大牛地氣田開(kāi)發(fā)有利微相模式研究

趙榮華（中國(guó)石化華北油氣分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河南鄭州　450006）

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大牛地氣田開(kāi)發(fā)有利微相模式研究

趙榮華
（中國(guó)石化華北油氣分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河南鄭州450006）

摘要：本次研究在明確大牛地氣田適宜水平井開(kāi)發(fā)有利沉積微相類(lèi)型的情況下，以辮狀河道、障壁砂壩兩種有利微相為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)巖性、構(gòu)造和測(cè)井曲線特征的研究，尋找有利沉積微相對(duì)應(yīng)的巖石相和測(cè)井相標(biāo)志，從而建立大牛地氣田包括巖石相-測(cè)井相-沉積微相及其對(duì)應(yīng)關(guān)系的有利微相識(shí)別模式，為后期開(kāi)發(fā)有利區(qū)優(yōu)選和井位部署奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：大牛地氣田；水平井；測(cè)井相；有利微相模式

大牛地氣田太原組、山西組和下石盒子組具有整體含氣、局部富集高產(chǎn)的特點(diǎn)。氣田范圍內(nèi)幾乎所有儲(chǔ)層都含有天然氣，但儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，其含氣性在縱向上和橫向上差異很大，勘探開(kāi)發(fā)實(shí)踐表明辮狀河道和障壁砂壩等有利微相帶，砂體縱橫向分布較穩(wěn)定，含氣性較好，適宜用水平井開(kāi)發(fā)。這些有利沉積微相控制著砂體展布與天然氣的富集，因此建立有利微相模式是實(shí)現(xiàn)對(duì)致密低滲氣藏儲(chǔ)層精細(xì)評(píng)價(jià)和有利區(qū)優(yōu)選的基礎(chǔ)。本次研究在明確大牛地氣田不同沉積期有利沉積微相類(lèi)型的情況下，以幾種有利微相為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)測(cè)井曲線特征和巖性特征的研究，尋找有利沉積微相對(duì)應(yīng)的巖石相和測(cè)井相標(biāo)志，從而建立大牛地氣田包括巖石相-測(cè)井相-沉積微相及其對(duì)應(yīng)關(guān)系的有利微相識(shí)別模式，為后期沉積微相、單砂體空間展布研究奠定基礎(chǔ)[1-4]。

表1　大牛地氣田有利沉積微相巖性識(shí)別標(biāo)志

1　有利微相巖性特征

二疊系下石盒子盒1段砂體位于下石盒子組底部的砂體，俗稱(chēng)“駱駝脖子砂巖”，為整個(gè)盆地和大牛地氣田最為重要的砂體之一。主要為中粗粒的巖屑石英砂巖，具有普遍含礫的特點(diǎn)，顏色多為灰白色、灰色；圍巖主要為深灰色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、分選較差的礫巖。從巖心上，辮狀河道砂體與圍巖極易區(qū)分。

石炭系太原組太2段砂體為潮坪沉積的障壁砂壩砂體。主要為中粗粒的石英砂巖，砂巖具有較高的成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度，顏色多為灰白色；其圍巖除泥巖外，還有灰?guī)r、炭質(zhì)泥巖和煤巖（見(jiàn)表1）。

2　有利微相沉積構(gòu)造特征

根據(jù)鉆井巖心觀察，研究區(qū)太原組、山西組和下石盒子組有利沉積微相對(duì)應(yīng)的沉積構(gòu)造有沖刷面、粒序?qū)永?、板狀交錯(cuò)層理、平行層理、楔形層理等，而沙紋層理、水平層理等沉積構(gòu)造相對(duì)不發(fā)育。

沖刷面是高流態(tài)下產(chǎn)生的一種層面構(gòu)造。在野外剖面上，沖刷面呈凹凸?fàn)钫共?；因巖心體積小，在巖心上只能看到起狀平緩的沖刷面。沖刷面大都出現(xiàn)在河道底部，其上常見(jiàn)大量再沉積的泥礫（見(jiàn)圖1～圖2）。

圖1　大28井2 555.59 m盒1沖刷面

圖2　大25井2 712.20 m太2沖刷面

通過(guò)巖心觀察和分析，總結(jié)大牛地氣田有利沉積微相與沉積構(gòu)造發(fā)育的對(duì)應(yīng)關(guān)系（見(jiàn)表2）。沉積構(gòu)造的發(fā)育情況成為不同沉積微相的主要識(shí)別標(biāo)志。

