XX油田X四段石油地質(zhì)特征分析

蔡肇義　侯中健　林雄

摘要：隨著XX油田開(kāi)發(fā)的不斷深入，該區(qū)塊XX油層x段的地下構(gòu)造與地質(zhì)特征越來(lái)越清晰，對(duì)儲(chǔ)層的精細(xì)預(yù)測(cè)要求明顯，而油藏開(kāi)發(fā)地質(zhì)工作作為油田開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，對(duì)于解決該區(qū)塊前期靜態(tài)地質(zhì)定性描述和油區(qū)古沉積環(huán)境控制下的油藏分布有極為重要的意義。

關(guān)鍵詞：X四段 開(kāi)發(fā)層系分層 沉積微相 儲(chǔ)層砂體展布

1.區(qū)域概況

XX研究工區(qū)（圖1-1）位于某盆地地南部中央坳陷區(qū)XX-XX階地中部，處于西部，西南部與東南部隆起的中部坳陷地帶，范圍約130多平方公里，包括XX北油田，XX北油田與大X油田。該工區(qū)范圍內(nèi)斷層發(fā)育極少，構(gòu)造活動(dòng)緩慢，研究區(qū)基底呈現(xiàn)緩慢下降趨勢(shì)，物源來(lái)源主要為西北部斜坡與西南部地區(qū)供應(yīng)。

經(jīng)過(guò)多年開(kāi)發(fā)鉆探結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該研究區(qū)下白堊統(tǒng)XX組四段為相控成藏模式的巖性油藏。其古沉積環(huán)境為湖平面緩慢抬升，加上物源供給充足，全段主要發(fā)育三角洲前緣亞相，前三角洲亞相與三角洲平原亞相次之。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，該工區(qū)儲(chǔ)層砂體在沉積環(huán)境控制下縱向連通性差，巖性主要以中—細(xì)，粉砂巖為主，空間分布多以單個(gè)透鏡體為主。屬于非均廚性致密巖性儲(chǔ)層。

2.地層劃分與對(duì)比

地層劃分與對(duì)比的合理性是油藏描述的成功與否的關(guān)鍵，通過(guò)對(duì)研究區(qū)巖心資料，測(cè)井曲線自然伽馬和2.5梯度電阻率等資料的收集分析，發(fā)現(xiàn)x四段地層發(fā)育完整，全段頂?shù)渍辖佑|，不存在大范圍地層剝蝕與缺失情況。根據(jù)工區(qū)井位的分布，選擇了巖性，測(cè)井資料比較齊全的XX-9-1井作為標(biāo)準(zhǔn)井劃分4個(gè)開(kāi)發(fā)層系（油/砂組）和12個(gè)小層和22個(gè)沉積時(shí)間單元確立“點(diǎn)—線（連井）—面”的全區(qū)閉合分層界限。

通過(guò)樹(shù)立的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比剖面（圖1-2）發(fā)現(xiàn)，相鄰井在同一沉積時(shí)間單元的補(bǔ)償作用下，橫向地層厚度發(fā)育基本無(wú)較大差異。單個(gè)沉積時(shí)間單元地層厚度劃分基本在2-5米左右。從研究區(qū)的地質(zhì)背景和巖性資料，測(cè)井曲線來(lái)分析，相鄰兩口井在同一沉積時(shí)間單元內(nèi)由于河床改道或下切作用形成了多個(gè)河道疊加復(fù)合體或河道下切充填，因此在地層厚度控制下，劃分其沉積單元界限只能做“層切割”劃分對(duì)比。

3.沉積微相特征

沉積微相是控制儲(chǔ)層砂體空間分布，砂體層間連通性和油，氣，水分布規(guī)律，生烴層，蓋層巖性識(shí)別的重要因素。

工區(qū)X四段全段發(fā)育大型潛水三角洲沉積體系，亞相發(fā)育三角洲平原沉積，三角洲前緣沉積與前三角洲沉積，其中前二三角洲亞相在T區(qū)范圍內(nèi)形成較小，未形成完整沉積微相體系。

