東營凹陷北部陡坡帶中段Es4近岸水下扇有效儲(chǔ)層評(píng)價(jià)

康晏

（中國石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東東營257015）

東營凹陷北部陡坡帶中段Es4近岸水下扇有效儲(chǔ)層評(píng)價(jià)

康晏

（中國石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東東營257015）

以東營凹陷北部陡坡帶中段勝坨地區(qū)Es4為例，探討了近岸水下扇砂礫巖有效儲(chǔ)層發(fā)育的控制因素和分布規(guī)律。通過井震結(jié)合來研究該區(qū)砂礫巖扇體扇根寬度與基巖面坡角和儲(chǔ)層埋深之間的線性關(guān)系，發(fā)現(xiàn)隨著埋深的增加和基巖面坡角變陡，扇根變寬；并根據(jù)砂礫巖扇體扇中和扇根地震反射特征的差異，在平面上確定儲(chǔ)層根部的發(fā)育邊界，結(jié)果表明沙四段砂礫巖扇體扇根寬度范圍在200～750 m。根據(jù)該區(qū)的巖性電性解釋模板及孔隙度、滲透率正逆累積曲線來確定該區(qū)有效儲(chǔ)層的巖性和電性標(biāo)準(zhǔn)，最終通過多重因素刻畫砂礫巖扇體有效儲(chǔ)層的發(fā)育區(qū)和發(fā)育規(guī)模，發(fā)現(xiàn)該區(qū)有效儲(chǔ)層的分布主要受控于砂礫巖扇體的埋深和沉積相帶，有效儲(chǔ)層主要發(fā)育在近岸水下扇扇中亞相。

陡坡帶；砂礫巖扇體；近岸水下扇；有效儲(chǔ)層；儲(chǔ)層評(píng)價(jià)

1 儲(chǔ)層評(píng)價(jià)概述

東營凹陷北部陡坡帶一直是濟(jì)陽坳陷勘探增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要領(lǐng)域之一。該區(qū)具臺(tái)階式的基底特征，受陳南斷層、勝北斷層及其次級(jí)斷層的切割使得沙河街組沙三、沙四段砂礫巖扇體儲(chǔ)層復(fù)雜化，其沉積類型主要有近岸水下扇和濁積巖（圖1），陡坡帶砂礫巖扇體屬于近源快速沉積，由多期扇體疊置而成，沉積厚度變化大，巖相變化快，沉積環(huán)境復(fù)雜，成巖現(xiàn)象豐富，儲(chǔ)層非均質(zhì)性比較強(qiáng)，是近年來儲(chǔ)層和成藏研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。根據(jù)目前的研究現(xiàn)狀[1-3]，砂礫巖扇體儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的難點(diǎn)主要有兩個(gè)：其一是有效儲(chǔ)層的測(cè)井解釋和儲(chǔ)層物性下限的判識(shí)；其二是有效儲(chǔ)層發(fā)育的影響因素和有效儲(chǔ)層的分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)。

圖1 勝坨地區(qū)Es4沉積相圖Fig.1 Sedimentary facies of Es4in Shengtuo area

本次研究主要針對(duì)Es4位于上升盤的近岸水下扇，結(jié)合目前陡坡帶砂礫巖扇體研究的最新成果[4-7]，通過井震結(jié)合分析來確定該區(qū)砂礫巖扇體的扇根寬度及砂礫巖扇體的亞相展布。通過對(duì)該區(qū)Es4巖性的物性統(tǒng)計(jì)分析建立該區(qū)有效儲(chǔ)層的巖性電性判識(shí)標(biāo)準(zhǔn)，并以此標(biāo)準(zhǔn)來統(tǒng)計(jì)該區(qū)鉆遇Es4井的有效儲(chǔ)層，進(jìn)而分析Es4有效儲(chǔ)層平面展布情況，最終通過多重因素的疊合分析來研究其儲(chǔ)層發(fā)育規(guī)模。