表2　大牛地氣田有利沉積微相沉積構(gòu)造識(shí)別標(biāo)志

3　有利微相巖相-測(cè)井相綜合識(shí)別

地球物理測(cè)井是獲取地下地質(zhì)資料、進(jìn)行地下地質(zhì)解釋的主要方法之一，在砂體分布研究中結(jié)合巖心資料能取得滿(mǎn)意結(jié)果。尤其在巖心較少的情況下，測(cè)井資料更為重要，利用自然伽馬測(cè)井曲線劃分研究砂體分布有明顯效果。不同的沉積微相所對(duì)應(yīng)的測(cè)井相特征不同，同時(shí)不同沉積微相也包含著不同的巖相類(lèi)型及其組合。根據(jù)砂體的巖相、測(cè)井曲線形態(tài)、沉積微相、沉積構(gòu)造等因素，可將研究區(qū)主要目的層段有利微相綜合劃分出以下測(cè)井相類(lèi)型（見(jiàn)圖3～圖5）。

3.1箱形礫巖相

主要由粒狀砂巖或礫巖組成，沉積物粒度粗，常見(jiàn)平行層理、板狀層理及槽狀層理，為細(xì)礫巖或礫狀砂巖。對(duì)應(yīng)的自然伽馬曲線呈箱狀，高幅度、頂?shù)淄蛔?，主要沉積作用為加積作用（見(jiàn)圖3）。此類(lèi)巖相對(duì)應(yīng)的沉積微相主要是辮狀河主河道的河床滯留沉積，在氣田下石盒子組盒1段最為發(fā)育。

3.2箱形含礫粗粒石英砂巖相

主要由含礫粗粒石英砂巖組成，沉積物粒度粗，發(fā)育平行層理、板狀層理、楔狀層理及槽狀層理，以加積作用為主。對(duì)應(yīng)的自然伽馬曲線呈箱狀，高幅度、頂?shù)淄蛔?。此?lèi)巖相對(duì)應(yīng)的沉積微相主要是有障壁海岸的障壁砂壩（見(jiàn)圖4），于太原組發(fā)育。

3.3箱形-鐘形含礫粗粒-粗、中粒砂巖相

該類(lèi)組合沉積物具有向上逐漸變細(xì)的特征，常為含礫粗粒砂巖-粗-中砂巖組合，常見(jiàn)平行層理、板狀層理及槽狀層理等沉積構(gòu)造組合，主要沉積作用為側(cè)積作用、加積作用。對(duì)應(yīng)的自然伽馬曲線呈底部明顯高幅度箱形、底部突變，上部漸變。此類(lèi)巖相在研究區(qū)主要發(fā)育層位在下石盒子組盒1段，常發(fā)育于辮狀河道等微相之中（見(jiàn)圖5）。

圖3　箱形礫巖相巖心－測(cè)井－沉積微相模式（大36井，盒1-1）

圖4　箱形含礫粗粒石英砂巖相巖心－測(cè)井－沉積微相模式（大25井，太2）

圖5　箱形-鐘形含礫粗粒-粗、中粒砂巖相巖心－測(cè)井－沉積微相模式（大23井，盒1-2）

4　識(shí)別模式建立

通過(guò)對(duì)氣田有利微相的巖相、測(cè)井相和沉積微相研究，總結(jié)出了主要目的層段有利微相的幾種巖相-測(cè)井相-沉積微相組合類(lèi)型（見(jiàn)表3）。在此基礎(chǔ)上建立了盒1段辮狀河道、山西組段分流河道和太2段障壁砂壩微相的巖相-測(cè)井相-沉積微相識(shí)別模版。

4.1盒1辮狀河道心灘微相識(shí)別模式

下石盒子組盒1段屬辮狀河沉積環(huán)境，儲(chǔ)層發(fā)育的有利沉積微相有河床滯留、辮狀河道的心灘等。河床滯留、心灘沉積形成的主要巖相類(lèi)型為箱形礫狀砂巖相、箱形含礫粗粒巖屑砂巖相；河床滯留、心灘兩者的連續(xù)沉積則可形成箱狀－復(fù)合箱型粗、中粒巖屑砂巖相。

