東辛油田營13斷塊辮狀河儲層構(gòu)型模式

劉 衛(wèi)，路智勇，牛栓文

（1.中國石化勝利油田分公司東辛采油廠，山東東營257061；2.中國石化勝利油田分公司博士后科研工作站，山東東營257002；3.中國石化勝利油田分公司魯明油氣勘探開發(fā)公司，山東東營257000）

東辛油田營13斷塊辮狀河儲層構(gòu)型模式

劉 衛(wèi)1，2，路智勇1，牛栓文3

（1.中國石化勝利油田分公司東辛采油廠，山東東營257061；2.中國石化勝利油田分公司博士后科研工作站，山東東營257002；3.中國石化勝利油田分公司魯明油氣勘探開發(fā)公司，山東東營257000）

為明確辮狀河沉積體系不同級別的建筑結(jié)構(gòu)特征，更好地指導(dǎo)開發(fā)調(diào)整和剩余油挖潛，在河流相沉積界面分級體系的指導(dǎo)下，將東辛油田營13斷塊辮狀河沉積分為6級儲層構(gòu)型界面，并確定3—6級儲層構(gòu)型界面的成因及分布特征。根據(jù)儲層構(gòu)型界面的級別不同，通過層序地層學(xué)分析、河道砂體疊置模式分析、儲層構(gòu)型要素分類及心灘壩內(nèi)部解剖等多種方法，將研究區(qū)辮狀河儲層構(gòu)型模式由大到小劃分為辮狀河復(fù)合砂體、河道砂體、河道砂體內(nèi)部及心灘壩內(nèi)部4種不同級別。營13斷塊東二段發(fā)育4期辮狀河復(fù)合砂體，可以劃分為深切大面積疊置型、淺切小面積疊置型、非下切交錯疊置型、非下切層狀疊置型以及孤立型共5類辮狀河河道砂體儲層構(gòu)型模式。在辮狀河河道砂體內(nèi)部發(fā)育河道充填、順流增生、砂質(zhì)底形、砂席和溢岸細(xì)粒沉積共5種儲層構(gòu)型要素，而心灘壩由辮狀河河道砂體內(nèi)部最重要的順流增生構(gòu)型要素構(gòu)成，其內(nèi)部儲層構(gòu)型呈現(xiàn)明顯的順流加積特征。

辮狀河 儲層構(gòu)型界面 儲層構(gòu)型模式 儲層構(gòu)型要素 心灘壩

辮狀河儲層是碎屑巖沉積中重要的儲層類型之一，自河流相沉積界面分級體系［1］及儲層構(gòu)型要素分析法［2］提出以來，中外學(xué)者對辮狀河儲層的地質(zhì)模式及層次界面進(jìn)行了廣泛的研究［3-5］。綜合來看，目前辮狀河儲層構(gòu)型研究仍局限于對其沉積模式的研究［6-11］以及利用密井網(wǎng)條件對辮狀河心灘壩沉積的構(gòu)型解剖［12-16］，缺乏對辮狀河儲層沉積界面及儲層構(gòu)型模式的系統(tǒng)研究。為此，筆者針對東辛油田營13斷塊東營組二段（東二段）2—4砂層組辮狀河沉積，以儲層構(gòu)型理論和層次分析方法為指導(dǎo)，利用層序地層學(xué)分析、河道砂體疊置模式分析、儲層構(gòu)型要素分類以及心灘壩內(nèi)部解剖等多種方法，劃分辮狀河儲層構(gòu)型界面，確定儲層構(gòu)型界面的成因及分布特征。根據(jù)儲層構(gòu)型界面的級別不同，將辮狀河儲層構(gòu)型模式由大至小劃分為辮狀河復(fù)合砂體、河道砂體、河道砂體內(nèi)部及心灘壩內(nèi)部4種不同級別，以期對研究區(qū)下步的開發(fā)調(diào)整和剩余油挖潛提供借鑒。

1 儲層構(gòu)型界面劃分

東辛油田營13斷塊位于東營凹陷中央隆起帶東營穹隆背斜中央塌陷區(qū)，為斷層夾持的地塹構(gòu)造。其古近系東二段可劃分為4個砂層組，其中2—4砂層組為辮狀河沉積，具有砂包泥的結(jié)構(gòu)特征。參照Miall提出的河流相沉積界面分級體系［1］，將營13斷塊東二段辮狀河儲層劃分為6級儲層構(gòu)型界面（圖1），對其辮狀河沉積體系進(jìn)行逐級解剖，進(jìn)而研究不同級別儲層構(gòu)型模式。

