砂質(zhì)辮狀河儲(chǔ)集層構(gòu)型表征研究現(xiàn)狀及展望

毛平

（中國石油 新疆油田分公司 勘探開發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依 834000）

儲(chǔ)集層構(gòu)型（reservoir architecture），也稱為儲(chǔ)集層建筑結(jié)構(gòu)，是指不同級次儲(chǔ)集層構(gòu)成單元的形態(tài)、規(guī)模、方向及其疊置關(guān)系。最早由Allen在1977年第一屆國際河流沉積學(xué)會(huì)議提出河流相儲(chǔ)層建筑結(jié)構(gòu)（fluvial architecture）這一概念，Miall繼承了Allen的思想，于1985年系統(tǒng)提出了基于層次的河流相儲(chǔ)集層構(gòu)型要素分析方法[1]。中國學(xué)者針對儲(chǔ)集層構(gòu)型的研究，大致可以分為以下3個(gè)階段。第一階段1985—1990年為起步階段，初步明確了構(gòu)型要素類型及對開發(fā)的影響等，典型代表如文獻(xiàn)［2］對南襄盆地和柴達(dá)木盆地3個(gè)砂體的建筑結(jié)構(gòu)要素分析時(shí)指出，建筑結(jié)構(gòu)要素分析方法解剖油砂體是預(yù)測剩余油分布規(guī)律、老油田挖潛的一種新途徑。第二階段1990—2009年為探索攻關(guān)階段，該階段是在裘懌楠先生的倡導(dǎo)下，由中國石油出資開展了一系列針對現(xiàn)代沉積和古代露頭的精細(xì)解剖，建立了不同沉積類型的沉積模式，典型代表如文獻(xiàn)［3］針對山西大同辮狀河露頭開展了儲(chǔ)集層地質(zhì)模式及層系界面分析，文獻(xiàn)［4］對永定河現(xiàn)代沉積模式的研究；同時(shí)期，基本明確了井下儲(chǔ)集層構(gòu)型預(yù)測的方法，如文獻(xiàn)［5］針對雙河油田核三段建立了6級界面劃分方案和7種建筑結(jié)構(gòu)要素，并總結(jié)了建立地下儲(chǔ)集層建筑結(jié)構(gòu)的方法和基本步驟；文獻(xiàn)［6］以孤島油田館陶組為例，形成了一套系統(tǒng)的儲(chǔ)集層內(nèi)部構(gòu)型分析方法。第三階段為2010年至今，地下構(gòu)型表征的思路方法日益成熟，文獻(xiàn)［7］系統(tǒng)闡述了地下儲(chǔ)集層構(gòu)型表征的“層次分析、模式擬合、多維互動(dòng)”的表征及建模思路；同期GPR（探地雷達(dá)）、GPS衛(wèi)星照片、無人機(jī)技術(shù)大量應(yīng)用到近地表現(xiàn)代沉積和露頭研究，極大地推動(dòng)了儲(chǔ)集層構(gòu)型模式及定量規(guī)模的研究；地下儲(chǔ)集層研究中，利用高分辨率地震資料、小井距資料以及露頭資料，對河流相、深水沉積體系以及沖積扇等多種沉積類型的構(gòu)型表征進(jìn)行了深入分析?？傊?，儲(chǔ)集層構(gòu)型研究經(jīng)過幾十年的發(fā)展，從早期大量針對現(xiàn)代沉積和露頭開展研究已經(jīng)逐漸深入地下儲(chǔ)集層表征及應(yīng)用，涵蓋了河流相、三角洲相以及沖積扇、深水沉積等多種沉積類型[8-10]。

本文重點(diǎn)針對辮狀河沉積砂體，根據(jù)地下構(gòu)型解剖基本思路[7]，剖析國內(nèi)外近30年來的代表性文獻(xiàn)，綜合現(xiàn)代沉積、露頭、測井和地震等多種資料，系統(tǒng)總結(jié)砂質(zhì)辮狀河儲(chǔ)集層構(gòu)型的表征現(xiàn)狀，可以為相關(guān)學(xué)者及油田工程師研究地下辮狀河儲(chǔ)集層構(gòu)型表征及應(yīng)用提供借鑒。