受三角洲平原亞相與三角洲前緣亞相的控制西北與西南方向物源供給充足的影響，三角洲平原形成了以分流河道和天然堤，決口扇等為主的沉積微相特征，三角洲平原形成了以水下分流河道與水下天然堤，水下決口扇，前緣席狀砂等為主的沉積微相特征，分流河道與水下分流河道的識(shí)別形態(tài)為條帶狀和不斷改道形成的鳥(niǎo)足狀河道與枝狀分汊河道（圖1-3，圖1-4）。

單井微相劃分

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)井的測(cè)井曲線和巖性資料的分析，識(shí)別出（水下）分流河道，（水下）天然堤，（水下）決口扇，前緣席狀砂，分流問(wèn)灣，支間沼澤（洪泛湖泊）等微相。（圖1-5）

分流河道微相

測(cè)井曲線（自然伽馬）形態(tài)一般為光滑鐘形，箱形和倒鐘形為主，光滑鐘形曲線垂向上呈正韻律結(jié)構(gòu)，API值一般在0-30之間的低值反映，厚度在2.0-5.0M之間，砂巖分選性一般，以中一細(xì)砂巖及粉砂巖為主，反映物源水動(dòng)力較強(qiáng)，物質(zhì)供應(yīng)充足。電阻率（R2.5）一般為1-5個(gè)Ω米之間，呈現(xiàn)良好的儲(chǔ)集層響應(yīng)，箱型曲線同時(shí)在分流河道與水下分流河道中出現(xiàn)，厚度一般為2-8米，反應(yīng)同一沉積時(shí)間單元內(nèi)多個(gè)分流河道疊加而形成的巨大沉積體，砂巖分選性較差，多發(fā)育塊狀層理。倒鐘形曲線垂向上呈逆韻律結(jié)構(gòu)，反應(yīng)河道快速分支形成的巖性突變，是水動(dòng)力條件不穩(wěn)定的體現(xiàn)，分流河道微相均發(fā)育在工區(qū)西北與西南地區(qū)。是重要的儲(chǔ)層沉積微相。

決口扇微相

測(cè)井曲線形態(tài)上比較接近于分流河道微相的鐘形曲線，常見(jiàn)為漏斗形，光滑指狀曲線的低值形態(tài)反應(yīng)，垂向結(jié)構(gòu)上應(yīng)發(fā)育在天然堤之上，一般厚度為1-2米之間，砂巖粒度比天然堤粗，在研究區(qū)內(nèi)發(fā)育較少。

天然堤微相

自然伽馬曲線多為API中—低值的小幅度鐘形或微齒型形態(tài)，分布在分流河道兩側(cè)，高于分流河道的水平面。砂巖粒度一般較細(xì)，并有薄層泥夾層。厚度一般在1-1.5米之間。

支間沼澤（洪泛湖泊）微相

在工區(qū)范圍內(nèi)發(fā)育較少，多伴生與分流河道之間，是分流河道改道形成的低洼帶結(jié)果。巖性主要為厚層的泥巖與含粉砂質(zhì)泥巖和0.1-0.5米薄層含泥質(zhì)砂巖夾層。自然伽馬曲線形態(tài)為平直和細(xì)微突起形態(tài)。API值大約在70-160以上。

水下分流河道微相

為分流河道向構(gòu)造低部位湖岸線以下的延伸，工區(qū)內(nèi)水下分流河道的特點(diǎn)是主河道寬度逐變窄，并發(fā)育更多條帶狀和鳥(niǎo)足狀支流，河道厚度逐漸變薄。測(cè)井曲線形態(tài)與分流河道微相相似，為鐘形，箱型和漏斗形，也有齒狀鐘形，齒狀箱型。齒狀鐘形曲線一般厚度為2-4米，反映河道延伸至水下后物質(zhì)供應(yīng)來(lái)源減少，受水流作用力減弱的影響，出現(xiàn)細(xì)粒物質(zhì)開(kāi)始分選并沉積的現(xiàn)象，巖性反映多是厚層的砂體夾薄層泥質(zhì)巖體。并常見(jiàn)沖刷面產(chǎn)生的巖性突變，反映水下分流河道向湖盆延伸時(shí)產(chǎn)生明顯下切作用。齒狀箱型曲線一般厚度在4-8米，在工區(qū)范圍內(nèi)較少，多為水下分流河道河流改道的側(cè)向加積形成的厚層砂體。水下分流河道也是重要的儲(chǔ)層之一。