2 砂礫巖扇體扇根的刻畫

圖3 勝坨地區(qū)Es4扇根寬度（H）與埋深（D）及與基巖面坡角（α）關(guān)系Fig.3 Relation between fan root width（H）with buried depth（D）and bedrock slope angle（α）in Shengtuo area

以往的研究發(fā)現(xiàn)，陡坡帶砂礫巖扇體內(nèi)普遍存在一個(gè)具穿時(shí)特征的致密帶，該致密帶靠近基巖面，因此稱為砂礫巖扇體扇根[8]。砂礫巖體扇根部分是砂礫巖扇體在近物源區(qū)儲(chǔ)層與非儲(chǔ)層之間的分界，扇根在油氣成藏過程中起到了側(cè)向封堵的作用，有利于圈閉的形成，其寬度隨地層深度和基巖面傾角改變而發(fā)生變化。以過坨167井剖面為例（圖2），從地震剖面上反映的砂礫巖扇體的包絡(luò)面來看，坨167井分別鉆遇近岸水下扇扇端、扇中和扇根部分。根據(jù)該井的錄井資料和測(cè)井資料可知，其扇端部分巖性主要為泥質(zhì)砂巖，電阻率曲線呈后積式齒形；其扇中巖性為含礫砂巖，電阻率特征為齒化箱形；扇根巖性為中礫巖，電阻率特征前積式齒形。其它探井的統(tǒng)計(jì)分析也表明，砂礫巖扇體位于扇根前方的扇中亞相巖性一般以含礫砂巖、礫狀砂巖為主，其電性特征為齒化箱形，其物性相對(duì)較好。Es4鉆遇扇中的砂礫巖孔隙度一般高于6%，滲透率高于1×10－3μm2，巖性致密，風(fēng)化程度中等，分選性中等—差，最大粒徑1.8 mm，一般粒徑為0.25～1 mm，磨圓度為次棱角狀，支撐方式為顆粒式，接觸方式以線—點(diǎn)和點(diǎn)—線為主，膠結(jié)類型以孔隙為主，其孔隙結(jié)構(gòu)為粒間孔分布不均，是油氣成藏的有利相帶。扇根的巖性一般為礫巖和中礫巖，其電性特征為前積式齒形，物性和含油性差。Es4鉆遇扇根的砂礫巖孔隙度一般低于3%，滲透率低于0.1×10－3μm2，巖性致密，風(fēng)化程度中等，分選性較差，最大粒徑2.4 mm，一般粒徑為不等粒，磨圓度為次棱角狀，支撐方式為顆粒式，接觸方式以線—點(diǎn)和點(diǎn)—線為主，膠結(jié)類型以孔隙或連晶，其孔隙結(jié)構(gòu)為粒間孔分布不均，一般為非儲(chǔ)層，在油氣成藏過程中起到封堵油氣的作用。位于扇端的巖性泥質(zhì)含量增高，主要巖性為泥質(zhì)砂巖，泥質(zhì)粉砂巖，細(xì)砂巖等，其電性特征為后積式齒形，其物性較差，位于有效儲(chǔ)層的發(fā)育邊界。從砂礫巖扇體的地震反射特征來看，近岸水下扇扇中普遍具中強(qiáng)反射特征，連續(xù)性較好，而其扇根的反射則雜亂或平行于基巖面。結(jié)合勝坨地區(qū)其他已鉆探井，根據(jù)上述特征利用地震剖面對(duì)勝坨—利津地區(qū)沙四段近岸水下扇扇根寬度（H）與埋深（D）的關(guān)系，以及沙四段近岸水下扇扇根寬度（H）與基巖面坡角（α）的關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，作出勝坨地區(qū)Es4近岸水下扇扇根寬度（H）與埋深（D）和扇根寬度（H）與基巖面坡角（α）關(guān)系的相關(guān)性曲線（圖3），表明隨著埋深增加，扇根寬度也增加，隨著基巖面坡角變陡，扇根寬度也增加，沙四段近岸水下扇扇根寬度范圍大約在200～750 m。

