錦99塊杜家臺油層層序構(gòu)型及其沉積演化

王燕，楊少春，溫靜，蘭志勤，張瑞香（.中國石化勝利油田分公司河口采油廠，山東 東營 5700；.中國石油大學(xué)（華東）地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東 青島 66580；.中國石油遼河油田分公司，遼寧 盤錦 400）

?

錦99塊杜家臺油層層序構(gòu)型及其沉積演化

王燕1，楊少春2，溫靜3，蘭志勤2，張瑞香2
（1.中國石化勝利油田分公司河口采油廠，山東 東營 257200；2.中國石油大學(xué)（華東）地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東 青島 266580；3.中國石油遼河油田分公司，遼寧 盤錦 124010）

遼河油田錦99塊杜家臺油層Ⅰ油組發(fā)育典型的扇三角洲前緣沉積。文中以該油組的3砂層組為例，綜合運用高分辨率層序地層學(xué)和儲層構(gòu)型理論，對基準(zhǔn)面變化與沉積演化特征，特別是基準(zhǔn)面變化、產(chǎn)狀和發(fā)育程度進行了深入研究。結(jié)果認(rèn)為：Ⅰ3砂層組發(fā)育2個中期基準(zhǔn)面旋回，4個短期基準(zhǔn)面旋回和7個超短期基準(zhǔn)面旋回；基準(zhǔn)面旋回類型包括對稱型和非對稱型，其中，非對稱型可以細(xì)分成向上變深和向上變淺的非對稱型，而對稱型也可以細(xì)分成以上升半旋回為主的不完全對稱型和上升與下降半旋回近似相等的對稱型?；鶞?zhǔn)面類型劃分為泥質(zhì)、物性和鈣質(zhì)界面，基準(zhǔn)面高時，可容空間較大，河道寬度窄，平面上呈條帶狀?；鶞?zhǔn)面低時，河道寬度大，平面上呈連片狀分布。

層序構(gòu)型；扇三角洲前緣；杜家臺油層；錦99塊

儲層構(gòu)型［1-10］主要是對儲層進行層次分析，儲層內(nèi)部的結(jié)構(gòu)單元是層次界面所限定的巖相組合單元。目前，地層學(xué)者在層序地層學(xué)研究過程中提出了層序構(gòu)型［11-15］的概念，通過對基準(zhǔn)面的升降及其可容空間相應(yīng)的變化研究，描述層序內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其控制的巖性組合，對儲集體的展布進行有效預(yù)測。層序構(gòu)型研究中所能識別的最低級別是超短期旋回層序構(gòu)型，相當(dāng)于儲層構(gòu)型研究中的5級層次界面。本文對儲層構(gòu)型與層序構(gòu)型之間的關(guān)系進行分析，在此基礎(chǔ)上對層序構(gòu)型控制下的沉積響應(yīng)進行了研究，為精細(xì)表征砂體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其空間疊置組合關(guān)系提供一定的指導(dǎo)。

1　研究區(qū)概況

遼河油田錦99塊位于松遼盆地西部凹陷西斜坡的西南部，本文以錦99塊中東塊、中西塊和西塊3個斷塊為研究對象，古近系沙四上亞段杜家臺油層是主要的含油層系；以杜家臺油層Ⅰ3砂層組為研究目的層，埋深在1 200～1 475 m，發(fā)育扇三角洲前緣沉積，水下分流河道砂體非常發(fā)育，儲層物性好，屬高孔高滲儲層。

2　層序構(gòu)型分析

2.1基準(zhǔn)面旋回界面特征

基準(zhǔn)面旋回界面分為基準(zhǔn)面下降至上升轉(zhuǎn)換面和基準(zhǔn)面上升至下降轉(zhuǎn)換面，識別的主要標(biāo)志是地層記錄中地層、沉積特征等的時空變化和界面特征［16-18］。杜家臺油層Ⅰ3砂層組基準(zhǔn)面旋回界面主要有洪泛面、沖刷面、巖相轉(zhuǎn)換界面和粒度垂向突變面4種（見圖1）。洪泛面主要對應(yīng)灰色、雜色厚度較大的泥巖段。沖刷面一般不平整，其上沉積有大量的泥礫，形成一定厚度的泥礫層，在巖心上較容易識別，在測井曲線上主要表現(xiàn)為上部砂巖與下部泥巖的突變接觸，沖刷面上沉積的砂巖厚度越大，說明沉積時的水動力條件越強，沖刷規(guī)模越大。巖相轉(zhuǎn)換面主要表現(xiàn)為相鄰層位巖性、巖相發(fā)生明顯變化，厚度較小且形態(tài)規(guī)則，是沉積環(huán)境變更而導(dǎo)致物源供給和沉積方式變化影響的結(jié)果。垂向粒度突變面主要是指儲層內(nèi)砂巖粒度轉(zhuǎn)換面。

