勝利油田永8斷塊沙二段辮狀河三角洲前緣儲層構(gòu)型特征

王冠民　李明鵬

摘 要：目前，中國辮狀河三角洲油氣儲層的開發(fā)很多已經(jīng)進入高含水期，但對辮狀河三角洲儲層構(gòu)型的研究并不多，影響了該類儲層剩余油的挖潛。以勝利油田永8斷塊沙二段辮狀河三角洲厚層砂體為研究對象，充分利用巖芯、測井、地震和開發(fā)資料，通過隔夾層劃分，將主力層段劃分為5級界面限制的三角洲前緣復(fù)合沉積體和4級界面限制的單一三角洲前緣沉積體。單一三角洲前緣沉積體包括水下分流河道、河道周緣溢岸砂體、河口壩主體、河口壩周緣、分流間灣等構(gòu)型單元。通過綜合利用曲線形態(tài)差異、砂體側(cè)向厚度變化、砂體間泥質(zhì)沉積、隔夾層數(shù)目差異等進行砂體邊界與疊置關(guān)系的劃分，確定了辮狀河三角洲前緣單一沉積體的平面和剖面構(gòu)型樣式，揭示了單一沉積體各構(gòu)型單元逐層進積的基本過程，明確了該區(qū)辮狀河三角洲具有河窄壩寬、河薄壩厚、河順壩橫的特點。研究區(qū)沙二段辮狀河三角洲河口壩寬度為分流河道寬度的2.23～8.95倍，河口壩厚度為分流河道厚度的1.25～2.50倍。

關(guān)鍵詞：辮狀河三角洲；儲層；構(gòu)型；進積體；分流河道；河口壩；勝利油田；東營凹陷

中圖分類號：P618.13；TE122.2+1 文獻標志碼：A

Reservoir Architecture Characteristics of Braided River Delta

Front in the Second Member of Shahejie Formation，

Yong8 Fault Block， Shengli Oilfield

WANG Guan-min1， LI Ming-peng1，2

（1. School of Geosciences， China University of Petroleum， Qingdao 266580， Shandong， China；

2. Langfang Branch of PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration and

Development， Langfang 065007， Hebei， China）

Abstract： Lots of petroleum exploration for braided river delta reservoirs has entered high water cut stage in China， but the study on reservoir architecture of braided river delta is few， so that it affects the potential of digging residual oil for this kind of reservoir. Taking the thick sandbody in the second member of Shahejie Formation of Yong8 fault block， Shengli oilfield as a research object， according to the cores， well logging， seismic and development data， the main interval was divided into compound sedimentary body of delta front with the limitation of the fifth surface and single sedimentary body of delta front with the limitation of the fourth surface by interbed. The single sedimentary body of delta front includes architecture elements such as underwater distributary channel， overbank sandbody of channel periphery， main mouth bar， periphery of mouth bar and interdistributary bay， etc. The boundary of sandbody and superimposed relationship were divided according to the difference of well logging curve， lateral change of sandbody thickness， argillaceous sediment between sandbodies， and the number difference of interbeds； the architecture style of single sedimentary body of braided river delta front both in plane and profile was confirmed； the basic process of layer-by-layer progradation for each architecture unit of single sedimentary body was explained； the characteristics of braided river delta in this block were discussed， including the channel being narrow， thin and straight， and the mouth bar being wide， thick and lateral. The width of mouth bar for braided river delta in the second member of Shahejie Formation of the block is 2.23-8.95 times of that of distributary channel， and the thickness is 1.25-2.50 times of that of the distributary channel.

Key words： braided river delta； reservoir； architecture； prograding body； distributary channel； mouth bar； Shengli oilfield； Dongying sag

0 引 言

目前，中國東部勘探程度較高的老油田大都進入開發(fā)中后期，存在含水飽和度上升、水淹嚴重、剩余油分散、產(chǎn)量下降、采收率低等問題[1-13]。據(jù)統(tǒng)計，經(jīng)過一次、二次采油后，目前僅能采出地下總儲量的30%左右[1-2]；在全世界范圍內(nèi)，大約有20%的可動石油儲量因儲層的垂向和平面非均質(zhì)性而滯留地下無法采出[3]。三角洲前緣砂體是最重要的油氣藏賦存部位[14-17]，中國三角洲相儲層剩余油約占碎屑巖儲層剩余油的27.6%[1]。通過儲層構(gòu)型研究能夠精細刻畫儲層內(nèi)部優(yōu)勢滲流通道、隔夾層分布，是研究三角洲砂體剩余油分布、預(yù)測及水淹規(guī)律，提高油氣采收率的有效方法。

