查干凹陷巴二段有效儲(chǔ)層控制因素分析*

張放東，王學(xué)軍，饒 蕾，周 艷，劉慶偉

1.中國(guó)石化中原油田分公司勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研究院，河南 濮陽(yáng) 457001 2.中國(guó)石化中原石油工程有限公司錄井公司，河南 濮陽(yáng) 457001

查干凹陷巴二段有效儲(chǔ)層控制因素分析*

張放東1，王學(xué)軍1，饒 蕾1，周 艷1，劉慶偉2

1.中國(guó)石化中原油田分公司勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研究院，河南 濮陽(yáng) 457001 2.中國(guó)石化中原石油工程有限公司錄井公司，河南 濮陽(yáng) 457001

查干凹陷是中生代的沉積凹陷，巴音戈壁組二段是主力生烴層段，扇三角洲環(huán)凹分布，但扇三角洲沉積粒度粗、相變快、物性差，儲(chǔ)層有效性是油氣成藏的主控因素。針對(duì)有效儲(chǔ)層的形成機(jī)制和分布，開(kāi)展了沉積相、成巖作用、儲(chǔ)層預(yù)測(cè)等方面的研究。認(rèn)為，扇三角洲不同相帶儲(chǔ)集物性差別較大，平原相砂礫巖雜基含量高、分選差，儲(chǔ)層致密；外前緣相巖石粒度偏細(xì)，水動(dòng)力弱，泥質(zhì)含量高，儲(chǔ)層物性較差；扇三角洲內(nèi)前緣分流河道微相巖石多為細(xì)礫巖、粗砂巖，分選較好，泥質(zhì)含量較低，成巖早期的鈣質(zhì)膠結(jié)作用對(duì)壓實(shí)起到抑制作用，為后期溶蝕作用創(chuàng)造了條件，堿性沉積環(huán)境及其儲(chǔ)層的成巖演化史有利于形成溶蝕孔隙。油氣成藏具有扇三角洲前緣儲(chǔ)—平原封堵—源內(nèi)近距離運(yùn)移—構(gòu)造背景控藏的特點(diǎn)。在上述認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上，優(yōu)選烏力吉構(gòu)造帶重點(diǎn)解剖，在扇三角洲前緣鉆探獲得突破。

查干凹陷；扇三角洲；溶蝕孔隙；地震相；儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

張放東，王學(xué)軍，饒 蕾，等．查干凹陷巴二段有效儲(chǔ)層控制因素分析[J]．西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2014，36（3）：35–44．

Zhang Fangdong,Wang Xuejun,Rao Lei,et al．Main Controlling Factors of Effective Reservoir in the Second Section of Bayingebi of Chagan Sag[J]．Journal of Southwest Petroleum University：Science&Technology Edition，2014，36（3）：35–44．

查干凹陷下白堊統(tǒng)巴音戈壁組扇三角洲沉積體環(huán)凹陷分布，沉積體規(guī)模小、相變快，儲(chǔ)層物性整體致密。2009年，在查干凹陷巴一段灰質(zhì)礫巖裂縫型儲(chǔ)層和淺層蘇二段獲得工業(yè)油流，勘探重點(diǎn)一直圍繞淺層構(gòu)造油藏展開(kāi)，但油藏規(guī)模小、油質(zhì)稠，勘探效果較差，而生烴層系巴二段特低滲儲(chǔ)層一直被人們所忽視。2013年，借鑒其他凹陷的勘探經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為凹陷內(nèi)的主力生烴層系也是尋找規(guī)模儲(chǔ)量的主力層段，查干凹陷主力生烴層系巴二段應(yīng)該作為尋找規(guī)模儲(chǔ)量的主力層系。鉆井已證實(shí)巴二段2～3砂組和5～6砂組存在有效儲(chǔ)層，上覆蘇紅圖組多套火成巖形成良好的區(qū)域蓋層，具有源豐儲(chǔ)厚保存好的地質(zhì)特點(diǎn)，是有利的自生自儲(chǔ)成藏組合，一年來(lái)的勘探實(shí)踐也證實(shí)了這一認(rèn)識(shí)。同時(shí)，扇三角洲砂礫巖體有效儲(chǔ)層發(fā)育特征和成藏規(guī)律的認(rèn)識(shí)也可以為其他類似凹陷的勘探提供了一定借鑒。