3 儲(chǔ)層電性判識(shí)標(biāo)準(zhǔn)及物性下限

砂礫巖扇體有效儲(chǔ)層的判識(shí)標(biāo)準(zhǔn)一直是儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的難點(diǎn)，隨著勘探進(jìn)程的深入和勘探開發(fā)工程技術(shù)的進(jìn)步，一些過去認(rèn)為是非儲(chǔ)層的砂礫巖扇體，通過壓裂試油也獲得了工業(yè)油流，由于取心資料有限，對(duì)有效儲(chǔ)層在更為精細(xì)的尺度上發(fā)育規(guī)律的研究就成為了難點(diǎn)，以Es4為例，對(duì)該區(qū)有效儲(chǔ)層的判識(shí)主要通過以下幾個(gè)方面的研究。

3.1 巖性特征

從Es4主要巖石類型統(tǒng)計(jì)分析來看，勝坨地區(qū)砂礫巖扇體的主要巖石類型為礫巖、礫狀砂巖、含礫砂巖、粗砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、含礫泥質(zhì)砂巖和泥質(zhì)砂巖。通過統(tǒng)計(jì)該區(qū)重點(diǎn)井取心井段的含油性特征，表明儲(chǔ)層巖性以礫狀砂巖—含礫砂巖為主，占58.6%，含油性下限為油斑以上，通過對(duì)該區(qū)試油結(jié)果和巖性特征的統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)獲得工業(yè)油氣的有效巖性主要為：礫狀砂巖、含礫砂巖、粗砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖。

3.2 電性標(biāo)準(zhǔn)

圖4 勝坨地區(qū)Es4有效厚度電性圖版Fig.4 Effective thickness electric chart of Es4in Shengtuo area

由于砂礫巖扇體巖石堆積雜亂，非均質(zhì)性強(qiáng)，不同地區(qū)母巖成分各異，這直接影響了儲(chǔ)層的電性特征，導(dǎo)致儲(chǔ)層電阻率受到巖性的影響較大，同時(shí)由于各個(gè)地區(qū)砂礫巖扇體地層水礦化度的不同也影響到儲(chǔ)層電阻率的判識(shí)。該區(qū)巖性母巖以片麻巖為主，因此該區(qū)圍巖電阻率偏高，范圍在6～70 Ω，地層水礦化度一般在8 000～20 000 mg/L，水型一般為CaCl2，較高的地層水礦化度使得儲(chǔ)層電阻率相對(duì)于圍巖不是很高，影響到對(duì)儲(chǔ)層的準(zhǔn)確解釋。對(duì)該區(qū)Es4重點(diǎn)井的測(cè)井曲線進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合巖性電性四性關(guān)系，發(fā)現(xiàn)該區(qū)砂礫巖扇體儲(chǔ)層電性總體上具有以下特點(diǎn)：自然電位高幅度異常，密度中高值、聲波時(shí)差中低值，電阻率中高值，微電極曲線平緩。通過對(duì)該區(qū)重點(diǎn)井試油情況、感應(yīng)電阻率和聲波時(shí)差的統(tǒng)計(jì)分析，得到了勝坨地區(qū)沙四段有效厚度電性圖版（圖4），該區(qū)有效儲(chǔ)層電性標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)電阻率RT≥5 Ω·m，聲波時(shí)差A(yù)C為60～75 μs/ft，根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)可對(duì)研究區(qū)內(nèi)鉆遇探井進(jìn)行有效儲(chǔ)層厚度和物性進(jìn)行重新解釋和統(tǒng)計(jì)。

