牟中海，廖 春，丁曉軍，陳 袁，于 躍

（1.西南石油大學地球科學與技術學院，四川成都610500；2.中國石油青海油田分公司，甘肅敦煌736202）

躍進二號油田下干柴溝組下段Ⅰ-11號小層河口壩增生體的精細表征

牟中海1，廖 春2，丁曉軍2，陳 袁1，于 躍1

（1.西南石油大學地球科學與技術學院，四川成都610500；2.中國石油青海油田分公司，甘肅敦煌736202）

根據(jù)測井及地質(zhì)資料，應用儲層構型分析法，對柴達木盆地躍進二號油田下干柴溝組下段Ⅰ-11號小層河口壩進行了精細分析。研究認為，下干柴溝組下段Ⅰ-11號小層存在2個河口壩、2種構型單元及5個河口壩增生體。河口壩頂?shù)捉缡芟抻谝愿魧訛樽R別標志的5級界面，河口壩增生體之間則為以泥巖夾層為識別標志的4級界面。對構型單元空間組合類型的研究表明，在垂直物源方向上，存在河口壩與河口壩的拼接、河口壩與席狀砂的拼接及河口壩的側(cè)積3種類型；在平行物源方向上，存在河口壩的前積和河口壩的退積2種類型；在縱向上，構型單元之間可見加積正旋回和加積反旋回特征，構型單元內(nèi)主要表現(xiàn)為反韻律，其次是正韻律特征。在上述研究的基礎上，編繪了5個河口壩增生體的平面分布圖。

河口壩；河口壩增生體；構型單元；空間組合類型；躍進二號油田

0 引言

儲層構型是指沉積砂體內(nèi)部由各級次沉積界面所限定的砂質(zhì)單元和不連續(xù)“薄夾層”的幾何形態(tài)、規(guī)模、排列方式及接觸關系等結構特征。自從1985年Miall［1］提出儲層構型的概念及理論體系以來，其研究范圍已經(jīng)從河流相［1］、沖積扇相［1-2］向辮狀河［3］、分流河道［4］、河口壩［5］及灘壩［6］等砂巖儲集體延伸。近年來，關于三角洲前緣河口壩構型的研究剛剛起步，研究者綜合應用高分辨率層序地層學理論及層次界面分析法［5，7-8］對河口壩內(nèi)部層次結構進行了研究，并在此基礎上分析了構型與剩余油分布的關系［9-10］，建立了其三維地質(zhì)模型［11］。前人的研究主要側(cè)重于單一分流河道控制的單一河口壩和復合河口壩界面分級與構型模式研究［5-10］。對于陸相盆地來講，由多物源、季節(jié)性水流和多變的水動力條件等因素控制形成的復雜的河口壩砂體具有砂層薄、夾層多、韻律多變、同期河口壩橫向上交替、不同期河口壩縱向上疊置和側(cè)向上側(cè)積的特點，而河口壩的研究又受限于有限的鉆井取心資料，因此，主要采用測井資料對河口壩儲層進行構型的研究方法，是目前研究的一個方向。筆者以柴達木盆地躍進二號油田下干柴溝組下段Ⅰ-11號小層為例，采用構型分析法，對辮狀河三角洲前緣河口壩內(nèi)部結構加以剖析，以期為油田開發(fā)方案的實施提供可靠的地質(zhì)模式。

1 研究區(qū)地質(zhì)特征

躍進二號油田位于柴達木盆地西部南區(qū)，為西部坳陷區(qū)昆北斷階亞區(qū)鐵木里克凸起內(nèi)的一個三級構造（圖1），其北界為阿拉爾斷層，東界為Ⅶ號斷層。躍進二號油田的形成除受這兩大斷裂控制外，其內(nèi)部還是一個被斷層復雜化了的，以構造控制為主，并受巖性影響的巖性-構造油藏［12-14］。該油田有下油砂山組（N21）、上干柴溝組（N1）及下干柴溝組下段（E31）三大含油層系，目的層則為下干柴溝組下段（E31）第Ⅰ油層組的Ⅰ-11號小層（圖2、圖3）。下干柴溝組下段沉積時主要由西部的阿拉爾水系和南部的祁漫塔格水系提供物源［15-16］，但躍進二號油田受北東向的祁漫塔格物源影響較大，主要為辮狀河三角洲相（下部的Ⅲ，Ⅳ油層組及上部Ⅰ，Ⅱ油層組的部分小層）和湖泊相（Ⅰ，Ⅱ油層組的部分小層）沉積［13］，Ⅰ-11號小層則為辮狀河三角洲前緣亞相沉積，包括由2個分流河道控制的2個河口壩與席狀砂微相（圖2、圖3）。河口壩由若干個單砂體組成，鉆井揭示該區(qū)目的層河口壩巖性主要為細砂巖和粉砂巖，分選較好，具有箱形和漏斗形測井相特征（圖2），厚度多大于4 m（圖3）；席狀砂以細砂巖、粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖為主，分布廣，厚度?。ㄐ∮? m）；分流河道間則以泥巖、高自然伽馬及自然電位正異常為識別標志。

