加拿大Alberta盆地下白堊統(tǒng)油砂沉積特征分析及隔夾層識(shí)別*

李建平 熊連橋 黃 濤 劉子玉

(中海油研究總院有限責(zé)任公司 北京 100028)

加拿大Alberta盆地下白堊統(tǒng)油砂厚約100 m，分布廣泛，可采儲(chǔ)量達(dá)1 680百萬(wàn)桶[1-5]，其中Mannville組McMurray段為油砂發(fā)育層段。蒸汽輔助重力泄油技術(shù)(SAGD)廣泛應(yīng)用于油砂開(kāi)采[2-3]，但延伸較廣的隔夾層會(huì)導(dǎo)致更長(zhǎng)的蒸汽傳導(dǎo)周期，蒸汽有時(shí)難以穿越厚度較大的隔夾層，從而增加投資成本[6-7]。

Alberta盆地下白堊統(tǒng)McMurray段屬于下切海相沉積的河道砂體[8]，并且受到潮汐影響。研究發(fā)現(xiàn)，高孔滲性河道砂體普遍發(fā)育隔夾層，有學(xué)者利用聲波時(shí)差和密度測(cè)井曲線計(jì)算出波阻抗，結(jié)合GR曲線識(shí)別泥巖段特征，在地震中預(yù)測(cè)泥巖段的橫向分布特征[9]；還有學(xué)者利用測(cè)井曲線反映的隔夾層厚度特征，結(jié)合數(shù)學(xué)方法定量預(yù)測(cè)隔夾層的橫向展布[10]，但是這些方法均缺乏沉積相模式指導(dǎo)，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性不高。前人將Alberta盆地下白堊統(tǒng)McMurray段自下而上劃分為河流-河口灣、淺海相等沉積單元[11-12]，研究重點(diǎn)為中部含油的沉積單元，且以泥質(zhì)含量的高低進(jìn)行沉積相劃分，但這種簡(jiǎn)單觀察和以泥質(zhì)含量的高低進(jìn)行沉積相劃分，不能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)砂體儲(chǔ)層及泥巖隔夾層的分布，從而難以很好地指導(dǎo)油田開(kāi)發(fā)。

本文主要基于對(duì)研究區(qū)內(nèi)5口取心井的巖心觀察與描述，劃分了沉積微相，建立了沉積模式，明確了每種沉積微相的測(cè)井曲線、孔隙度及含油性特征；然后以沉積微相為基礎(chǔ)，描述了儲(chǔ)層中隔夾層的類別及測(cè)井曲線響應(yīng)特征，建立起多種巖相類型的測(cè)井響應(yīng)模式。通過(guò)測(cè)井曲線上不同沉積相帶及隔夾層類型的識(shí)別，可為研究區(qū)無(wú)取心井的測(cè)井曲線沉積微相分析奠定基礎(chǔ)，節(jié)省大量取心費(fèi)用，并且以此建立的沉積模式對(duì)于指導(dǎo)油田開(kāi)發(fā)、提高儲(chǔ)層與隔夾層預(yù)測(cè)精度具有重要意義。

1 地質(zhì)背景

加拿大Alberta盆地為典型的前陸盆地，盆地充填可通過(guò)一個(gè)主要不整合面劃分為2個(gè)階段：第1階段為盆地沉降期，開(kāi)始于晚侏羅世早期；第2階段為盆地隆升階段，開(kāi)始于早白堊世中期[13]。早白堊世，沉積了下白堊統(tǒng)McMurray段；同時(shí)，太平洋板塊自西向東擠壓，使Alberta盆地部分地層埋深較淺[14]。新生代，盆地東北部受基底隆升而抬升，白堊紀(jì)地層部分遭受剝蝕，古油藏遭受生物降解、水洗和氧化作用，從而形成了油砂(圖1a、b)。研究區(qū)位于Alberta盆地最大的Athabasca油砂分布區(qū)(圖1c)，主要油砂產(chǎn)層為下白堊統(tǒng)Mannville組McMurray段，與下伏泥盆系碳酸鹽巖呈不整合接觸(圖1a)，為超大型下切谷沉積[12]；隨著海平面的變化，發(fā)育多期下切河谷[1]，其中McMurray段下段以河流相為主，上段以點(diǎn)壩和海相沉積為主[15]；多期河谷疊置形成了McMurray段砂巖儲(chǔ)層[11]。McMurray段地層埋深260～460 m，厚度100 m左右，為典型的潮汐影響的曲流河沉積[12]。