1 區(qū)域概況

銀根—額濟(jì)納旗盆地是一個(gè)油氣勘探程度很低的大型含油氣盆地，前期開(kāi)展了一些石油地質(zhì)研究工作，認(rèn)為查干凹陷是盆地中較有利的沉積單元[1-8]。查干凹陷地處內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾盟烏拉特后旗，區(qū)域構(gòu)造上位于銀根—額濟(jì)納旗盆地東部查干德勒蘇拗陷的中部，是在阿拉善陸塊晚古生代褶皺基底之上發(fā)育起來(lái)的陸內(nèi)拉分凹陷，呈不規(guī)則的“菱形”展布，走向北東—南西，軸長(zhǎng)60 km，最大寬度40 km，面積約2 000 km2。查干凹陷經(jīng)歷了早白堊世大規(guī)模裂陷、晚白堊世全面拗陷和古近紀(jì)以來(lái)擠壓抬升等主要構(gòu)造演化過(guò)程，具有先斷后拗的典型二元結(jié)構(gòu)特征，構(gòu)造格局具有“兩凹夾一凸”的特征，自北西向南東依次可劃分為虎勒—額很次凹（西部次凹）、毛敦次凸和罕塔廟次凹（東部次凹）3個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元，西部次凹進(jìn)一步可劃分為中央構(gòu)造帶、烏力吉構(gòu)造帶、額很洼陷和虎勒洼陷（圖1）。由下至上沉積了下白堊統(tǒng)巴音戈壁組、蘇紅圖組、銀根組，上白堊統(tǒng)烏蘭蘇海組及古近系、新近系、第四系。

西部次凹的額很洼陷和虎勒洼陷是主力生烴洼陷，發(fā)育巴音戈壁組一段、二段和蘇紅圖組一段三套烴源巖層系。巴二段烴源巖是主力生烴層系，該區(qū)1 257塊泥巖樣品地化分析表明，巴二段屬于中—好的烴源巖，干酪根類型為II1—I型，烴源巖達(dá)到成熟—過(guò)成熟階段（鏡質(zhì)體反射率Ro在0.8%～2.6%）。烴源巖分布面積879 km2，厚約400 m，TOC值0.40%～4.13%，平均0.94%，初步估算巴二段資源量為1.91×108t，占總資源量（2.89×108t）的66%。

圖1 查干凹陷構(gòu)造綱要圖Fig.1 Structural outline diagram of the Chagan Sag

烏力吉構(gòu)造帶為一繼承性斷鼻構(gòu)造，構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，與額很洼陷相鄰，是油氣運(yùn)移的主要指向區(qū)。毛敦次凸在巴音戈壁期已經(jīng)形成，在其下傾部位，烏力吉構(gòu)造帶形成多個(gè)扇三角洲沉積體，但儲(chǔ)層物性偏差，有效儲(chǔ)層是油氣富集的關(guān)鍵因素[1-5]。

2 扇三角洲沉積特征

查干凹陷面積較小，斷陷期湖盆邊緣坡度較陡，主要發(fā)育近物源、多物源控制下的扇三角洲沉積體系。

2.1 扇三角洲平原

巖芯觀察表明，扇三角洲平原亞相以紅色泥巖夾雜色砂礫巖為特征。礫石大小混雜，分選較差，呈雜亂堆積，定向性差（圖2a，圖2b），頂?shù)诪樽厣⒆霞t色及紅色泥巖，反映典型的氧化環(huán)境，測(cè)井相組合包括鐘型、微鋸齒狀箱型、鐘型–箱型組合（圖3），反映扇三角洲平原多期分流河道疊加。粒度概率曲線上各組分分異不明顯，具重力流沉積特點(diǎn)。

圖2 查干凹陷巴二段巖芯相片和儲(chǔ)層微觀特征Fig.2 Core photos and reservoir microscopic characteristics of the Second Section of Bayingebi Group of the Chagan Sag

圖3 扇三角洲平原測(cè)井相特征Fig.3 Electro facies characteristics of the fan delta plain

2.2 扇三角洲前緣

扇三角洲前緣主要為灰色泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、粗砂巖、細(xì)礫巖。內(nèi)前緣水下分流河道砂巖粒度粗，以細(xì)礫巖、粗砂巖為主，分選較好，塊狀層理發(fā)育，可見(jiàn)沖刷面（圖2d～圖2h），電測(cè)曲線上呈微幅鋸齒化的箱型、鐘型及箱型–鐘型的組合，粒度累積概率曲線主要表現(xiàn)為粒徑細(xì)、分選較好、兩段式或多段弧形式；外前緣粒度較細(xì)，以含礫細(xì)砂巖、粉砂巖為主，主要發(fā)育槽狀交錯(cuò)層理、沙紋交錯(cuò)層理、沖刷面、正粒序?qū)永淼取?/p>

沉積特征分析表明，扇三角洲內(nèi)前緣靠平原一側(cè)水下分流河道以牽引流為主，水動(dòng)力較強(qiáng)，雜基含量少，物性較好，是主要的油氣儲(chǔ)集層發(fā)育相帶。在內(nèi)前緣相帶，粒度越粗，分選越好，厚度越大，含油性越好，分選好的厚層細(xì)礫巖是最有利儲(chǔ)層。

3 扇三角洲儲(chǔ)層特征及有利儲(chǔ)層分布

沉積作用和成巖作用是形成低孔低滲儲(chǔ)層的關(guān)鍵因素，前期也開(kāi)展了大量工作[9-18]。查干凹陷下白堊統(tǒng)巴音戈壁組屬低孔、特低孔、特低滲儲(chǔ)層，儲(chǔ)層物性同樣受沉積作用和成巖作用控制。其中，巖石組分和分選性影響儲(chǔ)層初始物性，成巖作用對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)一步改造，使巴音戈壁組整體物性偏差，溶蝕作用對(duì)儲(chǔ)層的建設(shè)性作用形成了有效儲(chǔ)層發(fā)育帶。

