克拉瑪依油田七東1區(qū)克下組沖積扇儲(chǔ)層構(gòu)型表征

陳玉琨，王延杰，朱亞婷，劉紅現(xiàn)，2，周玉輝，閆家寧

（1.中國石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆克拉瑪依834000；2.克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院石油工程系，新疆克拉瑪依834000；3．中國石油大學(xué)（北京）地球物理與信息工程學(xué)院，北京102200）

克拉瑪依油田七東1區(qū)克下組沖積扇儲(chǔ)層構(gòu)型表征

陳玉琨1，王延杰1，朱亞婷1，劉紅現(xiàn)1，2，周玉輝1，閆家寧3

（1.中國石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆克拉瑪依834000；2.克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院石油工程系，新疆克拉瑪依834000；3．中國石油大學(xué)（北京）地球物理與信息工程學(xué)院，北京102200）

以克拉瑪依油田七東1區(qū)下克拉瑪依組（簡稱克下組）沖積扇儲(chǔ)層為例，建立了不同級(jí)次構(gòu)型單元的地震地質(zhì)識(shí)別方法，總結(jié)了扇中多期次砂體垂向疊置界面的響應(yīng)特征及側(cè)向接觸關(guān)系，形成了地震-地質(zhì)-動(dòng)態(tài)相結(jié)合的砂體構(gòu)型空間解剖方法。研究表明，研究區(qū)存在雙物源沉積特征；扇根與扇中界面在地震剖面上表現(xiàn)為“疊瓦式”，在平面上，地震屬性表現(xiàn)為“雁列式”特征。

礫巖油藏；沖積扇儲(chǔ)層；儲(chǔ)層構(gòu)型；地震特征；克拉瑪依油田

0　引言

克拉瑪依油田七東1區(qū)下克拉瑪依組（簡稱克下組）油藏是準(zhǔn)噶爾盆地首個(gè)聚合物驅(qū)工業(yè)化應(yīng)用區(qū)塊，主要發(fā)育沖積扇沉積儲(chǔ)層，對(duì)其進(jìn)行精細(xì)的構(gòu)型表征研究是地質(zhì)研究的關(guān)鍵內(nèi)容之一［1-2］。前人已在礫巖沖積扇儲(chǔ)層沉積構(gòu)型分級(jí)與砂體疊置模式等方面取得了研究成果［3-4］，但其存在表征方法單一的缺點(diǎn)，在扇根與扇中平面范圍識(shí)別以及動(dòng)態(tài)資料的運(yùn)用方面需要進(jìn)一步攻關(guān)。筆者在儲(chǔ)層構(gòu)型分級(jí)次表征的基礎(chǔ)上，利用井-震聯(lián)合的方法，進(jìn)一步完善儲(chǔ)層構(gòu)型表征技術(shù)，以期更好地為礫巖油藏的開發(fā)方案調(diào)整、深部調(diào)剖及三次采油服務(wù)。

1　地質(zhì)概況

克拉瑪依油田七東1區(qū)構(gòu)造上位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣克-烏逆掩斷裂帶白堿灘段下盤，是一個(gè)四周被斷裂切割成似菱形的封閉斷塊油藏。七東1區(qū)三疊系克下組不整合沉積在石炭系之上，上部沉積的地層為三疊系上克拉瑪依組。克下組內(nèi)部發(fā)育2套穩(wěn)定分布的泥巖標(biāo)志層，分別命名為R5和R6。以R6標(biāo)志層為界將克下組劃分S6和S7共2個(gè)砂層組，并可以細(xì)分為S61，S62，S63，S71，S72-1，S72-2，S72-3，S73-1，S73-2，S73-3，S74-1和S74-2共12個(gè)單層，主力油層為S72，S73和S74（圖1）。

七東1區(qū)克下組儲(chǔ)層巖性主要為含礫粗砂巖、砂礫巖與砂質(zhì)礫巖，成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度均較低；分選差—中等，以次棱角狀和棱角狀為主；儲(chǔ)層礦物以石英和斜長石為主，其次為鉀長石，儲(chǔ)層巖屑含量高，體積分?jǐn)?shù)為11%～73%，成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度均較低，反映了近源短距離搬運(yùn)和快速堆積的沉積特征。泥巖以灰色和棕紅色為主，反映了干旱氧化的沉積環(huán)境。巖心觀察發(fā)現(xiàn)，七東1區(qū)克下組沉積自下而上，巖性由礫巖和砂礫巖過渡為粗砂巖與中細(xì)砂巖，表現(xiàn)為向上變細(xì)的正旋回特征；沉積構(gòu)造由洪積層理過渡為交錯(cuò)層理。