圖1 東辛油田營13斷塊東二段辮狀河儲層構(gòu)型界面劃分及旋回特征Fig.1 Architecture interface division and sedimentary cycle feature in Dong2 oil bed of Ying-13 fault block in Dongxin oilfield

一級儲層構(gòu)型界面為交錯層系的界面，即由一系列相同紋層組成的界面。二級儲層構(gòu)型界面為層系組的界面，是砂體內(nèi)部不同巖相之間的分界面。三級儲層構(gòu)型界面是大型沉積底形內(nèi)部的橫切侵蝕界面，為單一成因砂體內(nèi)部增生體的界面，常見的三級儲層構(gòu)型界面為心灘壩內(nèi)部的落淤層。四級儲層構(gòu)型界面相當(dāng)于大型沉積底形的頂、底面，是由多個增生體疊合形成的單一成因砂體的界面。五級儲層構(gòu)型界面為多個單一成因砂體垂向疊加與側(cè)向疊合形成的復(fù)合成因砂體的界面，是辮狀河道充填復(fù)合砂體的大型砂體界面。六級儲層構(gòu)型界面為一組辮狀河復(fù)合砂體的底面。

根據(jù)不同級別的辮狀河儲層構(gòu)型界面，將東辛油田營13斷塊東二段2—4砂層組自下而上劃分為第1—第4期共4期辮狀河復(fù)合砂體，可進(jìn)一步分為5類辮狀河河道砂體儲層構(gòu)型模式，以及辮狀河河道砂體內(nèi)部儲層構(gòu)型模式和心灘壩內(nèi)部儲層構(gòu)型模式。

2 辮狀河儲層構(gòu)型模式

2.1 辮狀河復(fù)合砂體儲層構(gòu)型模式

每1期辮狀河沉積體系都要經(jīng)歷活躍—廢棄—再活躍的過程，直至最終廢棄。不同期次河道復(fù)合砂體之間被泛濫平原越岸細(xì)粒沉積所分割，這些細(xì)粒沉積是辮狀河沉積中分布最穩(wěn)定、巖電特征最明顯的等時沉積界面，對應(yīng)于六級儲層構(gòu)型界面，通常是基準(zhǔn)面轉(zhuǎn)換期形成的主要洪泛面或沉積作用轉(zhuǎn)換面。營13斷塊東二段發(fā)育5個六級儲層構(gòu)型界面，可以劃分為1個中期基準(zhǔn)面旋回和4個短期基準(zhǔn)面旋回，分別對應(yīng)于4期辮狀河復(fù)合砂體。

營13斷塊東二段辮狀河沉積底部為一套較厚的深色質(zhì)純泥巖，為沉積初期的最大洪泛面，對應(yīng)于六級儲層構(gòu)型界面Ⅰ，為東二段4砂層組7小層與東三段1砂層組1小層的分界；在東二段4砂層組4小層沉積末期，形成短期洪泛面，對應(yīng)于六級儲層構(gòu)型界面Ⅱ，其相對于儲層構(gòu)型界面Ⅰ的水體變淺；在東二段4砂層組1小層沉積末期，再次形成短期洪泛面，對應(yīng)于六級儲層構(gòu)型界面Ⅲ，相對于儲層構(gòu)型界面Ⅱ的水體繼續(xù)變淺；在東二段3砂層組1—4小層沉積時期，中期基準(zhǔn)面降至最低并轉(zhuǎn)為上升，發(fā)育沉積轉(zhuǎn)換面。東二段3砂層組1小層沉積末期的短期洪泛面對應(yīng)于六級儲層構(gòu)型界面Ⅳ。在東二段2砂層組1小層沉積末期，中期基準(zhǔn)面快速上升，在東二段2砂層組1小層頂部形成最大洪泛面，對應(yīng)于六級儲層構(gòu)型界面Ⅴ，至此4期辮狀河復(fù)合砂體沉積結(jié)束。研究區(qū)六級儲層構(gòu)型界面Ⅰ—Ⅴ普遍分布，4期辮狀河復(fù)合砂體之間被5個六級儲層構(gòu)型界面所分割；其中儲層構(gòu)型界面Ⅳ，Ⅲ和Ⅱ的平均厚度分別為8.3，5.3和2.8m。

2.2 辮狀河河道砂體儲層構(gòu)型模式

辮狀河河道砂體的遷移、擺動，形成垂向上砂體相互疊置的多層式結(jié)構(gòu)。由于辮狀河的沉積特征十分復(fù)雜，地質(zhì)、地理背景和氣候特征不同均會導(dǎo)致其沉積模式的不同，也就形成了辮狀河河道砂體儲層構(gòu)型模式的多樣性。