a.研究區(qū)地層柱狀圖(據(jù)文獻(xiàn)[4])；b.Athabasca油砂區(qū)地層剖面特征(據(jù)文獻(xiàn)[16])；c.加拿大油砂分布區(qū)及剖面位置(W1—W5井為區(qū)域取心井)圖1 研究區(qū)地理位置及地層發(fā)育特征Fig.1 Location and the stratum characteristic of the study area

2 沉積特征

前人研究認(rèn)為，除基底泥盆系灰?guī)r外，加拿大Alberta盆地下白堊統(tǒng)McMurray段可劃分出6種巖相：砂巖(泥質(zhì)含量0～10%，為河口灣相)、砂質(zhì)礫巖(泥質(zhì)含量10%～30%，為點(diǎn)壩亞相)、角礫巖(為河床亞相)、泥質(zhì)礫巖(泥質(zhì)含量30%～80%，為點(diǎn)壩亞相)、泥塞(為廢棄河道亞相)、泥巖(為泛濫平原)[1]。顯然，這樣的巖相分類對(duì)沉積相、沉積環(huán)境的認(rèn)識(shí)仍然比較模糊。本文通過(guò)巖心精細(xì)描述，從巖石學(xué)特征及巖相組合特征方面對(duì)研究區(qū)沉積微相進(jìn)行劃分。

2.1 沉積環(huán)境分析

研究區(qū)McMurray段發(fā)育以泥礫為主的塊狀礫巖，可見(jiàn)礫石定向排列，為典型的河流滯留沉積[17]。泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖頻繁互層，發(fā)育生物擾動(dòng)、脈狀、波狀及透鏡狀層理構(gòu)造，屬于典型的潮坪沉積[17]；并且發(fā)育厚層塊狀泥巖、煤等巖性，表明存在沼澤環(huán)境。結(jié)合前人研究，認(rèn)為McMurray段發(fā)育受潮汐影響的曲流河[12]，發(fā)育潮坪、沼澤、潟湖等沉積環(huán)境。

2.2 沉積相類型劃分

通過(guò)巖心描述及系列測(cè)井曲線分析，研究區(qū)McMurray段可識(shí)別出潟湖、潮汐影響的曲流河、潮坪和正常海相等4種沉積相類型，進(jìn)一步劃分為8種沉積亞相、20余種沉積微相(表1)。

2.2.1潟湖相

潟湖相包括灘壩、沼澤、潟湖中心等亞相，每一種亞相都包括數(shù)種微相。研究區(qū)潟湖相各沉積微相的厚度范圍、主要巖性、可能的沉積環(huán)境等如表1所示。

表1 加拿大Alberta盆地油砂巖心沉積微相沉積特征Table 1 Micro-facies characteristics of oil sand cores in Alberta basin,Canada

1)潟湖中心亞相。

以泥巖為主，包括紋層狀、層理狀、塊狀泥巖等沉積微相(圖2a、b、c)。不同微相泥巖反映了水動(dòng)力條件、堆積速度等因素的變化。紋層狀泥巖一般分布于潟湖中心水體部位，泥質(zhì)碎屑緩慢堆積而成(圖2a)；塊狀泥巖代表泥質(zhì)快速堆積(圖2c)；層理狀泥巖厚度(圖2b)及堆積速度介于上述2種微相之間，水體不深，有時(shí)成為泥灘，或與生物灘(貝殼灰?guī)r)伴生出現(xiàn)。

2)潟湖沼澤亞相。

包括煤、炭質(zhì)泥巖、炭質(zhì)頁(yè)巖等微相(圖2d、e、f)，為湖岸淺水處沉積。不同微相的形成環(huán)境略有差別，其中煤層形成于近岸沼澤高等植物生長(zhǎng)地帶(圖2d)；炭質(zhì)泥巖是典型的湖岸沼澤沉積，富含炭屑、瀝青質(zhì)碎屑(圖2e)；炭質(zhì)頁(yè)巖的形成環(huán)境與炭質(zhì)泥巖類似，只不過(guò)是形成水體更加平靜，紋層狀頁(yè)巖由極細(xì)的炭屑構(gòu)成(圖2f)。