3.3 儲(chǔ)層物性下限

根據(jù)測(cè)井二次解釋結(jié)果，對(duì)勝坨地區(qū)Es4沙四段砂礫巖扇體有效儲(chǔ)層（主要為礫狀砂巖、含礫砂巖、含礫粉細(xì)砂巖、細(xì)砂巖，解釋結(jié)果為干層以上）和非有效儲(chǔ)層（巖性主要為礫巖、含泥砂巖、含灰質(zhì)砂巖、粉砂巖，解釋結(jié)果為干層）的孔隙度和滲透率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，根據(jù)該區(qū)Es4有效儲(chǔ)層的正累積曲線和非有效儲(chǔ)層的逆累積曲線分析，該區(qū)儲(chǔ)層物性下限（圖5），認(rèn)為沙四段砂礫巖扇體孔隙度下限為5.5%，滲透率下限為0.8×10－3μm2。該區(qū)根據(jù)試油結(jié)果得到的儲(chǔ)層孔隙度下限為6%，高于正逆累計(jì)曲線得到的儲(chǔ)層物性下限，考慮到探井在試油過程中一般選取油氣顯示級(jí)別較高，儲(chǔ)層物性較好的層段，因此，將正逆累計(jì)曲線得到的儲(chǔ)層物性下限作為解釋有效儲(chǔ)層物性標(biāo)準(zhǔn)符合實(shí)際情況。

4 綜合分析確定砂礫巖扇體有效儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)

圖5 勝坨地區(qū)Es4砂礫巖扇體孔隙度滲透率正逆累積曲線Fig.5 Porosity and permeability forward and reverse cumulative curve of gravel fans reservoir of Es4in Shengtuo area

該區(qū)Es4砂礫巖的母巖主要為片麻巖，砂礫巖灰質(zhì)含量由西往東逐漸減小，砂礫巖主要由石英、長石、巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖、云母和泥質(zhì)雜基組成，其中石英含量10%～35%，長石含量22%～40%，巖漿巖含量2%～10%，變質(zhì)巖含量10%～35%，沉積巖含量4%～25%，云母含量0%～5%，泥質(zhì)雜基含量2%～5%，反映其成分成熟度較低；砂礫巖較粗，一般粒徑為1.8 mm，最大為2.4 mm，以含礫砂巖和礫狀砂巖為主，巖石致密，風(fēng)化程度中等，分選性差；磨圓度次棱狀，顆粒支撐，接觸關(guān)系線接觸為主，膠結(jié)類型主要為孔隙式，反映結(jié)構(gòu)成熟度較低。黏土礦物以伊利石為主，泥巖及砂巖中黏土礦物的混層比為20%左右，Ro為0.50%～0.80%，綜合判斷其成巖階段處于中成巖A期，成巖作用主要有長石的溶蝕、晚期碳酸鹽膠結(jié)、石英次生加大、伊利石綠泥石膠結(jié)作用。從平面上來看，隨著砂礫巖扇體的埋深由西到東逐漸變淺，砂巖含量由西到東逐步變大，砂礫巖的總厚度由東到西逐步變大，砂礫巖扇體的孔隙度和滲透率也逐步變好，而砂礫巖扇體扇根的寬度也逐步變窄?？傮w上呈現(xiàn)出砂礫巖扇體規(guī)模越大，坡度越緩，扇中越寬，有效儲(chǔ)層的面積和厚度逐步增大的規(guī)律?？紫抖扰c滲透率在平面上的變化由于受資料采樣點(diǎn)的局限，非有效儲(chǔ)層的取心資料較少，加上陡坡砂礫巖扇體物性變化較快，因此，砂礫巖扇體在平面上的物性變化的描述較為困難，主要依據(jù)單井的試油資料和測(cè)井資料，在平面上根據(jù)單井資料的孔隙度、滲透率、儲(chǔ)層厚度等多種數(shù)據(jù)綜合得到的有效儲(chǔ)層厚度來反映儲(chǔ)層在平面上的變化特征。結(jié)合該區(qū)Es4沉積相、砂礫巖扇體扇根邊界、砂礫巖扇體有效儲(chǔ)層等值圖、砂礫巖扇體物性等值圖，進(jìn)行疊合分析，最終做出砂礫巖扇體綜合評(píng)價(jià)（圖6）。表明砂礫巖扇體的發(fā)育規(guī)模、儲(chǔ)層在砂礫巖扇體內(nèi)所處的相帶以及儲(chǔ)層埋深是影響有效儲(chǔ)層發(fā)育的主控因素。近岸水下扇砂礫巖扇體的有效儲(chǔ)層主要發(fā)育在砂礫巖扇體扇中亞相，砂礫巖扇體所處地層的基巖面越緩，砂礫巖扇體發(fā)育規(guī)模越大，則有效儲(chǔ)層的厚度越大。通過明確近岸水下扇砂礫巖扇體有效儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)和發(fā)育規(guī)模，為成藏規(guī)模的研究打下了基礎(chǔ)。