圖1 躍進二號油田構造位置Fig.1 Structural location of YuejinⅡOilfield

圖2 躍12井沉積相剖面Fig.2 Sedimentary facies profile of Yue 12 well

圖3 下干柴溝組下段Ⅰ-11號小層沉積微相圖Fig.3 Sedimentary microfacies of I-11 sublayer at lower member of Lower Gancaigou Formation

2 河口壩構型界面類型劃分

Miall［1，17-19］在對河流相和沖積體系等現(xiàn)代沉積及古代露頭研究的基礎上，認為地層由代表沉積間隔的界面和連續(xù)沉積的沉積單元構成，并認為河流相沉積存在6級界面，沖積體系中存在8級界面。國內(nèi)學者將這些理論推廣到其他沉積體系中，認為對三角洲沉積體系采用6級界面分級比較合理，并認為小層間的隔層代表了5級界面，泥質(zhì)夾層與砂體的接觸面代表了4級界面，鈣質(zhì)夾層與砂體的分界面代表了3級界面，且將3級界面限定的構型要素稱為河口壩增生體［5］。由于目前的研究主要針對的是開發(fā)階段儲層構型的研究，有大量的測井資料及少量的鉆井取心資料，而沒有露頭資料，因此，1，2級界面利用常規(guī)測井資料很難確定，而3級及以上界面由于各油田巖性、巖相特征的差異，以及對小層、砂層組和油層組的定義與使用習慣的不同，不同學者對其釋義也有出入。筆者根據(jù)研究區(qū)目的層的隔、夾層性質(zhì)及資料狀況，對河口壩構型界面的級次、識別標志及其與目前油田所用小層、油層組及段的關系加以定義和說明。

界面分級借用了Miall［1］關于河流相沉積6級沉積界面的分級思想。

（1）6級界面

Miall［1］認為6級界面是可填圖的地層單位，如段、亞段的分界面，在躍進二號油田相當于4個油層組的分界面，其間在縱向上存在多個疊置的河口壩（如Ⅱ，Ⅲ油層組）。它們分別為不同時期的產(chǎn)物，是河口壩復合體的分界面。該級界面是一個等時面，可進行井間對比，并可根據(jù)測井、野外露頭、鉆井巖心及高分辨率地震資料加以區(qū)分。

（2）5級界面

5級界面為同一時期形成的河口壩分界面，是一個等時面，以大范圍分布的泥巖隔層為識別標志，在躍進二號油田相當于小層分界面（參見圖2），其間在縱向上僅存在一個河口壩，因此，將5級界面限定的構型要素稱為單一河口壩。該級界面可進行井間對比，并可根據(jù)測井、野外露頭、鉆井巖心及高分辨率地震資料加以區(qū)分。

（3）4級界面

4級界面為單一河口壩內(nèi)部的分界面，是受限于河口壩頂?shù)捉绲?級界面，代表的是相同相組合的加積界面。該界面傾角較大，以巖性夾層為其識別標志，代表了砂壩沉積期間較短的間歇期沉積（參見圖2）。4級界面限定的構型要素稱為河口壩增生體，可根據(jù)測井、野外露頭和鉆井巖心資料加以區(qū)分，并可進行井間對比。在躍進二號油田以泥巖夾層為其判識標志。

（4）3級界面

3級界面為河口壩增生體內(nèi)部的分界面，受限于河口壩內(nèi)部的4級界面，代表的是相同相組合的加積界面，以物性夾層為其識別標志。其形成受水動力條件、雜基含量及成巖作用等控制，可根據(jù)測井和儲層物性資料加以區(qū)分。由于受到資料限制，躍進二號油田該級界面的識別還比較困難。