Ⅰ3砂層組沉積早期至中期，基準(zhǔn)面比較低，可容空間較小，砂體粒度較大，以中細(xì)砂巖、含礫砂巖為主，粒度越大，水動力條件越強，河道砂體發(fā)育，基準(zhǔn)面旋回界面以沖刷面、巖相轉(zhuǎn)換面和粒度垂向突變面為主；Ⅰ3砂層組沉積晚期，基準(zhǔn)面達(dá)到Ⅰ3砂層組沉積時的最高，以灰色、灰綠色等暗色泥巖為主，基準(zhǔn)面旋回界面以洪泛面、巖相轉(zhuǎn)換面和沖刷面為主，在巖心和測井曲線上比較容易識別。

圖1　錦99塊杜家臺J2-18-4井油層Ⅰ3砂層組層序地層及儲層構(gòu)型綜合柱狀圖

2.2各級別基準(zhǔn)面旋回界面特征

2.2.1超短期基準(zhǔn)面

錦99塊杜家臺油層Ⅰ3砂層組共有7個超短期旋回，包括對稱型和非對稱型，其中非對稱型可以細(xì)分成向上變深和向上變淺的非對稱型，而對稱型也可以細(xì)分成以上升半旋回為主的不完全對稱型和上升與下降半旋回近似相等的對稱型。Ⅰ3砂層組以上升半旋回和上升與下降半旋回近似相等的對稱型旋回為主。

Ⅰ3砂層組超短期基準(zhǔn)面旋回界面共識別出3種類型界面，即泥質(zhì)界面、物性界面和鈣質(zhì)界面。其中，泥質(zhì)界面是在單砂體前積過程或單河道擺動的間歇期沉積形成的，縱向上較發(fā)育，巖性以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)粉砂巖為主。電性特征主要表現(xiàn)為：自然電位曲線向泥巖基線靠近，且曲線回返幅度較高；微電極幅度變化明顯，幅度差幾乎為零；聲波時差呈現(xiàn)高值，在320 μs/m以上；井徑擴徑明顯（見圖2）。物性界面為儲層中物性特征和含油性較儲層略差的薄層，在Ⅰ3砂層組主要發(fā)育2類物性界面：一類為水下分流河道底部的含礫砂巖，另一類為厚砂體沉積中發(fā)育的沉積間歇面。巖性以砂礫巖、粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖為主，具有一定的孔滲性，在電性上主要表現(xiàn)為：自然伽馬呈中幅齒狀凸起，自然電位曲線幅度低，呈中幅齒狀凸起，稍有回返現(xiàn)象；微電極曲線介于泥質(zhì)和鈣質(zhì)界面之間，有一定的幅度差；聲波時差減小，井徑擴徑不明顯（見圖3）。鈣質(zhì)界面在Ⅰ3砂層組的分布具有較強的隨機性，且出現(xiàn)頻數(shù)較小。巖性主要為灰白色鈣質(zhì)膠結(jié)含礫砂巖、細(xì)砂巖、中—細(xì)砂巖等，巖性致密，導(dǎo)電性差，密度大，無滲透性或滲透性極差。這類界面主要與沉積物中碳酸鹽礦物的成巖作用不均勻性有關(guān)。其電性特征表現(xiàn)為：自然電位無明顯變化；微電極比值超過鄰層的1.2倍以上，呈尖峰狀；由于孔隙被鈣質(zhì)膠結(jié)，聲波速度增大，時差減??；井徑曲線與上下圍巖一致或稍有微擴徑，砂巖中因發(fā)育鈣質(zhì)膠結(jié)而使其脆性增大，從而使巖石在鉆進過程中更容易崩落，井徑曲線上呈現(xiàn)微擴徑的現(xiàn)象（見圖4）。超短期基準(zhǔn)面旋回界面橫向連續(xù)橫向連續(xù)性差，以土豆?fàn)罘植紴橹?，次為條帶狀分布，界面厚度薄，一般在2 m以下，以泥質(zhì)界面為主，物性界面次之，鈣質(zhì)界面不發(fā)育。在縱向上各種類型界面交錯出現(xiàn)，分布不穩(wěn)定。

