致密砂巖儲(chǔ)層骨架砂體構(gòu)型特征
——以鄂爾多斯盆地合水地區(qū)延長組長6段砂體為例

曹江駿，楊友運(yùn)，陳朝兵，卜廣平，王茜，楊一茗

1.西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，西安 710065

2.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系，西安 710069

3.中國石油天然氣股份有限公司長慶油田分公司第六采油廠，西安 710200

0 引言

隨著非常規(guī)油氣理論的提出，致密砂巖儲(chǔ)層的研究已成為一個(gè)新的熱點(diǎn)問題。而砂體結(jié)構(gòu)作為致密砂巖儲(chǔ)層研究的重要組成部分，是其沉積環(huán)境的綜合反映，影響著儲(chǔ)層的物性、含油性、非均質(zhì)性等一系列特征。研究砂體結(jié)構(gòu)對于在致密砂巖儲(chǔ)層中尋找優(yōu)勢砂體有著重要的意義。近年來，關(guān)于砂體間組合、構(gòu)型特征等問題已受到越來越多國內(nèi)外專家學(xué)者的重視，眾多學(xué)者分別從不同角度對該問題進(jìn)行了論述。包括從層序地層格架方面[1]、砂體沉積機(jī)理方面[2-3]及展布特征方面[4]對砂體結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究；基于不同砂體組合井、震特征的差異性[5-6]以及現(xiàn)代沉積考察來研究砂體組合特征等[7-8]。但上述研究均僅針對三角洲河道砂體的構(gòu)型，而在重力流砂體構(gòu)型方面則少有研究。

合水地區(qū)作為鄂爾多斯盆地重要的含油區(qū)塊，以延長組長6油層組為勘探對象，發(fā)現(xiàn)了多個(gè)有利目標(biāo)區(qū)，展現(xiàn)出巨大的勘探前景。但勘探實(shí)踐顯示，雖然長6段厚層儲(chǔ)集體發(fā)育，但儲(chǔ)層較為致密，石油多賦存于其中某一段，連片性差，優(yōu)勢砂體難以確定。如何對長6段砂體進(jìn)行解剖，特別是對不同砂體構(gòu)型進(jìn)行研究，識(shí)別出優(yōu)勢砂體的結(jié)構(gòu)類型，對于解決上述問題具有重要的意義。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對長6骨架砂體不同組合類型進(jìn)行劃分，并根據(jù)野外露頭剖面及室內(nèi)統(tǒng)計(jì)結(jié)果從宏觀及微觀兩方面對不同類型砂體進(jìn)行解剖，建立砂體構(gòu)型與優(yōu)勢砂體之間的關(guān)系，最終總結(jié)出優(yōu)勢砂體的評價(jià)參數(shù)，為鄂爾多斯盆地隴東及周邊地區(qū)致密砂巖儲(chǔ)層的研究提供新的借鑒與思路。

1 地質(zhì)概況

鄂爾多斯盆地是我國陸上油氣勘探最早的大型內(nèi)陸坳陷盆地之一，可分為伊陜斜坡、西緣逆沖帶、晉西撓褶帶、天環(huán)坳陷、渭北隆起及伊蒙隆起區(qū)六大構(gòu)造單元[9]。合水地區(qū)位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西南部，北靠華池，南抵寧縣，東鄰陜西省富縣，西至慶陽，總面積為2941.78×104km2（圖1）。鄂爾多斯盆地上三疊系延長期經(jīng)歷湖盆擴(kuò)張—萎縮—消亡的水進(jìn)、水退過程，在此過程中延長組持續(xù)發(fā)育了一套以三角洲—河流—湖泊相為主的陸源碎屑沉積。根據(jù)旋回自下而上發(fā)育10個(gè)油層組，長10到長8期屬于湖盆擴(kuò)張階段，主要發(fā)育河流—三角洲相沉積；長7期湖盆擴(kuò)張達(dá)到頂峰，湖盆規(guī)模最大，沉積逐漸由三角洲—河流相轉(zhuǎn)變?yōu)楹聪?；從長6到長4+5期湖盆進(jìn)入萎縮階段，之后的長3到長1期，湖盆逐漸消亡，由湖泊相最終轉(zhuǎn)化為平原相。而在長6期，合水地區(qū)主要受東北和西南兩大物源體系控制[10-11]，在穩(wěn)定的水動(dòng)力和持續(xù)的物源供給條件下，沉積物沿東北、西南向近源快速沉積，造成砂體沉積厚度大、沉積期次多、沉積規(guī)模廣。同時(shí)，該時(shí)期湖盆發(fā)育較為鼎盛，研究區(qū)正處于生油凹陷內(nèi)，油源充足，且位于長7烴源巖的上部，屬于下生上儲(chǔ)近源成藏，具備形成大規(guī)模油藏的“源”、“儲(chǔ)”條件。