3.1 砂巖成熟度低決定了初始物性低

粒度分析表明，巴二段粒度均值為 18.66～3 580.10μm，平均值349.10μm，粒度中值為12.39～75 583.50μm，平均1 841.26μm，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.74～3.30，平均1.76，分選系數(shù)1.40～5.67，平均2.33。分選性統(tǒng)計(jì)表明，該段分選性整體偏差，結(jié)構(gòu)成熟度低（圖4）。

圖4 巴二段巖石分選特征Fig.4 Size characteristics of the rock in the Second Section of Bayingebi Group

砂巖主要為長(zhǎng)石巖屑砂巖，少量巖屑長(zhǎng)石砂巖、巖屑砂巖、砂礫巖，其中石英含量27.0%～58.0%，平均39.4%；長(zhǎng)石10.0%～27.0%，平均20.1%；巖屑16.0%～59.0%，平均40.5%（圖5），巖屑成分以火成巖和變質(zhì)巖為主，主要為花崗巖、中酸性噴出巖、變質(zhì)石英巖及千枚巖巖屑，礫石成分主要為中酸性噴出巖、千枚巖、片麻巖、粉砂巖等塑性顆粒，易壓實(shí)，碎屑顆粒點(diǎn)—線接觸，部分顆粒具定向排列。巖石成分成熟度0.37～1.38，平均0.68，成分成熟度低。

圖5 巴二段巖石成分三角圖Fig.5 Rock composition triangle of the Second Section of Bayingebi Group

3.2 成巖作用對(duì)儲(chǔ)層孔隙演化具有雙重作用

3.2.1 碳酸鹽膠結(jié)及壓實(shí)作用減少孔隙度

按照中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5477—2003《碎屑巖成巖階段劃分》，巴音戈壁組二段主要處于中成巖階段B期[3]，經(jīng)歷了壓實(shí)、早期碳酸鹽膠結(jié)、石英次生加大、溶蝕、晚期碳酸鹽膠結(jié)等成巖作用，溶蝕作用是最主要的建設(shè)性成巖作用，孔隙類型以次生溶蝕孔隙為主。巖石固結(jié)程度高，顆粒間為線接觸，部分為凹凸或縫合線狀接觸。有機(jī)質(zhì)高成熟，孢粉顏色為棕色，Ro為1.32%～1.90%，碳酸鹽膠結(jié)物中鐵方解石和鐵白云石較多；石英加大及自生石英普遍發(fā)育；常見(jiàn)粒狀自形黃鐵礦。泥巖中黏土礦物主要為伊利石，I/S層中S層為10%～15%，屬超點(diǎn)陣有序混層帶；砂巖中黏土礦物主要為伊利石，次為綠泥石。

扇三角洲不同相帶成巖事件存在差異，影響儲(chǔ)層孔隙的演化。扇三角洲平原砂礫巖分選差，填隙物主要為泥級(jí)細(xì)雜基（包括灰泥、云泥、黏土泥基）和粉砂級(jí)、砂級(jí)粗雜基，結(jié)構(gòu)成熟度較低，以礫石為骨架的孔隙空間全部或部分被砂級(jí)顆粒充填，而在由砂粒組成的孔隙中，又被黏土雜基充填，構(gòu)成復(fù)雜的雙峰態(tài)或復(fù)峰態(tài)結(jié)構(gòu)，壓實(shí)作用對(duì)儲(chǔ)層孔隙影響較大，碎屑顆粒以點(diǎn)—線、線—凹凸接觸，特別是以凝灰?guī)r為主的火成巖巖屑與顆粒呈線—凹凸接觸，局部也可見(jiàn)石英顆粒邊緣呈凹凸?fàn)钆c碳酸鹽巖屑或長(zhǎng)石顆粒鑲嵌接觸，這種現(xiàn)象更多見(jiàn)于偏堿性成巖水介質(zhì)作用時(shí)期。壓實(shí)作用其他的表現(xiàn)形式還有云母片受壓實(shí)發(fā)生彎曲變形，當(dāng)壓實(shí)較強(qiáng)時(shí)，石英、長(zhǎng)石顆粒或巖屑均會(huì)出現(xiàn)剪切破裂（圖2i、圖2j）?？紫抖入S深度變化的斜率陡，深度超過(guò)2 000 m后，孔隙度平均在5%左右，砂礫巖整體比較致密，形成物性遮擋帶。扇三角洲前緣水下分流河道砂體分選較好，泥質(zhì)雜基含量低，以細(xì)礫巖、粗砂巖為主，單峰態(tài)結(jié)構(gòu)為主。