筆者對勝利油田永8斷塊沙二下亞段辮狀河三角洲儲層逐級進行構(gòu)型界面和構(gòu)型單元劃分。在各級構(gòu)型界面測井響應(yīng)特征及構(gòu)型單元內(nèi)部砂體展布特征分析基礎(chǔ)上，明確各構(gòu)型單元剖面、平面邊界劃分方法及組合方式，并進一步統(tǒng)計各構(gòu)型單元的規(guī)模參數(shù)，分析其定量關(guān)系。

1 研究區(qū)概況

永8斷塊地處勝利油田下屬的新立村油田南部，構(gòu)造位置在東營凹陷中央隆起帶東端，東為青坨子凸起南端，南鄰廣利油田，西為辛鎮(zhèn)構(gòu)造。該斷塊為一受南、北邊界斷層控制，并被一組SN向斷層切割的復(fù)雜斷塊油氣藏。永8斷塊北高南低，地層傾角在6°～10°，構(gòu)造落差約100 m，主要含油層系為沙二段第5～8砂層組，油層埋深1 840～2 100 m，含油面積1.2 km2，探明地質(zhì)儲量1 214×104 t。該斷塊是勝利油田儲量豐度最高的斷塊之一[18-21]。

永8斷塊自1998年投入試采至今，經(jīng)歷多個開發(fā)階段，多次進行層系細分及開發(fā)方案調(diào)整，目前綜合含水率（體積比）為89.2%，但采出程度僅為13.5%。在開發(fā)中主要存在層系適用性差、層間干擾嚴重、儲層非均質(zhì)性強、剩余油采出程度低、油水關(guān)系復(fù)雜、含水率高及水淹嚴重等問題。通過對研究區(qū)儲層構(gòu)型單元的特征、類型、空間分布等進行研究，可以明確各小層的空間聯(lián)通性及剩余油分布，對提高驅(qū)油效率具有重要意義。

2 構(gòu)型界面分級

鑒于測井資料精度、井網(wǎng)密度和實際生產(chǎn)的可操作性，本次研究參考Miall河流相構(gòu)型界面分級方法，在高分辨率層序地層學(xué)理論及沉積旋回控制下，對應(yīng)開發(fā)層系[22-25]，確定研究區(qū)第5～7砂層組的構(gòu)型界面劃分方案（表1）：第6級為多期三角洲前緣疊置體界面；第5級為單期三角洲前緣復(fù)合沉積體界面；第4級為單一三角洲前緣沉積體界面。3級構(gòu)型單元限于井網(wǎng)密度，難以進一步刻畫，且對辮狀河三角洲厚油層的開發(fā)方案調(diào)整意義不大，故此次未作進一步研究。

3 構(gòu)型界面劃分對比

勝利油田永8斷塊沙二下亞段為淺水條件沉積，影響沉積旋回的主要因素為基準面的周期性升降?；鶞拭嫦陆担樾嘉镔|(zhì)進積，三角洲前緣砂體發(fā)育；基準面上升，三角洲大面積被淺水覆蓋，主要發(fā)育湖相泥質(zhì)沉積。因此，三角洲的沉積旋回性比較清楚，表現(xiàn)為明顯的砂泥巖互層（圖1）。

對于6級和5級構(gòu)型界面，標志層非常清楚，主要為穩(wěn)定分布的泥巖，測井曲線明顯回返，自然電位

表1 沙二段辮狀河三角洲前緣構(gòu)型層次分級

Tab.1 Architecture Hierarchy Classification of Braided River Delta Front in the Second Member of Shahejie Formation

γGR為自然伽馬；VSP為自然電位；RRLML為微梯度電阻率；RRNML為微電位電阻率；ΔtAC為聲波時差；測井對象為XLA8-7井

圖1 第5～7砂層組構(gòu)型單元綜合分析

Fig.1 Synthetical Analysis of Architecture Elements in the Fifth to Seventh Sand Layers

曲線接近泥巖基線，自然伽馬值高，微電極曲線無幅度差，一般為穩(wěn)定的隔層，較容易劃分對比。而4級界面主要表現(xiàn)為泥質(zhì)夾層，局部為鈣質(zhì)夾層，其中泥質(zhì)夾層一般局部發(fā)育，在測井曲線表現(xiàn)出回返，但不如5級、6級構(gòu)型界面明顯，聲波時差升高。此外，鈣質(zhì)夾層主要由鈣質(zhì)砂巖組成，橫向?qū)Ρ刃圆?，典型測井識別標志為尖峰狀微電極曲線和低聲波時差，微電極曲線表現(xiàn)為值高且幅度差小，聲波時差曲線主要分布于200～250 μs·m-1。