根據(jù)營13斷塊東二段辮狀河河道砂體垂向疊置類型的不同，可以劃分為5類辮狀河河道砂體儲層構(gòu)型模式，分別為深切大面積疊置型、淺切小面積疊置型、非下切交錯疊置型、非下切層狀疊置型以及孤立型辮狀河河道砂體儲層構(gòu)型模式。其中，深切大面積疊置型是指后期河道砂體切割前期河道砂體，其切割深度達(dá)到前期河道砂體厚度的一半以上，疊合面積達(dá)到總面積的一半以上；淺切小面積疊置型是指后期河道砂體切割前期河道砂體，但切割深度小于前期河道砂體厚度的一半，疊合面積不及總面積的一半；非下切交錯疊置型是指后期河道砂體非切割疊置于前期河道砂體之上，后期河道位置較前期發(fā)生偏移，2期河道砂體呈交錯方式疊置；非下切層狀疊置型是指2期河道砂體非切割垂向疊置，河道位置不發(fā)生偏移，呈層狀方式疊置；孤立型是指橫向剖面上河道砂體不發(fā)生縱向疊置，主要呈孤立不對稱的透鏡狀分布。

在營13斷塊東二段的4期辮狀河復(fù)合砂體中發(fā)育不同的辮狀河河道砂體儲層構(gòu)型模式（圖2）。第1期辮狀河復(fù)合砂體為六級儲層構(gòu)型界面Ⅰ與Ⅱ之間限定的砂體，處于中期基準(zhǔn)面下降半旋回的早期，沉積物可容空間與沉積物補(bǔ)給通量的比值（A/S）較大，河道沖刷作用較弱，砂體以孤立型和非下切層狀疊置型辮狀河河道砂體儲層構(gòu)型模式為主。第2期辮狀河復(fù)合砂體為六級儲層構(gòu)型界面Ⅱ與Ⅲ之間限定的砂體，處于中期基準(zhǔn)面下降半旋回的中期，A/S值變小，河道的橫向遷移及沖刷作用變強(qiáng)，砂體以非下切交錯疊置型辮狀河河道砂體儲層構(gòu)型模式為主。第3期辮狀河復(fù)合砂體為六級儲層構(gòu)型界面Ⅲ與Ⅳ之間限定的砂體，處于中期基準(zhǔn)面下降半旋回的末期以及基準(zhǔn)面上升半旋回的早期，A/S值較低，河道水動力強(qiáng)，下切沖刷作用強(qiáng)烈，砂體以深切大面積疊置型和淺切小面積疊置型辮狀河河道砂體儲層構(gòu)型模式為主；在第3期辮狀河復(fù)合砂體的沉積末期，中期基準(zhǔn)面快速上升，A/S值變大，河道砂體疊置方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐苑窍虑袑訝畀B置型辮狀河河道砂體儲層構(gòu)型模式為主。第4期辮狀河復(fù)合砂體為六級儲層構(gòu)型界面Ⅳ與Ⅴ之間限定的砂體，處于基準(zhǔn)面上升半旋回的末期，A/S值較高，河道沖刷作用不明顯，多期河道垂向疊置方式為非下切層狀疊置型辮狀河河道砂體儲層構(gòu)型模式。

圖2 營13斷塊東二段辮狀河河道砂體儲層構(gòu)型模式Fig.2 Sand-body architecture models for braided river reservoirs in Dong2 oil bed of Ying-13 fault block

辮狀河河道的充填仍具有旋回性，充填沉積終結(jié)，其頂部會被泛濫平原越岸細(xì)粒沉積覆蓋，對應(yīng)于五級儲層構(gòu)型界面。研究區(qū)東二段辮狀河儲層內(nèi)部發(fā)育17個五級儲層構(gòu)型界面，其中10個五級儲層構(gòu)型界面在研究區(qū)普遍分布；由于河道的沖刷、切割作用，有7個五級儲層構(gòu)型界面局部缺失，但僅局限于個別井點(diǎn)缺失。由于五級儲層構(gòu)型界面的厚度較大，對界面之間形成的辮狀河成因砂體具有很好的遮擋作用。在研究區(qū)東二段辮狀河沉積發(fā)育的不同時期，其五級儲層構(gòu)型界面的分布略有不同。辮狀河沉積發(fā)育早期及末期，五級儲層構(gòu)型界面的厚度較大；發(fā)育中期，其厚度則較薄。