2 砂體構(gòu)型特征

2.1 骨架砂體巖性特征

圖1 鄂爾多斯盆地構(gòu)造及研究區(qū)位置圖Fig.1 Location map of the Ordos Basin structure and study area

已有研究表明[12]，研究區(qū)長6深水重力流骨架砂體類型包括濁流砂體、砂質(zhì)碎屑流砂體及滑塌巖。其中，濁流為牛頓流體，受外力作用后極易發(fā)生運(yùn)動(dòng)以水流擾動(dòng)支撐顆粒形式進(jìn)行搬運(yùn)，當(dāng)外力消失時(shí)，在重力作用下粗粒先沉積，細(xì)粒后沉積，多見正粒序的鮑馬序列[13]。砂質(zhì)碎屑流是一種賓漢型塑性流體，主要以基質(zhì)強(qiáng)度、浮力及分散壓力為沉積物支撐機(jī)制的可混雜泥質(zhì)及礫石的非黏性碎屑流，以整體凍結(jié)的方式發(fā)生沉積?；鷰r為三角洲前緣沉積物在外力機(jī)制的觸發(fā)下由于自身重力沿前緣坡折帶發(fā)生滑動(dòng)，在此過程中發(fā)生變形、蹦碎、坍塌后掉入湖盆中正在沉積的泥質(zhì)沉積物中而形成的重力流沉積體[14]，由于研究區(qū)坡度較緩，因此極少發(fā)育。根據(jù)對區(qū)內(nèi)293口井長6段1 360塊砂巖樣品的鑄體薄片分析，長6骨架砂體中石英含量為21.50%～56%，平均39.43%、長石含量為7.70%～49.50%，平均23.32%、巖屑含量為3.50%～40.75%，平均21.74%。同時(shí)，砂巖粒徑主要大于0.25 mm（占總量的74.33%），分選性中等居多（占總量的41.11%），磨圓度以次棱角狀（占總量的96.42%）為主。根據(jù)以上因素，結(jié)合砂巖三角圖來看（圖2），長6骨架砂體巖性主要為中—細(xì)粒巖屑長石砂巖與中—細(xì)粒長石巖屑砂巖，結(jié)構(gòu)成熟度偏低。

2.2 骨架砂體組合類型

河流、三角洲、湖泊等沉積環(huán)境及演化過程中，由于沉積物供給及可容納空間、水動(dòng)力、地形坡度、沉積微相等相關(guān)沉積條件的變化，不同類型、期次、厚度的單砂體在空間上相互組合、疊置、展布，形成具有一定關(guān)系的復(fù)合砂體[5]。根據(jù)以上因素結(jié)合野外剖面觀察，將區(qū)內(nèi)長6復(fù)合砂體分為連續(xù)疊加型、間隔疊加型、側(cè)向尖滅型及砂泥互層型四類（圖3）。

圖2 合水地區(qū)長6砂巖類型及成分圖Fig.2 Sandstone type and composition diagram of Chang 6 oil-bearing formation in Heshui area

2.2.1 連續(xù)疊加型砂體

該類復(fù)合砂體特征為重力流沉積物在湖盆內(nèi)穩(wěn)定的水動(dòng)力條件下長期加積，持續(xù)沉降，沉積物供給大于可容納空間，造成多期沉積的單砂體在橫向上相互切割、垂向或側(cè)向上大范圍連續(xù)疊加。由于砂體連續(xù)沉積，砂體間無泥巖隔層發(fā)育，以砂體頂?shù)酌娴哪噘|(zhì)、鈣質(zhì)夾層作為劃分單期砂體的標(biāo)志，連通性較好，在測井相識(shí)別中，以SP曲線為多個(gè)中、高幅度箱型、鐘型連續(xù)疊加為主。根據(jù)沉降位置不同，可分為穩(wěn)定型、遷移型、擺動(dòng)型三種亞類。其中，穩(wěn)定型為重力流沉積物在沉降時(shí)位置保持不變，造成多期單砂體穩(wěn)定疊加模式；遷移型為重力流沉積物沉降位置沿同一方向遷移，形成了多期單砂體沿同一方向沉積的模式；搖擺型砂體為重力流沉積物沉降位置沿不同方向發(fā)生改變，形成的砂體在不同方位隨意疊加，搖擺不定。通過單井識(shí)別，該類組合砂體的骨架單砂體以砂質(zhì)碎屑流為主，多形成于深湖—半深湖沉積環(huán)境中的湖底扇內(nèi)扇（圖4a）。