圖2　泥質(zhì)界面特征（錦2-13-03）

圖3　物性界面特征（錦2-13-03）

圖4　鈣質(zhì)界面特征（錦2-15-4）

2.2.2短期基準(zhǔn)面

與超短期基準(zhǔn)旋回界面相類似，Ⅰ3砂層組4個短期旋回以上升為主的半旋回和以上升和下降旋回近似相等的對稱型旋回為主。其中，上升半旋回基準(zhǔn)面旋回主要發(fā)育在Ⅰ3砂層組中、下部，該界面發(fā)育期基準(zhǔn)面較低，沉積物可容空間較小，沉積物源充足，河道的下切、侵蝕作用較強，造成短期基準(zhǔn)面下降半旋回表現(xiàn)為侵蝕沖刷面，而基準(zhǔn)面上升半旋回得以保留。對稱型基準(zhǔn)面旋回發(fā)育在Ⅰ3砂層組的上部，該界面沉積期基準(zhǔn)面較高，河道的下切作用弱，所以基準(zhǔn)面下降半旋回得以保存。短期基準(zhǔn)面鉆遇率可達(dá)90%，分布比較穩(wěn)定，厚度0.20～3.60 m，平均厚度為1.24 m，在研究區(qū)的西南部和東北部2塊小范圍區(qū)域內(nèi)厚度較大，分別為錦2-16-5204井區(qū)附近、錦2-14-02井區(qū)附近，厚度大于2.00 m。界面分布橫向比較穩(wěn)定，在砂體疊置區(qū)內(nèi)夾層呈片狀分布，界面類型以泥質(zhì)界面最為發(fā)育，物性界面次之，鈣質(zhì)界面少見，且分布比較零散。界面的發(fā)育與沉積微相聯(lián)系密切，在分流河道中主要發(fā)育泥質(zhì)界面和物性界面，容易形成于兩期河道沉積憩水期。

2.2.3中期基準(zhǔn)面

依據(jù)短期基準(zhǔn)面旋回的組合樣式、沉積特征及界面特征的差異，Ⅰ3砂層組可劃分為2個以上升半旋回為主的不完整的中期旋回，且2個基準(zhǔn)面較低時期主要發(fā)生在Ⅰ32小層下部和Ⅰ31小層沉積期。其中基準(zhǔn)面最低出現(xiàn)在Ⅰ33小層沉積期，該沉積時期發(fā)育了厚度較大的砂巖，而基準(zhǔn)面最高出現(xiàn)在Ⅰ31小層沉積期，發(fā)育了Ⅰ3砂層組頂部厚度較大的泥巖。中期基準(zhǔn)面以灰色、灰綠色、紫紅色和雜色泥巖為主，局部含砂或礫。鉆遇率在95%左右，在砂體疊置區(qū)呈層狀分布，厚度0.4～11.0 m，平均厚度在2.0 m以上，向西南靠近湖泥發(fā)育的區(qū)域界面較厚，主要集中在尖滅區(qū)，而在遠(yuǎn)離尖滅的區(qū)域，界面厚度較薄。

2.2.4基準(zhǔn)面分布模式

錦99塊沙四段杜家臺油層Ⅰ3砂層組發(fā)育2期扇體，整體上表現(xiàn)為退積型沉積，將層頂拉平，恢復(fù)到砂體沉積時原始狀態(tài)，可以看到，基準(zhǔn)面以水平狀分布為主，其次為低角度狀，平行砂體的頂?shù)捉缑妫ㄒ妶D5），這是由扇三角洲水下分流河道砂體填積式沉積作用形成的。其中超短期基準(zhǔn)面橫向延伸范圍有限，大部分在一個井距以內(nèi)，少數(shù)達(dá)到一個井距以上。

3　層序構(gòu)型控制下的沉積響應(yīng)