1 砂質(zhì)辮狀河構(gòu)型模式

1.1 辮狀河沉積特征及構(gòu)型級次

辮狀河的彎曲度通常小于1.5，在整個(gè)河床的寬度范圍內(nèi)發(fā)育多條沖積河道和心灘壩，辮狀河道時(shí)分時(shí)合，被心灘壩隔開。前人對辮狀河成因的正式研究始于20世紀(jì)50年代，以文獻(xiàn)［11］的研究為標(biāo)志，把河流作為一種可能的均衡狀態(tài)，討論了河流的分叉和心灘壩的形成。之后的學(xué)者綜合考慮流量、流速、負(fù)載、搬運(yùn)能力、堤岸植被、坡度等多個(gè)因素，完善了對辮狀河成因的認(rèn)識(shí)。辮狀河多發(fā)育在氣候干旱、植被不甚發(fā)育、地形坡降較大、地形地貌相對平坦的地帶，這種地理背景決定了河流流速急，對河岸侵蝕快，沉積物供應(yīng)充足，河水流量洪泛間歇性明顯，辮狀河道與心灘壩頻繁遷移的特點(diǎn)[12]。

辮狀河水流狀態(tài)和速度多變，心灘壩兩側(cè)的水流強(qiáng)度及對稱性存在較大的差異，且常表現(xiàn)為間歇性水流的特征。辮狀河的沉積作用類型多樣，主要包括垂向加積作用、順流加積作用、側(cè)向加積作用、漫積和填積作用[3]。

辮狀河內(nèi)主要發(fā)育河床和泛濫平原亞相，堤岸亞相不甚發(fā)育。河床亞相發(fā)育心灘壩和辮狀河道這兩類最重要的沉積體。心灘壩是辮狀河的主要沉積單元，由多次沉積事件攜帶的碎屑物沉積而成，在多次洪泛事件不斷向下游移動(dòng)的過程中，發(fā)生順流加積和垂向加積，其面向河流上游方向的心灘壩界面一般較陡，沉積物較粗，常遭受侵蝕，而向下游方向較平緩，主要發(fā)生沉積作用，一般形成均質(zhì)韻律或反韻律。心灘壩沉積砂體在洪泛事件末期，由于洪水能量的衰減，在其頂部可加積細(xì)粒的懸浮物質(zhì)，巖性細(xì)，多為粉砂質(zhì)泥巖或泥質(zhì)沉積，被稱為落淤層。辮狀河道是另一類重要的沉積單元，與心灘壩不同的是其一般具有典型的正韻律特征。按照心灘壩的形態(tài)、大小及其與水流方向、河岸之間的關(guān)系，心灘壩通?？煞譃?種類型：縱向砂壩、橫向砂壩、斜列砂壩以及曲流砂壩，不同心灘壩的沉積作用和沉積構(gòu)造不同。

在辮狀河河流類型分類方面，文獻(xiàn)［13］劃分出的16種河流類型中，把辮狀河分為礫質(zhì)辮狀河和砂質(zhì)辮狀河。砂質(zhì)辮狀河又分為深的終年砂質(zhì)辮狀河（South Saskachewan型）、淺的終年砂質(zhì)辮狀河（Platte型）、高能砂質(zhì)辮狀河以及漫流末端辮狀河（Bjou Creek型），并總結(jié)了不同類型辮狀河的沉積構(gòu)型模式。文獻(xiàn)［3］提出結(jié)構(gòu)-成因分類，按照粒度和離物源的遠(yuǎn)近，將辮狀河細(xì)分為遠(yuǎn)源礫質(zhì)辮狀河、近源礫質(zhì)辮狀河、遠(yuǎn)源砂質(zhì)辮狀河和近源砂質(zhì)辮狀河。

砂質(zhì)辮狀河儲(chǔ)集層構(gòu)型可劃分為5個(gè)級次：五級構(gòu)型為沉積亞相規(guī)模，包括辮流帶、溢岸及泛濫平原；四級構(gòu)型為沉積微相規(guī)模，包括心灘壩、辮狀河道、溢岸（由于辮狀河堤岸不甚發(fā)育，在此用溢岸一并代稱漫溢沉積的砂體）及泛濫平原；三級構(gòu)型為心灘壩和辮狀河道內(nèi)部結(jié)構(gòu)規(guī)模，心灘壩包括垂積體、落淤層和壩后泥巖，辮狀河道包括砂質(zhì)充填河道和泥質(zhì)充填河道；二級構(gòu)型為砂體內(nèi)部層系組規(guī)模；一級構(gòu)型為砂體內(nèi)部單個(gè)層系規(guī)模（表1）。