砂質(zhì)碎屑流連續(xù)疊加型砂體在野外剖面上表現(xiàn)為連續(xù)疊加的厚層砂質(zhì)碎屑流砂體（圖5a）。砂體具有粒度均一的塊狀構(gòu)造，無韻律性，內(nèi)部可見不規(guī)則的泥礫及泥包礫，底部還發(fā)育溝模、槽模（圖5b）、同沉積等重力流特征及對下伏沉積物剪切作用而形成的沖刷面[15]。

2.2.2 間隔疊加型砂體

該類復(fù)合砂體特征為沉積物長期加積，持續(xù)沉降，多期單砂體在垂向或側(cè)向上大范圍疊加，但由于沉積時(shí)沉積物供給小于或等于可容納空間且重力流的改道作用，導(dǎo)致連續(xù)疊加的砂體頂部出現(xiàn)間斷，沉積了薄層泥巖。因此，既發(fā)育砂體間泥巖隔層，還發(fā)育砂體內(nèi)泥質(zhì)、鈣質(zhì)夾層，砂體連通性由隔夾層厚度決定，測井相識(shí)別標(biāo)志以SP曲線為中、高幅度齒化箱型、鐘型的間隔疊加為主，在單砂體間隔處，可明顯看到曲線的回返。根據(jù)沉降位置變化，同樣分為穩(wěn)定型、遷移型及擺動(dòng)型三種亞類。通過單井識(shí)別，該類組合砂體的骨架單砂體以砂質(zhì)碎屑流與濁流為主，多形成于湖底扇內(nèi)扇及中扇（圖4a，b）。

圖3 合水地區(qū)長6骨架砂體特征示意圖Fig.3 Schematic diagram of the skeleton sand bodies of Chang 6 oil-bearing formation in Heshui area

圖4 合水地區(qū)長6復(fù)合砂體識(shí)別特征Fig.4 Identified characteristics of the compound sand body of Chang 6 oil-bearing formation in Heshui area

砂質(zhì)碎屑流間隔疊加型砂體為單期砂質(zhì)碎屑流砂體由于上述原因?qū)е鲁练e中斷，砂體間沉積了一定厚度的泥質(zhì)隔層，野外剖面特征為砂質(zhì)碎屑流砂體在縱向以泥巖隔層為界線的間隔疊加，特征與砂質(zhì)碎屑流連續(xù)疊加型砂體相似（圖5c）。

砂質(zhì)碎屑流+濁流間隔疊加型砂體主要發(fā)育在內(nèi)扇與中扇交匯處，根據(jù)垂向的疊加關(guān)系可以分為兩類：1）下部砂質(zhì)碎屑流+上部濁流砂體組合類型（圖5d），該類型整體為粒度向上變細(xì)的正旋回沉積模式，為早期高密度砂質(zhì)碎屑流因泥質(zhì)含量的增加導(dǎo)致密度降低，而逐漸轉(zhuǎn)化為低密度濁流的沉積組合；2）下部砂濁流+上部砂質(zhì)碎屑流砂體組合類型（圖5e），該類型粒度為向上變細(xì)再變粗的沉積模式，為早期高密度濁流逐漸向高密度砂質(zhì)碎屑流轉(zhuǎn)化而形成的沉積組合[16-17]。

2.2.3 側(cè)向尖滅型

該類復(fù)合砂體特征為堤岸滑塌沉積或沉積物供給小于可容納空間而導(dǎo)致砂體由中間向邊部厚度逐漸變薄，側(cè)向上呈現(xiàn)尖滅的趨勢。此類砂體單砂體厚度進(jìn)一步減小，砂體間泥巖厚度進(jìn)一步加大，砂體內(nèi)無夾層，以砂體間隔層為主，一般不連通或連而不通。分為孤立型和側(cè)接型兩種亞類。孤立型為單期砂體孤立分布，周圍覆蓋較厚的泥巖，無連通性，測井相識(shí)別標(biāo)志為SP曲線低幅度單一的齒化鐘型、指狀；側(cè)接型為多期單砂體邊部搭接，側(cè)向接觸，砂體連續(xù)性較好，但卻連而不通，測井相識(shí)別標(biāo)志為SP曲線的低幅度齒化鐘型與低幅度指狀的組合形式。通過單井識(shí)別，該類組合砂體的骨架單砂體以濁流與滑塌巖為主，多形成于湖底扇中扇、外扇（圖4a）。

