井剖面。結(jié)合試油和地質(zhì)資料分析發(fā)現(xiàn)：上部，三角洲平原，多沉積泥頁巖，含少量砂，洪泛平原沉積，為儲集空間良好的蓋層；中部，三角洲前緣砂體為儲集層；下部，前三角洲沉積泥頁巖，與海洋接觸頻繁，具有一定的生烴能力。HF油田×1井的三角洲前緣砂巖，儲集性能好，含油性好。HF油田×3井離海稍遠，河道、砂壩沉積砂體為良好的儲集層，產(chǎn)油量高。HF油田×5井砂體較薄，且多為水層。HF油田×7井和×8井儲層物性相似，砂體較厚，含油氣性較好。

3.3 沉積相平面展布

工區(qū)范圍較大，鉆井較少，較少的井位分布大大降低了鉆井資料對各種沉積相帶的控制作用；工區(qū)分析化驗等資料相當(dāng)有限。因此，須利用地震資料和測井資料對沉積微相研究，完成對沉積微相平面展布特征的研究。

充分利用單井相和連井剖面沉積微相分析資料，用砂體比定量控制相邊界，再結(jié)合有效砂體厚度分布，繪制了目的層沉積微相平面展布圖（見圖4）。研究層位包括三角洲平原、三角洲前緣和前三角洲。

三角洲平原主要受河流作用影響，陸上部分為分流河道和分流河間，水下部分為水下分流河道和分流間灣（見圖4）。該相帶形成的泥質(zhì)巖覆蓋于三角洲前緣砂體上，為有效蓋層。

圖4 目的層三角洲平原相平面展布

三角洲前緣位于三角洲水下平原向海一側(cè)，河水與海水相互作用強烈，沉積作用活躍。三角洲前緣環(huán)境包括河口砂壩和遠砂壩，主要沉積較純凈的砂巖，具有良好的儲集條件。在海浪強烈作用下，砂壩可被改造成前緣席狀砂。三角洲前緣斜坡之下水體變深，河流作用的影響減弱，在大洪水期可沉積細粉砂巖，主要沉積富含有機質(zhì)的泥。沉積物色暗，水平層理發(fā)育。

4 結(jié)束語

通過測井曲線形態(tài)特征和地震參數(shù)分析，預(yù)測出河口壩、分流河道、支流間灣、水下分支河道等沉積微相，其中水下河道、砂壩為主要的儲集單元。砂壩砂體較厚，伽馬曲線箱型特征明顯，且具有多期砂體疊置的反韻律特征。通過井震結(jié)合，識別出區(qū)域目的層的沉積環(huán)境，在單井相分析的基礎(chǔ)上，進行了連井剖面對比，了解砂體的平面展布特征，為后期油田井位部署和油田開發(fā)提供可靠的依據(jù)。

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