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(zhǎng)組長(zhǎng)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(guó)石油天然氣股份有限公司長(zhǎng)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(wèn)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(duì)于在致密砂巖儲(chǔ)層中尋找優(yōu)勢(shì)砂體有著重要的意義。近年來(lái)，關(guān)于砂體間組合、構(gòu)型特征等問(wèn)題已受到越來(lái)越多國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的重視，眾多學(xué)者分別從不同角度對(duì)該問(wèn)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(duì)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(lái)研究砂體組合特征等[7-8]。但上述研究均僅針對(duì)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(zhǎng)組長(zhǎng)6油層組為勘探對(duì)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(zhǎng)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(shì)砂體難以確定。如何對(duì)長(zhǎng)6段砂體進(jìn)行解剖，特別是對(duì)不同砂體構(gòu)型進(jìn)行研究，識(shí)別出優(yōu)勢(shì)砂體的結(jié)構(gòu)類型，對(duì)于解決上述問(wèn)題具有重要的意義。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)長(zhǎng)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(duì)不同類型砂體進(jìn)行解剖，建立砂體構(gòu)型與優(yōu)勢(shì)砂體之間的關(guān)系，最終總結(jié)出優(yōu)勢(shì)砂體的評(píng)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(guó)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(yáng)，總面積為2941.78×104km2（圖1）。鄂爾多斯盆地上三疊系延長(zhǎng)期經(jīng)歷湖盆擴(kuò)張—萎縮—消亡的水進(jìn)、水退過(guò)程，在此過(guò)程中延長(zhǎng)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(zhǎng)10到長(zhǎng)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(zhǎng)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聪啵粡拈L(zhǎng)6到長(zhǎng)4+5期湖盆進(jìn)入萎縮階段，之后的長(zhǎng)3到長(zhǎng)1期，湖盆逐漸消亡，由湖泊相最終轉(zhuǎn)化為平原相。而在長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(guò)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(duì)區(qū)內(nèi)293口井長(zhǎng)6段1 360塊砂巖樣品的鑄體薄片分析，長(zhǎng)6骨架砂體中石英含量為21.50%～56%，平均39.43%、長(zhǎng)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(lái)看（圖2），長(zhǎng)6骨架砂體巖性主要為中—細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖與中—細(xì)粒長(zhǎng)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(guò)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(wú)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(cè)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(guò)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(wú)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(duì)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(zhǎng)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(cè)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(guò)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(zhǎng)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(zhǎng)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(shì)。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(wú)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(wú)連通性，測(cè)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(cè)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(guò)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(guò)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(guò)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(wú)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(wú)連續(xù)性，不連通。因在滑塌過(guò)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(zhǎng)組長(zhǎng)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(zhǎng)6，銅川套灘村采石場(chǎng)剖面；(b)砂質(zhì)碎屑流砂體底部具有溝模、槽模，長(zhǎng)6，銅川套灘村采石場(chǎng)剖面；(c)連續(xù)砂質(zhì)碎屑流間隔疊加型砂體，長(zhǎng)6，銅川套灘村采石場(chǎng)剖面；(d)底部砂質(zhì)碎屑流+頂部濁流間隔疊加型砂體，長(zhǎng)6，銅川套灘村采石場(chǎng)剖面；(e)底部濁流+頂部砂質(zhì)碎屑流間隔疊加型砂體，長(zhǎng)6，銅川馬泉大橋旁剖面；(f)濁流孤立型砂體，長(zhǎng)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(wú)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(cè)井曲線SP為多個(gè)指狀與泥巖的微齒化低幅度異?；拥慕M合形式。通過(guò)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(guò)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(wú)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(zhǎng)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(zhǎng)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(duì)長(zhǎng)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(cè)井相對(duì)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(duì)其發(fā)育規(guī)模進(jìn)行了探討。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)鑄體薄片、物性、高壓壓汞等資料對(duì)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(zhǎng)6復(fù)合砂體，找出優(yōu)勢(shì)砂體的類型，并建立優(yōu)勢(shì)砂體評(píng)價(jià)參數(shù)表，最終總結(jié)出優(yōu)勢(shì)砂體的分布規(guī)律。

3.1 砂體發(fā)育特征

通過(guò)對(duì)銅川延長(zhǎng)組長(zhǎng)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(guò)程中逐漸過(guò)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(duì)這兩種情況對(duì)野外露頭剖面寬厚度進(jìn)行了實(shí)測(cè)，同時(shí)，為保證測(cè)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(cè)法、巖性對(duì)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(duì)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(zhǎng)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(shì)。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(guò)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(guò)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(cè)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(cè)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(zhǎng)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(duì)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(guò)統(tǒng)計(jì)長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)6砂體寬厚比散點(diǎn)圖(a)銅川長(zhǎng)6段砂質(zhì)碎屑流寬厚比；(b)銅川長(zhǎng)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(zhǎng)6段不同復(fù)合砂體隔夾層特征測(cè)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(zhǎng)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(zhǎng)6段不同復(fù)合砂體單砂體壓汞曲線特征(a)C106井，長(zhǎng)62，1 991.80 m，孔隙度：12.06%，滲透率：0.74×10-3μm2；(b)B11井，長(zhǎng)63，1 740.16 m，孔隙度：8.61%，滲透率：0.39 ×10-3μm2；(c)N31井，長(zhǎng)61，1 534.10 m，孔隙度：6.87%，滲透率：0.34 ×10-3μm2；(d)B7井，長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(shì)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(shì)砂體主要控制因素。因此，本文將大于長(zhǎng)6骨架砂體平均物性的復(fù)合體砂體定為優(yōu)勢(shì)砂體。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)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(zhǎng)6骨架砂體平均物性，為優(yōu)勢(shì)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(zhǎng)6優(yōu)勢(shì)砂體評(píng)價(jià)參數(shù)表（表3）。

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

以優(yōu)勢(shì)砂體評(píng)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(shì)砂體條件點(diǎn)所對(duì)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(shì)砂體的平面預(yù)測(cè)（圖10）。

在平面上，優(yōu)勢(shì)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(lái)看，長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)7末期到長(zhǎng)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(zhǎng)8期到長(zhǎng)6期，西南物源減弱，東北物源增強(qiáng)[10]，在此條件下，長(zhǎng)6期主要受東北物源影響，優(yōu)勢(shì)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(guò)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(zhǎng)，沉降速度慢的特點(diǎn)，為突發(fā)性持續(xù)沉積。在此過(guò)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(shì)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(zhǎng)7期向長(zhǎng)6期過(guò)渡時(shí)形成以窄條帶狀、朵體狀分布的優(yōu)勢(shì)砂體。

圖10 合水地區(qū)長(zhǎng)6優(yōu)勢(shì)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(zhǎng)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(zhǎng)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(guò)度。

（3）連續(xù)疊加型與間隔疊加型砂體為合水地區(qū)長(zhǎng)6段優(yōu)勢(shì)砂體。在平面中，優(yōu)勢(shì)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。