圖1　克拉瑪依油田七東1區(qū)克下組地層綜合柱狀圖Fig.1　Comprehensive stratigraphic column of Lower Karamay Formation in east district 7（1）of Karamay Oilfield

2　構(gòu)型要素分級(jí)及特征

克拉瑪依油田七東1區(qū)克下組沉積是在古生界變質(zhì)巖-火成巖風(fēng)化殼上快速沉積的一套較厚的山麓洪積相砂礫巖體，地層厚度為60～120 m。研究區(qū)克下組沉積自下而上由扇根外帶沉積逐漸過渡為扇緣沉積，按照吳勝和等［3-4］沖積扇構(gòu)型分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)沉積背景、巖礦特征和層理變化，對(duì)其構(gòu)型級(jí)次進(jìn)行了劃分（表1）。

表1　克拉瑪依油田七東1區(qū)克下組沉積構(gòu)型劃分及電性特征Table 1　Characteristics of architecture elements and electric properties of Lower Karamay Formation in east district 7（1）of Karamay Oilfield

不同級(jí)次構(gòu)型單元的主要沉積砂體特征如下：

（1）扇根片流礫石體為洪峰期快速堆積而成的席狀沉積物，巖性以礫巖和砂礫巖為主，分選與磨圓均差，礫石結(jié)構(gòu)成熟度和成分成熟度均較低，發(fā)育洪積層理，表現(xiàn)為薄層間無明顯的層理面，由多次結(jié)構(gòu)和成分均不同的洪積物疊覆而成的成層性沉積構(gòu)造，具有強(qiáng)的剖面非均質(zhì)性。

（2）扇中辮流水道沉積是在漫流細(xì)粒沉積背景下，水道多期下切形成的復(fù)合砂帶，巖性以砂礫巖和含礫粗砂巖為主，分選較好，磨圓中等，礫石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%～60%，發(fā)育平行層理、交錯(cuò)層理及水道底部滯留礫石疊瓦構(gòu)造，具有明顯的牽引流水道沖刷充填特征。Rt曲線表現(xiàn)為鐘形或箱形，巖性較粗，為細(xì)—小礫巖相和粗砂巖相，泥質(zhì)含量較低，分選較好，厚度較大（一般大于2 m）。

（3）扇緣徑流水道沉積是扇中辮流水道的發(fā)散延續(xù)，為整個(gè)沖積扇優(yōu)勢(shì)砂體中水流能量最弱，以及沉積物最細(xì)的部分，巖性以中細(xì)砂巖為主，個(gè)別以粗砂巖為主，偶見砂礫成分。Rt曲線呈指狀，剖面上表現(xiàn)為厚層泥巖夾薄砂巖透鏡體。

（4）漫流砂體和漫流細(xì)粒沉積。漫流砂體沉積巖性主要為含泥中砂巖、中細(xì)砂巖和粉砂巖，其特征為單層較薄，一般小于0.5 m，Rt曲線呈指狀尖峰。漫流細(xì)粒沉積巖性主要為棕紅色泥巖和泥質(zhì)粉砂巖，常見塊狀層理與砂紋層理，局部質(zhì)純泥巖可見水平層理。

圖2　克拉瑪依油田七東1區(qū)克下組地震剖面（a）及砂體厚度平面圖（b）Fig.2　Seismic profile（a）and sand body thickness（b）of Lower Karamay Formation in east district 7（1）of Karamay Oilfield

3　分級(jí)次儲(chǔ)層構(gòu)型表征

3.1五級(jí)構(gòu)型單元分布特征

五級(jí)構(gòu)型單元為單一扇體級(jí)次內(nèi)部扇根和扇中等不同沉積亞相。本文五級(jí)構(gòu)型單元的識(shí)別過程主要包括2個(gè)步驟。

（1）單一扇體的識(shí)別

根據(jù)克拉瑪依油田七東1區(qū)克下組砂礫巖厚度分布圖及地震剖面反映的沉積界面（圖2）可知，克下組從西至東砂體厚度變薄再變厚，可以較清晰地反映油藏北東部存在雙物源的沉積特征。

綜合研究區(qū)的砂體厚度分布、地震響應(yīng)特征及巖心分析，認(rèn)為其砂體主要受北西物源控制，在東部受北西和北東方向雙物源影響，主要發(fā)育2條單一扇體。井間示蹤劑的分析資料也證明了這一認(rèn)識(shí)。

示蹤劑測(cè)試通常反映的是井組內(nèi)部砂體連通情況在生產(chǎn)壓差下的總體滲流特征，平面上不同區(qū)塊示蹤劑見劑曲線類型、示蹤劑最高峰值見劑速度及見效方向的差異，可以總體反映五級(jí)構(gòu)型單元平面的分區(qū)特征。扇體A以偏態(tài)寬峰為主，峰值平均突破速度為10 m/d，見效方向占比為39%；扇體B以正態(tài)窄峰為主，峰值平均突破速度為6 m/d，見效方向占比為35%；交會(huì)區(qū)則以正態(tài)寬峰為主，峰值突破速度為3 m/d，見效方向占比為18%。