砂質(zhì)沉積物入湖從內(nèi)扇向外扇沉積過程中，由于泥質(zhì)含量的增加，沉積物流體形態(tài)由砂質(zhì)碎屑流向濁流轉(zhuǎn)化，在此過程中，砂體縱向上疊加范圍及厚度不斷減少，砂體間泥質(zhì)沉積物不斷增多，在某一時(shí)期形成砂體僅邊緣連續(xù)接觸的濁流側(cè)接型砂體。該類砂體具有較好的連續(xù)性，但砂體接觸范圍小，隔層發(fā)育，砂體連而不通；而當(dāng)砂體厚度及疊加范圍進(jìn)一步降低時(shí)，砂體周圍的泥質(zhì)沉積物完全阻隔了砂體間的接觸，砂體由邊部接觸變?yōu)楣铝⒎植迹纬蔁o連通性的濁流孤立型砂體，在野外剖面多表現(xiàn)為孤立分布的濁積水道（圖5f）。

滑塌孤立型砂體為掉入湖盆泥質(zhì)沉積物中的滑塌巖孤立分布，砂體無連續(xù)性，不連通。因在滑塌過程中變形而常發(fā)育小型褶皺。

2.2.4 砂泥互層型砂體

圖5 銅川延長組長6段復(fù)合砂體野外剖面特征(a)質(zhì)碎屑流連續(xù)疊加型砂體，長6，銅川套灘村采石場剖面；(b)砂質(zhì)碎屑流砂體底部具有溝模、槽模，長6，銅川套灘村采石場剖面；(c)連續(xù)砂質(zhì)碎屑流間隔疊加型砂體，長6，銅川套灘村采石場剖面；(d)底部砂質(zhì)碎屑流+頂部濁流間隔疊加型砂體，長6，銅川套灘村采石場剖面；(e)底部濁流+頂部砂質(zhì)碎屑流間隔疊加型砂體，長6，銅川馬泉大橋旁剖面；(f)濁流孤立型砂體，長6，銅川姬家塔剖面Fig.5 Field profile characteristics of the compound sand body,Yanchang Formation Chang 6 oil-bearing formation in Tongchuan area

該類復(fù)合砂體為濁流席狀漫溢沉積且沉積物供給遠(yuǎn)小于可容納空間而導(dǎo)致沉積物沉降不連續(xù)，多期砂體在垂向或側(cè)向與泥巖互層沉積。由于該類砂體疊加范圍較小，比較其他三種類型，縱向上砂巖厚度最薄，泥巖厚度最大，砂體內(nèi)無泥質(zhì)、鈣質(zhì)夾層，以砂體間泥巖隔層為主，砂體一般不具有連通性。根據(jù)位置不同分為穩(wěn)定型和不穩(wěn)定型兩種亞類，穩(wěn)定型為沉積物沉降時(shí)，沉降中心保持一致，導(dǎo)致多期單砂體與泥巖在同一位置互層沉積；不穩(wěn)定型為沉積物沉降中心不一致，導(dǎo)致砂體沉積位置多變。測井曲線SP為多個(gè)指狀與泥巖的微齒化低幅度異常互層的組合形式。通過單井識(shí)別，該類組合砂體的骨架單砂體以濁流為主（圖4b）。

濁流砂泥互層型砂體多形成于湖底扇最前端的外扇，偶爾發(fā)育中扇。隨著濁流搬運(yùn)距離加大，濁流進(jìn)一步稀釋并沉積于深湖，逐漸過渡為深湖泥巖。該類砂體厚度較薄，砂體間泥巖隔層發(fā)育，基本上大于或等于砂巖厚度，砂體疊加范圍小，無連通性。

綜上所述，由于研究區(qū)深水重力流沉積環(huán)境復(fù)雜多變，不同單砂體類型間的變化導(dǎo)致了長6骨架砂體的組合構(gòu)型特征發(fā)生了明顯改變。其中，砂質(zhì)碎屑流單砂體主要構(gòu)成連續(xù)疊加型與間隔疊加型復(fù)合砂體，濁流單砂體主要構(gòu)成側(cè)向尖滅型與砂泥互層型復(fù)合砂體（圖6a，b）。

圖6 合水地區(qū)長6骨架砂體組合類型剖面圖(a)垂直物源方向剖面；(b)順物源方向剖面Fig.6 Sectional view of skeleton sand bodies combination type in Heshui Chang 6 oil-bearing formation

