渤海F油田明化鎮(zhèn)組下段Ⅳ油組沉積微相研究

王龍 齊明明 陳培元 汪洪強(qiáng) 孫福亭 劉晨

(中海油研究總院有限責(zé)任公司， 北京 100028)

渤海F油田明化鎮(zhèn)組下段Ⅳ油組沉積微相研究

王龍 齊明明 陳培元 汪洪強(qiáng) 孫福亭 劉晨

(中海油研究總院有限責(zé)任公司， 北京 100028)

結(jié)合巖心、薄片、分析測(cè)試和測(cè)井曲線等資料，對(duì)F油田明化鎮(zhèn)組下段Ⅳ油組沉積微相進(jìn)行綜合分析。研究表明：Ⅳ油組儲(chǔ)層砂巖主要為長(zhǎng)石砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖，分選中等，磨圓度以次棱 — 次圓狀為主。巖心中可見(jiàn)典型河流相的沉積構(gòu)造，測(cè)井曲線特征包括箱形、鐘形、漏斗形、指形、線形。Ⅳ油組發(fā)育曲流河沉積相，包括河道和邊灘、天然堤、決口扇、漫灘沉積、廢棄河道和泛濫沼澤沉積微相。Ⅳ4砂組以泛濫平原沉積為主，從Ⅳ3砂組開(kāi)始，物源供應(yīng)增強(qiáng)，平面上發(fā)育3至4條曲流河道，Ⅳ1砂組沉積時(shí)期河道規(guī)模開(kāi)始變小。

明化鎮(zhèn)下段； Ⅳ油組； 沉積微相； 曲流河

渤海F油田位于渤海灣盆地東部渤南低凸起帶，是渤海有利的油氣富集區(qū)之一。F油田主力含油層系發(fā)育于新近系明化鎮(zhèn)組下段及館陶組，其中明化鎮(zhèn)組下段Ⅳ油組是油田的主力含油層段之一，Ⅳ油組自下而上可劃分為Ⅳ1、Ⅳ2、Ⅳ3、Ⅳ4砂組，各砂組可進(jìn)一步細(xì)分為數(shù)量不等的小層。目前關(guān)于F油田的沉積相研究主要停留在油組級(jí)別上[1-4]，而對(duì)沉積微相的精細(xì)刻畫不足。隨著油田開(kāi)發(fā)的不斷深入，在老區(qū)塊逐漸出現(xiàn)了產(chǎn)量遞減加快、含水上升迅速的問(wèn)題，制約了油田的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，亟待開(kāi)展更為精細(xì)的沉積微相研究，為油田后續(xù)的調(diào)整提供技術(shù)支持。

1 曲流河沉積特征

區(qū)域沉積古環(huán)境研究表明，自新近紀(jì)開(kāi)始，F(xiàn)油田已進(jìn)入準(zhǔn)平原化時(shí)期，形成了一套以河流相為主的沉積體系[1-4]。

1.1 巖石學(xué)特征

F油田Ⅳ油組的主要巖性為灰綠或灰褐色細(xì)砂巖、中細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，灰綠色雜色泥巖。根據(jù)砂巖的四組分三端元分類方法，主要為巖屑長(zhǎng)石砂巖和長(zhǎng)石砂巖(見(jiàn)圖1)，其中，石英含量(體積分?jǐn)?shù))一般大于40%，長(zhǎng)石含量(體積分?jǐn)?shù))大于28%。Ⅳ油組儲(chǔ)層砂巖骨架顆粒呈次棱 — 次圓狀，由于埋藏淺，砂巖固結(jié)程度弱，孔隙類型主要為粒間孔隙(見(jiàn)圖2)。泥巖顏色以灰綠色為主，反映Ⅳ油組以弱氧化 — 弱還原環(huán)境為主[4]。

Ⅰ—石英砂巖；Ⅱ—長(zhǎng)石砂巖；Ⅲ—巖屑質(zhì)石英砂巖；Ⅳ—長(zhǎng)石砂巖；Ⅴ—巖屑長(zhǎng)石砂巖；Ⅵ—長(zhǎng)石巖屑砂巖；Ⅶ — 巖屑砂巖。

圖1明下段Ⅳ油組砂巖儲(chǔ)層巖石成分三角圖

圖2 明化鎮(zhèn)下段儲(chǔ)層砂巖巖石學(xué)特征

1.2 顆粒結(jié)構(gòu)特征

F油田Ⅳ油組巖石的粒度概率曲線為高斜兩段式，主要發(fā)育懸浮次總體和跳躍次總體，基本不發(fā)育滾動(dòng)次總體。其中，懸浮次總體含量可達(dá)40%左右，跳躍次總體斜率高，顆粒分選中等，懸浮次總體和跳躍次總體之間的交截點(diǎn)在φ值3.5處(見(jiàn)圖3a)。C-M圖表現(xiàn)為典型的牽引流特征(見(jiàn)圖3b)，QR段發(fā)育最充分，其次為PQ段和RS段，NO、OP段不發(fā)育。這說(shuō)明以懸浮搬運(yùn)為主，含少量滾動(dòng)搬運(yùn)組分,反映了典型的曲流河沉積特點(diǎn)。