古生物鑒定在巴二段發(fā)現(xiàn)了葉肢介化石，說(shuō)明查干凹陷巴音戈壁期該區(qū)堿性沉積環(huán)境。堿性水體來(lái)源主要是由于沉積時(shí)期的堿性環(huán)境造成的，在沉積早期，由于氣候干旱，水體中礦化度高，而剝蝕區(qū)中也含有大量堿性物質(zhì)，巖石成分中長(zhǎng)石及火山巖巖屑含量高，而凝灰質(zhì)巖屑在水解過(guò)程中也可以產(chǎn)生大量堿性離子造成水體偏堿性。堿性沉積和成巖環(huán)境下碳酸鹽膠結(jié)強(qiáng)，導(dǎo)致儲(chǔ)層致密化。巴二段碳酸鹽膠結(jié)物主要為鐵方解石及鐵白云石，陰極發(fā)光下碳酸鹽膠結(jié)物發(fā)光顏色并不均勻，主要為桔黃色及橘紅色光，發(fā)光強(qiáng)度略暗，但在其中伴有零星亮光，系早期方解石被交代的產(chǎn)物，該期碳酸鹽膠結(jié)物多呈連晶膠結(jié)，表明碳酸鹽膠結(jié)物在形成之前，孔隙連通性較好。陰極發(fā)光分析碳酸鹽膠結(jié)物可分為二期，第一期碳酸鹽膠結(jié)物發(fā)亮黃色光，第二期碳酸鹽膠結(jié)物發(fā)橘紅色、橘黃色光，第二期方解石系第一期交代產(chǎn)物，僅在成分上有所變化，其相對(duì)含量并未變化（圖2k～圖2p）。但由于早期膠結(jié)抑制了壓實(shí)作用對(duì)孔隙的破壞，也為后期溶蝕創(chuàng)造了條件。

3.2.2 溶蝕作用改善儲(chǔ)層物性

國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過(guò)大量模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)研究成巖作用過(guò)程中烴源巖–儲(chǔ)集巖成巖體系中的酸性流體的形成過(guò)程[12-15]，主要包括：（1）賦存在泥質(zhì)巖中的有機(jī)質(zhì)在成巖早期迅速腐爛分解，釋放出CO2和，同時(shí)形成大量腐殖酸；（2）隨著埋藏深度增加，溫度升高，干酪根中的含氧基團(tuán)因熱降解作用和礦物氧化劑和聚硫化物引起的化學(xué)降解作用而斷裂，形成大量有機(jī)酸；（3）甲烷、原油、早期形成瀝青的熱化學(xué)硫酸鹽還原作用，以及甲烷和12C以上的烴類的微生物硫酸鹽還原作用產(chǎn)生有機(jī)酸；（4）干酪根和其他含氧有機(jī)質(zhì)經(jīng)氧化作用產(chǎn)生CO2，其進(jìn)入孔隙流體中形成碳酸。與碳酸等其他溶解介質(zhì)相比，有機(jī)酸對(duì)各種礦物都有著更強(qiáng)的溶解能力。有機(jī)酸的氫離子供給能力比碳酸大6～350倍，在存在乙酸的情況下，長(zhǎng)石顆粒的溶解作用一般需要的自由能（46.89 kJ/mol）比存在碳酸的情況下所需要的自由能（118.76 kJ/mol）低，而且，乙酸溶蝕碳酸鹽后形成的有機(jī)酸鈣鹽的溶解度比Ca（HCO3）2要大幾個(gè)數(shù)量級(jí)。在油田水中最常見(jiàn)的為一元酸醋酸和二元酸草酸，草酸可阻止硅酸的沉淀促進(jìn)長(zhǎng)石的溶解，醋酸能夠使溶液保持高酸度環(huán)境，從而加大長(zhǎng)石的溶解量，乙酸根可增高Ca，Al的活性促進(jìn)長(zhǎng)石的溶解。有機(jī)酸陰離子可以絡(luò)合并遷移鋁硅酸鹽中的陽(yáng)離子，從而解決了埋藏條件下鋁的溶解度極低和難于遷移的問(wèn)題[13-14]。有機(jī)酸和碳酸對(duì)砂巖的溶蝕并不是相斥的，常聯(lián)合作用形成次生孔隙，有機(jī)酸的存在對(duì)孔隙增加更有利。

溶蝕作用對(duì)次生孔隙的改造相當(dāng)有利，是一種極為重要的成巖作用。本區(qū)溶蝕作用有酸性溶蝕和堿性溶蝕兩種溶蝕作用，前者溶蝕碳酸鹽礦物、鉀長(zhǎng)石、伊利石，沉淀高嶺石，后者溶蝕鈉長(zhǎng)石、石英，沉淀伊利石。酸性溶蝕和堿性溶蝕在各層位均有不同程度發(fā)育，但中、淺層酸性溶蝕較多見(jiàn)，中、深層堿性溶蝕較多見(jiàn)?；鹕絿姲l(fā)可能是形成中深層堿性成巖環(huán)境的重要原因，也是造成深層儲(chǔ)層致密的一個(gè)重要因素。