錦99塊沙四段杜家臺油層沉積時期西部凹陷的構(gòu)造活動以斷裂活動為主，主要表現(xiàn)為拉張性質(zhì)，西部凹陷演化至持續(xù)水進，以擴張為主的發(fā)展階段，形成以淺水水下部分為主的扇三角洲沉積。杜家臺油層Ⅰ3砂組扇三角洲前緣沉積總體上表現(xiàn)為退積型沉積，反映了基準(zhǔn)面上升，可容空間不斷增大。發(fā)育2個中期基準(zhǔn)面旋回界面（MSC1，MSC2）。

MSC1旋回內(nèi)發(fā)育6期砂體（見圖6）。6期砂體展布范圍相當(dāng)，地層的旋回特征不明顯，均以河道沉積為主，且延伸到扇三角洲的前端，寬度較大，反映出MSC1旋回沉積期碎屑巖物源供給充足、水動力條件較強的特點。MSC2旋回沉積結(jié)束后，地層開始了新一輪沉積旋回沉積。在MSC2旋回內(nèi)發(fā)育6期砂體（見圖7）。其中，第1至第4期砂體分布范圍較大，以河道沉積為主，在扇三角洲前端發(fā)育紋理砂席結(jié)構(gòu)單元；第5至第6期砂體的展布范圍明顯減小，河道較窄，并存在向北東方向的退積現(xiàn)象，在扇體前端可見重力流沉積。從第1期沉積開始，砂體就存在向物源方向退積。

圖5　錦99塊沙四段扇三角洲基準(zhǔn)面分布模式

圖6　錦99塊MSC1沉積旋回各構(gòu)型要素分布

圖7　錦99塊MSC2沉積旋回各構(gòu)型要素分布

4　結(jié)論

1）遼河油田錦99塊杜家臺油層Ⅰ3砂層組發(fā)育2個中期半旋回、4個短期旋回和7個超短期旋回，其中3砂層組沉積早期基準(zhǔn)面較低，沉積晚期基準(zhǔn)面較高。

2）基準(zhǔn)面旋回類型包括對稱型和非對稱型兩種，其中非對稱型可以細(xì)分成向上變深和向上變淺型，而對稱型也可以細(xì)分成以上升半旋回為主的不完全對稱型和上升與下降半旋回近似相等型。

3）基準(zhǔn)面控制了Ⅰ3砂層組扇三角洲前緣儲層的有序分布。退積型扇三角洲前緣具有低角度、多發(fā)育水下分流河道沉積的特點?；鶞?zhǔn)面高時，可容空間較大，河道寬度窄，平面上呈條帶狀；基準(zhǔn)面低時，河道寬度大，平面上呈連片狀分布。

［1］吳勝和.儲層表征與建模［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2010：136-144.

［2］于興河，馬興祥，穆龍新，等.辮狀河儲層地質(zhì)模式及層次界面分析［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2004：60-106.

［3］穆龍新，賈愛林.扇三角洲沉積儲層模式及預(yù)測方法研究［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2003：99-116.

［4］李云海，吳勝和，李艷平，等.三角洲前緣河口壩儲層構(gòu)型界面層次表征［J］.石油天然氣學(xué)報，2007，29（6）：49-52.

［5］溫立峰，吳勝和，王延忠，等.河控三角洲河口壩地下儲層構(gòu)型精細(xì)解剖方法［J］.中南大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2011，42（4）：1072-1078.

［6］Miall A D，Turner-Peterson C E.Variations in fluvial style in the Westwater Canyon Member，Morrison Formation（Jurassic），San Juan Basin，Colorado Plateau［J］.Sedimentary Geology，1989（63）：21-60.

［7］Miall A D.The architecture of fluvial-delatic sequences in the Upper Mesaverde Group（Upper Creaceous），Book Cliffs//Best J L，Britow C S.eds.Braided rivers［J］.Geological Society of London Special Publication，1993（75）：305-332.

［8］Miall A D.Reconstructing fluvial macroform architecture from twodimensinal outcrops：Example from the Castlegate sandstone，Book Cliffa，Utah［J］.JournalofSedimentaryResearch，1994，B64：146-158.

［9］胡望水，曾文倩，徐博，等.扶余油田東16-2區(qū)塊密井網(wǎng)曲流河儲層構(gòu)型分析［J］.斷塊油氣田，2014，21（1）：53-56.