水下決口扇微相

在工區(qū)內(nèi)全段發(fā)育較少，測(cè)井曲線形態(tài)與決口扇相似，偶見(jiàn)漏斗形曲線形態(tài)，厚度為1-2米左右的砂體夾泥巖體組成。與分流間灣相通。

水下天然堤微相

是研究區(qū)內(nèi)水下分流河道伴生的最常見(jiàn)微相之一，受到水下分流河道下切作用的影響，水下天然堤沿河道兩側(cè)呈條帶狀分布，在河道前端尖滅。巖性較天然堤微相更細(xì)，厚度一般在0.8-1米間，測(cè)井曲線形態(tài)與天然堤微相相似。

前緣席狀砂微相

是多個(gè)薄層砂泥巖互層的組合，單層砂體厚度一般在0.5米以下，在研究區(qū)內(nèi)位于水下分流河道尖滅處，部分水下分流河道末端演化為前緣席狀砂微相，自然伽馬曲線形態(tài)上為中一高API值小幅度齒狀形態(tài)。反映高頻率的砂泥巖互層過(guò)程。

分流間灣微相

是研究區(qū)內(nèi)覆蓋最廣的微相之一，與前三角洲亞相相接，垂向發(fā)育大套的泥質(zhì)巖體和砂巖體薄夾層，測(cè)井曲線形態(tài)為高API值，平直狀或曲線形平直狀形態(tài)。是研究區(qū)重要的蓋層和生烴層。

3.1 沉積微相剖面展布

通過(guò)優(yōu)選研究區(qū)縱橫骨架連井剖面的沉積微相（圖1-6）對(duì)比，X四段22個(gè)沉積時(shí)間單元均有發(fā)育分流河道與水下分流河道。縱向上（西南-東北方向）分流河道與水下分流河道呈透鏡狀，孤島狀形態(tài)，不同河道頂?shù)子忻黠@隔層，多期河道疊加作用均控制在小層范圍內(nèi)，鄰井間河道相連度不明顯。

橫向上（西北——東南方向）可以看出分流河道與水下分流河道沿東南方向逐漸殲滅，多個(gè)沉積時(shí)間單元單層間鄰井間的河道連通性較好。整體趨勢(shì)為湖盆沉降湖岸線傾入明顯。具體體現(xiàn)為垂向上發(fā)育大面積的分流間灣微相。

3.2 沉積微相平面展布

在單井微相的劃分，剖面微相對(duì)比的垂向演化基礎(chǔ)上，對(duì)平面微相的演化規(guī)律進(jìn)行預(yù)測(cè)。通過(guò)結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，地震資料，單井空間分布，分22個(gè)時(shí)間單元繪制砂地比等值線圖，并在此基礎(chǔ)上繪制出沉積環(huán)境平面圖。

從平面展布上來(lái)看，研究區(qū)X四段處于湖盆擴(kuò)張的階段。全段從下到上總體為湖平面進(jìn)積的趨勢(shì)。河道隨西北，西南和中部的近物源供給方向向中心構(gòu)造低部位延伸，并最終形成“鉗形”尖滅。研究區(qū)內(nèi)大部分沉積時(shí)間單元在三角洲前緣亞相的控制之下，水下分流河道與分流間灣發(fā)育較多。其中10小層2時(shí)間單元（圖1-7）為典型的多期河道疊加平面形態(tài)。從演化規(guī)律來(lái)看，研究區(qū)內(nèi)全段受近物源方向影響，多為分流河道與水下分流河道發(fā)育的起點(diǎn)，中部受三角洲前緣亞相控制，為水下分流河道的分叉位置和主要延伸區(qū)域，東部與東南部地區(qū)為水下分流河道逐漸尖滅，前三角洲亞相和分流間灣微相大范圍覆蓋的主要位置。

4.相控模式下的儲(chǔ)層砂體分布及蓋層分布預(yù)測(cè)