本區(qū)碎屑巖儲(chǔ)層孔隙度隨深度變化圖反映，在1 700～2 300 m，2 500～3 000 m存在兩個(gè)高孔隙帶，孔隙度變化顯著偏離壓實(shí)趨勢(shì)線。定量分析碳酸鹽含量隨深度的變化關(guān)系，在1 700～2 300 m，2 500～3 000 m存在兩個(gè)碳酸鹽含量低值帶；巖石薄片下分析的碳酸鹽膠結(jié)物含量在1 900～3 000 m左右存在低值帶。而鑄體薄片分析表明，在2 000～3 000 m，孔隙總數(shù)、平均配位數(shù)、平均孔隙直徑明顯增大，儲(chǔ)集空間定量分析發(fā)現(xiàn)在1 700～2 300 m次生孔隙發(fā)育。Surdam等在深入研究有機(jī)酸對(duì)碎屑巖成巖作用的影響時(shí)指出，古地溫在60～140℃是干酪根熱解形成短鏈羧酸的主要階段，其中70～90℃是短鏈羧酸濃度最大時(shí)期。通過(guò)鏡質(zhì)組反射率與地溫的關(guān)系可知，在Ro=0.8%左右時(shí)，砂巖中短鏈羧酸濃度最大。該區(qū)Ro統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，當(dāng)Ro=0.8%左右時(shí)，井深分布于2 100～2 800 m（圖6）。

圖6 孔隙度、碳酸鹽含量與深度關(guān)系圖Fig.6 The cross plot of porosity and carbonate content

綜上所述，認(rèn)為查干凹陷扇三角洲沉積體系中存在酸性溶蝕條件，溶蝕作用是研究區(qū)次生孔隙形成的主要原因。溶蝕作用主要表現(xiàn)為碳酸鹽膠結(jié)物和長(zhǎng)石顆粒的溶蝕，其溶蝕形成的儲(chǔ)集空間占絕對(duì)孔隙度的近30%～70%，個(gè)別溶蝕作用形成的總孔隙度高達(dá)12%左右。扇三角洲前緣水下分流河道是溶蝕作用最強(qiáng)的微相帶，堿性沉積成巖環(huán)境、初始物性高、早期鈣質(zhì)膠結(jié)對(duì)壓實(shí)作用的抑制、以及本身為生烴層系有機(jī)酸就近溶蝕等都是巴二段發(fā)育溶蝕孔隙的有利條件。并且，溶蝕孔隙的發(fā)育已經(jīng)被鉆探所證實(shí)，如祥6–1鉆井取芯中肉眼見(jiàn)到大量的溶蝕孔隙（圖2c）。

4 相控扇三角洲儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

前已述及，查干凹陷扇三角洲沉積體環(huán)洼分布，巖性巖相變化快、近物源、分選差，扇三角洲前緣水下分流河道砂體是有利沉積相帶，也是有利的成巖相帶，在凹陷生烴層系邊緣找到儲(chǔ)層發(fā)育有利區(qū)就找到了油氣富集的甜點(diǎn)。在沉積相控制下開(kāi)展儲(chǔ)層預(yù)測(cè)能夠減少地震資料的多解性，綜合利用波形相似性、頻率、能量、波阻抗屬性等地球物理信息，在地震可識(shí)別的最小等時(shí)單元內(nèi)開(kāi)展巖芯相—測(cè)井相—地震相結(jié)合的非線性地震反演和砂體綜合解釋，在查干凹陷取得了較好的效果[19-20]。

4.1 等時(shí)層序格架約束下的多屬性地震相分析

巖芯相、測(cè)井相、地震相的研究尺度不同，實(shí)現(xiàn)沉積相到地震相的轉(zhuǎn)化必須統(tǒng)一研究尺度。

（1）用巖芯刻度測(cè)井，利用測(cè)井資料對(duì)地層縱向巖性組合波阻抗特征進(jìn)行分析，以確定儲(chǔ)層及相鄰地層的波阻抗差異的大小，進(jìn)行地震地質(zhì)層位標(biāo)定。

（2）最小等時(shí)研究單元的確定。明確地震反射分析時(shí)窗、測(cè)井旋回和地質(zhì)分層的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定一個(gè)井震統(tǒng)一的最小等時(shí)地層研究單元。由于地震分辨率低，井震統(tǒng)一研究尺度的地層格架僅能劃分到準(zhǔn)層序組，地震屬性反映的是該段地層的優(yōu)勢(shì)相地震反射特征。

（3）確定最小等時(shí)地層單元內(nèi)的優(yōu)勢(shì)相和地震反射特征間的關(guān)系。在查干凹陷，波形相似性、頻率、能量、波阻抗屬性為指相參數(shù)，平面分布穩(wěn)定的湖泊泥巖沉積具有連續(xù)、空白反射特征，扇三角洲平原具有雜亂、空白的反射特征，扇三角洲前緣亞相具有亞平行、平坦、波狀的反射特點(diǎn)（圖7）。