表1 砂質(zhì)辮狀河儲(chǔ)集層構(gòu)型單元層次劃分

1.2 辮流帶級次研究現(xiàn)狀

前人對辮流帶級次的研究成果主要表現(xiàn)在寬厚比、砂體組合關(guān)系以及古水深預(yù)測3個(gè)方面。辮流帶砂體的組合形態(tài)與寬厚比相關(guān)，可以分為穩(wěn)定型（條帶狀）和游蕩型（寬席狀或窄席狀）。穩(wěn)定型辮流帶較窄，寬厚比通常小于15；游蕩型辮流帶的寬厚比通常大于15，當(dāng)寬厚比大于100時(shí)可以稱為席狀。

（1）河流寬厚比 前人通過露頭和現(xiàn)代沉積資料對辮狀河砂體的寬厚比進(jìn)行了大量的研究，如文獻(xiàn)［14］和文獻(xiàn)［15］對巴基斯坦古近系的Siwalik組（西瓦利克組）露頭進(jìn)行研究，統(tǒng)計(jì)出露砂體的厚度和寬度。特別地，文獻(xiàn)［16］對前人研究河流相的寬厚比的成果進(jìn)行總結(jié)，其中就辮狀河的寬厚比進(jìn)行了詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)，其厚度為1～1 200 m，大部分小于60 m，一般為5～60 m；寬度為0.1～1 300.0 km，大部分小于10.0 km，一般分布在0.5～10.0 km；寬厚比為15～15 000，大部分小于1 000，一般為50～1 000.

前人通過現(xiàn)代沉積資料也進(jìn)行了砂體寬厚比的研究。文獻(xiàn)［17］統(tǒng)計(jì)了世界范圍內(nèi)多條不同類型河道的寬厚比，分河型制作了河道砂體厚度與寬度的圖版，其中包含辮狀河砂體的樣本點(diǎn)。文獻(xiàn)［18］以阜康、柳林和延安地區(qū)辮狀河露頭為例，建立了單河道砂體寬度和厚度的定量關(guān)系。

（2）辮流帶砂體組合形態(tài) 前人對辮流帶砂體形態(tài)的研究涵蓋了組合樣式和影響因素等多方面，比較重要的結(jié)論如下。①根據(jù)辮狀河側(cè)向加積和垂向加積方式的不同，定義了辮流帶砂體的3類幾何形態(tài)，即單河道（single channels）、寬席狀河道（broad chan?nel-fill complexes）和堆疊式河道（stacked channel complexes）[1]。其中，寬席狀砂體由辮狀河道的遷移或改道形成，堆疊式砂體由辮狀河道的垂向加積而成。文獻(xiàn)［3］在研究中國山西省大同市晉華宮煤礦附近的辮狀河砂體露頭時(shí)，進(jìn)一步總結(jié)辮流帶砂體疊置方式為4類，即多邊式、單邊式、多層式和孤立式。②辮流帶砂體的疊置模式和形態(tài)受可容納空間增加速率與沉積物供應(yīng)速率比值（A/S）的影響，如文獻(xiàn)［19］認(rèn)為，在發(fā)育辮狀河的A/S范圍內(nèi)，隨著A/S的增大，辮流帶砂體疊置關(guān)系由毯狀（Blanket sandstone）演變?yōu)閹睿˙elt sandstone）。文獻(xiàn)［20］在研究美國猶他州上侏羅統(tǒng)莫里森組（Morrison組）辮狀河沉積露頭時(shí)，進(jìn)一步細(xì)化了不同A/S條件下砂體發(fā)育模式，發(fā)現(xiàn)低A/S值條件下，發(fā)育連續(xù)的多個(gè)側(cè)向遷移沉積的復(fù)合辮流帶砂體，隨著A/S的升高，漸變?yōu)橐源瓜蚣臃e為主的辮流帶砂體。綜合前人的觀點(diǎn)，結(jié)合山西省大同市晉華宮煤礦附近出露的一系列辮狀河露頭（晉華宮剖面、鐵路橋、大佛和吳官屯剖面），總結(jié)了單一辮流帶形態(tài)組合模式和砂體模式（圖1）.