3)潟湖灘壩亞相。

潟湖中水下隆起帶可能發(fā)育生物灘，由淺灰—灰白色貝殼灰?guī)r組成，雙殼類居多，多為原地保存，主要分布于潟湖內(nèi)淺水臺(tái)地(圖2g)；泥灘主要分布于潟湖沿岸，由層理狀泥巖夾大量層狀分布的泥礫組成，泥礫呈長(zhǎng)卵狀，中等磨圓，分選差(圖2h)。

障壁島向陸一側(cè)圍成潟湖，曲流河攜帶粗粒物質(zhì)進(jìn)入潟湖，在潟湖沿岸由潮汐和湖浪形成砂質(zhì)灘壩，薄而不顯韻律的為灘(圖2i)，厚而具反韻律的為壩(圖2j)，分別稱之為近岸砂灘和近岸砂壩，其中近岸砂灘由雜色砂礫巖組成，礫石成分復(fù)雜，分選磨圓差；近岸砂壩呈反粒序，主要分布于潟湖近岸淺水地帶。遠(yuǎn)離岸線即與障壁島相連的一側(cè)形成離岸砂灘(圖2k)或離岸砂壩(圖2l)，其中離岸砂灘由細(xì)—粗砂巖、砂礫巖組成，分選磨圓好，不顯粒序，分布于潟湖離岸淺灘接近障壁島附近；離岸砂壩巖石類型與離岸砂灘類似，但呈反粒序。

2.2.2潮汐影響的曲流河相

在濱岸地帶，潟湖沉積之上發(fā)育受潮汐影響的曲流河沉積，稱為潮汐影響的曲流河相，可識(shí)別出河床亞相及河漫亞相(表1)。

1)河床亞相。

潮汐影響的曲流河以河床亞相為主，包括曲流砂壩、滯留沉積體、河道側(cè)翼等微相(圖2m、n、o)。河床底部有滯留沉積體，發(fā)育塊狀定向排列礫巖，主要為泥礫(圖2m)；曲流砂壩由層理狀(楔狀、板狀、交錯(cuò)層理)中細(xì)砂巖組成，分選磨圓好，曲流砂壩中多含泥礫(圖2n)；局部見(jiàn)河道側(cè)翼沉積，為河道砂巖中塊狀的泥礫雜亂排列，分選磨圓極差(圖2o)。

滯留沉積體、河道側(cè)翼及曲流砂壩中的泥礫來(lái)自于潟湖泥巖。滯留沉積體中的泥礫較小，磨圓好，呈定向或疊瓦狀排列；河道側(cè)翼中的泥礫大小混雜，分選磨圓均較差；曲流砂壩中的泥礫比較孤立，呈長(zhǎng)條狀，順層分布。

潮汐影響的曲流河與河口灣最主要的區(qū)別在于前者河流作用強(qiáng)，以河床沉積為主，而后者以潮汐作用為主。這類潮汐影響的曲流河沉積二元結(jié)構(gòu)不明顯，以河床亞相為主。

2)河漫亞相。

潮汐影響的曲流河的河漫亞相很不發(fā)育，幾乎被潮坪沉積取代；而潮坪沉積又被下一期曲流河改造，成為殘余潮坪。根據(jù)潮坪受河流改造程度進(jìn)一步劃分為：強(qiáng)改造河漫微相(TS)，由層理狀砂巖和泥礫殘骸構(gòu)成；中改造河漫微相(TM)，由層理狀砂巖和殘余泥巖構(gòu)成；弱改造河漫微相(TW)，由層理狀砂巖與薄層泥巖互層構(gòu)成，為正常潮坪沉積，受曲流河影響較弱。

2.2.3潮坪相

潮汐影響的曲流河垂向上沉積逐漸過(guò)渡到潮坪沉積(表1)，潮坪沉積自上而下可劃分為潮上坪、潮間坪和潮下帶等亞相。研究區(qū)潮上坪不發(fā)育，潮下帶與淺海相呈過(guò)渡關(guān)系，潮間坪最為發(fā)育。