3 復(fù)合砂體精細(xì)解剖

根據(jù)野外露頭剖面對長6砂質(zhì)碎屑流及濁流單砂體的寬厚比進(jìn)行研究，再結(jié)合測井相對不同類型復(fù)合砂體單砂體厚度的統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出不同復(fù)合砂體中單砂體的寬度后，對其發(fā)育規(guī)模進(jìn)行了探討。在此基礎(chǔ)上，通過鑄體薄片、物性、高壓壓汞等資料對不同復(fù)合砂體非均質(zhì)性特征進(jìn)行研究，精細(xì)解剖長6復(fù)合砂體，找出優(yōu)勢砂體的類型，并建立優(yōu)勢砂體評價(jià)參數(shù)表，最終總結(jié)出優(yōu)勢砂體的分布規(guī)律。

3.1 砂體發(fā)育特征

通過對銅川延長組長6段野外露頭剖面觀察后發(fā)現(xiàn)，連續(xù)疊加型與間隔疊加型復(fù)合砂體在剖面上存在漸變關(guān)系，通常由中部連續(xù)疊加的砂質(zhì)碎屑流單砂體向邊部尖滅的過程中逐漸過渡到與濁流單砂體的間隔疊加，此種類型的復(fù)合砂體厚度較大，但在橫向上延伸距離較短，單砂體以砂質(zhì)碎屑流為主；而側(cè)向尖滅型與砂泥互層型復(fù)合砂體的單砂體通常以薄層舌狀體形式的濁流砂體為主，該類砂體厚度較薄，在橫向上延伸距離較遠(yuǎn)，高者達(dá)1 km以上。本研究針對這兩種情況對野外露頭剖面寬厚度進(jìn)行了實(shí)測，同時(shí)，為保證測量點(diǎn)垂直于河道方向，選取點(diǎn)位時(shí)采用金振奎等[18]的單河道砂體識(shí)別方法中的露頭實(shí)測法、巖性對比法及厚度中心法。結(jié)果顯示：第一種情況（33個(gè)點(diǎn)）單砂體厚度為0.30～2.80 m，平均為1.60 m，寬度為47～504 m，平均為283 m，寬厚比公式為y=177x（圖7a）；第二種情況（11個(gè)點(diǎn)）單砂體厚度為0.08～0.86 m，平均為0.63 m，寬度為98～797 m，平均為550 m，寬厚比公式為y=753x（圖7b）（其中y為砂體寬度，x為砂體厚度）。

在此基礎(chǔ)上，結(jié)合對區(qū)內(nèi)200余口井不同類型復(fù)合砂體的識(shí)別及單砂體厚度的統(tǒng)計(jì)，砂質(zhì)碎屑流連續(xù)疊加型單砂體厚度為3.60～15.50 m，平均為8.20 m；砂質(zhì)碎屑流間隔疊加型單砂體厚度為3.20～10.25 m，平均為5.60 m、砂質(zhì)碎屑流+濁流間隔疊加型中，砂質(zhì)碎屑流單砂體厚度為2.90～6.50 m，平均為4.20 m，濁流單砂體厚度為1.50～3.70 m，平均為2.63 m，間隔疊加型砂體平均單砂體厚度為4.10 m、側(cè)向尖滅型單砂體厚度0.35～2.50 m，平均為1.10 m、砂泥互層型單砂體厚度為0.20～1.96 m，平均為0.38 m。

將各復(fù)合砂體單砂體厚度帶入寬厚比公式中得出，砂質(zhì)碎屑流連續(xù)疊加型單砂體寬度為637.20～2 743.50 m，平均為1 451.40 m；砂質(zhì)碎屑流間隔疊加型單砂體寬度為566.40～1 814.25 m，平均為991.2 m；砂質(zhì)碎屑流+濁流間隔疊加型中，砂質(zhì)碎屑流單砂體寬度為584.10～1 150.50 m，平均為743.40 m、濁流單砂體寬度為265.50～654.90 m，平均為465.51 m；濁流側(cè)向尖滅型單砂體寬度為263.55～1 882.50 m，平均為828.30 m；濁流砂泥互層型單砂體寬度為150.60～1 475.88 m，平均為286.14 m。

結(jié)果表明：長6復(fù)合砂體從連續(xù)疊加型到砂泥互層型，單砂體平均寬度與厚度總體上呈現(xiàn)減小的趨勢。究其原因，連續(xù)疊加型砂體多發(fā)育于湖底扇內(nèi)扇，沉積物充足、水動(dòng)力條件強(qiáng)，在縱向上沉積厚，橫向上延伸遠(yuǎn)；而從間隔疊加型到側(cè)向尖滅型，砂體依次向湖底扇外扇深湖泥過度，泥巖隔層變厚，砂體厚度與寬度逐漸減小。