圖1 A/S值變化反映的砂體疊置關(guān)系（據(jù)文獻(xiàn)［20］，有修改）

（3）古水深預(yù)測 古水深預(yù)測是研究構(gòu)型定量規(guī)模的重要基礎(chǔ)。文獻(xiàn)［21］研究了河流相沉積中交錯(cuò)層理系平均厚度h2與辮狀河古水深D的關(guān)系，得出了兩者間的定量關(guān)系。沙丘高度h1與微觀交錯(cuò)層理系平均厚度h2的經(jīng)驗(yàn)公式為

辮狀河古水深D與沙丘高度h1的經(jīng)驗(yàn)公式為

文獻(xiàn)［22］建立了辮狀河的沉積模型，研究交錯(cuò)層組長度與厚度比和形成該交錯(cuò)層組層理的波長與高度比相當(dāng)。

1.3 心灘壩級次研究現(xiàn)狀

心灘壩級次的研究集中在心灘壩和辮狀河道的組合關(guān)系，以及心灘壩和辮狀河道的沉積特征方面。

（1）心灘壩和辮狀河道的組合關(guān)系 關(guān)于心灘壩和辮狀河道的側(cè)向拼接關(guān)系，學(xué)者普遍認(rèn)為兩者之間存在清晰的界面，平面形態(tài)表現(xiàn)為“寬壩窄河道”的特征，剖面上辮狀河道和心灘壩之間存在明顯的層理差異，且常存在河道對心灘壩的侵蝕。文獻(xiàn)［23］利用GPR對現(xiàn)代辮狀河沉積進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)辮狀河道和心灘壩之間界面清晰，厚度近似，心灘壩存在側(cè)向遷移的現(xiàn)象，并提到了心灘壩的邊緣存在河道侵蝕的現(xiàn)象（圖2a）。在沉積露頭上也可觀察到辮狀河道和心灘壩之間的接觸現(xiàn)象，如山西省大同市晉華宮煤礦附近的辮狀河砂體露頭，可觀察辮狀河道槽狀形態(tài)清晰，心灘壩和辮狀河道界面明確，巖相差異顯著（圖2b）。

圖2 現(xiàn)代沉積和露頭反映的辮狀河道和心灘壩組合關(guān)系及界面

（2）心灘壩的發(fā)育演化及垂向巖相特征 針對心灘壩的發(fā)育特征，文獻(xiàn)［24］指出，辮流帶中辮狀河道的幾何形態(tài)、水流狀況和沉積物運(yùn)移的相互影響和時(shí)空變化，對心灘壩和辮狀河道的沉積特征都有深刻的影響，會(huì)導(dǎo)致心灘壩的生長、侵蝕與運(yùn)移，以及辮狀河道的形成、變化和充填，并依此建立了簡單的生長模型。文獻(xiàn)［25］總結(jié)了心灘壩順流加積、洪水期增高加長，平水期加寬的生長過程；文獻(xiàn)［26］對拓寬河道心灘壩的形成演變進(jìn)行模擬，心灘壩的加積與洪水期主流線的快速變遷關(guān)系密切，心灘壩在洪水期生根、中水期細(xì)化、枯水期暴露，垂向加積明顯，分布不穩(wěn)且形狀、大小各異；拓寬段沖淤交替，后一階段整條辮流帶以淤積為主，疊積明顯。文獻(xiàn)［27］定義一個(gè)基于物理的形態(tài)模型來再現(xiàn)辮狀河心灘壩的形成及其動(dòng)力學(xué)特征，并分析了影響心灘壩形成的敏感因素，如天然堤的侵蝕、初始植被以及流量等。

針對辮狀河內(nèi)部心灘壩砂體垂向巖相序列特征的研究也取得了許多成果。比較有代表性的如文獻(xiàn)［28］利用GPR探測數(shù)據(jù)、取心數(shù)據(jù)、探槽信息和水深探測數(shù)據(jù)，建立了現(xiàn)代沉積的大型心灘壩模型，分析了心灘壩上不同沉積相的分布和特征；文獻(xiàn)［29］對長江枝江段鳳凰灘進(jìn)行現(xiàn)代沉積考察，針對不同位置識(shí)別了16種巖相類型，組合為10類，劃分出5種構(gòu)型要素，分析了不同構(gòu)型要素的沉積特征。文獻(xiàn)［3］對山西大同中侏羅統(tǒng)辮狀河露頭剖面進(jìn)行了研究，分析了辮狀河道和心灘壩的沉積物特征及巖相組成。