1)潮間帶亞相。

潮間帶包括高潮坪、中潮坪、低潮坪等微相。高潮坪是高潮期間以懸浮載荷為主的沉積，一般為塊狀泥巖(圖3a)；中潮坪為中潮期間潮坪沉積，以床砂及懸浮載荷共存的過(guò)渡搬運(yùn)沉積為主，發(fā)育豐富的層理，以黏土層、束狀層理為特征，此外還有交錯(cuò)層理、魚(yú)骨刺層理、脈狀層理、透鏡狀層理、波狀層理等，生物擾動(dòng)非常強(qiáng)烈(圖3b—h)；低潮坪為低潮期間潮坪沉積，由塊狀或?qū)永頎钌皫r組成，有時(shí)發(fā)育羽狀交錯(cuò)層理，生物擾動(dòng)不發(fā)育(圖3i)。

2)潮下帶亞相。

潮下帶主要為粉砂、泥互層，可見(jiàn)砂紋交錯(cuò)層理和羽狀層理，局部發(fā)育潮道微相沉積。潮道是潮流自開(kāi)闊海進(jìn)入潟湖、潮坪的主要通道，發(fā)育塊狀或交錯(cuò)層理砂巖(圖3j)，砂巖多為黃灰色含氣細(xì)砂巖，分選磨圓較好；潮道間微相則發(fā)育含泥礫的粉砂質(zhì)泥巖(圖3k)，部分潮道層理狀砂巖(圖3l)及潮道間砂泥巖互層(圖3m)。

a.潮間帶高潮坪泥巖,W2井,176.9～178.5 m；b.潮間帶中潮坪砂泥巖互層,W2井,207.90～208.15 m；c.潮間帶中潮坪交錯(cuò)層理砂巖,W2井,213.75～213.90 m；d.潮間帶中潮坪魚(yú)骨刺交錯(cuò)層理,W2井,180.35～180.45 m；e.潮間帶中潮坪脈狀交錯(cuò)層理,W2井,180.05～180.15 m；f.潮間帶中潮坪透鏡狀交錯(cuò)層理,W2井,180.65～180.75 m；g.潮間帶中潮坪波狀交錯(cuò)層理,W2井,179.57～179.67 m；h.潮間帶中潮坪生物擾動(dòng)構(gòu)造,W2井,190.74～190.84 m；i.潮間帶低潮坪塊狀砂巖,W2井,216.95～217.10 m；j.潮下帶塊狀砂巖,W2井,175.95～176.10 m；k.潮道間粉砂質(zhì)泥巖,W2井,173.95～174.10 m；l.潮道層理狀砂巖,W1井,184.0～184.5 m；m.潮道間砂泥巖互層,W1井,183.00～183.15 m；n.海相紋層狀泥巖,W1井,179.50～180.00 m；o.海相層理狀泥巖，接近潮道,W2井,174.0～174.1 m。圖3 加拿大Alberta盆地油砂巖心潮坪相-正常海相各類微相照片F(xiàn)ig.3 Micro-facies characteristics of the tidal flat and shallow marine in the oil sand cores of Alberta basin,Canada

2.2.4海相

潮坪沉積之上發(fā)育海相泥巖，可見(jiàn)層理狀和紋層狀泥巖，含有少量粉砂質(zhì)泥巖(圖3n、o)，為開(kāi)闊海域潮下低能水體沉積。

2.3 沉積充填序列與沉積模式

早白堊世至中白堊世，全球海平面振蕩上升[18]。結(jié)合巖心沉積相分析，認(rèn)為Athabasca地區(qū)經(jīng)歷了晚泥盆世至早白堊世漫長(zhǎng)的沉積間斷之后，在上泥盆統(tǒng)灰?guī)r之上接受海侵，從海陸交互的潟湖、潮汐影響的曲流河、潮坪沉積一直到正常海相，遭受了一個(gè)持續(xù)海侵的過(guò)程(圖4)。海侵初期，研究區(qū)發(fā)育障壁島海岸環(huán)境，以潟湖沉積為主，平面上從湖中心到湖岸沉積發(fā)育泥巖、沼澤、沿岸灘壩等，縱向上隨著湖平面的升降發(fā)育了紋層狀、層理狀、塊狀泥巖、生物灘、泥灘等微相(圖5)。由于海平面振蕩上升，障壁島被淹沒(méi)，潟湖被充填，在開(kāi)闊、平坦的海岸上，潟湖泥巖之上曲流河縱橫穿插，形成了蛛網(wǎng)密布的曲流砂壩。曲流砂壩之上發(fā)育潮坪沉積，但是潮坪沉積往往被曲流河改造。隨著海侵規(guī)模的進(jìn)一步增強(qiáng)，曲流河物源區(qū)被淹沒(méi)，以潮坪沉積為主。潮坪沉積之后，海平面持續(xù)上升，研究區(qū)發(fā)育正常淺海沉積。