單一三角洲前緣沉積體是由洪水攜帶的粗碎屑物質(zhì)在水動力減弱條件下發(fā)生卸載而沉積的，因此，在測井曲線上比較光滑。而在平水期，則主要沉積細粒物質(zhì)，越靠近湖泊中央，沉積物粒度越細，物性越差，在測井曲線上表現(xiàn)為越靠近湖泊中心，回返越嚴重。在6級和5級構(gòu)型界面劃分的基礎(chǔ)上，根據(jù)層次劃分理論[26-30]，通過精細井間對比，開展4級構(gòu)型界面劃分，在小層內(nèi)揭示出一系列單一三角洲前緣沉積體（圖2）。

圖2 第5砂層組2小層構(gòu)型單元劃分

Fig.2 Division of Architecture Elements in the Second Sublayer of the Fifth Sand Layer

這些單一三角洲前緣沉積體在空間上呈現(xiàn)逐層進積的特征（圖3），早期厚層砂體分布于研究區(qū)東北部，中期分布于中部和西南部，晚期主要分布于西南部，砂巖等厚變化反映了三角洲前緣從東北部向西南部漸次推進的過程。

4 構(gòu)型單元特征

根據(jù)巖芯、測井曲線，在研究區(qū)各單一三角洲前緣沉積體中可識別出水下分流河道、河道周緣溢岸砂體、河口壩主體、河口壩周緣、分流間灣等構(gòu)型單元。

水下分流河道主要沉積中、細砂巖，以細砂巖為主，整體為向上變細的正粒序。粒度概率曲線為兩段式，以跳躍組分和懸浮組分為主，河道底部可見沖刷面，局部具有礫石沉積。測井曲線以大幅箱形、鐘形、梯形為主，微電極曲線向上幅度差降低（表2）。

河道周緣溢岸砂體巖性主要為細砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。該砂體粒度細，厚度較薄，物性相對分流河道和河口壩砂體較差。其測井曲線形態(tài)為扁鐘形、齒化鐘形、光滑梭形、齒化梭形（表2）。

河口壩主體巖性以細砂巖為主，少量中砂巖、粉砂巖，正粒序、均勻粒序、反粒序均可見，受砂體沉積部位影響，靠近分流河道末端部位為正粒序，靠近前三角洲部位為反粒序。該砂體粒度概率曲線為三段式，在河口壩底部可見螺等生物碎屑，平行層理、斜層理、交錯層理發(fā)育。其測井曲線形態(tài)為鐘形、箱形、漏斗-箱形、梯形（表2）。

河口壩周緣是河口壩主體邊緣粒度較細且厚度較薄的部分，巖性為細砂巖、粉砂巖，發(fā)育有平行層理、波狀層理。其測井曲線為漏斗形、齒化漏斗形、梭形（表2）。

分流間灣為水下分流河道之間相對低洼的地區(qū)，以泥質(zhì)沉積為主，含少量粉砂巖和細砂巖，具水平層理和透鏡狀層理，可見生物鉆孔。其測井曲線主要為小幅指形（表2）。

5 構(gòu)型單元邊界劃分與組合樣式

構(gòu)型單元劃分是在沉積模式及地質(zhì)知識庫指導(dǎo)下，根據(jù)層次分析約束，由構(gòu)型界面控制完成。開展構(gòu)型單元精細劃分，有利于理清地下優(yōu)勢滲流通道以及剩余油的分布，因此，單一成因砂體的邊界劃分和組合樣式是關(guān)鍵。

圖層從下到上分別對應(yīng)早期、中期和晚期

圖3 第5砂層組2小層構(gòu)型單元砂體厚度變化特征

Fig.3 Change Characteristics of Architecture Element Sand Thickness in the Second Sublayer of the Fifth Sand Layer

