NNW油田長3儲(chǔ)層沉積微相研究

佘 剛，張狄杰

(1.中國石油集團(tuán)測井有限公司青海事業(yè)部，甘肅 敦煌 736202；2.中國石油青海油田勘探事業(yè)部，甘肅 敦煌 736202)

NNW油田長3儲(chǔ)層沉積微相研究

佘 剛1，張狄杰2

(1.中國石油集團(tuán)測井有限公司青海事業(yè)部，甘肅 敦煌 736202；2.中國石油青海油田勘探事業(yè)部，甘肅 敦煌 736202)

NNW油田油藏主要受沉積微相控制，合理的劃分微相類型及給定微相邊界值是該區(qū)沉積微相研究的關(guān)鍵。在分析傳統(tǒng)沉積微相研究方法基礎(chǔ)之上，利用優(yōu)勢相分析及離散圖方法來劃分微相類型及確定微相邊界，結(jié)果認(rèn)為長3儲(chǔ)層可以劃分為分流河道與河道間兩種沉積微相，0.5作為長31、長32與長33三個(gè)沉積單元的沉積微相邊界值較為合理，最后編制了研究區(qū)沉積微相平面圖。與實(shí)際生產(chǎn)對比，微相劃分結(jié)果較好地印證了研究區(qū)生產(chǎn)狀況，也驗(yàn)證了研究方法的可行性。

沉積微相 長3儲(chǔ)層 三角洲平原 優(yōu)勢相

NNW油田(以下簡稱研究區(qū))位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡帶的東南部，鄂爾多斯盆地在晚三疊紀(jì)早期，盆地周緣抬升，形成了面積廣大的湖泊沉積體系，其中長10-長8時(shí)期盆地處于沉降狀態(tài)接受沉積，至長7時(shí)期形成最大湖泊沉積相，長6時(shí)期以后湖泊水體逐漸減少，研究區(qū)所在的盆地東南方向三角洲異常發(fā)育[1]。結(jié)合研究區(qū)49口井的巖石相及測井相分析認(rèn)為，長3儲(chǔ)層為三角洲平原亞相沉積，其物源主要來自北東方向，為典型的巖性油藏，其形成與分布主要受沉積微相控制[2]。因此，正確合理地劃分沉積微相，并繪制沉積微相圖是油田勘探開發(fā)的關(guān)鍵因素[3]。然而，技術(shù)人員往往據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行微相劃分及微相圖繪制，對于微相類型及不同微相間邊界值的界定沒有統(tǒng)一的方法或規(guī)律可循。針對其難點(diǎn)進(jìn)行分析，提出對研究區(qū)長3儲(chǔ)層進(jìn)行沉積微相研究。

1 研究難點(diǎn)

沉積微相研究是在區(qū)域背景基礎(chǔ)之上，進(jìn)行巖石相與測井相研究，劃分沉積相類型，進(jìn)行連井剖面相及平面沉積模式分析，確定沉積微相邊界值，繪制沉積微相平面展布圖，研究過程中主要存有以下兩方面難點(diǎn)。

1.1 沉積微相的選擇與劃分

研究區(qū)為三角洲平原沉積，其分流河道沉積是主要的微相類型[4]。沉積微相分析本質(zhì)就是在尋找河道有利砂體，即把河道與非河道部分區(qū)分出來。河道一般是砂體較厚的部位，容易確定，而非河道部分砂體較薄，?？梢詣澐殖啥喾N微相類型，如天然堤、沼澤等，具體微相的選擇與劃分上常較難確定。在微相劃分中特別是“河道側(cè)翼或分流側(cè)翼”作為一種微相時(shí)爭議較多，一般認(rèn)為側(cè)翼的砂地比比河道低，又比河道間高，是分流河道兩側(cè)的砂脊[5-6]。因其河道可能是不固定的，有改道等情況；此外，砂地比最高的部分是多期河道砂體疊置，而側(cè)翼可能疊置的期次較少一些，造成它緊鄰河道且砂地比較河道偏低。在沉積微相劃分中，側(cè)翼的出現(xiàn)也使沉積微相劃分上因人而異，表現(xiàn)為：