圖4 加拿大Alberta盆地油砂沉積序列與發(fā)育模式Fig.4 Oil sand sedimentary sequence and its vertical deposition model of Alberta basin,Canada

圖5 加拿大Alberta盆地油砂沉積相沉積環(huán)境模式圖(據(jù)文獻(xiàn)[17]修改)Fig.5 Sedimentary model of the study area in Alberta basin,Canada(modified after reference [17])

通過(guò)分析不同微相巖性組合特征可以發(fā)現(xiàn)，潟湖離岸灘、壩的細(xì)-粗砂巖分選磨圓好，為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，含油飽和度高；而灘、壩砂體往往橫向變化大、單層厚度薄[19]，砂體展布預(yù)測(cè)難度大，因此潟湖灘、壩油藏勘探風(fēng)險(xiǎn)高。潮汐影響的曲流河河床砂體、河漫潮坪強(qiáng)改造砂體雖然夾有泥礫，但以細(xì)砂巖為主，分選磨圓好，為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，含油飽和度高；曲流河發(fā)育規(guī)模較大，僅位于潮坪之上的河道長(zhǎng)度就可達(dá)數(shù)千米，且地震屬性可清晰顯示河道展布特征[20]，鉆探目標(biāo)選取及開(kāi)發(fā)井網(wǎng)布置可直接參考曲流河形態(tài)。研究區(qū)潮汐影響的曲流河沉積特征分析表明，新鉆探井及開(kāi)發(fā)井網(wǎng)均應(yīng)主要以潮汐影響的曲流河為優(yōu)選目標(biāo)。

3 隔夾層類型及測(cè)井響應(yīng)特征

研究區(qū)儲(chǔ)集層主要有潟湖相灘壩(圖2i—l)、潮汐影響的曲流河曲流砂壩(圖2m—o)、潮坪相中的低潮砂巖(圖3i)。不同沉積相帶中，泥巖影響儲(chǔ)層非均質(zhì)性[21-22]，往往能分隔油藏或改變儲(chǔ)層物性[23]。巖性、物性變化顯著的隔夾層在測(cè)井曲線上響應(yīng)明顯[24-25]。本文提出以沉積相分析為基礎(chǔ)，探討不同沉積微相中隔夾層的類別；結(jié)合測(cè)井曲線分析，識(shí)別不同類型隔夾層在測(cè)井曲線上的響應(yīng)特征。

3.1 潟湖灘壩中的隔夾層

潟湖灘壩可作為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，其頂?shù)装l(fā)育厚層潟湖純泥巖。如W1井233.6～239.2 m巖心段(圖6)，潟湖純泥巖測(cè)井曲線表現(xiàn)為極高的GR值和很低的電阻率值；近岸壩頂?shù)拙鶠楹駥訚暫兡鄮r，中部被厚約25 cm的潟湖泥巖分隔成上下2套壩體，2套壩體均為反韻律。其中，下部壩體厚約3.2 m，主體為雜礫巖，分選磨圓差，塑性顆粒含量高，儲(chǔ)層物性差，部分孔隙度小于10%，含油性差，為波浪改造弱的近岸壩；上部壩體厚約2.4 m，為波浪淘洗改造后的離岸壩，除底部為極薄的雜礫巖層外，巖性為偶含礫的中粗砂巖，分選磨圓度高，儲(chǔ)層質(zhì)量好，孔隙度普遍在35%以上，且分布均勻，飽含油(圖2k、l)。潟湖泥巖發(fā)育穩(wěn)定，可作為高品質(zhì)蓋層，即使厚度只有25 cm，也能很好地分隔油藏，成為優(yōu)質(zhì)隔層。