總結(jié)起來，無論是壩頭（迎水面）、壩中、壩后（背水面）還是壩側(cè)，受心灘壩的生長發(fā)育影響，底部均是大型槽狀交錯(cuò)層理砂巖或者礫巖，中—上部發(fā)育板狀層理或低角度楔狀交錯(cuò)層理砂巖或者礫巖。壩頭常常受水流侵蝕，整體表現(xiàn)為反韻律特征，頂部發(fā)育粒度較粗的小型交錯(cuò)層理（圖3a）；壩側(cè)靠近非主河道的生長側(cè)，底部發(fā)育大型槽狀交錯(cuò)層理，中部主要發(fā)育低角度的交錯(cuò)層理，表現(xiàn)為往頂部層系規(guī)模逐漸變小，主要是受壩側(cè)傾斜角度和側(cè)向加積生長的影響（圖3b）；壩中局部偶爾發(fā)育受前一期心灘壩背水面靜止湖泊泥巖沉積，整體仍為底部大型槽狀交錯(cuò)層理，中—上部發(fā)育受心灘壩生長而表現(xiàn)出來的向上游和向下游加積的低角度交錯(cuò)層理（圖3c）；壩側(cè)靠近主河道的侵蝕側(cè)，受辮狀河道常年沖刷的影響主要發(fā)育大型槽狀交錯(cuò)層理（圖3d）；壩后背水面中—上部發(fā)育順流生長加積的板狀交錯(cuò)層理（圖3e）。

圖3 典型心灘壩不同部位巖性序列（據(jù)文獻(xiàn)［28］,有修改）

前人對辮狀河道充填類型及特征也進(jìn)行了深入細(xì)致研究，認(rèn)為辮狀河道巖相類型多樣，可以包括各種組合，比較重要的認(rèn)識(shí)是辮狀河道不只有砂質(zhì)充填的，也有泥質(zhì)充填的，而且通常不是純粹的泥巖沉積。如文獻(xiàn)［30］通過研究辮狀河砂體露頭,明確了泥質(zhì)充填河道的存在；文獻(xiàn)［31］建立的辮狀河沉積模式中，也提出了辮流帶內(nèi)廢棄河道的存在；文獻(xiàn)［32］研究鄂爾多斯盆地的蘇格里氣田時(shí)，通過巖心觀察，認(rèn)為廢棄河道以粉砂巖和砂質(zhì)泥巖為主，并建立了含廢棄河道的辮狀河沉積模式。

在辮狀河沉積構(gòu)型單元（如心灘壩、辮狀河道、溢岸等）的定量規(guī)模關(guān)系方面，前人也有研究。如文獻(xiàn)［33］根據(jù)露頭數(shù)據(jù)對辮狀河沉積中的不同構(gòu)型單元的寬厚比進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)；文獻(xiàn)［34］通過衛(wèi)星照片建立了心灘壩規(guī)模的定量預(yù)測模型。

1.4 成因單元內(nèi)部夾層構(gòu)型模式

前人對辮狀河砂體內(nèi)部泥質(zhì)夾層的研究，集中在成因類型和展布特征兩個(gè)方面。最有代表性的認(rèn)識(shí)是把砂質(zhì)辮狀河內(nèi)部的細(xì)粒沉積分為3類共5種，分別為廢棄河道成因的泥質(zhì)楔、殘存泥質(zhì)充填河道，靜水環(huán)境成因的壩間泥巖以及泛濫平原沉積和溢岸沉積。下面按其發(fā)育部位從辮狀河道內(nèi)夾層、心灘壩內(nèi)夾層兩個(gè)方面對其展布特征的研究現(xiàn)狀進(jìn)行論述。

（1）辮狀河道內(nèi)夾層 文獻(xiàn)［35］通過露頭研究后認(rèn)為，砂質(zhì)河道內(nèi)的夾層主要是辮狀河道廢棄—再復(fù)活后的殘存物質(zhì)，厚度、寬度均較小，最大寬度為河道深泓寬度，最大延伸長度可達(dá)辮狀河道的整個(gè)流程[37]。