（5）2級界面

2級界面為單一河口壩內(nèi)部紋層組系界面（相當于Miall提出的層系組界面），界面上下巖性及沉積構造均不同，巖性的改變主要由流動條件或流動方向的改變所造成。該級界面在野外露頭和鉆井巖心上很容易識別，在測井資料上只能借助于成像測井和傾角測井加以識別，井間無法對比。

（6）1級界面

1級界面為單一河口壩內(nèi)部的分界面，為紋層組界面（相當于Miall提出的交錯層的層系界面），界面上下巖性相同，沉積構造相似。該級界面在野外露頭和鉆井巖心上很容易識別，但在測井資料上識別有一定難度，井間無法對比。

就本次研究而言，由于是采用測井資料對河口壩構型進行研究，所以，重點關注的是5級界面（小層面）控制下的4級界面（泥巖夾層）的確定。

3 構型單元及其空間組合類型

Miall［1］認為由3級到5級界面限定的基本沉積單元即為構型單元，具有各自不同的巖相組合、外部幾何形態(tài)、展布方向和垂向剖面特征。從目的層沉積微相的巖性和電性基本特征來看，只有2種構型單元，即河口壩砂體和席狀砂砂體。河口壩砂體在研究區(qū)多具有下部粉砂巖、上部細砂巖的巖性組合，呈透鏡狀外形，長軸為北東向，主要為反旋回韻律，且厚度大；席狀砂砂體則多為粉砂巖和/或細砂巖的巖性組合，呈席狀外形，厚度小，具均質(zhì)或反旋回韻律。

這2種構型單元在三維空間均有多種組合類型。考慮到河口壩研究的可操作性，這里將基本沉積單元（河口壩增生體、席狀砂砂體）間的關系（疊置、拼接、旋回等）及其內(nèi)部的韻律定義為構型單元空間組合類型。構型單元空間組合類型是研究單砂體空間展布及剩余油分布規(guī)律的基礎。

（1）垂直物源方向河口壩的拼接

躍進二號油田的沉積受控于阿拉爾物源和祁漫塔格物源，這兩大物源均屬于中—長距離物源。從圖3可知，Ⅰ-11號小層主要發(fā)育2個河口壩，這2個河口壩明顯受辮狀河三角洲前緣的2條北東向水下分流河道控制，并在其間和外圍發(fā)育席狀砂。因此，在垂直物源方向上，主要存在如下的構型單元組合類型：

①河口壩與河口壩的拼接

河口壩與河口壩的拼接主要位于2個河口壩的交匯部位［圖4（a），見圖3上的①號對比剖面］，無論是在平面圖上還是剖面圖上，其識別標志均是從2個壩體核心部位的厚層沉積到拼接部位的較薄層沉積（如8-9井區(qū)）。在交匯部位河口壩的巖性、粒序和測井相標志并未發(fā)生改變，也未見2個壩體的交錯沉積特征，說明物源經(jīng)2條水下分流河道搬運進入開闊水域后，在湖浪的改造下，于交匯部位融為一體，雖屬壩間沉積，但與河口壩主體一樣，具有類似的巖性、物性和電性特征。

②河口壩與席狀砂的拼接

河口壩與席狀砂的拼接是2種不同類型構型單元的拼接，位于2個河口壩明顯分離的較深水區(qū)域［圖4（b），見圖3上的②號對比剖面］，在平面和剖面圖上明顯的識別標志均是厚度、測井相及粒序的變化。從河口壩向席狀砂沉積厚度明顯變小，測井相由漏斗形變?yōu)橹笭?，粒序則由反粒序變?yōu)榫|(zhì)層。

圖4 垂直物源方向上的壩間拼接Fig.4 Splicing between bars in the direction vertical to the source

（2）垂直物源方向河口壩的側(cè)積

研究區(qū)西部的河口壩存在向東遷移的特征（圖5，見圖3上的③號對比剖面），其主要依據(jù)是在垂直物源方向的對比剖面上可見河口壩的側(cè)積現(xiàn)象，從對比剖面來看至少有3期：第①期以4-6井為代表，該井Ⅰ-11小層有2期河口壩，中間以泥巖夾層分隔，靠下面的河口壩規(guī)模小，并向東尖滅；第②期河口壩橫跨3個井區(qū)（4-6，243和8-15井區(qū)），最大厚度位于243井區(qū)，向西、向東減薄，在剖面上呈透鏡狀，并向東南傾斜；第③期河口壩橫跨2個井區(qū)（8-15、躍71井區(qū)），最大厚度位于躍71井區(qū)，向西減薄，向東也減薄并進入席狀砂相區(qū)，在剖面上呈透鏡狀，并向東南傾斜。這3期河口壩構成的3個河口壩增生體具有東南傾疊瓦狀構型特征。