（2）扇根和扇中的識(shí)別

扇根和扇中的巖性、電性及組合關(guān)系差異前人已經(jīng)進(jìn)行了深入研究［5-6］，但是在實(shí)際應(yīng)用中，如何識(shí)別扇根和扇中的平面分界位置，一直是個(gè)難題。本次研究通過地震正演來識(shí)別扇根和扇中的平面分界線。地震正演是根據(jù)已知的模式來判斷地震反射特征，并與實(shí)際地震剖面對(duì)照，進(jìn)而反推地質(zhì)體的形態(tài)及界面特征［7-8］。

由地質(zhì)研究可知，扇根砂礫巖密度為2.45 g/cm3，地震縱波速度為2800m/s；扇中砂巖密度為2.3g/cm3，地震縱波速度為2 700 m/s；正演主頻設(shè)置為40 Hz。模型設(shè)置帶構(gòu)造傾角和不帶構(gòu)造傾角2種模式。根據(jù)地震正演結(jié)果（圖3）可知，地震反射波形受構(gòu)造傾角的影響相對(duì)較小，其主要受砂體厚度及扇根與扇中界面的影響。

圖3　不同巖性組合及構(gòu)造傾角條件下地震正演剖面對(duì)比Fig.3　Comparison of seismic forward sections with different lithological composition and structural dip angle

分析實(shí)際地震剖面（圖4）可知，同相軸分叉實(shí)際是由扇根和扇中巖性突變?cè)斐傻模谄矫婧推拭嫔暇汕逦乜吹接捎谏润w退積，扇根和扇中分界處同相軸分叉位置不斷后退的現(xiàn)象。因此，針對(duì)退積型沖積扇扇根和扇中的分界線，可以總結(jié)其地震響應(yīng)特征為：剖面上波形呈“疊瓦式”，平面上地震屬性（振幅）呈垂直于物源的“雁列式”。

圖4　克拉瑪依油田七東1區(qū)克下組扇根與扇中界面識(shí)別圖Fig.4　The interface between the mid-fan and the root-fan of Lower Karamay Formation in east district 7（1）in Karamay Oilfield

3.2四級(jí)構(gòu)型單元要素分析

四級(jí)構(gòu)型單元要素分析以扇中的辮流水道為例來說明。

3.2.1垂向分期

通過對(duì)七東1區(qū)巖心及其巖-電特征的綜合分析，垂向分期表現(xiàn)為3種模式（表2）。

表2　克拉瑪依油田七東1區(qū)克下組扇中水道垂向分期類型的電測(cè)曲線及巖心響應(yīng)Table 2　Electronic logging curves and core response of the vertical stage of mid-fan channel of Lower Karamay Formation in east district 7（1）in Karamay Oilfield

（1）砂-泥-砂接觸模式。該種模式在研究區(qū)所有井中占比為35.2%。其巖性表現(xiàn)為砂-泥-砂的組合接觸關(guān)系，測(cè)井曲線特征表現(xiàn)為Rt和SP曲線均回返明顯。

（2）砂-砂接觸模式。該種模式在研究區(qū)所有井中占比為42.1%。其巖性表現(xiàn)為砂-砂的組合接觸關(guān)系，沉積界面特征清晰，存在明顯的粒度變化；測(cè)井曲線特征表現(xiàn)為Rt無明顯回返，SP曲線存在明顯拐點(diǎn)。

（3）砂-泥接觸模式。該種模式在研究區(qū)所有井中占比為21.6%。其巖性自下而上由砂巖變?yōu)槟鄮r或者泥巖變?yōu)樯皫r，接觸面表現(xiàn)為砂-泥接觸關(guān)系；測(cè)井曲線特征表現(xiàn)為2期沉積的Rt及SP均具有顯著差異。

3.2.2側(cè)向分期

研究區(qū)扇中構(gòu)型要素之間的側(cè)向邊界通常表現(xiàn)為3種樣式，即頂面相對(duì)高程差、水道間細(xì)粒沉積以及不同期次厚度及曲線特征差異。利用測(cè)井資料可以較好地在井間確定是否存在界面，然而存在高程差時(shí)，不能有效地解決是否連通的問題。本文利用地震資料［9-12］，通過井-震聯(lián)合識(shí)別單砂體接觸關(guān)系，可以較好地識(shí)別井間砂體是否連通的問題。