（2）心灘壩內(nèi)夾層 文獻(xiàn)［4］對永定河不同河段進(jìn)行了研究，把心灘壩內(nèi)部發(fā)育的薄夾層分為3種類型，即河道滯留層、落淤層和泥質(zhì)紋層，文獻(xiàn)［28］建立了心灘壩內(nèi)部泥質(zhì)夾層的展布樣式，認(rèn)為夾層在心灘壩背水面局部相對靜水環(huán)境下分布，厚度約為0.5 m，長度和寬度約為40.0 m，甚為局限；文獻(xiàn)［35］通過現(xiàn)代沉積和露頭，研究了砂質(zhì)辮狀河沉積中細(xì)粒沉積的空間展布，就壩間泥巖的存在以及成因進(jìn)行了說明，認(rèn)為壩間泥巖主要發(fā)育在頂部形態(tài)傾角較大的心灘壩的背水面，為局部靜水環(huán)境下沉積的細(xì)粒物質(zhì)，其形成受心灘壩的“保護(hù)”作用影響，分布范圍受“壩后（背水面）空間”的限制，厚度受局部水深的控制，一般相當(dāng)于主流線的二分之一或者三分之二；文獻(xiàn)［36］以山西省大同市晉華宮煤礦附近的辮狀河露頭為基礎(chǔ)，通過沉積作用探討了落淤層的3種展布模式，近水平式、穹隆式和斜列式（圖4）。

具有重要意義的研究成果可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：①砂質(zhì)辮狀河內(nèi)部的細(xì)粒沉積可分為3類共5種（包含辮流帶至心灘壩內(nèi)部3個(gè)級次）；②落淤層為非滲透性遮擋層且分布范圍較大，對流體運(yùn)移影響最大，最具現(xiàn)實(shí)意義；③落淤層展布模式包括近水平式、穹隆式和斜列式，展布范圍不定。

圖4 落淤層展布模式（據(jù)文獻(xiàn)［36］）

2 地下構(gòu)型解剖方法研究現(xiàn)狀

在地下儲(chǔ)集層構(gòu)型表征方面，中國學(xué)者提出了“層次分析、模式擬合、多維互動(dòng)”的地下儲(chǔ)集層構(gòu)型表征思路[7,37]，表征方法包括了單井構(gòu)型要素解釋、井震結(jié)合的井間構(gòu)型預(yù)測等多個(gè)方面。針對辮狀河砂體較為發(fā)育的松遼盆地青山口組、姚家組和嫩江祖，渤海灣盆地館陶組、明化鎮(zhèn)組，準(zhǔn)噶爾盆地齊古組以及鄂爾多斯盆地延長組等，進(jìn)行了大量的實(shí)踐研究。不同級次構(gòu)型單元的識(shí)別主要是巖心、測井和地震等資料，巖心是第一手資料，通過巖心標(biāo)定測井，測井標(biāo)定地震的方法識(shí)別不同構(gòu)型單元的特征。

2.1 辮流帶及心灘壩級次表征

前人對辮狀河辮流帶級次及心灘壩級次的表征研究相對較少，在平面展布范圍研究方面，近年來已逐漸由根據(jù)厚度分布進(jìn)行展布預(yù)測轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^定量規(guī)模約束預(yù)測展布。文獻(xiàn)［38］根據(jù)單砂體的疊置關(guān)系、河間沉積等標(biāo)志進(jìn)行單一辮流帶垂向和平面的展布研究；文獻(xiàn)［39］利用巖心、測錄井、野外露頭和現(xiàn)代衛(wèi)星照片等資料，在標(biāo)志層拉平基礎(chǔ)上，通過去壓實(shí)效應(yīng)鄰井單期河道標(biāo)定法和連續(xù)取心驗(yàn)證法，建立了復(fù)合辮狀河道期次劃分方法和復(fù)合河道沉積演化過程；文獻(xiàn)［40］通過現(xiàn)代沉積建立了辮流帶寬度與心灘壩規(guī)模的關(guān)系公式，定量預(yù)測了心灘壩的展布規(guī)模。同時(shí)，學(xué)者也開展了利用地震沉積學(xué)研究辮狀河沉積微相及心灘壩展布的研究工作。文獻(xiàn)［41］利用分頻處理解釋技術(shù)和三維可視化技術(shù),建立了港東地區(qū)單河道砂體的地震追蹤技術(shù)；文獻(xiàn)［42］對大港灘海地區(qū)的地震資料進(jìn)行相位轉(zhuǎn)換和地層切片處理，利用切片上的振幅特征對研究區(qū)心灘砂體平面分布進(jìn)行解釋，通過不同深度的地層切片特征研究心灘壩演化過程；文獻(xiàn)［43］通過井震標(biāo)定，結(jié)合正演模型，精細(xì)識(shí)別松遼盆地長嶺斷陷登婁庫組辮狀河沉積砂體的5種典型地震相特征，顯著提高井間沉積構(gòu)型表征的精度（表2）。