圖5 研究區(qū)西部河口壩的側(cè)積Fig.5 Lateral accretion of mouth bar in the western study area

（3）平行物源方向河口壩的前積

研究區(qū)西部的河口壩除了在垂直物源方向具有遷移特征外，在平行物源方向還可見北東向的前積特征（圖6，見圖3上的④號對比剖面）。其主要依據(jù)是，在平行物源方向的對比剖面上可見河口壩的前積現(xiàn)象，從現(xiàn)有剖面來看至少存在3期：第①期以4-8井為代表，該井Ⅰ-11小層有2期河口壩，中間以泥巖夾層分隔，靠下面的河口壩規(guī)模大于靠上面的一個，并向東延伸至4-6井以東尖滅；第②期河口壩橫跨5個井區(qū)（4-8，4-6，134，334及8-1井區(qū)），最大厚度位于134和334井區(qū)，向西南及東北方向減薄，在剖面上呈透鏡狀，并向東北傾斜；第③期河口壩橫跨3個井區(qū)（134，334及8-1井區(qū)），最大厚度位于8-1井區(qū)，向西南減薄，向東北加厚，在剖面上呈透鏡狀，并向東北傾斜。這3期河口壩構成的3個河口壩增生體具有北東傾前積特征。河口壩的前積由水下分流河道輸砂量大而造成。

圖6 研究區(qū)西部河口壩的前積Fig.6 Progadation of mouth bar in the western study area

（4）平行物源方向河口壩的退積

圖7 研究區(qū)東部河口壩的退積Fig.7 Retrogradation of mouth bar in the eastern study area

研究區(qū)東部的河口壩具有與西部的河口壩不同的構型特征，在平行物源方向上顯示出其退積特征（圖7，見圖3上的⑤號對比剖面）。其主要依據(jù)是，在平行物源方向的對比剖面上，有2期河口壩，靠下面的一期分布面積廣、厚度大，最大厚度在4-10井區(qū)，并向北東方向減??；靠上面的一期分布面積變小，并向西南退縮，厚度也明顯減小，最大厚度在4-10井區(qū)。由此可以判斷該河口壩的規(guī)模自下而上正在減小，具退積特征。河口壩的退積是由于水下分流河道輸砂量減小而造成。由此可見，三角洲前緣亞相的多支水下分流河道由于其輸砂量或水動力各不相同，形成的河口壩也具有不同的構型模式［20］。

（5）縱向上構型單元間加積正旋回和加積反旋回特征

上述4種是東、西2個河口壩在垂直與平行物源方向上構型單元的空間組合關系，而由夾層分隔的河口壩增生體在縱向上也有一定的組合規(guī)律，常見的有2種：一是加積正旋回，如圖5的8-15井、圖6的134井和334井及圖7的274井，上、下2個河口壩構型單元均表現(xiàn)為下厚上薄和下粗上細（自然伽馬下低上高）的正旋回特征；二是加積反旋回，如圖5的4-6井和躍71井、圖6的4-6井和8-1井及圖7的3-3井等，上、下2個河口壩構型單元的組合特征則與第一種相反，為反旋回特征。從圖5～7可知，在橫向上這種正、反旋回的變化常常交替出現(xiàn)，這與河口壩的前積、退積和側(cè)積有關，而正旋回的下部構型單元和反旋回的上部構型單元多為壩核，正旋回的上部構型單元和反旋回的下部構型單元多為壩緣。從理論上講，在正、反旋回之間應存在均質(zhì)層，但在研究區(qū)少見。