5.1 利用Google Earth確定辮狀河三角洲地質(zhì)知識庫

豐富的儲層地質(zhì)知識庫是進行精細儲層構(gòu)型解剖和建模的基礎(chǔ)[30]。在進行構(gòu)型分析時，充分參考了部分學(xué)者根據(jù)密井網(wǎng)解剖、露頭剖面、現(xiàn)代沉積考察、沉積模擬試驗等方法所建立的地質(zhì)知識庫[31-33]。此外，本次研究還充分利用Google Earth軟件，測量現(xiàn)代辮狀河三角洲地表分流河道的河谷長度、河道長度、河道寬度等參數(shù)，并計算分流河道彎曲指數(shù)。在統(tǒng)計的156條分流河道中，辮狀河三角洲分流河道彎曲度均在1.0～1.3之間；分流河道的寬度小于100 m的占77%，在100～500 m之間的占16%，大于500 m的僅占不到7%。統(tǒng)計結(jié)果表明，辮狀河三角洲分流河道具有河道直且寬度窄的特點。李國棟等研究認為，單一分流河道寬度很少大于300 m[34-35]，而河口壩規(guī)模通常較大，長寬均可達數(shù)千米。 上述認識對單一三角洲前緣沉積體儲層構(gòu)型單元劃分起到了重要的指導(dǎo)作用。

5.2 單成因砂體剖面邊界劃分與組合

在研究區(qū)砂體橫向精細對比基礎(chǔ)上，借鑒已有河道單砂體邊界的劃分方法[36-37]，總結(jié)研究區(qū)沙二段辮狀河三角洲單成因砂體的邊界劃分方案。

（1）曲線形態(tài)差異。不同成因砂體[圖4（a）]、不同期次沉積的相同成因砂體[圖4（b）]由于碎屑物質(zhì)性質(zhì)與沉積時水動力條件存在差異，導(dǎo)致其在測井響應(yīng)上存在差異，利用這種差異可進行單成因砂體邊界的識別。

（2）砂體側(cè)向厚度變化。分流河道砂體剖面具有“頂平底凸”的特點，而河口壩具有“底平頂凸”的特點，兩者從砂體中央向邊緣均具有由厚變薄的特

表2 沙二段構(gòu)型單元測井響應(yīng)特征

Tab.2 Well Logging Response Characteristics of Architecture Elements in the Second Member of Shahejie Formation

征，因此，當砂體厚度出現(xiàn)“厚—薄—厚”的變化特征時，往往為兩期沉積[圖4（c）]。

（3）砂體間泥質(zhì)沉積。分流河道間的道間泥和河口壩間的壩間泥沉積[圖4（d）]是區(qū)分單一分流河道砂體和單一河口壩砂體的有效標志。

（4）隔夾層數(shù)目差異。同一小層內(nèi)，不同井之間隔夾層數(shù)目不同，反映不同期次單成因砂體的疊置與拼接[圖4（e）]。

5.3 構(gòu)型單元平面展布與組合

在沉積規(guī)律控制下，以單井構(gòu)型單元分析為立足點，以砂巖等厚圖為參考，以剖面單成因砂體邊界識別為基礎(chǔ)，根據(jù)單成因砂體的測井曲線形態(tài)以及邊界劃分方案，由點到線、由線到面進行單一三角洲前緣沉積體各構(gòu)型單元的平面展布分析。

以第5砂層組某4級構(gòu)型單元為例，砂體具有東北厚、西南薄的特點。砂體從XLA8-9井到XLA8-11井具有“厚—薄—厚”的變化特征，為兩期單一三角洲前緣沉積體側(cè)向拼接的產(chǎn)物。從圖5可以看出，在XLA8X69井存在河口壩A由XLA8CX58井—XLA8-51井—XLA8X69井—XLA8-17井構(gòu)型單元連井剖面圖從沉積末期的頂部泥巖，河口壩B與河口壩A在邊部存在部分拼接疊置，比如XLA8X69井在河口壩A頂部泥巖之上沉積河口壩B砂體。

在上述方法指導(dǎo)下，可以進一步揭示單一三角洲前緣沉積體各構(gòu)型單元的平面展布，將同一單砂層不同期次砂體在平面上的疊置關(guān)系劃分出來。根據(jù)單砂層的剖面和平面構(gòu)型圖（圖6），不同期次砂體平面構(gòu)型單元的分布規(guī)律為：單一三角洲前緣沉積體一般具有河窄壩寬、河薄壩厚、河順壩橫的特點，其他構(gòu)型單元圍繞分流河道與河口壩分布。

圖4 沙二段單成因砂體邊界識別標志

Fig.4 Boundary Identification of Single Sandbody in the Second Member of Shahejie Formation

圖5 第5砂層組1小層兩期河口壩的關(guān)系

Fig.5 Relationship Between Two Mouth Bars in the First Sublayer of the Fifth Sand Layer