2.3 辮狀河河道砂體內(nèi)部儲層構(gòu)型模式

在不同水動力條件的連續(xù)作用下，辮狀河河道砂體內(nèi)部會形成不同的儲層構(gòu)型要素。依據(jù)Miall對河流沉積體系構(gòu)型要素的分類［1］，營13斷塊東二段辮狀河河道砂體內(nèi)部發(fā)育河道充填、順流增生、砂質(zhì)底形、砂席和溢岸細(xì)粒沉積共5種類型的儲層構(gòu)型要素；按巖相分類方法，主要發(fā)育低幅沖刷充填砂巖相（Ss）、槽狀交錯層理砂巖相（St）、板狀交錯層理砂巖相（Sp）、低角度交錯層理砂巖相（Si）、交錯層理含礫砂巖相（Se）、平行層理細(xì)砂巖相（Sh）、塊狀層理粉砂巖相（Sm）、薄層狀砂巖及泥巖相（Fi）和塊狀泥巖相（Fm）等巖相類型。

儲層構(gòu)型要素的發(fā)育特征可以反映河道砂體內(nèi)部充填的旋回性，每個旋回具有不同的充填特征。在河道發(fā)育早期，一般不發(fā)育砂壩，以各種砂質(zhì)底形為主；砂質(zhì)底形為河流低流態(tài)沉積，厚度相對較薄，自然電位曲線呈光滑中幅指形，頂、底部一般為線性漸變。砂質(zhì)底形構(gòu)型要素的代表性巖相組合為Ss—Si—Sp組合，砂質(zhì)底形通常呈透鏡狀、席狀、毯狀和楔狀分布，發(fā)育于河道充填的底部或砂壩頂部，也可以小砂壩形態(tài)分布。在河道發(fā)育中期，以發(fā)育各種類型的砂壩及河道充填為特征，局部發(fā)育少量紋層砂席。河道充填構(gòu)型要素反映出較強(qiáng)的水動力條件，常侵蝕下伏地層，具下凹的侵蝕沖刷底界面；自然電位曲線表現(xiàn)為光滑中高幅鐘形，呈典型的正韻律；巖相組合類型較多，具有代表性的巖相組合為Se—St—Sm組合和Ss—Sm—St組合。河道充填構(gòu)型要素多呈指狀、透鏡狀，侵蝕面呈上凹狀分布，剖面上主要表現(xiàn)為低幅度的底凸頂平式，底部突變而頂部線性漸變，且規(guī)模和形態(tài)變化較大。順流增生主要構(gòu)成各種類型的復(fù)雜心灘壩，如縱向砂壩、橫向砂壩和斜列砂壩；其橫向厚度變化大，常與河道充填構(gòu)型要素共生；以厚層復(fù)合韻律為主，自然電位曲線呈光滑高幅箱形或箱形—鐘形組合，頂、底部均突變，頂部偶見線性漸變。研究區(qū)順流增生構(gòu)型要素代表性的巖相組合為St—Sp—Sh組合和Sm—St—Sm組合。該構(gòu)型要素的幾何形態(tài)為底平頂凸型或底凸頂凸型，平面形態(tài)以橢圓和近菱形為主，內(nèi)部和頂部分界面具有上凸的特征，且分界面的傾斜方向平行或亞平行于古水流方向。順流增生構(gòu)型要素在平面上與河道充填構(gòu)型要素相伴生，頂部多與砂質(zhì)底形構(gòu)型要素相伴生。砂席是高流態(tài)平坦床砂的產(chǎn)物，多發(fā)育于河道充填的邊部；平面上以薄層席狀、毯狀分布，縱向上與溢岸細(xì)粒沉積交互沉積，無明顯的沉積韻律，自然電位曲線呈微齒化中低幅指形，巖相組合基本為Sh—Si組合。在河道發(fā)育晚期，主要發(fā)育中—小型砂質(zhì)底形。河道廢棄時發(fā)育溢岸細(xì)粒沉積，在平面上呈薄—厚層毯狀分布，內(nèi)部通常夾有砂質(zhì)底形沉積；主要為懸移質(zhì)沉積，巖相類型以Fm為主，見少量Fi，自然電位曲線基本接近基線。