(1)河道與側(cè)翼同屬河道沉積，但河道側(cè)翼位于主河道兩側(cè)，其形態(tài)受主河道控制。除河道與河道側(cè)翼外，其他都為非河道沉積，包括間灣、沼澤等(表1方案2)；

(2)非河道沉積不劃分“側(cè)翼”這一微相或認(rèn)為側(cè)翼與天然堤為同一微相；

(3)河道在微相上就是指河道沉積，而河道側(cè)翼、天然堤等同屬非河道沉積(表1方案1與方案3)。

表1 三角洲平原沉積微相常用劃分方法

注：方案1與方案2都以河道間作為非河道沉積，包括沼澤、天然堤等多種微相；方案2認(rèn)為河道側(cè)翼屬于河道沉積；方案3中非河道沉積包括一個(gè)或多個(gè)微相。

1．2 沉積微相邊界值的確定

沉積微相剖面圖的繪制通常是參考測井響應(yīng)特征進(jìn)行[7]?？梢园凑铡鞍敕c(diǎn)”法卡取微相及確定沉積微相邊界；而平面相中不同微相的邊界難以確定，通常按照經(jīng)驗(yàn)與研究區(qū)沉積特征給出經(jīng)驗(yàn)性的邊界參數(shù)來區(qū)分不同微相，其邊界通常是砂地比值?？偨Y(jié)鄂爾多斯盆地三疊系時(shí)期多個(gè)地區(qū)油層組的沉積相研究結(jié)果，研究區(qū)所在的三角洲平原沉積其微相邊界參數(shù)有多種經(jīng)驗(yàn)取值(表2)。

表2 三角洲平原沉積微相常用邊界經(jīng)驗(yàn)參數(shù)

2 微相類型的確定

要判別沉積微相，首先就要合理地劃分出該區(qū)的各種測井相，即研究沉積相的剖面相特征。其劃分原則是：①各微相之間在曲線形態(tài)上有明顯的不同，容易根據(jù)各特征劃分各相；②各測井相必須有完備性，即包括了該區(qū)可能出現(xiàn)所有測井沉積相[8-9]。研究區(qū)長3儲(chǔ)層為三角洲平原亞相沉積，以測井相特征按照傳統(tǒng)方法可以劃分為分流河道、河道側(cè)翼、分流間灣、天然堤、決口扇、(泥炭)沼澤6種主要微相[10]。其中分流河道是砂體沉積最厚的地區(qū)及沉積相的主要微相類型，特征明顯，容易識(shí)別，但除分流河道以外的其他5種微相并非在全區(qū)都存在或一種測井相往往可能對應(yīng)多種微相，在曲線特征上近似，難以區(qū)分(表3)，在傳統(tǒng)的剖面相研究中有以下兩種處理方法。

①統(tǒng)一把非河道沉積所有的微相劃分到河道間，即非河道統(tǒng)稱為河道間，不再細(xì)分具體微相，一般勘探初期階段及大型區(qū)域性研究中應(yīng)用較多(表1方案1與方案2)。

②以非河道沉積所有微相中較明顯、所占比例較大的微相類型作為其主要微相類型，如分流間灣微相與其他微相比較所占比例較大或非河道沉積以分流間灣為主，則直接定名為分流間灣微相，其他微相不再劃分或歸并到該微相之中；若有兩個(gè)或以上的微相所占比例相當(dāng)或特征明顯則可以定出多個(gè)非河道沉積微相(表1方案3)。

