劉 磊，朱博華，劉顯太，郭迎春，張軍華

(1.中石化勝利油田分公司，山東 東營 257015;2.中國石油大學，山東 青島 266580;3.中石化石油物探技術研究院，江蘇 南京 210014)

1 中國灘壩砂勘探現(xiàn)狀

湖灣及水下隆起周緣沉積的灘壩砂體，由于其良好儲層特征及高產(chǎn)能力，一直受到人們的重視。目前，遼東灣盆地、準噶爾盆地、四川盆地、塔里木盆地、鄂爾多斯盆地、大港板橋凹陷、勝利惠民凹陷和東營凹陷都發(fā)現(xiàn)了灘壩砂儲層［1－8］。尤其是在東營凹陷，勘探人員已經(jīng)找到了大面積的灘壩砂巖油藏，展示了灘壩砂勘探的廣闊前景［9－10］。

灘壩砂體具有近油源、儲集性能好、生儲蓋組合配置完善、有利于油氣富集的地質條件，勘探人員理應在全國各地斷陷湖盆的緩坡帶找到此類油氣藏，但事實并非如此。原因主要有以下幾點:①灘壩砂多由湖浪改造扇三角洲再沉積而成，地質作用力不像三角洲、河流那樣明顯，宏觀上確定其分布比較困難;②具有成藏能力的灘壩砂儲層普遍較深，東部油區(qū)多發(fā)育于下第三系沙河街組，西部油區(qū)還有發(fā)育于三疊系和二疊系的，鉆井成本是必須要考慮的因素;③灘壩砂單層厚度小，一般認為小于2 m是灘砂，大于2 m為壩砂，且呈砂泥巖間互，是真正意義上的“薄互層”(10 m以上的厚砂層很少有);④地震資料的精度還達不到要求，一是縱向分辨率“1/4”根本達不到薄層分辨率的要求;二是空間展布難成像，目前常規(guī)方法還很難對灘壩砂湖岸沉積進行清晰成像。

總的來說，中國灘壩砂體油氣藏目前仍然屬于勘探開發(fā)程度較低的一類油氣藏，尤其對其儲層的控制因素、形成條件及預測方法還沒有完全形成統(tǒng)一的認識。對灘壩砂儲層基本特征作一比較客觀、全面的分析具有十分重要的現(xiàn)實意義。

2 灘壩砂儲層的地質特征

湖相灘壩砂體主要見于湖泊的邊緣、湖中局部隆起和湖灣等濱淺湖區(qū)，是湖岸地帶的碎屑物質經(jīng)湖浪、湖流長期搬運、淘洗再沉積形成的。其沉積相分為壩砂亞相和灘砂亞相。灘壩砂體形成于湖進或湖退階段，前者剖面呈正旋回層序，后者為反旋回層序，古代保存下來的以后者居多［6，8］。圖1為灘壩砂的沉積模式，灘砂形成于濱淺湖環(huán)境，主要動力為波浪作用。古地貌、浪基面、物源供應控制了灘壩砂的發(fā)育與分布;物源的多少控制了灘壩砂巖的發(fā)育規(guī)模;古地貌與浪基面的交會區(qū)控制灘壩砂的橫向展布和儲層發(fā)育帶;浪基面的位置則使得壩砂在垂直岸線方向有規(guī)律地擺動［9］。

圖1 湖相灘壩沉積模式

“灘壩”是灘砂與壩砂的總稱，是三角洲或扇三角洲前緣經(jīng)過風浪改造或搬運一定距離后又滯留沉積形成的水下堆積性隆起，因而又可稱砂質灘壩，其二者演化中常常疊覆相伴而生，形成灘壩復合體。受鉆井、測井及地震資料分辨率的限制，通常難于區(qū)別。但由于灘砂與壩砂形成的機理有很大區(qū)別，受不同的水動力條件限制，其分布規(guī)律與沉積特征還是有一些區(qū)別［11］。表1總結了灘砂和壩砂的不同地質特征。

表1 灘砂與壩砂的地質特征

灘壩砂成藏主要受控于有效儲層分布、壓力特征和構造特征，其中有效儲層和壓力是灘壩砂巖油氣成藏最關鍵的因素:①單層厚、物性好的壩砂油氣最易富集成藏，單層薄、灰質含量低的灘砂也具有較好儲集性能;②地層壓力決定油藏類型和油氣充滿程度，構造背景和斷裂控制含油富集區(qū)帶。在靠近洼陷的高壓區(qū)，地層壓力大，油氣充滿度高，油藏類型以巖性油藏為主，油氣藏無明顯的邊底水，非油即干;在盆地斜坡的中部，為地層壓力的過渡區(qū)，油藏類型以構造－巖性油藏為主，油氣充滿度也較高，局部可見到油水間互;在盆地邊緣構造高部位的常壓區(qū)，油藏類型以構造為主，油氣充滿度較低，油藏往往油水間互現(xiàn)象比較普遍，具有明顯的邊底水［9］。