3.2 砂體非均質(zhì)性特征

3.2.1 宏觀非均質(zhì)性特征

通過前文研究，連續(xù)疊加型砂體只發(fā)育夾層，間隔疊加型砂體隔夾層均有發(fā)育，側(cè)向尖滅型與砂泥互層型砂體以隔層為主。夾層在測井曲線中識(shí)別標(biāo)志為厚層砂體內(nèi)GR曲線會(huì)趨于泥巖異常而有小幅度回反現(xiàn)象；隔層在測井曲線中識(shí)別標(biāo)志為多期單砂體間沉積的厚層粉砂巖、泥巖（圖8）。據(jù)此特征，分別統(tǒng)計(jì)不同復(fù)合砂體隔夾層厚度。結(jié)果表明：長6連續(xù)疊加型砂體夾層厚度集中在0.40～1.70 m，平均為0.80 m，夾層頻率集中在2.90%～9.30%，平均為4.60%；間隔疊加型砂體內(nèi)夾層厚度集中在0.90～1.60 m，平均為1.10 m，夾層頻率集中在8.40%～20.80%，平均為13.5%，隔層厚度集中在1.30～2.70 m，平均為2.20 m；側(cè)向尖滅型砂體隔層厚度集中在3～4.60 m，平均為3.10 m；砂泥互層型。砂體隔層厚度集中在4.10～5.90 m，平均為4.80 m（表1）。從連續(xù)疊加型到砂泥互層型，砂體隔夾層厚度變大，宏觀非均質(zhì)性增強(qiáng)。

3.2.2 微觀非均質(zhì)性特征

對研究區(qū)213口井以不同復(fù)合砂體的單砂體厚度為篩選標(biāo)準(zhǔn)，通過統(tǒng)計(jì)長6段四類復(fù)合砂體中單砂體的孔隙、壓汞、物性等孔喉微觀非均質(zhì)性參數(shù)，研究了長6復(fù)合砂體的微觀非均質(zhì)性特征。

圖7 銅川露頭剖面長6砂體寬厚比散點(diǎn)圖(a)銅川長6段砂質(zhì)碎屑流寬厚比；(b)銅川長6段濁流寬厚比Fig.7 Chang 6 oil-bearing formation sand bodies width-to-thickness scatter diagram of Tongchuan outcrop section

圖8 合水地區(qū)長6段不同復(fù)合砂體隔夾層特征測井識(shí)別標(biāo)志(a)連續(xù)疊加型砂體隔夾層特征，Z55井；(b)間隔疊加型砂體隔夾層特征，Z156井；(c)側(cè)向尖滅型（側(cè)接型）砂體隔夾層特征，Z156井；(d)砂泥互層型砂體隔夾層特征，Z55井Fig.8 Well-logging identification characteristics of different composite sand bodies with interlayer thickness in Heshui Chang 6 oil-bearing formation

表1 合水地區(qū)長6不同類型砂不同類型砂體隔夾層厚度統(tǒng)計(jì)表Table 1 Sand bodies interlayer thicknesses in Heshui Chang 6 oil-bearing formation

共47口井識(shí)別出連續(xù)疊加型砂體。統(tǒng)計(jì)表明：該類砂體面孔率集中在0～8.33%，平均為1.61%；孔隙中膠結(jié)物含量在2.80%～28%，平均達(dá)13.84%；孔喉分選系數(shù)在0.18～2.25，平均為1.17；變異系數(shù)在0.02～0.56，平均為0.13；中值壓力在1.46～24.29 MPa，平均為8.99 MPa；排驅(qū)壓力在0.80～5.77 MPa，平均為3.14 MPa；最大汞飽和度在62.70%～96.84%，平均為80.68%；孔隙度集中在 6.66%～15.50%，平均為9.63%；滲透率集中在（0.25～2.63）×10-3μm2，平均為0.53×10-3μm2。此類砂體壓汞曲線形態(tài)表現(xiàn)為進(jìn)汞曲線較低，曲線中間平臺(tái)低平寬緩，退汞曲線與進(jìn)汞曲線相交峰值較低、角度較小，表現(xiàn)為退汞效率好（圖9a）。