圖6 第5砂層組2小層辮狀河三角洲前緣砂體構(gòu)型單元分布

Fig.6 Distribution of Architecture Elements of Sandbody from Braided River Delta Front

in the Second Sublayer of the Fifth Sand Layer

6 沙二段辮狀河三角洲構(gòu)型單元定量化表征

根據(jù)本次構(gòu)型單元劃分結(jié)果，嘗試對研究區(qū)單一成因砂體開展定量分析研究，試圖揭示研究區(qū)沙二段辮狀河三角洲各構(gòu)型單元的量化特征。

6.1 分流河道定量分析

研究區(qū)單一分流河道[圖7（a）]厚度在1～6 m之間，厚度在1.5～4.5 m之間的分流河道占81.2%。單一分流河道寬度范圍在160～430 m之間，91%分流河道寬度小于300 m，40.1%的寬度小于200 m。分流河道寬厚比在33～200之間，寬厚比在50～150之間的占73%。

圖7 單砂體厚度與寬度的關(guān)系

Fig.7 Relationship of Single Sandbody Between Thickness and Width

6.2 河口壩定量分析

研究區(qū)單一河口壩[圖7（b）]厚度在1.80～7.75 m之間，其中小于7 m的占91%，小于5 m的占71%，小于3 m的占12.5%。單一河口壩寬度在450～1 700 m之間，其中500～1 500 m之間的占87.5%。河口壩寬厚比為95～580，其中寬厚比為100～200的占42%，寬厚比為200～300的占29.2%，寬厚比大于300的不足21%。

6.3 分流河道與河口壩規(guī)模之間關(guān)系

研究區(qū)沙二段辮狀河三角洲前緣主要構(gòu)型單元分流河道和河口壩在寬度、厚度之間的相關(guān)性不甚明顯（圖7），推測其與研究區(qū)古湖水大面積偏淺以及三角洲辮狀河道常不穩(wěn)定進積有關(guān)。古湖盆水體較淺，使得單一三角洲進積體的沉積厚度較薄，單一河口壩最厚僅為7.75 m，且側(cè)向上的厚度相對比較穩(wěn)定（圖2～5）。因為河道穩(wěn)定性的差異，所以河口壩發(fā)育規(guī)模也不穩(wěn)定，即當河道位置比較穩(wěn)定時，前方河口壩的發(fā)育規(guī)模也就偏大，當河道位置不穩(wěn)定時，遷移改道比較頻繁，前方發(fā)育的河口壩規(guī)模也就變小。

統(tǒng)計結(jié)果顯示：河口壩厚度與分流河道厚度之比在1.25～2.50之間，分布于1.25～2.00之間的約占80%[圖8（a）]；河口壩寬度與河道寬度的比值在2.23～8.95之間，變化范圍大，在3～6之間的約占75%[圖8（b）]。二者具有較好的相關(guān)性。

圖8 河口壩與分流河道厚度之比以及寬度之比的分布

Fig.8 Distributions of the Ratios of Thickness and Width Between Mouth Bar and Distributary Channel

7 結(jié) 語

（1）勝利油田永8斷塊沙二段砂體厚度變化特征表明，4級構(gòu)型界面控制下的單一三角洲前緣沉積體在空間上呈現(xiàn)逐層進積的特征，從東北部向西南部逐漸推進。

（2）綜合巖芯、測井等資料，在辮狀河三角洲前緣識別出水下分流河道、河道周緣溢岸砂體、河口壩主體、河口壩周緣、分流間灣等構(gòu)型單元。

（3）綜合利用曲線形態(tài)差異、砂體側(cè)向厚度變化、砂體間泥質(zhì)沉積、隔夾層數(shù)目差異等方法，進行單成因砂體剖面邊界劃分，并與平面構(gòu)型單元劃分相結(jié)合進行構(gòu)型單元邊界劃分。結(jié)果表明：辮狀河三角洲前緣主要構(gòu)型單元水下分流河道和河口壩具有河窄壩寬、河薄壩厚、河順壩橫的特點。

（4）辮狀河三角洲分流河道厚度與寬度、河口壩厚度與寬度之間的相關(guān)性不明顯，但分流河道厚度與河口壩厚度、分流河道寬度與河口壩寬度之間具有較好的相關(guān)性。河口壩厚度為分流河道厚度的1.25～2.50倍，河口壩寬度為分流河道寬度的2.23～8.95倍，這與研究區(qū)偏淺水的辮狀河三角洲沉積特點是相符的。

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