3 灘壩砂儲層的測井響應

測井曲線種類眾多，對于灘壩砂儲層來說，比較有效的是SP、GR和電阻率，三孔隙度曲線(聲波、中子、密度)有時也用于巖性的識別。電阻率測井中經(jīng)常用的是微電極測井，其實際上是微電位和微梯度電阻率的差值，前者大于后者為正差異。在低滲透油藏中，此類測井分辨率較高，適合于劃分薄層。

測井曲線的曲線形態(tài)與沉積環(huán)境及水動力條件密切相關，以自然電位曲線為例:自然電位較平直，為水流停滯的低能環(huán)境;自然電位曲線呈中幅微齒化的箱狀，電阻率曲線為尖刀狀正異常，則水動力條件相對穩(wěn)定;自然電位呈低幅指狀或齒形，電阻率曲線為低阻，局部為低幅尖刀狀，反映沉積過程中能量的快速變化。

目前已發(fā)現(xiàn)油氣的主要是濱淺湖相沉積為主的灘壩砂體，其巖性主要為粉砂巖、灰質粉砂巖和泥質粉砂巖，儲層可能含油、水，也可能是干層。在研究多個區(qū)塊實際測井資料和總結前人研究成果的基礎上［12－14］，對灘壩砂儲層的測井響應進行了初步歸納和總結，結果見表2。

4 灘壩砂儲層主要地震特征

4.1 灘壩砂儲層的分辨率問題

灘壩砂儲層的基本特征是“埋深大、屏蔽強、信號弱、厚度薄”。以東營凹陷為例，“埋深大”，發(fā)育的沙四上儲層基本都在3000 m以下，屬于深層勘探的范疇;“屏蔽強”，指的是沙三段的底是一套很好的油頁巖蓋層，有的灰質成分也比較高，地震上是一套強反射，屏蔽了部分能量的下傳，儲層信號淹沒在強反射中;“信號弱”，主要是灘壩砂層很薄，本身反射不強，加上砂體橫向連續(xù)性較差，不易連片追蹤;“厚度薄”，2 m以上的壩砂較少，大量存在的是厚度很薄的灘砂。

灘壩砂儲層的分辨率較低，設主頻為25 Hz，層速度為3000 m/s，則薄層調諧厚度1/4為30 m。對于2 ms為采樣間隔的資料，1個樣點可分辨的厚度為3 m，即2 m的壩砂的厚度小于1個樣點的分辨能力，顯然，利用調諧厚度的研究難度更大。應該說，地震資料本身的分辨率限制實際上是制約灘壩砂勘探精度提高最主要的因素?？v向上展寬目的層頻寬、提高主頻，橫向上提高灘壩砂的預測精度，是灘壩砂勘探的基本方向。

4.2 地震相特征

地震相是指地震反射的地質面貌，即指示沉積體在地震剖面上反映的各種特征。在灘壩砂的解釋中，反射振幅(波形)的應用比較多，效果也比較好，而頻率特征的應用沒有振幅特征明顯。從某灘壩砂正演模擬的結果可知:①灘壩砂表現(xiàn)為中強反射，壩砂越集中，地震反射越強;②頻率變化較大，規(guī)律性不易掌握。

正演模擬只反映了灘壩砂的局部特征，實際資料顯示灘壩砂儲層特征要復雜得多。整體來說，灘壩砂是強屏蔽層下的“弱中見強”的反射。圖2a為東營凹陷樊151—樊147工區(qū)一連井剖面，紅色圈中波組特征與綠色圈有很大區(qū)別，由單波峰變?yōu)殡p波峰，振幅相對變弱。圖2b為濱435工區(qū)一過井剖面，為了給讀者呈現(xiàn)不同的顯示方式，以波形變密度顯示。可以看到整個儲層還是見到了中等強度的反射結構，但要分清灘壩砂薄互層結構幾乎不可能，甚至連儲層的底界也很難找到。

