東辛油田辛68斷塊周緣沉積相特征及演化

張瑞香,孔 雪,車雄偉,邴 欣,盧文鵬

(1.中國石油大學勝利學院 油氣工程學院,山東 東營 257061; 2.中國石化勝利油田分公司 東辛采油廠,山東 東營 257000)

隨著油田的不斷開發(fā),中國的大型油田基本已進入或接近特高含水開發(fā)階段[1-2],但剩余油仍然富集,為了更好地滿足剩余油挖潛需求,對老油區(qū)單砂層開展精細沉積微相研究成為了眾多油田開發(fā)的首要重點。東辛油田辛68斷塊周緣營14斷塊及營66斷塊沙二段砂體發(fā)育,油氣富集,為主要含油層段,前人對研究區(qū)曾開展過沉積相研究[3-4],但卻未對營14-營66整體區(qū)域開展過系統(tǒng)研究,導致該區(qū)砂體發(fā)育規(guī)律及沉積微相展布無法明確,開發(fā)矛盾多,剩余油挖潛難度大。筆者在單砂層劃分統(tǒng)一的基礎之上,對整體區(qū)塊單砂層沉積微相進行研究,為剩余油的開發(fā)提供可靠的地質(zhì)依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

辛68斷塊基本位于辛鎮(zhèn)長軸背斜與東營背斜的交接處,其周緣營14斷塊與營66斷塊由營86及營1斷層分割。營14斷塊構整體處于“塹外”,構造格局相對較單一,營66斷塊則位于東營構造的西北側,是在營14二級大斷層下降盤上發(fā)育起來的構造[5-7](圖1)。

圖1 東辛油田辛68周緣營14-營66區(qū)構造位置

2 巖石相特征

在單砂層統(tǒng)一劃分對比的基礎上,通過系統(tǒng)的巖心觀察,結合錄井資料以及實驗分析資料,并采用微體化石分析等微觀實驗分析方法[8-11],對研究區(qū)沙二段巖石相特征進行了重新認識。認為:①沙二段泥巖顏色多變,上部以紫紅色、棕紅色為主,下部以灰色、深灰色為主,且自南東向北西方向呈現(xiàn)出規(guī)律性變化,常見植物碎屑;②砂巖主要為細砂巖、中砂巖及粉砂巖,含油性較好,部分層段可見黑色炭質(zhì)頁巖,厚度約20 cm,常見微體生物化石(圖2);③沙二段1～5砂組儲層主要為巖屑質(zhì)長石砂巖和長石砂巖,顆粒分選中等偏差,以次棱角狀為主;沙二下段6～10砂組儲層砂巖巖性主要為長石砂巖,分選中等,以次棱角為主,沙二下段較沙二上段砂巖成熟度整體偏高(圖3);④目的層段氧化色泥巖主要分布于研究區(qū)南東部近物源處,還原色泥巖主要集中在西北部,且沿南東-北西向氧化色逐漸減少,還原色遞增(圖4)。

圖2 沙二段部分巖心照片

圖3 沙二段砂巖成分三角圖

圖4 沙二段泥巖顏色統(tǒng)計平面圖

3 沉積微相類型及特征

通過巖石相特征分析,結合電性資料明確了研究區(qū)沙二段沉積相類型:沙二下7～10砂組發(fā)育三角洲前緣相,沙二6砂組由三角洲前緣相向三角洲平原相過渡,沙二上1～5砂組發(fā)育三角洲平原相,且發(fā)育多種沉積微相類型。

3.1 三角洲平原沉積

三角洲平原主要位于沙二上1～5砂組以及6砂組的個別層位,巖心觀察中常見紫紅色、棕紅色泥巖、夾雜黑色碳質(zhì)頁巖沉積,植物碎屑普遍存在;砂巖巖性以粉、細砂巖為主,在垂向剖面上表現(xiàn)為“泥包砂”沉積,綜合巖心、測井等特征,認為該段發(fā)育分流河道、沿分流河道主流線發(fā)育的主河道、分流河道側緣、天然堤、泛濫平原以及沼澤相6種沉積微相類型。

分流河道與主河道砂體厚度較大,巖性較粗,物性好,含油級別高,主河道主要沿分流河道的主流線位置分布;分流河道側緣與天然堤主要分布于分流河道的兩側,巖性較細,厚度較小,分流河道側緣砂體物性較分流河道差,但較天然堤物性好,SP曲線常呈小型的鐘型及高幅對稱型;由于天然堤主要為洪水溢漫淤積而成,物性差,SP曲線常呈小型的鐘型及低幅指型,在平面上呈細長條帶狀分布于分流河道側緣兩翼;泛濫平原常呈現(xiàn)出紫紅色、暗紫色及棕紅色等氧化色,為洪水泛濫期間沉積物垂向加積的結果,厚度大且分布較廣,SP曲線主要表現(xiàn)為低幅線性;沼澤相主要為暗色、深灰色泥巖、有機質(zhì)泥巖及灰黑色、黑色碳質(zhì)頁巖沉積,質(zhì)輕,含大量的碎屑、介形蟲及螺等化石,SP測井曲線主要呈平直形態(tài),電阻率曲線可見相對高阻現(xiàn)象。