圖7 查干凹陷巴二段地震相地質(zhì)解釋模式Fig.7 Geologic interpretation model of seismic facies of the Second Section of Bayingebi Group of the Chagan Sag

（4）按照此地震相解釋思路，依據(jù)不同相帶單井相和地震反射特征，開(kāi)展平面地震相分析，為儲(chǔ)層預(yù)測(cè)和巖性圈閉的識(shí)別提供參考。

4.2 相控儲(chǔ)層預(yù)測(cè)與砂體綜合解釋

在復(fù)雜地質(zhì)條件下，基于模擬退火算法的全局優(yōu)化的非線性反演具有抗噪能力強(qiáng)、提高分辨率、忠實(shí)地震資料等特點(diǎn)，可有效解決多解性問(wèn)題，達(dá)到全局優(yōu)化而不是局部?jī)?yōu)化。信息融合技術(shù)把地質(zhì)、測(cè)井、地震等多元地學(xué)信息統(tǒng)一到同一模型上，實(shí)現(xiàn)各類信息在模型空間的有機(jī)融合，提高了反演的信息使用量、匹配精度。因此，在沉積相平面分布規(guī)律和縱向發(fā)育特征約束下，將地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)-地震屬性分析和非線性地震反演有機(jī)結(jié)合起來(lái)預(yù)測(cè)砂體的分布，較好地減少了砂體預(yù)測(cè)的多解性和復(fù)雜性（圖8）。

圖8 非線性反演波阻抗和地震相疊合剖面圖Fig.8 Folding profile map of nonlinear inversion wave impedance and seismic facies

相控儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的核心思想就是在沉積相約束下的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，以減少多解性。在綜合利用各種信息預(yù)測(cè)儲(chǔ)層平面展布時(shí)，應(yīng)該遵循以下原則：（1）在井點(diǎn)處，以測(cè)井資料為準(zhǔn)；（2）井間利用與沉積相吻合的地震屬性分析和地震反演結(jié)果描述砂體展布及尖滅線；（3）利用沉積模式控制砂體平面走向展布。

圖9是查干凹陷烏力吉構(gòu)造帶巴二段2砂組砂巖厚度平面圖，可以看出，烏力吉構(gòu)造帶巴二段砂體厚度向凹陷快速減薄，砂巖百分含量降低，沿毛西斷層砂體較為發(fā)育，并且砂體厚度變化大，連續(xù)性較差。反映了多物源、小物源、近源的沉積特征，與地質(zhì)認(rèn)識(shí)吻合。

圖9 查干凹陷烏力吉構(gòu)造帶巴二段2砂組砂巖厚度平面圖Fig.9 Sand thickness map of the Second Sand Group in the Second Section of Bayingebi Group of the Chagan Sag in Wuliji structure zone

5 結(jié) 論

（1）查干凹陷巴二段是主力生烴層系，扇三角洲沉積體環(huán)洼分布，是形成自生自儲(chǔ)油藏的主力勘探層系。

（2）扇三角洲前緣是有利沉積相帶，也是有利溶蝕相帶，油氣成藏模式為源儲(chǔ)一體—短距離側(cè)向運(yùn)移—扇三角洲前緣儲(chǔ)集—平原相封堵—高部位聚集，成藏的關(guān)鍵是儲(chǔ)層有效性。

（3）綜合利用波形相似性、頻率、能量、波阻抗屬性等地球物理信息,在地震可識(shí)別的最小等時(shí)單元內(nèi)開(kāi)展巖芯相—測(cè)井相—地震相結(jié)合的非線性地震反演和砂體綜合解釋，可以較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出巴二段砂礫巖扇體的平面分布范圍，與實(shí)鉆揭示的砂礫巖對(duì)比分析，吻合率較高。

致 謝：本文研究過(guò)程中得到中國(guó)石化中原油田公司焦大慶副總經(jīng)理、談?dòng)衩骺偟刭|(zhì)師、中原油田分公司勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研究院國(guó)殿斌院長(zhǎng)、彭君總地質(zhì)師的指導(dǎo)和幫助，研究院沉積實(shí)驗(yàn)室和物探方法室在沉積儲(chǔ)層研究方面提供了技術(shù)支持，在此一并表示感謝。

[1]衛(wèi)平生，張虎權(quán)，林衛(wèi)東，等.銀根—額濟(jì)納旗盆地油氣勘探遠(yuǎn)景[J].天然氣工業(yè)，2005，25（3）：7–10. Wei Pingsheng，Zhang Huquan，Lin Weidong，et al.Exploration prospects for oil and gas in Yingen–Ejinaqi Basin[J].Natural Gas Industry，2005，25（3）：7–10.

[2]張代生，李光云，羅肇，等.銀根—額濟(jì)納旗盆地油氣地質(zhì)條件[J].新疆石油地質(zhì)，2003，24（2）：130–133. Zhang Daisheng，Li Guangyun，Luo Zhao，et al.Characteristics of petroleum geology in Yingen–Ejinaqi Basin[J]. Xinjiang Petroleum Geology，2003，24（2）：130–133.