圖2 灘壩砂儲層的剖面特征

上述結論與文獻［15］用波形分析法預測東營西部濱淺湖灘壩砂巖儲層一致，其中10口井展示了10種不同的波形特征，說明實際灘壩砂確實是很復雜的。有學者也歸納總結了灘壩砂的基本特征，如向奎等［2］認為準噶爾盆地排2井井區(qū)灘壩砂油藏具有強振幅、中低頻率、高吸收系數(shù)的特征，特別是振幅能量分布在外部形態(tài)上“周圍邊界清晰、上凸下平”。文獻［10］在東營凹陷博興洼陷用振幅屬性和瞬時頻率屬性較好地預測了灘壩砂體。目前很多方法都是基于井資料的統(tǒng)計分析來進行灘壩砂體預測的，利用地震方法預測灘壩砂分布的實例還不是很多。

4.3 構造特征

灘壩砂體的分布范圍受沉積古地形條件的約束，往往分布于古地形的高部位。后期的構造運動不影響其早期的成藏，灘壩砂屬于典型的巖性油氣藏。從圖3可以看出，該區(qū)發(fā)育有多條近北東方向的斷層，除濱444井以外，已鉆的井都沒有形成各自的構造圈閉，沒有構造條件，但都發(fā)現(xiàn)良好的油氣，這說明該處灘壩砂是巖性油氣藏。

圖3 灘壩砂非構造油氣藏構造圖實例

圖4 構造不利、巖性有利的典型井例

另外，濱437井埋深很大 (大于3700 m)，不在高點，沒有斷層封堵，剖面上又有較明顯反射特征的區(qū)域，找到的卻是砂體很厚、產(chǎn)量較高的油藏，如圖4所示。這進一步明確了一個認識:灘壩砂埋深很大，低孔、低滲，但高壓、物性好，即使構造不利，仍然可成為好的巖性油氣藏。這一認識很重要，對于其他構造很復雜的區(qū)塊(如樊159井區(qū))，只要將勘探重點放在尋找?guī)r性有利區(qū)上，仍然能找到好的儲層發(fā)育區(qū)。

4.4 古地貌特征

灘壩砂體主要發(fā)育于濱岸環(huán)境，其成因主要是附近的三角洲等近岸淺水砂體經(jīng)過湖浪和沿岸流等再搬運、改造，遇到近岸地形隆起或灣口處時，波浪速度減緩，釋放出砂礫堆積形成。因此，古地貌在灘壩砂形成中很重要，它控制了灘壩砂體的橫向展布，這一點已成為比較共性的認識。

上述給出的只是灘壩砂最主要的特征，當然僅僅依賴地質、測井和地震這3個方面來描述和預測該類油藏還是存在很大風險的。由于灘壩砂油藏的復雜性，在實際勘探過程中，應根據(jù)研究工區(qū)的實際情況，制訂相應的解決方案，選用有針對性的技術，以便更好地解決面臨的難題。關于灘壩砂地震解釋中存在的問題，如何盡可能地提高灘壩砂的識別精度等，筆者將另文研究。

5 結論與認識

(1)中國灘壩砂勘探相對比較成熟的只有濟陽坳陷的東營凹陷，其他油田規(guī)模性的勘探成果還很少，灘壩砂整體來看前景廣闊，但需要不斷深化認識。

(2)灘壩砂沉積具有厚度薄、橫向變化快的特點，具有近油源、儲集性能好、生儲蓋組合配置完善、有利于油氣富集的地質條件，但儲層滲透率低、儲量豐度低，油氣成藏主要受控于有效儲層分布、壓力特征和構造特征。

(3)灘壩砂儲層在測井曲線上具有明顯的差異特征，特別是在SP、GR和電阻率曲線上，有較明顯的反應，一般顯示為自然電位負異常、GR值相對較低、電阻率較高等特征，這為直接識別灘壩砂儲層提供了有效的途徑。

(4)灘壩砂儲層在地震資料上也存在比較明顯的特征。從地震相來看，灘壩砂儲層整體表現(xiàn)為“弱中見強”反射，內部結構模糊，劃分小層比較困難;構造特征對于此類巖性油氣藏的影響不是很大，構造不利區(qū)也有可能是儲層有利區(qū)，勘探人員應拓寬思路;古地貌特征控制了灘壩砂儲層的整體分布，灘壩砂儲層一般發(fā)育在古地貌緩坡帶。

(5)目前灘壩砂勘探的主要問題是如何提高識別精度，在目標處理的基礎上，綜合運用多種信息是今后工作努力的方向。

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