圖3 明化鎮(zhèn)組下段Ⅳ油組粒度概率曲線圖、C-M圖

1.3 沉積構(gòu)造特征

F油田Ⅳ油組曲流河沉積發(fā)育了豐富的沉積構(gòu)造，尤其以反映河道充填狀況的各種層理構(gòu)造居多。以牽引流為主的河流作用形成的沉積構(gòu)造，包括河道的底部常發(fā)育沖刷面，沖刷面之上可見(jiàn)來(lái)自于下伏泥巖地層的泥礫，向上粒度逐漸變細(xì)，巖性由中細(xì)砂巖、粉砂巖逐漸過(guò)渡為粉砂質(zhì)泥巖、灰綠色泥巖。自下而上發(fā)育豐富的沉積構(gòu)造，包括小型槽狀交錯(cuò)層理、楔狀交錯(cuò)層理、波狀層理、水平層理等(見(jiàn)圖4)。

圖4 明化鎮(zhèn)組下段Ⅳ油組沉積構(gòu)造

1.4 測(cè)井相特征

根據(jù)200余口測(cè)井曲線統(tǒng)計(jì)結(jié)果，將Ⅳ油組分為5類主要測(cè)井曲線形態(tài)，分別是箱形曲線、鐘形曲線、指形曲線、漏斗形曲線、線形曲線。

(1) 箱形曲線。箱形曲線包括光滑箱形曲線和微齒狀箱形曲線，其中以微齒狀箱形曲線居多，曲線幅度較高，厚度為5～15 m，局部厚度可達(dá)20 m以上。

(2) 鐘形曲線。鐘形曲線包括光滑鐘形和微齒狀鐘形，以微齒狀鐘形為主，曲線幅度較高，GR表現(xiàn)出向上明顯升高的趨勢(shì)，厚度為4～13 m。

(3) 指形曲線。指形曲線曲線形態(tài)形似手指狀，曲線以中幅度為主，頂?shù)锥喑赏蛔冴P(guān)系，厚度為2～3 m。

(4) 漏斗形曲線。漏斗形曲線多呈微齒狀漏斗形，曲線幅度較高，GR表現(xiàn)為向上明顯降低的趨勢(shì)，厚度多為4～7 m。

(5) 線形曲線。線形曲線多呈微齒狀，曲線幅度很低，GR值較大，頂部多呈突變接觸，底部多表現(xiàn)為漸變接觸。

在這5類測(cè)井曲線形態(tài)中，箱形、鐘形和線形曲線所占比例最高，其次為指形，漏斗形最少。其中箱形曲線、鐘形曲線均對(duì)應(yīng)河道和邊灘微相，指形曲線對(duì)應(yīng)天然堤和漫灘沉積微相，漏斗形曲線對(duì)應(yīng)決口扇微相，線形曲線對(duì)應(yīng)泛濫沼澤微相。

2 沉積相垂向配置特征

通過(guò)沉積序列及沉積相對(duì)比剖面研究，發(fā)現(xiàn)Ⅳ油組整體發(fā)育河道 — 泛濫平原沉積序列，包括河道邊灘、天然堤、漫灘沉積、決口扇、廢棄河道和泛濫沼澤等微相。其中，河道邊灘、泛濫沼澤發(fā)育比例最高，天然堤和漫灘沉積次之，偶見(jiàn)廢棄河道和決口扇。Ⅳ油組縱向上發(fā)育多個(gè)沉積旋回，在單一旋回中，自下而上沉積物粒徑逐漸變細(xì)；曲流河“二元結(jié)構(gòu)”特征明顯，自下而上粒徑逐漸變細(xì)，下部為砂巖、上部為泥巖；垂向上“泥包砂”特征明顯，局部砂巖發(fā)育較充分，縱向上“砂泥相當(dāng)”(見(jiàn)圖5、圖6)。這些特征反映了沉積環(huán)境由曲流河河道向天然堤的演化以及水動(dòng)力條件由強(qiáng)到弱的沉積過(guò)程，剖面相顯示F油田Ⅳ4砂組廣泛發(fā)育泛濫沼澤沉積，河道基本不發(fā)育，Ⅳ3、Ⅳ2、Ⅳ1砂組沉積時(shí)期河道沉積發(fā)育相對(duì)充分。