［10］王曉光，賀陸明，呂建榮，等.克拉瑪依油田沖積扇構(gòu)型及剩余油控制模式［J］.斷塊油氣田，2012，19（4）：493-496.

［11］朱紅濤，Keyu Liu，楊香華，等.陸相湖盆層序構(gòu)型及其巖性預(yù)測意義：以珠江口盆地惠州凹陷為例［J］.地學(xué)前緣：中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報，2012，19（1）：32-39.

［12］李樹青，李和，徐偉，等.松遼盆地南部下白堊統(tǒng)層序構(gòu)型及沉積特征［J］.天然氣工業(yè)，2007，27（4）：36-39.

［13］國景星，劉媛.濟陽坳陷新近系層序地層構(gòu)型［J］.中國石油大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2008，32（1）：1-4.

［14］李志鵬，林承焰，張家鋒，等.高淺南區(qū)NmⅡ和NmⅢ油組高分辨率層序構(gòu)型及其對儲層構(gòu)型的控制［J］.中國石油大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2012，36（1）：20-26.

［15］鄭榮才，周祺，王華，等.鄂爾多斯盆地長北氣田山西組2段高分辨率層序構(gòu)型與砂體預(yù)測［J］.高校地質(zhì)學(xué)報，2009，15（1）：69-79.

［16］孫雨，馬世忠，姜洪福，等.松遼盆地三肈凹陷葡萄花油層高頻層序地層構(gòu)型分析［J］.地層學(xué)雜志，2010，34（4）：371-380.

［17］Miall A D.Architectural-elements anlysis：A new method of facies analysis applied to fluvial deposits［J］.Earth Science Reviews，1985，22（4）：261-308.

［18］Miall A D.The geology of fluvial deposits［M］.Berlin：Springer Verlay Berlin Heidelberg，1996：75-178.

（編輯趙旭亞）

Sequence configuration and sedimentary evolution of Jin 99，Dujiatai Formation

Wang Yan1，Yang Shaochun2，Wen Jing3，Lan Zhiqin2，Zhang Ruixiang2
（1.Hekou Oil Production Plant，Shengli Oilfield Company，SINOPEC，Dongying 257200，China；2.School of Geosciences，China University of Petroleum，Qingdao 266580，China；3.Liaohe Oilfield Company，PetroChina，Panjin 124010，China）

TheⅠoil group of Dujiatai reservoir in Block Jin 99 of Liaohe Oilfield is typical of fan-delta front deposits.Based on the high resolution sequence stratigraphy and the reservoir architecture theory，the base-level change and the sedimentary evolution，especially the base-level change，the development degrees and the occurrence of the third sand group ofⅠoil group were hierarchically characterized.The results show that the third sand group could be subdivided into two mid-term base-level cycles，four short-term base-level cycles and seven ultra-short term base-level cycles；the types of the base-level cycles are symmetry and asymmetry，the asymmetry types are divided into upward-deepening and upward-shallowing asymmetries，symmetry types are divided into incomplete symmetry dominated by uprising and nearly complete symmetry.The base-level is divided into three categories:muddy boundary，physical property boundary and calcareous boundary.When the base-level is high，the accommodation space is large and the channel is narrow，horizontal distribution is dominated by banded channel.When the base-level is low and the channel is wide，flaky sand body is the main horizontal distribution.

sequence architecture；fan-delta front；Dujiatai reservoir；Block Jin 99

國家科技重大專項課題“復(fù)雜油氣藏精細(xì)表征及剩余油分布預(yù)測”（2011ZX05009-003）

TE122

A

10.6056/dkyqt201601003

2015-09-01；改回日期：2015-11-10。

王燕，女，1977年生，博士，主要從事油氣地質(zhì)與油藏描述研究工作。E-mail：xiaoliuxing1212@126.com。

引用格式：王燕，楊少春，溫靜，等.錦99塊杜家臺油層層序構(gòu)型及其沉積演化［J］.斷塊油氣田，2016，23（1）：11-15.

Wang Yan，Yang Shaochun，Wen Jing，et al.Sequence configuration and sedimentary evolution of Jin 99，Dujiatai Formation［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2016，23（1）：11-15.