在構(gòu)型界面識(shí)別方面，主要的判別步驟為平面屬性預(yù)判、地質(zhì)剖面論證和地震剖面確定3個(gè)步驟。首先根據(jù)地震屬性可以預(yù)測(cè)不同期次砂體的界面位置［圖5（a）］，進(jìn)一步根據(jù)測(cè)井資料可以判斷2期砂體存在顯著的高程差，但不能確定2期砂體是否連通［圖5（b）］，而波阻抗反演可以清晰地反映2期砂體之間是否連通［圖5（c）］。同時(shí)，結(jié)合測(cè)井曲線解釋的辮狀河道、砂壩的構(gòu)型界面以及地震屬性值的差異，可綜合判斷構(gòu)型界面的平面展布特征。

3.2.3空間約束

以側(cè)向劃界的剖面成果為紐帶，綜合利用二維視窗進(jìn)行任意剖面在平面上的組合關(guān)系，可以清晰地反映出不同期次水道的疊置及平面關(guān)系，實(shí)現(xiàn)砂體的空間表征（圖6）。從圖6可以看出，紅色多邊形為剖面砂體連通成果的平面顯示，粉紅色虛線框多邊形和淺綠色多邊形為不同類型單一河道的平面范圍，通過這種多條剖面的平面顯示，可以清晰地反映出不同期次單河道的側(cè)向拼接關(guān)系。

圖5　井-震聯(lián)合識(shí)別砂體側(cè)向界面示意圖Fig.5　Schematic diagram of lateral interface of sand body with well-seismic conformity

圖6　空間約束單一河道分布示意圖Fig.6　Sketch map of spatial constraint on a single channel

4　結(jié)論

（1）克拉瑪依油田七東1區(qū)克下組在油藏東部存在雙物源，砂體主要受北西物源控制，局部受北東物源影響。

（2）扇根和扇中分界面的地震反射特征為：地震剖面上表現(xiàn)為“疊瓦式”，平面上地震屬性表現(xiàn)為“雁列式”。

（3）克拉瑪依油田七東1區(qū)克下組扇中不同期次砂體的垂向疊置可分為砂-泥-砂、砂-砂和砂-泥等3種接觸模式；側(cè)向砂體界面地震地質(zhì)識(shí)別方法為地震平面屬性預(yù)判、測(cè)井剖面論證和反演剖面確定等3個(gè)步驟。

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圖版Ⅰ

圖版Ⅰ說明：克拉瑪依油田七東1區(qū)克下組沖積扇不同沉積主體巖心差異。1.泥礫粗砂巖，泥礫直徑為2～15 mm，T71740井，1 213.88 m小層，巖心照片；2.小礫巖，分選與磨圓均好，石英含量高，肉眼可見，粒徑為2～3 mm，T71839井，1 405.86 m，小層，巖心照片；3.礫石碎屑和石英顆粒，粒徑2～5 mm，粒徑為1～3 mm，T71807井，1 410.00 m，巖屑錄井照片

（本文編輯：李在光）

Architecture characterization of alluvial fan reservoir of Lower Karamay Formation in east district 7（1）of Karamay Oilfield

Chen Yukun1，Wang Yanjie1，Zhu Yating1，Liu Hongxian1，2，Zhou Yuhui1，Yan Jianing3
（1.Research Institute of Exploration and Development，PetroChina Xinjiang Oilfield Company，Karamay 834000，Xinjiang，China；2.Department of Petroleum Engineering，Karamay Vocational&Technical College，Karamay 834000，Xinjiang，China；3.College of Geophysics and Information Engineering，China University of Petroleum，Beijing 102200，China）

Taking alluvial fan reservoir of Lower Karamay Formation in the east district 7（1）as an example，this paper established identification method of architecture element grades，summarized the response characteristics of the vertical superimposed interface of multiple phase sand bodies and the lateral contact relation in mid-fan，and formed seismicgeologic-dynamic combination technique for the sand body architecture space dissection.The results show that the sedimentsourceinthestudyareahastwodirections，andtheseismicwaveformsoftheinterfacearebetweentheroot-fan andmid-fan，ofwhichtheseismicattributesisimbricatedinlateralandparallelinhorizontal.

conglomerate reservoirs；alluvial fan reservoir；reservoir architecture；seismic attributes；Karamay Oilfield

TE122.2

A

1673-8926（2015）05-0092-06

2015-05-21；

2015-07-03

中國石油天然氣股份有限公司重大科技專項(xiàng)“砂礫巖提高采收率技術(shù)研究與應(yīng)用”（編號(hào)：2014E-34-07）資助

陳玉琨（1983-），男，博士，工程師，主要從事油氣儲(chǔ)層地質(zhì)方面的研究工作。地址：（834000）新疆克拉瑪依市準(zhǔn)噶爾路32號(hào)新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院。E-mail：cyk_117@petrochina.com.cn。