表3　大牛地氣田盒1段、山西組、太2段測(cè)井－巖相－沉積微相類(lèi)型發(fā)育特征表

同時(shí)由于在辮狀河道的沉積演化過(guò)程中，物源供應(yīng)發(fā)生變化，河道的發(fā)育和分布極不穩(wěn)定，使得多期的砂體在垂向上經(jīng)常發(fā)生疊加，橫向上連片，砂體與砂體之間多為沖刷面接觸，泥質(zhì)巖夾層少厚度薄，砂體孔隙度、滲透率較好、厚度大，橫向上砂體連通性好、延伸遠(yuǎn)，相應(yīng)的在辮狀河道主河道部位會(huì)出現(xiàn)多個(gè)“鐘形”疊置的疊置心灘微相，成為儲(chǔ)集性能最好的微相類(lèi)型（見(jiàn)圖6）。

4.2太原組障壁砂壩微相識(shí)別模式

大牛地氣田太原組發(fā)育了比較典型的障壁海岸體系，地貌單元主要有障壁島（障壁砂壩）、瀉湖、潮坪和朝上沼澤等環(huán)境，障壁砂壩是由海浪造成的平行海岸或近平行海岸分布的長(zhǎng)條型砂質(zhì)壩，外側(cè)為廣海，內(nèi)側(cè)與大陸之間有瀉湖相隔，對(duì)瀉湖起著屏障作用。障壁砂壩為太原組太2段最為有利的沉積微相類(lèi)型，障壁砂壩砂體也是研究區(qū)內(nèi)主要的含氣砂體類(lèi)型，其物性好、生儲(chǔ)蓋配套。障壁砂壩砂體分選好、磨圓度高，常發(fā)育平行層理、雙向交錯(cuò)層理及板狀層理，在測(cè)井曲線形態(tài)主要表現(xiàn)為箱形為主（見(jiàn)圖7）。

圖6　盒1段辮狀河道疊置心灘巖相-測(cè)井相-沉積微相識(shí)別模式

圖7　太2段障壁砂壩巖相-測(cè)井相-沉積微相識(shí)別模式

5　結(jié)論

（1）明確下石盒子組盒1段辮狀河道和太原組太2段障壁砂壩兩種微相為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下適宜水平井開(kāi)發(fā)的有利微相類(lèi)型。

（2）明確了巖性、構(gòu)造、測(cè)井相等為有利微相的識(shí)別標(biāo)志，并將研究區(qū)主要目的層段有利微相綜合劃分出三種最有利的測(cè)井相類(lèi)型。

（3）建立了盒1段辮狀河道和太2段障壁砂壩微相的巖相-測(cè)井相-沉積微相識(shí)別模式，為后期開(kāi)發(fā)有利區(qū)優(yōu)選和井位部署奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

［1］馮增昭.沉積巖石學(xué)（第二版）［M］.北京:石油工業(yè)出版社，1993.

［2］郝蜀民，陳召佑，李良.鄂爾多斯大牛地氣田致密砂巖氣成藏理論與勘探實(shí)踐［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2011.

［3］劉忠群，陳俊亮，楊超華.大牛地氣田復(fù)式田基本特征［C］.復(fù)雜油氣田勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)新進(jìn)展文集，北京:石油工業(yè)出版社，2003.

［4］常興浩，田景春，李良，等.大牛地氣田下石盒子組巖相-測(cè)井相與砂體儲(chǔ)集關(guān)系及其平面分布的油氣意義［J］.成都理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2013，40（4）:417-423.

A research on favorable microfacies model of Daniudi gas field

ZHAO Ronghua
（Exploration and Development Research Institute，Huabei Branch of Sinopec，Zhengzhou Henan 450006，China）

Abstract:Daniudi gas field is suitable for horizontal well development.This paper clearly study on the favorable sedimentary microfacies types such as the braided channel,barrier bar.Through the study of lithology,structure and the characteristics of logging curves,rock and logging find corresponding identification marks of these microfacies,thereby establishing microfacies models of Daniudi gas field including rock-well logging facies sedimentary microfacies and correspondence between the favorable facies identification model.The results of this study provides the basis for favorable zone optimization and deployment of horizontal well.

Key words：Daniudi gas field；horizontal well；log facies；favorable microfacies model

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.03.027

中圖分類(lèi)號(hào)：TE122.22

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-5285（2016）03-0102-05

作者簡(jiǎn)介：趙榮華，女（1987-），現(xiàn)就職于中石化華北分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，從事油氣田勘探開(kāi)發(fā)地質(zhì)綜合研究工作，郵箱：liushafeiyang@163.com。

基金項(xiàng)目：國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)“鄂爾多斯盆地大牛地致密低滲氣田開(kāi)發(fā)示范工程”，項(xiàng)目編號(hào)：2011ZX05045。

*收稿日期：2016－02-15