3.2 潮汐影響的曲流河中的隔夾層

潮汐影響的曲流河-潮坪沉積與海相泥巖構(gòu)成的油水系統(tǒng)不同于下伏潟湖相油水系統(tǒng)，潮汐影響的曲流河儲(chǔ)層主要為曲流砂壩，測(cè)井響應(yīng)為極低的GR值和極高的電阻率值，孔隙度大于35%，且分布均勻，飽含油(圖6)。

曲流河是在潟湖沉積上發(fā)展起來(lái)的，早期曲流砂壩底部為滯留沉積體，河道側(cè)翼以泥礫為主，因此河床亞相中包括滯留沉積體和河道側(cè)翼兩類隔夾層。如W1井209.85～210.20 m層段，為滯留沉積體，測(cè)井曲線表現(xiàn)為GR值略高，電阻率值降低，物性及含油性較差(圖6)；而W2井219.0～220.5 m巖心段，為河道側(cè)翼沉積，測(cè)井曲線表現(xiàn)為GR值較高、呈箱型，電阻率值低，物性及含油性差(圖6)。

后期曲流砂壩受潮汐影響，河流作用先強(qiáng)后弱。隨著曲流河力量的弱化，潮汐對(duì)河漫亞相的改造越來(lái)越強(qiáng)。因此，河漫亞相中可識(shí)別出3種隔夾層：強(qiáng)改造河漫(圖6，TS段)、中改造河漫(圖6，TM段)、弱改造河漫(圖6，TW段)。這3種隔夾層在測(cè)井曲線上的響應(yīng)特征為：①TW段，為砂泥巖互層，箱型高GR值，較低電阻率，低孔隙度，極低含油飽和度；②TM段，以砂巖為主，弓形高GR值，凹形低電阻率，低孔隙度，極低含油飽和度；③TS段，為砂巖，厚度一般小于0.1 m，受分辨率的限制，測(cè)井曲線上難以識(shí)別。

3.3 潮坪中的隔夾層

潮間坪沉積多以砂泥巖互層為主[17]，研究區(qū)發(fā)育典型的潮坪相砂泥巖互層沉積，并且可劃分出高潮坪、中潮坪和低潮坪等微相，其中高潮坪泥巖不含油，中潮坪層理狀砂巖微含油，低潮坪塊狀砂巖及潮下帶砂巖飽含油(圖7)。

潮間坪以中潮坪沉積為主(圖6)，根據(jù)泥巖含量可分為高泥巖含量的A段(196.3～198.6 m)和低泥巖含量的B段(204.6～208.6 m)。泥巖夾層的測(cè)井響應(yīng)表現(xiàn)為GR值升高呈弓形，電阻率值略有降低，孔隙度值較高(與低潮砂巖段相當(dāng))，但含油性較差。

注：TW段212.00～213.50 m；TM段218.75～219.45 m；TS段224.90～225.60 m；箭頭指向巖心上部；W1井。圖6 加拿大Alberta盆地油砂不同類型隔夾層在測(cè)井曲線上的響應(yīng)特征Fig.6 Well log response of different types of barrier and intercalate beds in the oil sand of Alberta basin,Canada

圖7 加拿大Alberta盆地油砂潮間坪沉積的含油性(W4井，191.0～191.7 m)Fig.7 Oil saturation of the inter-tidal flat in the oil sand of Alberta basin,Canada(Well W4，191.0～191.7 m)

綜合分析認(rèn)為，研究區(qū)除潟湖泥巖可作為油藏有效隔層外，根據(jù)巖相組合特征可在潮汐影響的曲流河-潮坪-海相油氣藏中識(shí)別出3類8種隔夾層：①?gòu)?qiáng)隔層，包括弱改造潮坪、河道側(cè)翼、高潮泥巖；②弱隔層，包括中改造潮坪、中潮層理狀砂巖；③夾層，包括強(qiáng)改造潮坪、曲流砂壩中的泥礫、滯留沉積體(圖8)。強(qiáng)隔層(潟湖泥巖除外)厚度在1 m以上，測(cè)井響應(yīng)非常明顯；弱隔層厚度0.1～1.0 m，有明顯的測(cè)井響應(yīng)；夾層厚度一般小于0.1 m，受儀器分辨率影響，在測(cè)井曲線上難以識(shí)別。