[3]葉加仁，楊香華.銀—額盆地查干凹陷溫壓場(chǎng)特征及其油氣地質(zhì)意義[J].天然氣工業(yè)，2003，23（2）：15–19. Ye Jiaren，Yang Xianghua.Charatieristics of the temperature and pressure fields in Chagan Sag of Yingen–Ejina Banner Basin and their petroleum geological significance[J].Natural Gas Industry，2003，23（2）：15–19.

[4]王生朗，馬維民，竺知新，等.銀根—額濟(jì)納旗盆地查干凹陷構(gòu)造-沉積格架與油氣勘探方向[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2002，24（4）：296–300. Wang Shenglang，Ma Weimin，Zhu Zhixin，et al.Structural–depositional framework and hydrocarbon exploration prospects in the Chagan Depression，the Yingen–Ejinaqi Basin[J].Petroleum Geology&Experiment，2002，24（4）：296–300.

[5]陳啟林，衛(wèi)平生，楊占龍.銀根—額濟(jì)納盆地構(gòu)造演化與油氣勘探方向[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2006，28（4）：311–315. Chen Qilin，Wei Pingsheng，Yang Zhanlong.Tectonic evolution and petroleum prospection in the Yingen–Ejina Basin[J].Petroleum Geology&Experiment，2006，28（4）：311–315.

[6]陳建平，何忠華，魏志彬，等.銀額盆地查干凹陷原油地化特征及油源對(duì)比[J].沉積學(xué)報(bào)，2001，19（2）：299–305. Chen Jianping，He Zhonghua，Wei Zhibin，et al.Geochemical characteristics of oil and source rock correlation in the Chagan Sag of Yingen–Ejinaqi Basin，NW China[J].Acta Sedimentological Sinica，2001，19（2）：299–305.

[7]陶國(guó)強(qiáng).查干德勒蘇凹陷構(gòu)造特征及油氣成藏條件[D].北京：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京），2002.

[8]王惠民，靳濤，楊紅霞.銀根盆地查干凹陷火成巖巖相特征及其識(shí)別標(biāo)志[J].新疆石油地質(zhì)，2005，26（3）：249–253. Wang Huimin，Jin Tao，Yang Hongxia.Characteristics of igneous rock lithofacies and its recognition marks in Chagan Sag，Yin′gen Basin[J].Xinjiang Petroleum Geology，2005，26（3）：249–253.

[9]王惠民，靳濤，高志前，等.查干凹陷碎屑巖儲(chǔ)集層特征及有利區(qū)帶預(yù)測(cè)[J].新疆石油天然氣，2005，1（1）：43–47. Wang Huimin，Jin Tao，Gao Zhiqian，et al.Reservoir characteristic and advantaged zones prediction of Chagan Depression[J].Xinjiang Oil&Gas，2005，1（1）：43–47.

[10]杜秀娟，劉月萍，郭莉，等.莫西莊油田三工河組油氣成藏主控因素分析[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008，30（1）：5–7. Du Xiujuan，Liu Yueping，Guo Li，et al.Main control factors of hydrocarbon accumulation in Sangonghe Reservoir，Moxizhuang Oilfield[J].Journal of Southwest Petroleum University：Science&Technology Edition，2008，30（1）：5–7.

[11]馬明福，賈贏，張春書(shū).阿爾及利亞D區(qū)塊儲(chǔ)層特征及影響因素分析[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2012，34（5）：25–30. Ma Mingfu，Jia Ying，Zhang Chunshu.Reservoir characteristic sand impact factors analysis of Block D in Algeria[J].Journal of Southwest Petroleum University：Science &Technology Edition，2012，34（5）：25–30.

[12]Surdam R C，Boese S W，Crossey L J.The chemistry of secondary porosity[J].AAPG Memoir，1984，37：127–150.

[13]Kharaka Y K，Thordsen J J，Hovorka S D，et al.Potential environmental issues of CO2storage in deep saline aquifers[J].Applied Geochemistry，2009，24（6）：1106–1112.

[14]王琪，史基安，肖立新，等.石油侵位對(duì)碎屑儲(chǔ)集巖成巖序列的影響及其與孔隙演化的關(guān)系-以塔西南坳陷石炭系石英砂巖為例[J].沉積學(xué)報(bào)，1998，16（3）：97–101. Wang Qi，Shi Ji′an，Xiao Lixin，et al.Influence of oil emplacement on diagenetic sequence of the clastic reservoir rock and it′s relationship to the rorosity evo-lution-Taking the Carboniferous quartz sandstone in southeast Tarim Depression as an example[J].Acta Sedimentological Sinica，1998，16（3）：97–101.

[15]蔡春芳，梅博文，馬亭，等.塔里木盆地有機(jī)酸來(lái)源、分布及對(duì)成巖作用的影響[J].沉積學(xué)報(bào)，1997，15（3）：103–108. Cai Chunfang，Mei Bowen，Ma Ting，et al.The source distribution of organic acids in oilfield waters and their effects on mineral diagenesis in Tarim Basin[J].Acta Sedimentological Sinica，1997，15（3）：103–108.