3.2 三角洲前緣沉積

三角洲前緣主要位于沙二下7～10砂組以及6砂組的個別層位,泥巖常見深灰色,微體古生物化石相對普遍;砂巖巖性以中、細砂巖為主,在垂向剖面上表現(xiàn)為“砂包泥”的沉積特點,綜合巖心、測井等特征,認為該段存在水下分流河道、河道砂壩、水下分流河道側緣、河口壩、席狀砂、水下分流間灣6種沉積微相類型。

水下分流河道不斷擺動,垂向多期河道砂體疊置,橫向上被水下分流間灣分割成多條分支。其水下分流河道沉積特征與水上分流河道相似,但粒度整體更細,厚度整體較大,物性及含油性均較好,SP曲線呈鐘型及箱型形態(tài);河道砂壩主要位于兩條水下分流河道之間,與河道側緣相接,沉積物粒度較細,泥質(zhì)含量較河道多,沉積序列類似遠砂壩-河口壩,其形成與水下分流河道不斷向前推進、擺動等有關,實際上就是分流河道交匯、交叉處原生沉積的河口壩,SP曲線一般呈大型齒化漏斗形及漏斗形-箱形組合形態(tài);水下分流河道側緣主要位于水下分流河道兩側,伴隨分流河道而生,物性較分流河道差,但具有一定含油性,SP曲線呈小型鐘型及高幅對稱型,砂體在平面上呈條帶狀分布于水下分流河道兩翼;河口壩砂巖粒度普遍很細,分選較好,質(zhì)地很純凈,單砂層厚度一般不超過5 m,主要位于三角洲前緣水下分流河道的前方及側方,沉積粒序主要顯示反韻律,SP曲線主要顯示為漏斗形;前緣席狀砂大面積分布于河口壩及河道前翼的薄層砂,沉積物主要為灰色粉砂巖,粒度細,分選較好,質(zhì)較純凈,厚度一般小于2 m,SP曲線主要呈指型、漏斗型、低-中幅對稱齒型,部分井呈現(xiàn)出低幅凸起型;水下分流間灣巖性細,粉砂質(zhì)泥巖、泥巖夾層較為發(fā)育,泥巖顏色深,多為灰色及灰綠色,一般不含油,測井曲線常呈低幅微凸起型及微齒化泥巖基線。

4 沉積微相演化

通過單砂層砂體展布及沉積微相研究發(fā)現(xiàn):沙二下砂體厚度普遍較大,連片分布,且沿物源方向南東部砂體普遍較厚,其厚度較大的主體河道砂體主要位于區(qū)塊的西部地區(qū);沙二上砂體厚度相對較薄,主要呈窄條帶狀分布,河道砂體分支交匯相對頻繁。全區(qū)砂體整體沿南東-北西向展布,斷層兩側營14塊與營66塊同層砂體厚度無明顯變化,且砂體的延伸具有很好的繼承性(圖5)。

圖5 沙二段沉積微相平面圖

沙二段上1～5砂組主要表現(xiàn)為泥巖與薄層砂巖互層沉積,砂體主要呈條帶狀分布,整體沿南東-北西向展布。水上分流河道沿南東-北西向帶狀延伸,其側翼分流河道側緣及天然堤呈細長條帶狀分布,沙二上砂體厚度普遍較下部砂體厚度薄,主體河道砂體在平面上依次向東側偏移。沙二段下6～10砂組主要表現(xiàn)為“砂包泥”,砂體連片狀,寬條帶狀分布,整體沿南東-北西向展布。水下分流河道呈寬帶狀甚至片狀分布,局部層位沿水下分流河道沉積反韻律河道砂壩及河道前緣側緣的河口壩。席狀砂相對發(fā)育,自下而上,河道整體逐漸向東方向遷移,且寬度整體變窄(圖5)。

整體上,沙二段上1～5砂組河道砂體主要呈窄條帶狀分布,沙二段下6～10砂組河道砂體主要呈寬帶狀甚至連片狀分布。自下而上,湖盆萎縮,砂體厚度整體減薄,河道主流線位置整體向東方向遷移,河道寬度變窄。

5 結 論

(1)物緣主要來自南東方向,沙二段主要發(fā)育三角洲前緣和三角洲平原兩種亞相。

(2)沙二上1～5砂組砂體主要呈窄條帶狀分布,氧化色泥巖普遍存在,主要發(fā)育三角洲平原亞相;沙二6砂組屬于三角洲平原向三角洲前緣過渡相帶;沙二下7～10砂組河道、河口壩砂體疊加切割連片分布,屬于三角洲前緣沉積。

(3)研究區(qū)內(nèi)三角洲平原發(fā)育分流河道、主河道、分流河道側緣、天然堤、泛濫平原、沼澤相6種沉積微相類型;三角洲前緣發(fā)育水下分流河道、水下分流河道側緣、河道砂壩、水下分流間灣、河口壩、席狀砂6種沉積微相類型。

(4)沙二段河道砂體自下而上逐漸向東側方向遷移,且厚度減薄,寬度逐漸變窄。