表2 心灘壩級次不同構(gòu)型單元的沉積、測井和地震識(shí)別特征

2.2 泥質(zhì)隔夾層的構(gòu)型表征

目前對辮狀河儲(chǔ)集層內(nèi)部夾層分布特征的研究手段已從討論夾層的鉆遇率、類型、密度等[44]統(tǒng)計(jì)手段轉(zhuǎn)換為精細(xì)描述夾層在實(shí)際工區(qū)的展布特征。研究方法主要包括以下幾個(gè)方面：①利用隨機(jī)模擬的手段模擬夾層在空間的展布特征，如文獻(xiàn)［45］研究準(zhǔn)噶爾盆地風(fēng)城油田辮狀河儲(chǔ)集層內(nèi)部夾層類型、形成機(jī)理和分布模式，利用巖心刻度測井進(jìn)行單井夾層識(shí)別，應(yīng)用多點(diǎn)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法建立夾層訓(xùn)練圖像，進(jìn)行井間夾層分布預(yù)測，結(jié)果表明，夾層整體上大小不一、分布零散，呈薄厚不等的透鏡狀分布；②利用確定性的夾層展布模式對地下工區(qū)進(jìn)行擬合，目前應(yīng)用于地下的夾層展布模式主要為孤立、不連續(xù)的近水平式分布夾層，如文獻(xiàn)［46］以大慶油田薩中開發(fā)區(qū)（平均井距50～60 m）為例，對落淤層的產(chǎn)狀和平面幾何參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，建立了落淤層的地質(zhì)知識(shí)庫。

總體來說，在砂質(zhì)辮狀河儲(chǔ)集層地下構(gòu)型表征方面，研究思路及方法已經(jīng)相對較為完善，主要的問題還是由于砂質(zhì)辮狀河儲(chǔ)集層構(gòu)型定性、定量模式的不清晰，以及研究區(qū)內(nèi)構(gòu)型模式認(rèn)知不明確而導(dǎo)致預(yù)測結(jié)果的不確定,特別需要說明的是針對不同類別夾層對生產(chǎn)影響程度的對比研究相對較少。

3 不同級次構(gòu)型單元剩余油分布規(guī)律

前人對剩余油分布控制因素以及分布規(guī)律進(jìn)行過大量的研究工作，目前認(rèn)識(shí)已經(jīng)較為一致，剩余油分布的控制因素主要包括2個(gè)方面：地質(zhì)因素及開發(fā)因素，剩余油主要分布在水驅(qū)不到的“邊角地帶”。因此認(rèn)清這種邊角地帶的形成及分布，就抓住了描述剩余油分布規(guī)律的關(guān)鍵。儲(chǔ)集層內(nèi)部構(gòu)型表征技術(shù)正是討論不同級次滲流屏障的關(guān)鍵技術(shù)，本文主要針對不同級次滲流屏障對剩余油分布的影響。

針對單河道級次對剩余油分布的影響，前人將剩余油分布模式歸納為13種類型，分別為：井網(wǎng)未控制型剩余油、注采不完善型剩余油、厚油層頂部滯留型剩余油、河道拼接帶或河道邊部不規(guī)則處剩余油、井間微型正向構(gòu)造內(nèi)剩余油、斷層遮擋性剩余油、層間干擾型剩余油、呈片分布差油層型剩余油、低滲透層遮擋或主體砂邊緣上傾尖滅形成剩余油、滯留區(qū)型剩余油、切疊性厚油層的上部河道單元及不同河道砂體連通時(shí)處于較高層位的河道砂中滯留性剩余油、泥巖夾層遮擋形成局部滯留剩余油和水洗區(qū)分散相剩余油。其中大部分的研究屬于單河道級次剩余油分布的研究。總體來說，油藏砂體內(nèi)部的剩余油分布受夾層參數(shù)（形態(tài)、范圍、分布頻率）與射孔位置、砂體韻律性、開發(fā)方式等多因素不同組合關(guān)系的影響。組合關(guān)系不同，對剩余油分布的影響也不同。由于射孔和展布范圍不同，剩余油主要分布在夾層水平展布、且被注水井鉆遇及鉆遇井只在夾層以上射孔的井區(qū)；在夾層滲透性較差、平面分布范圍廣及射孔不對應(yīng)等條件下，夾層對剩余油分布影響較大，剩余油分布于靠近夾層底部；如夾層位于注采井之間，對剩余油分布的影響往往大于位于注入井或生產(chǎn)井附近。