2.4 心灘壩內(nèi)部儲層構(gòu)型模式

心灘壩是由辮狀河河道砂體內(nèi)部最重要的順流增生構(gòu)型要素構(gòu)成的，是河流多次洪泛攜帶的碎屑物在心灘壩部位垂向加積所形成；由增生體和夾層組成，且夾層對應(yīng)于三級儲層構(gòu)型界面。增生體主要發(fā)育于洪泛事件的高水位期，夾層發(fā)育于2次洪泛事件的水動力相對低能期；巖性上以細(xì)、粉砂巖和泥巖為主，成因上可以分為落淤層、壩間泥巖及串溝［16］。營13斷塊東二段辮狀河心灘壩沉積主要發(fā)育于中期基準(zhǔn)面沉降末期和上升初期，其寬度為85～566m，長度為263～1 086m，寬厚比一般約為30。心灘壩中心部位的平均厚度為7.4m，由多期垂積體疊置而成，垂積體的厚度一般為2～5m，連續(xù)疊置的心灘壩中心厚度可達(dá)11m左右。心灘壩內(nèi)部夾層易被后期增生體沖刷而難以保存，形成2期增生體的縱向疊置。心灘壩內(nèi)部儲層構(gòu)型呈現(xiàn)明顯的順流加積特征，第1期通常僅在心灘壩的中心部位發(fā)育，后期依次覆蓋其上，最底部垂積體的分布面積最小。

3 結(jié)論

根據(jù)沉積界面的級別不同，可以將辮狀河儲層構(gòu)型模式由大到小劃分為辮狀河復(fù)合砂體、河道砂體、河道砂體內(nèi)部及心灘壩內(nèi)部4種不同級別。辮狀河復(fù)合砂體儲層構(gòu)型模式的研究側(cè)重于六級儲層構(gòu)型界面即短期基準(zhǔn)面的研究，辮狀河河道砂體儲層構(gòu)型模式的研究側(cè)重于河道砂體疊置模式的研究，辮狀河河道砂體內(nèi)部儲層構(gòu)型模式的研究側(cè)重于儲層構(gòu)型要素及四級儲層構(gòu)型界面分布規(guī)律的研究，心灘壩內(nèi)部儲層構(gòu)型模式的研究側(cè)重于三級儲層構(gòu)型界面即心灘壩內(nèi)部夾層的研究。通過開展不同級別的儲層構(gòu)型模式研究，可以更好地掌握各級沉積界面及其限定的沉積體的分布規(guī)律；但是需要進(jìn)一步結(jié)合動態(tài)資料對儲層構(gòu)型模式進(jìn)行分析驗(yàn)證，尤其是對開發(fā)生產(chǎn)具有較大指導(dǎo)意義的辮狀河河道砂體內(nèi)部及心灘壩內(nèi)部儲層構(gòu)型模式進(jìn)行深入的研究。

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編輯 鄒瀲滟

An architecture model of braided river reservoir in Ying-13 faultblock of Dongxin oilfield

Liu Wei1，2，Lu Zhiyong1，Niu Shuanwen3

（1.Dongxin Oil Production Plant，Shengli Oilfield Company，SINOPEC，Dongying City，Shandong Province，257061，China；2.Postdoctoral Scientific Research Workstation of Shengli Oilfield Company，SINOPEC，Dongying City，Shandong Province，257002，China；3.Luming Oiland Gas Exploration and Development Company，Shengli Oilfield Company，Dongying City，Shandong Province，257000，China）

To establish different levels of reservoir architectures of the braided river sedimentary system for adjustment and remaining oil exploration，based on the hierarchical level system of fluvial facies，the architecture interfaces of braided river reservoir in Ying-13 fault block can be classified into six hierarchies，and the causes and distribution characteristics of 3-6 hierarchy architecture interfaces were determined.According to different levels of architecture interfaces，based on sequence stratigraphy，analysis of spatial stacking pattern of channel sand-body，classification of architectural element，internal anatomy of mid-channel bar，etc.，the architecture model of the braided river have been categorized into four different levels，from large to small in turn which are complex braided river sand-body，fluvial sand-body，internal sand-body and internal mid-beach bar.Four-different stages channel complex sand-bodies developed in Dong2 oil bed of Ying-13 fault block，which can be divided into five sand-body architecture models：deep cut and superimposition in a large area，shallow cut and superimposition in a small area，no cut and crossing superimposition，no cut and layering superimposition，and isolating sand-body architecture model.Five architectural elements for braided river reservoirs were identified，i.e.channel filling，downstream accretion，sandy bed form，sand sheet and over bank fines.Mid-channel bar，filled by downstream accretion sand，is the most important architectural element within sand-body，in which the architecture model shows downstream accretion characteristic.

braided river；architecture interface；architecture model；architectural element；mid-channel bar

TE112.2

A

1009-9603（2015）04-0033-05

2015-05-11。

劉衛(wèi)（1972—），女，山東文登人，工程師，博士，從事開發(fā)地質(zhì)研究。聯(lián)系電話：18865971218，E-mail：sd_liuwei2000@163.com。

山東省博士后創(chuàng)新項(xiàng)目“普通稠油油藏基于儲層構(gòu)型的優(yōu)勢滲流通道研究”（201303046）。