表3 長3油層組巖性與測井相特征

由于沉積微相的劃分方法及沉積相邊界的經(jīng)驗(yàn)取值較多，這里采用了優(yōu)勢相分析方法。優(yōu)勢相是指在一定的編圖單元內(nèi)該沉積相發(fā)育的時(shí)間最長或沉積物厚度最大。而優(yōu)勢相編圖法，就是在沉積模式的指導(dǎo)下，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，依照各級(jí)沉積相帶發(fā)育時(shí)期的長短、主次關(guān)系等，選取主要相帶進(jìn)行不同級(jí)別單元的沉積微相平面編圖的方法[11]。在進(jìn)行剖面相作圖時(shí)，鑒于所選用的時(shí)間具有較大的跨度，在此時(shí)間跨度內(nèi)同一位置，可能有多個(gè)不同微相的沉積單元在垂向上迭置演化，編圖時(shí)難以將各個(gè)微相均反映在同一位置上，所以選用所占地層厚度比例最大的沉積微相單元，代表該點(diǎn)所處位置的優(yōu)勢相進(jìn)行編圖[12]。

研究區(qū)選擇了49口井，據(jù)優(yōu)勢相分析法對所有井進(jìn)行沉積相分析，長3儲(chǔ)層除分流河道微相明顯外，由于分流側(cè)翼，沼澤等微相沉積范圍較大，分流間灣微相的規(guī)模較小或不發(fā)育，巖性都是以泥質(zhì)為主，具有同樣的油氣分隔作用，可以統(tǒng)一為河道間微相制圖單元。對于天然堤和決口扇，因其和沼澤、分流間灣一起共同充填于河道間，且其分布范圍、規(guī)模較局限，厚度也小，在同一沉積單元內(nèi)不易識(shí)別，故在長3沉積微相劃分中，統(tǒng)一將其歸入河道間微相制圖單元內(nèi)，即研究區(qū)長3儲(chǔ)層總體可以劃分為分流河道與河道間兩個(gè)沉積微相(圖1)，以此兩個(gè)微相作為制圖單元。為了提高沉積相研究的精度，對研究區(qū)長3儲(chǔ)層按照沉積旋回劃分為長31、長32與長33共3個(gè)小型沉積單元，對每個(gè)沉積單元進(jìn)行沉積微相圖的編制。經(jīng)過對所有井的沉積相優(yōu)勢相劃分，長31分流河道優(yōu)勢相共37口井，占到76%；長32分流河道優(yōu)勢相共26口井，占到53%；長33分流河道優(yōu)勢相共29口井，占到59%?？傮w長3儲(chǔ)層以分流河道為主，河道間所占比例較小。

3 微相邊界值的確定

經(jīng)過單井沉積相分析，井點(diǎn)上每個(gè)沉積單元的的沉積微相可以看作是已知的，因此可以進(jìn)行沉積相平面相研究，原則上測井沉積相的命名應(yīng)盡量與平面沉積微相劃分及命名一致，但由于沉積相圖只是說明優(yōu)勢相出現(xiàn)的頻率，即通過砂體類型、累計(jì)厚度、砂地比值和產(chǎn)狀的變化來識(shí)別砂體連續(xù)或較連續(xù)疊置發(fā)育的程度與河道主體位置、河道與河道間沉積交替發(fā)育的過渡區(qū)[13-14]。實(shí)際中一種測井相往往可以對應(yīng)若干種沉積相，即測井相常不能與平面沉積相完全對應(yīng)[15]。為了方便研究，研究區(qū)沉積相劃分與測井相一致，統(tǒng)一劃分為分流河道與河道間兩個(gè)微相，不劃分河道側(cè)翼微相。

圖1 長3儲(chǔ)層單井沉積相劃分(據(jù)P184井)

優(yōu)勢相確定后，則要確定最合理的微相邊界位置以提高沉積微相編圖的精度。沉積微相的邊界是根據(jù)井點(diǎn)的沉積微相來推斷的。常用方法是編繪砂巖等厚圖和砂地比等值線圖，統(tǒng)計(jì)優(yōu)勢相與砂層厚度、砂地比值關(guān)系，繪制砂層厚度與砂地比離散圖，求得各層優(yōu)勢相合理邊界參數(shù)，標(biāo)出各沉積微相之間最合理的分界線[11]。具體劃分方法為：