共103口井識(shí)別出間隔疊加型砂體。統(tǒng)計(jì)顯示：該類砂體面孔率集中在0～6.51%，平均為1.41%；孔隙中膠結(jié)物含量在5%～34%，平均達(dá)14.78%；孔喉分選系數(shù)在0.13～2.75，平均為1.39；變異系數(shù)在0.05～0.62，平均為0.21；中值壓力在2.38～24.52 MPa，平均為 12.61 MPa；排驅(qū)壓力在 0.30～7.84 MPa，平均為3.21 MPa；最大汞飽和度在43.15%～96.99%，平均為76.99%；孔隙度集中在 6.10%～13.20%，平均為8.89%；滲透率集中在（0.22～2.05）×10-3μm2，平均為0.49×10-3μm2。此類砂體壓汞曲線形態(tài)表現(xiàn)為進(jìn)汞曲線有所升高，曲線中間平臺(tái)較為寬緩，退汞曲線比起連續(xù)疊加型角度變大，表明退汞效率有所降低（圖9b）。

共186口井識(shí)別出側(cè)向尖滅型砂體。統(tǒng)計(jì)顯示：該類砂體面孔率集中在0～4.72%，平均為1.09%；孔隙中膠結(jié)物含量在4%～37%，平均達(dá)14.95%；孔喉分選系數(shù)在0.11～3.66，平均為1.51；變異系數(shù)在0.05～0.65，平均為0.25；中值壓力在1.91～33.03 MPa，平均為 12.96 MPa；排驅(qū)壓力在 0.60～9.35 MPa，平均為5.54 MPa；最大汞飽和度在46.37%～97.97%，平均為74.23%；孔隙度集中在 3.13%～11.40%，平均為7.21%；滲透率集中在（0.09～0.83）×10-3μm2，平均為0.33×10-3μm2。此類砂體壓汞曲線形態(tài)表現(xiàn)為進(jìn)汞曲線進(jìn)一步升高，曲線中間平臺(tái)較陡，退汞曲線與進(jìn)汞曲線相交角度很大，表明退汞效率再次降低（圖9c）。

圖9 合水地區(qū)長6段不同復(fù)合砂體單砂體壓汞曲線特征(a)C106井，長62，1 991.80 m，孔隙度：12.06%，滲透率：0.74×10-3μm2；(b)B11井，長63，1 740.16 m，孔隙度：8.61%，滲透率：0.39 ×10-3μm2；(c)N31井，長61，1 534.10 m，孔隙度：6.87%，滲透率：0.34 ×10-3μm2；(d)B7井，長63，1 819 m，孔隙度：4.32%，滲透率：0.13×10-3μm2Fig.9 Mercury injection curves for single and composite sand bodies in Heshui Chang 6 oil-bearing formation

共204口井識(shí)別出砂泥互層型砂體。統(tǒng)計(jì)顯示：該類砂體面孔率集中在0～3.50%，平均為0.97%；孔隙中膠結(jié)物含量在5.50%～40%，平均達(dá)15.89%；孔喉分選系數(shù)在0.07～4.25，平均為1.53；變異系數(shù)在0.11～0.82，平均為0.33；中值壓力在3.91～31.06 MPa，平均為13.52 MPa；排驅(qū)壓力在0.60～9.98 MPa，平均為5.82 MPa；最大汞飽和度在30.30%～94.03%，平均為71.90%；孔隙度集中在1.97%～10.30%，平均為6.53%；滲透率集中在（0.01～0.56）×10-3μm2，平均為0.18×10-3μm2。此類砂體壓汞曲線形態(tài)表現(xiàn)為進(jìn)汞曲線最高，曲線中間平臺(tái)高陡窄小，退汞曲線與進(jìn)汞曲線近乎垂直，退汞效率最低（圖9d）。

比較長6四種類型復(fù)合砂體微觀孔喉參數(shù)，從連續(xù)疊加型到砂泥互層型，砂體膠結(jié)物含量、分選系數(shù)、變異系數(shù)、中值壓力、排驅(qū)壓力增加，面孔率、中值半徑、最大汞飽和度減小，物性降低，孔喉微觀非均質(zhì)性增強(qiáng)（表2）。

表2 合水地區(qū)長6不同砂體微觀孔喉特征參數(shù)表Table 2 Sand body microscopic pore throat characteristics in Heshui Chang 6 oil-bearing formation

3.3 優(yōu)勢砂體分布規(guī)律

由于研究區(qū)為巖性油藏，高孔滲為優(yōu)勢砂體主要控制因素。因此，本文將大于長6骨架砂體平均物性的復(fù)合體砂體定為優(yōu)勢砂體。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，長6骨架砂體平均孔隙度為8.54%，平均滲透率為0.48×10-3μm2。經(jīng)比較，連續(xù)疊加型與間隔疊加型砂體平均物性大于長6骨架砂體平均物性，為優(yōu)勢砂體組合類型。而根據(jù)試油數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：連續(xù)疊加型砂體日產(chǎn)油在1.20～138.2 t，平均為6.50 t，平均含油飽和度為33.32%；間隔疊加型砂體日產(chǎn)油集中在0.80～66.3 t，平均為4.40 t，平均含油飽和度為32.53%。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合連續(xù)疊加型、間隔疊加型砂體沉積特征、宏觀、微觀各項(xiàng)參數(shù)后，建立了合水地區(qū)長6優(yōu)勢砂體評價(jià)參數(shù)表（表3）。