圖6 東營北部陡坡帶中西段Es4沙四純下亞段綜合評(píng)價(jià)Fig.6 Comprehensive evaluation for lower Es4of actic region in Northern Dongying

5 結(jié)論

通過陡坡帶砂礫巖扇體有效儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的研究，東營北部陡坡帶中西段Es4砂礫巖扇體儲(chǔ)層具有如下特征：

1）隨著砂礫巖扇體埋深增加和基巖面坡角變陡，砂礫巖扇體扇根寬度增加，Es4扇根寬度范圍大約在200～750 m，近岸水下扇有效儲(chǔ)層一般發(fā)育在砂礫巖扇體扇中亞相。

2）砂礫巖扇體有效儲(chǔ)層巖性主要為礫狀砂巖、含礫砂巖、粗砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖。含油級(jí)別在油斑（包括油斑）以上。有效儲(chǔ)層的電性標(biāo)準(zhǔn)：勝坨地區(qū)有效儲(chǔ)層電性標(biāo)準(zhǔn)RT≥5 Ω·m，利津地區(qū)有效儲(chǔ)層電性標(biāo)準(zhǔn)為RT≥3 Ω·m，聲波時(shí)差值范圍為60～75 μs/ft，東營北部陡坡帶中西段Es4砂礫巖扇體孔隙度下限為5.5%，滲透率下限為0.8×10－3μm2。

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（編輯：楊友勝）

Evaluation for near shore subaqueous fans effective reservoir of Es4at the middle steep slope in Northern Dongying depression

Kang Yan
(Institute of Geological Sciences,Shengli Oilfield Company,SINOPEC,Dongying,Shandong 257015,China)

Based on Es4of Shengtuo area in the middle steep slope of Northern Dongying depression,control factors and distribu?tion rule of the effective reservoir of near shore gravel fans were discussed.By the combination of well-log and seismic data,the lin?ear relation of fan root width with bedrock slope angle and buried depth was researched to find that the fan root became wider with the increasing of the buried depth and the steepening of the bedrock slope angle.Meanwhile,according to the difference of the seis?mic reflection of mid-fan and fan root,the development edge of fan root was found in plane.The result showed that the fan root width was about 200～750 m.On the basis of the lithological electrical explain template and porosity,permeability forward and re?verse cumulative curve,the lithology and the electrical standards in this area were defined.Finally,description of the development area and the development scale of the effective reservoir of the gravel fan by multi factors helped to find that the effective reservoir distribution of this area mainly depended on the buried depth and the sedimentary facies of the gravel fan,and the effective reser?voir mainly developed in middle near shore under water fan.

steep slope,gravel fan,near shore subaqueous fans,effective reservoir,reservoir evaluation

TE122.2

A

2014-11-26。

康晏（1977—），男，工程師，碩士，石油地質(zhì)。

中國石化科研攻關(guān)課題“東營凹陷陡坡砂礫巖體成巖圈閉有效性評(píng)價(jià)”（P10010）。