①在確定時(shí)間單位的平面圖中，標(biāo)明各鉆井在該時(shí)間單位地層的優(yōu)勢相及砂層累積厚度和砂地比值，不同微相類型的砂體均進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并作出砂層厚度和砂地比值等值線圖；

②將所統(tǒng)計(jì)鉆井中優(yōu)勢相一致的該時(shí)間單元地層用同一符號(hào)表示，并將其投入滲砂層累積厚度與砂地比值關(guān)系離散圖中，確定出不同優(yōu)勢相在離散圖中的主要分布范圍；

③將離散圖中兩優(yōu)勢相分布區(qū)之間重疊部分的鉆井取出，求其砂層厚度和砂地比值平均值，取其相鄰數(shù)字變化范圍及規(guī)則數(shù)字作為劃分此兩優(yōu)勢相邊界的地層參數(shù)；

④在已標(biāo)示出各鉆井優(yōu)勢相分布范圍和砂層厚度及砂地比值等值線平面圖中，標(biāo)定出各沉積微相單元之間最合理的分界線。

圖2 長31儲(chǔ)層砂地比與砂巖厚度離散圖

研究區(qū)分別以長31、長32與長33作為時(shí)間單位，對每個(gè)時(shí)間單位的分流河道微相與河道間微相的砂體進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，作出了砂層累積厚度與砂地比值關(guān)系離散圖(圖2～4)及各優(yōu)勢相砂層厚度與砂地比值參數(shù)對比表(表4)。在離散圖中，長33各點(diǎn)分布最好，長31除最右邊有一個(gè)點(diǎn)異常外，其余各點(diǎn)分布較好，分流河道與河道間兩個(gè)優(yōu)勢相區(qū)之間沒有重疊井，而長32有4口重疊井存在，取出求其砂巖厚度與砂地比平均值分別為0.49與25.5，取相鄰數(shù)字變化范圍與規(guī)則數(shù)字后分別為0.5與25，依據(jù)表2長32優(yōu)勢相砂巖厚度與砂地比的變化范圍應(yīng)為分流河道微相。

圖3 長32儲(chǔ)層砂地比與砂巖厚度離散圖

圖4 長33儲(chǔ)層砂地比與砂巖厚度離散圖

在各層段不同優(yōu)勢相砂層累積厚度、砂地比值等地層參數(shù)變化范圍和均值基礎(chǔ)之上，結(jié)合砂地比與砂巖厚度離散圖劃定與求取出各優(yōu)勢微相沉積單元邊界參數(shù)，最終認(rèn)為長31，長32與長33三個(gè)沉積單元在平面上分流河道與河道間微相的邊界參數(shù)為0.5較合理，該值以上的砂地比等值線區(qū)域優(yōu)勢相為河道微相，該值以下的砂地比等值線區(qū)域優(yōu)勢相則為河道間微相，這與表2方案2中所述經(jīng)驗(yàn)邊界參數(shù)也相符，而所對應(yīng)的砂巖累積厚度邊界參數(shù)分別為20，25與20。

4 沉積微相平面展布

在沉積背景、地層特征的基礎(chǔ)上，通過對長31，長32與長33砂體厚度、砂地比值的統(tǒng)計(jì)，采用優(yōu)勢相研究結(jié)果繪制各沉積單元沉積相平面圖。在繪制時(shí)，以有利儲(chǔ)集相帶分流河道砂體為主，砂體厚度、河道的位置及延伸方向、寬度及面積特點(diǎn)為描述的重要內(nèi)容。研究區(qū)砂體自北東方向向南西方向展布，與東北部物源方向保持一致。區(qū)內(nèi)長31、長32與長33沉積格局分布大體相似，其中長31與長32分流河道比較發(fā)育，主要有兩條分流河道沉積，具有一定的繼承性(圖5、圖6)。但由于河道的側(cè)向遷移及充填疊加，幾條分流河道分布的位置、沉積的范圍以及分流河道沉積的發(fā)育程度等都有所變化，使得各沉積單元沉積相存在一定差異。