通過(guò)研究區(qū)內(nèi)沉積微相分析，控制儲(chǔ)層砂體在空間上的分布主要為分流河道微相，水下分流河道微相，（水下）決口扇及前緣席狀砂微相。其中含油儲(chǔ)層基本控制在分流河道與水下分流河道微相內(nèi)，對(duì)比通過(guò)試油資料，巖心資料與2.5梯度電阻率，一般4-8米厚的一套砂體約有2-3米的5-8個(gè)Ω.M響應(yīng)，多為富含油，飽含油與油斑級(jí)別的含油顯示，決口扇與前緣席狀砂次之。

從（圖1-8）研究區(qū)縱向骨架剖面來(lái)看，砂體分布邊界與沉積微相邊界砂體形態(tài)一致。河道砂體受河道橫截面形態(tài)影響和控制、基本為發(fā)育為單個(gè)河道形成的透鏡狀，鄰井連通性條帶一透鏡狀體與多期河道疊加的復(fù)合透鏡狀砂體。而天然堤，決口扇等砂體形態(tài)則發(fā)育為薄層透鏡狀和條帶狀砂體，支間沼澤（洪泛湖泊）與分流間灣微相多為泥巖與泥質(zhì)巖為主，形成了隔夾層與蓋層對(duì)含油儲(chǔ)層的有效封堵的巖性圈閉組合。

受該剖面在研究區(qū)內(nèi)位置影響，儲(chǔ)層砂體在垂向上以單個(gè)砂體為主，鄰井間連通砂體較少，層間砂體厚度非均質(zhì)性，泥巖隔層較發(fā)育，全井段剖面呈現(xiàn)單砂體懸浮的“泥含砂”型的特征。

橫向剖面（圖1-9）可以看出，井間砂體連通性較好，呈向呈條帶狀透鏡體并由西部方向向東部方向逐漸尖滅，尖滅邊界與（圖1-6）沉積微相界限基本一致?？梢?jiàn)東部方向發(fā)育由分流間灣形成的厚層泥巖及泥質(zhì)巖性體。由于從橫向剖面上砂體連通性好，全井段剖面呈典型的以厚層連通砂體夾細(xì)小泥巖隔夾層的“砂含泥”特征。

儲(chǔ)層砂體在平面空間上的位置和分布受到平面沉積微相的影響，其中（圖1-11）10-2沉積時(shí)間單元重點(diǎn)油層的河道砂體受到河道的遷移和分叉，相互切割疊置形成平面寬度和厚度較大復(fù)合型河道和復(fù)合型厚層砂體，砂體呈現(xiàn)連片分布，分流河道的延伸是河道儲(chǔ)層砂體連通性而形成大范圍有效圈閉的關(guān)鍵。是剩余油富集的有利潛挖部位。而天然堤，前緣席狀砂等形成的砂體厚度較薄，油層厚度小，連通性上不如河道砂體，尤其進(jìn)入開(kāi)發(fā)注水階段，采收難度和經(jīng)濟(jì)成本高，不作為潛挖的遠(yuǎn)景目標(biāo)。

5.結(jié)論

研究區(qū)X四段屬于沉積相控巖性油藏，其處于三角洲平原與前緣湖岸線頻繁變換的環(huán)境中，砂體厚度與分布隨沉積微相變化而變化，分流河道與水下分流河道所形成的單砂體和多期疊加砂體所占研究區(qū)比例高，砂體厚度大，尤其在油田進(jìn)入注水開(kāi)發(fā)階段，比（水下）天然堤，（水下）決口扇，前緣席狀砂等形成的砂體儲(chǔ)量最為富集，與分流間灣等發(fā)育的泥巖及泥質(zhì)巖體形成的蓋層與隔夾層良好接觸，對(duì)于剩余油富集和封堵性較有利，同時(shí)，保證儲(chǔ)層砂體在注水開(kāi)發(fā)時(shí)內(nèi)夠獨(dú)立開(kāi)采，互不干擾。減少儲(chǔ)層砂體間水串流的情況。

因此，研究區(qū)內(nèi)分流河道與水下分流河道形成的儲(chǔ)層砂體是作為主力油層的進(jìn)行潛挖的重要對(duì)象。