[16]馮永春.志丹油田南部永寧地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層特征及油氣成藏規(guī)律研究[D].西安：西安石油大學(xué)，2010.

[17]蔡春芳，王國(guó)安，何宏.庫(kù)車前陸盆地流體化學(xué)、成因與流動(dòng)[J].地質(zhì)地球化學(xué)，2000，28（1）：58–62. Cai Chunfang，Wang Guoan，He Hong.Fluid chemistry，origin and flow in Kuqa Foreland Basin[J].Geology Geochemistry，2000，28（1）：58–60.

[18]羅孝俊，楊衛(wèi)東.有機(jī)酸對(duì)長(zhǎng)石溶解度影響的熱力學(xué)研究[J].礦物學(xué)報(bào)，2001，21（2）：183–188. Luo Xiaojun，Yang Weidong.The effect of organic acid on feldspar solubility：A theremonynamic study[J].Acta Mineralogical Sinica，2001，21（2）：183–188.

[19]王長(zhǎng)城，田蒙，冉祝榮，等.通南巴構(gòu)造須四段致密砂巖優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2012，34（3）：65–70. Wang Changcheng，Tian Meng，Ran Zhurong，et al. High-quality reservoir prediction on the tight sandstone in Fourth Member of Xujiahe Formation in the Tongnanba Structure[J].Journal of Southwest Petroleum University：Science&Technology Edition，2012，34（3）：65–70.

[20]鄭天發(fā)，施澤進(jìn)，韓小俊.川東北宣漢—達(dá)縣地區(qū)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2005，32（5）：508–512. Zheng Tianfa，Shi Zejin，Han Xiaojun.Reservoir prediction technique in the Xuanhan–Daxian Area of the northeast of Sichuan，China[J].Journal of Chengdu University of Technology：Science&Technology Edition，2005， 32（5）：508–512.

編輯：張?jiān)圃?/p>

編輯部網(wǎng)址：http：//zk.swpuxb.com

Main Controlling Factors of Effective Reservoir in the Second Section of Bayingebi of Chagan Sag

Zhang Fangdong1,Wang Xuejun1,Rao Lei1,Zhou Yan1,Liu Qingwei2
1.Exploration and Development Research Institute，Zhongyuan Oilfield Branch Company，SINOPEC，Puyang，Henan 457001，China 2.Mud Logging Company，Zhongyuan Petroleum Engineering Branch，SINOPEC，Puyang，Henan 457001，China

Chagan Sag is a Mesozoic sedimentary sag，the second section of Bayingebi is the main hydrocarbon generation interval.Fan delta surrounds the sag，and the fan delta sedimentary is of coarse granularity，fast phase change and poor physical property.The main controlling factors of hydrocarbon accumulation are effective reservoir.Based on the studies of precipitation facies，diagenesis，reservoir prediction about the mechanism of effective reservoir generation and distribution，we understand that physical properties of different facies of fan delta are largely different，and plain subfacies is of high content of glutenin of matrix，poor sorting and reservoir density；outside frontal subfacies is of thin rock granularity，weak hydrodynamic，high shale content and poor reservoir physical property；in front distributary channel microfacies is fine microconglomerate and gritstone of fine sorting and low shale content.Calcium cementation compaction plays an inhibitory effect in the early diagenesis，which creates the conditions for later dissolution，and Alkaline sedimentary environment and diagenetic evolution of sedimentary are helpful to form dissolution pores.In Chagan Sag，hydrocarbon accumulation has the characteristics of oil and gas storing in frontal fan delta–plain block–close range migration in the store–the tectonic setting control.Based on the above understanding，we focus on the anatomy of the Wuliji structure zone，and make a breakthrough of the thin oil exploration in the fan delta front.

Chagan Sag；fan delta；dissolution pore；seismic facies；reservoir prediction

http：//www.cnki.net/kcms/doi/10.11885/j.issn.1674-5086.2013.12.17.03.html

張放東，1962年生，男，漢族，湖南桃江人，高級(jí)工程師，主要從事石油地質(zhì)綜合研究工作。E-mail：zfdzfdnew@163.com

王學(xué)軍，1977年生，男，漢族，遼寧錦州人，高級(jí)工程師，博士，主要從事石油地質(zhì)綜合研究工作。E-mail：bjsy_wxj@163.com

饒蕾，1988年生，女，漢族，湖北荊州人，助理工程師，主要從事石油地質(zhì)綜合研究工作。E-mail：471956549@qq.com

周艷，1987年生，女，漢族，四川江油人，助理工程師，主要從事石油地質(zhì)綜合研究工作。E-mail：411314229@qq.com

劉慶偉，1975年生，男，漢族，山東聊城人，主要從事石油地質(zhì)勘探工作。E-mail：462060290@qq.com

10.11885/j.issn.1674-5086.2013.12.17.03

1674-5086（2014）03-0035-10

TE122

A

2013–12–17 < class="emphasis_bold">網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：

時(shí)間：2014–05–21