圖5 長31儲(chǔ)層沉積微相平面

圖6 長32儲(chǔ)層沉積微相平面

5 應(yīng)用及效果分析

研究發(fā)現(xiàn)，區(qū)內(nèi)分流河道微相平面連通性較好，砂體較厚，單砂體厚度大，物性較好，為最有利的儲(chǔ)集相帶，而河道間連通性及儲(chǔ)集能力較差。研究區(qū)初期鉆井大多數(shù)井未見到油砂顯示，P184井在長31與長32均見到了油跡與熒光顯示(圖1)，據(jù)試油試采情況，P184井獲得了1.8 m3/d工業(yè)油流，之后所鉆的N82與P155井也見到了工業(yè)油流，而這些井均位于分流河道之上(圖5、圖6)；P97井鉆井見到了熒光顯示，但試油后僅見油花與少量水，該井處于分流河道與河道間邊界附近，復(fù)查后發(fā)現(xiàn)試油層位于長32，橫向上儲(chǔ)層較薄，物性變差；N110井與P184、P155為近南北向一線分布，對其相同層位試油后為干層，究其原因是處于河道間缺乏有利砂體。后期油田依照沉積微相展布情況鉆探了處于河道中央的N132井，鉆井見到油跡與油斑顯示，試油見2.3 m3/d工業(yè)油流?？梢姡练e微相是控制區(qū)域油藏分布的主要因素，研究區(qū)的沉積微相研究結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)相符合，所繪制的沉積微相圖有利于區(qū)域開發(fā)方案的調(diào)整。

6 結(jié)論

(1)根據(jù)優(yōu)勢相分析法對研究區(qū)進(jìn)行沉積相分析，認(rèn)為研究區(qū)長3儲(chǔ)層總體可以劃分為分流河道與河道間兩個(gè)沉積微相，以此兩個(gè)微相作為制圖單元。

(2)在各層段不同優(yōu)勢相砂層累積厚度、砂地比值等地層參數(shù)變化范圍和均值基礎(chǔ)之上，結(jié)合砂地比與砂巖厚度離散圖劃定與求取出各優(yōu)勢微相沉積單元邊界參數(shù)，認(rèn)為長31，長32與長33三個(gè)沉積單元在平面上分流河道與河道間微相的邊界參數(shù)為0.5比較合理。

(3)長3儲(chǔ)層沉積格局分布大體相似，31與長32分流河道比較發(fā)育，主要有兩條分流河道沉積，具有一定的繼承性；研究結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)情況相符合，研究方法具有可行性。

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(編輯 曹征遠(yuǎn))

Study on sedimentary microfacies of Chang 3 reservoir in NNW Oilfield

She Gang1，Zhang Dijie2

(1.QinghaiDivisionofChinaPetroleumLoggingCO.LTD.,Dunhuang736202,China; 2.PetroleumExplorationDivision,PetroChinaQinghaiOilfield，Dunhuang736202,China)

NNW oilfield reservoir is mainly controlled by sedimentary microfacies，so reasonable microfacies types and microfacies boundary values are the key to study sedimentary microfacies of the area.Based on the traditional methods for sedimentary microfacies，the methods of dominant sedimentary facies and cross plots are introduced to divide sedimentary microfacies and determine sedimentary microfacies boundary.The results show that the Chang3 reservoir can be divided into two sedimentary microfacies of distributary channel and distributary bay,and 0.5 is the more reasonable sedimentary microfacies boundary parameters of three sedimentary units of Chang31,Chang32and Chang33.Finally sedimentary microfacies maps are drawn.Compared with the actual production，this study explained the production status of the area and verified the feasibility of the methods well.

sedimentary microfacies；Chang3 reservoir；delta plain；dominant sedimentary facies

2015-07-19；改回日期：2015-12-23。

佘剛(1982—)，碩士，工程師，從要從事測井資料處理與解釋工作。電話：18997375378，E-mail：443724572@qq.com。

10.16181/j.cnki.fzyqc.2016.02.005

TE122.2

A