圖8 加拿大Alberta盆地油砂不同沉積微相中隔夾層測(cè)井響應(yīng)識(shí)別圖版Fig.8 Well log response identification chart of different types of barrier and intercalate beds in micro-facies of Alberta basin,Canada

4 油氣地質(zhì)意義

加拿大Alberta盆地下白堊統(tǒng)McMurray段油氣主要聚集在潟湖沉積和上覆潮汐影響的曲流河-潮坪-海相沉積體系中。潟湖泥巖品質(zhì)好、分布廣，與灘壩相形成很好的儲(chǔ)蓋組合，自成油藏體系。潮汐影響的曲流河中的曲流砂壩、潮坪沉積體中的低潮砂巖、潮下帶砂巖儲(chǔ)層質(zhì)量很好，但內(nèi)部缺少高品質(zhì)蓋層，可與上覆海相泥巖構(gòu)成儲(chǔ)蓋組合，形成另一個(gè)油氣水系統(tǒng)。

隔夾層在儲(chǔ)層中形成的滲流屏障可造成儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng)，從而控制剩余油分布[23,26]，儲(chǔ)層中隔夾層發(fā)育區(qū)可使生產(chǎn)井含水上升速度降低，而隔夾層不發(fā)育的良好砂體儲(chǔ)層則容易形成串水通道，導(dǎo)致鄰近隔夾層發(fā)育區(qū)富含剩余油[27]。隔夾層識(shí)別刻畫(huà)不到位，會(huì)嚴(yán)重影響SAGD的開(kāi)發(fā)效果[6-8]。

受隔夾層發(fā)育密度、厚度影響，不同地區(qū)儲(chǔ)層的測(cè)井曲線響應(yīng)存在一定差異[24-25]；通過(guò)不同類型隔夾層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)的建立，可實(shí)現(xiàn)井間測(cè)井資料的可比性[26]。本文研究中，依靠現(xiàn)有取心資料深入地挖掘和使用測(cè)井資料，建立已有取心井隔夾層與測(cè)井曲線的關(guān)系，充分發(fā)揮其在隔夾層預(yù)測(cè)中的作用，從而有望大幅度減少取心井?dāng)?shù)，節(jié)約勘探開(kāi)發(fā)成本。

5 結(jié)論

1)研究區(qū)油砂巖中識(shí)別出4種沉積相、8種沉積亞相、20余種沉積微相，油砂層段為持續(xù)海侵過(guò)程中形成的潟湖-潮汐影響的曲流河-潮坪-淺海沉積體系。

2)不同相帶油砂巖中識(shí)別出3類8種隔夾層：①?gòu)?qiáng)隔層，主要為河道側(cè)翼、弱改造河漫和高潮泥巖，厚度大于1 m，測(cè)井相應(yīng)表現(xiàn)為GR值高而呈箱型，電阻率低，物性和含油性差；②弱隔層，主要分布于潮汐影響的曲流河發(fā)育的中改造河漫、潮間坪中潮層理狀砂巖中，厚度0.1～1.0 m，以弓形高GR值為特征，物性和含油性較差；③夾層，為曲流砂壩、強(qiáng)改造河漫和滯留沉積體中的薄層泥礫，厚度一般小于0.1 m，GR值略微起伏，物性和含油性好。

3)通過(guò)測(cè)井曲線上不同沉積相帶及隔夾層類型的識(shí)別，可為無(wú)取心井的測(cè)井曲線沉積微相分析奠定基礎(chǔ)，并且據(jù)此建立的沉積模式對(duì)于指導(dǎo)油田開(kāi)發(fā)、提高儲(chǔ)層與隔夾層預(yù)測(cè)精度具有重要意義。

致謝：在論文撰寫(xiě)過(guò)程中，得到了中海油研究總院有限責(zé)任公司勘探研究院沉積室同事尤其是郭剛、白海強(qiáng)、鄒夢(mèng)君的大力支持，同時(shí)得到了勘探研究院測(cè)井總師秦瑞寶的鼓勵(lì)和幫助，在此表示衷心感謝！