表3 合水地區(qū)長6優(yōu)勢砂體評價(jià)參數(shù)表Table 3 Evaluation of dominant sand bodies in Heshui Chang 6 oil-bearing formation

以優(yōu)勢砂體評價(jià)參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)所有井的參數(shù)點(diǎn)，將符合優(yōu)勢砂體條件點(diǎn)所對應(yīng)的井位坐標(biāo)定位到研究區(qū)相應(yīng)砂體厚度平面圖中，在研究區(qū)邊界范圍內(nèi)進(jìn)行優(yōu)勢砂體的平面預(yù)測（圖10）。

在平面上，優(yōu)勢砂體主要沿東北—西南向呈片狀、寬條帶狀在區(qū)內(nèi)東北部大面積展布，西南部除了馬嶺及白馬區(qū)塊有規(guī)模分布外，其余則只有少量呈朵體狀、窄條帶狀零散分布。根據(jù)湖盆演化及物源方向來看，長7湖泛期時(shí)，湖盆面積最大，坡度最陡，前緣坡折帶與湖平面距離最近，長7重力流沉積物向湖盆中心沉降的時(shí)間短，速度快，為突發(fā)性瞬時(shí)沉積，沉積物多呈小而窄的朵體狀分布。而長7末期到長6期時(shí)，湖盆面積開始萎縮，坡度變緩，沉積物從前緣坡折帶入湖距離變遠(yuǎn)。研究區(qū)主要受西南與東北兩大物源體系控制，從長8期到長6期，西南物源減弱，東北物源增強(qiáng)[10]，在此條件下，長6期主要受東北物源影響，優(yōu)勢砂體在區(qū)內(nèi)東北部較為發(fā)育，而由于沉積盆地東緩西陡，東北部以砂質(zhì)碎屑流為主。綜合以上因素，當(dāng)東北部砂質(zhì)碎屑流向湖盆中心沉積的過程中，由于坡折帶距湖平面較遠(yuǎn)，坡度較緩，沉積物具有沉積時(shí)間長，沉降速度慢的特點(diǎn)，為突發(fā)性持續(xù)沉積。在此過程中，由于物源供給穩(wěn)定，最終形成以片狀、寬條帶狀為主的大規(guī)模厚層優(yōu)勢砂體。西南部因物源供給較少，沒有大規(guī)模砂體展布，只有小規(guī)模由于長7期向長6期過渡時(shí)形成以窄條帶狀、朵體狀分布的優(yōu)勢砂體。

圖10 合水地區(qū)長6優(yōu)勢砂體平面分布圖Fig.10 Plane distribution diagram of dominant sand bodies in Heshui Chang 6 oil-bearing formation

4 結(jié)論

（1）合水地區(qū)長6段共識(shí)別出7種骨架單砂體組合類型。分別為砂質(zhì)碎屑流連續(xù)疊加型、砂質(zhì)碎屑流間隔疊加型、砂質(zhì)碎屑流+濁流間隔疊加型、濁流+砂質(zhì)碎屑流間隔疊加型、濁流側(cè)向尖滅型、濁流砂泥互層型、滑塌側(cè)向尖滅型。

（2）合水地區(qū)長6段復(fù)合砂體中，連續(xù)疊加型單砂體平均厚度為8.20 m、平均寬度為1 451.40 m，間隔疊加型單砂體平均厚度為4.10 m、平均最大寬度為991.20 m，側(cè)向尖滅型單砂體平均厚度為1.10 m、平均寬度為828.30 m，砂泥互層型單砂體平均厚度為0.38 m、平均寬度為286.14 m。從連讀疊加型到砂泥互層型，砂體厚度變薄、寬度減小、非均質(zhì)性增強(qiáng)、物性變差，發(fā)育位置由湖底扇內(nèi)扇逐漸向外扇過度。

（3）連續(xù)疊加型與間隔疊加型砂體為合水地區(qū)長6段優(yōu)勢砂體。在平面中，優(yōu)勢砂體主要在研究區(qū)東北部發(fā)育，沿東北—西南向以片狀、寬條帶狀展布。而在研究區(qū)西南部則只有少量呈朵體狀、窄條帶狀零散分布。