相比曲流河，辮狀河儲(chǔ)集層砂體的韻律性更為多樣化，對剩余油的影響較大。通常表現(xiàn)為“偏心夾層控油”及“中心夾層控油”2種夾層分割控油模式，正韻律砂層發(fā)育下部或上、下部夾層，剩余油飽和度均明顯增大；反韻律砂巖無論何部位發(fā)育夾層，剩余油飽和度均大于未發(fā)育夾層的反韻律砂體。文獻(xiàn)［47］針對辮狀河心灘壩內(nèi)部平行展布的夾層，分析了不同韻律條件下單一平行夾層對剩余油分布的控制作用，夾層位于注水和采油井之間對剩余油的控制作用最小，對于注水井鉆遇夾層的情況，注水井僅在夾層以上部位射孔注水時(shí)夾層對剩余油的分布影響最大（圖5）。文獻(xiàn)［48］討論了不同程度夾層對剩余油的控制作用，認(rèn)為薄夾層主要控制層內(nèi)剩余油的分布，薄夾層位置高、數(shù)量多、面積大，注水井未發(fā)育均有利于層內(nèi)剩余油富集。文獻(xiàn)［49］認(rèn)為含水期剩余油分布模式為受近水平的泥質(zhì)落淤層控制的“垂向遮擋控油模式”。文獻(xiàn)［50］根據(jù)不同類型心灘壩和落淤層展布樣式，分析心灘壩內(nèi)部剩余油主要呈“分段式”富集在落淤層下方垂積體的頂部和水驅(qū)較弱的邊部。

圖5 不同韻律條件下不同位置的平行夾層對水驅(qū)油及剩余油分布的控制作用（據(jù)文獻(xiàn)［47］）

4 總結(jié)與展望

總之，半個(gè)世紀(jì)以來，國內(nèi)外學(xué)者對砂質(zhì)辮狀河儲(chǔ)集層構(gòu)型的研究主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①辮流帶級次垂向上隔夾層分布不甚穩(wěn)定，多期辮流帶垂向疊置常形成連片分布的席狀砂體；②心灘壩主要由多個(gè)側(cè)向或者順流加積生長的垂積體疊加而成，垂積體之間發(fā)育連續(xù)分布的界面，界面上發(fā)育的夾層不連續(xù)分布，辮狀河道存在2種充填方式，砂質(zhì)充填和泥質(zhì)充填，心灘壩和辮狀河道的側(cè)向界面一般較為清晰，一般存在辮狀河道對心灘壩的切割作用；③前人統(tǒng)計(jì)了辮流帶級次的寬厚比，建立了相關(guān)的定量數(shù)據(jù)庫，發(fā)現(xiàn)辮狀河的水深與層理的規(guī)模存在較好的相關(guān)關(guān)系，并總結(jié)了兩者之間的定量關(guān)系，建立了辮流帶寬度、心灘壩寬度、心灘壩長度以及河道寬度的定量關(guān)系數(shù)據(jù)庫，建立了心灘壩內(nèi)部落淤層的定量地質(zhì)知識(shí)庫；④已形成了一套較為完善的構(gòu)型表征方法流程，并建立了不同級次構(gòu)型單元對剩余油的控制模式，取得了較好的應(yīng)用效果。

展望未來，從構(gòu)型模式的角度出發(fā)，要加強(qiáng)對河流類型的探討、對河床演變、河型轉(zhuǎn)換以及沉積過程的研究。進(jìn)一步深化辮狀河道砂質(zhì)和泥質(zhì)充填的形成機(jī)理，細(xì)化心灘壩類型，加強(qiáng)對不同類型心灘壩內(nèi)部夾層發(fā)育模式的研究。

從構(gòu)型應(yīng)用的角度出發(fā)，首先需要加強(qiáng)現(xiàn)代沉積以及露頭與地下儲(chǔ)集層的類比研究方法，充分借鑒數(shù)學(xué)（如地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)）、地理（如Google圖像）以及探地雷達(dá)技術(shù)等不同學(xué)科的優(yōu)勢，通過古地理重建技術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代沉積與地下儲(chǔ)量定量或半定量的類比方法；其次，加強(qiáng)構(gòu)型表征與油藏工程和實(shí)驗(yàn)技術(shù)等學(xué)科融合，在構(gòu)型單砂體表征的基礎(chǔ)上，從滲流機(jī)理的角度出發(fā)，突出不同級次構(gòu)型單元之間的界面對剩余油或者生產(chǎn)效果的定量影響研究。