圖5 F-X1井Ⅳ油組沉積微相柱狀圖

圖6 F油田Ⅳ油組沉積微相剖面圖

3 沉積相平面特征及其演化

F油田目前共有200多口鉆井，為沉積微相平面刻畫提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在小層精細(xì)劃分與對(duì)比的基礎(chǔ)上，對(duì)主要砂巖發(fā)育段Ⅳ3、Ⅳ2、Ⅳ1砂組等8個(gè)小層的沉積微相平面展布及演化展開(kāi)了研究。在此選用其中3個(gè)小層進(jìn)行分析。

3.1 明化鎮(zhèn)組下段沉積微相

圖7 F油田沉積微相平面圖

3.2 明化鎮(zhèn)組下段沉積微相

3.3 明化鎮(zhèn)組下段沉積微相

圖8 F油田沉積微相平面圖

圖9 F油田沉積微相平面圖

總體上，Ⅳ4砂組沉積時(shí)期物源供應(yīng)較弱，曲流河道基本不發(fā)育，以泛濫平原沉積為主。從Ⅳ3砂組開(kāi)始，物源供應(yīng)逐漸增強(qiáng)，曲流河沉積逐漸發(fā)育。Ⅳ3、Ⅳ2砂組沉積時(shí)期，曲流河砂體發(fā)育情況較好，為Ⅳ1油組砂體的主要發(fā)育時(shí)期。從Ⅳ1砂組開(kāi)始，物源又開(kāi)始減弱，曲流河規(guī)模開(kāi)始縮小。Ⅳ1油組之后，受構(gòu)造和物源供應(yīng)的雙重影響，曲流河規(guī)模進(jìn)一步變小。整體上，Ⅳ1油組河道多為孤立發(fā)育，平面上多由相對(duì)獨(dú)立的幾條河道組成。

4 結(jié) 語(yǔ)

(1) F油田明化鎮(zhèn)組下段Ⅳ油組儲(chǔ)層砂巖主要為長(zhǎng)石砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖，巖石顆粒分選中等，磨圓度以次棱 — 次圓狀為主，固結(jié)程度較弱。巖性特征具有常見(jiàn)沖刷面、小型槽狀交錯(cuò)層理、波狀層理和水平層理等典型河流相沉積構(gòu)造特征，測(cè)井曲線特征以箱形、鐘形和線形為主。

(2) Ⅳ油組主要發(fā)育曲流河沉積相，包括曲流河道與邊灘、天然堤、溢岸沉積、決口扇和泛濫平原沉積微相。

(3) Ⅳ4砂組以泛濫平原為主，從Ⅳ3砂組開(kāi)始物源供應(yīng)逐漸增強(qiáng)，曲流河開(kāi)始發(fā)育，平面上主要發(fā)育3～4條曲流河道，河道側(cè)向擺動(dòng)強(qiáng)烈，河道間常存在分叉或合并的情況。在Ⅳ1砂組沉積時(shí)期，物源供應(yīng)減弱，河道規(guī)模開(kāi)始逐漸縮小。

[1] 鄧運(yùn)華，李秀芬.蓬萊19-3油田的地質(zhì)特征及啟示[J].中國(guó)石油勘探，2001，6(1)：68-71.

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[4] 徐中波，康凱，申春生，等.渤海海域L油田新近系明化鎮(zhèn)組下段與館陶組儲(chǔ)層沉積微相研究[J].巖性油氣藏，2015，27(5)：161-166.

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SedimentaryMicrofaciesofⅣOilGroupofLowerMinghuazhenFormationinFOilfield,BohaiBay

WANGLongQIMingmingCHENPeiyuanWANGHongqiangSUNFutingLIUChen

(CNOOC Research Institute Ltd., Beijing 100028, China)

Based on the data of cores, thin section, sample analysis and well logging, the sedimentary microfacies of Ⅳ oil group of lower Minghuazhen formation (N1m) were comprehensively studied. The reservoirs are mainly composed of feldspar sandstone and lithic arkose, and the sandstone of reservoir in lower N1m is mainly of medium sorting and subangular-subround roundness. Ⅳ oil group developed various sedimentary structures that can reflect river deposition. Well logging characteristics mainly include box shape, bell shape, hopper shape, figure shape and line shape. Ⅳ oil group developed meandering river facies, and the following sedimentary microfacies were mainly developed, e.g. channel fill-point bar, natural levee, flood plain, abandoned channel, crevasse splay and flooding swamp. Ⅳ4sub-oil group mainly developed flooding swamp; the provenance supply was gradually strengthened since Ⅳ3sub-oil group. 3-4 meandering channel were developed, and the channel scale became small in Ⅳ1sub-oil group.

lower Minghuazhen Formation; Ⅳ oil group; sedimentary microfacies; meandering river

2017-08-15

國(guó)家科技重大專項(xiàng)“海上稠油油田開(kāi)發(fā)模式研究”(2016ZX05025-001)

王龍(1986 — )，男，碩士，工程師，研究方向?yàn)橛蜌馓镩_(kāi)發(fā)地質(zhì)。

P618

A

1673-1980(2017)06-0008-05