（6）縱向上構型單元內(nèi)的韻律特征

將構型單元內(nèi)的粒序變化定義為韻律（以區(qū)別于前述構型單元間旋回的概念）。對于河口壩而言，大部分學者的觀點是具反韻律特征，即下細上粗及測井相為漏斗形，研究區(qū)內(nèi)的河口壩也基本符合這一認識（比較典型的如圖4的143井、躍71井和8-12井，圖6的334井，圖7的3-3井和275井等）。但除此之外，也見均質(zhì)韻律，最典型的當屬圖5的8-15井，為典型的箱形測井相特征。另外，正韻律也是研究區(qū)河口壩的另一特色，典型的如圖4的8-9井、圖5的243井和4-6井及圖7的274井等，其測井相為鐘形特征。構型單元韻律取決于沉積時的湖水動力條件。反韻律不是河口壩的唯一標志，它只是在河口壩形成過程中湖水動力保持不變或不斷增強的情況下，由湖浪的不斷淘洗而形成的一種沉積構造。當河口壩形成過程中湖水動力不斷減小時，它所能攪動的砂粒也越來越小，只可能形成正韻律，而非反韻律。湖水動力的大小取決于水下分流河道的水動力與湖浪本身的水動力的相互作用，所以在同一個盆地中的不同區(qū)域構型單元的韻律有所不同。

4 河口壩增生體的平面展布

弄清單砂體的平面展布是儲層構型研究的目的，也是油田開發(fā)方案實施的基礎。在構型單元類型及空間組合類型分析的基礎上，編制了Ⅰ-11號小層河口壩增生體的平面展布圖（圖8）。從圖8可知，Ⅰ-11號小層的河口壩最早出現(xiàn)在研究區(qū)西北部的4-8和4-6井區(qū)（參見圖5、圖6），范圍較??；之后的②期增生體向北東方向前積，同時河口壩主體向東南方向遷移，沉積范圍明顯增大（參見圖5、圖6）；③期增生體沉積范圍更為廣闊，并與同期該區(qū)東部發(fā)育的另一河口壩連為一體（參見圖4～7），河口壩間以席狀砂微相相隔；④期增生體主要存在于該區(qū)東部，并且在平行物源方向的對比剖面上表現(xiàn)為退積特征（參見圖7），反映出Ⅰ-11號小層河口壩的形成已進入末期。

圖8 不同期次河口壩增生體的平面展布Fig.8 The plane distribution of accreting bodies of mouth bar in different periods

5 結論

（1）泥巖隔層為5級構型單元界面識別標志，對應于小層界面；泥巖夾層為4級構型單元界面識別標志，對應于河口壩增生體的分界面。

（2）Ⅰ-11號小層存在2種構型單元，即河口壩砂體和席狀砂砂體。河口壩砂體在研究區(qū)多具有下部粉砂巖、上部細砂巖的巖性組合，呈透鏡狀外形，長軸為北東向，以反韻律為主，厚度大；席狀砂砂體則多為粉砂巖和／或細砂巖的巖性組合，呈席狀外形，厚度小，具均質(zhì)或反旋回韻律。

（3）通過構型單元的空間組合可知，在垂直物源方向上，存在河口壩與河口壩的拼接、河口壩與席狀砂的拼接、河口壩側(cè)積3種類型；在平行物源方向上，存在河口壩前積和河口壩退積2種類型；在縱向上，構型單元之間可見加積正旋回和加積反旋回特征，構型單元內(nèi)主要表現(xiàn)為反韻律，其次是正韻律特征。

（4）通過構型單元空間組合的精細分析，認為研究區(qū)目的層存在2個河口壩、5期河口壩增生體，并且河口壩增生體具有從西北向東南遷移的宏觀特征。

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（本文編輯：于惠宇）

Fine characterization of accreting body of mouth bar inⅠ-11 sublayer at lower member of Lower Gancaigou Formation in YuejinⅡOilfield

MOU Zhonghai1，LIAO Chun2，DING Xiaojun2，CHEN Yuan1，YU Yue1
（1.School of Geoscience and Technology，Southwest Petroleum University，Chengdu 610500，China；2.PetroChina Qinghai Oilfield Company，Dunhuang 736202，Gansu，China）

This paper analyzed the mouth bar in the E31Ⅰ-11 sublayer in YuejinⅡOilfield of Qaidam Basin by using well logging,geological data and application configuration analysis.The research suggests that there developed two mouth bars,two kinds of configuration units and five accreting bodies in the E31Ⅰ-11 sublayer.Mouth bar is limited by restraining barrier as the identification of fifth interface,between accreting bodies is mudstone interlayer as the identification of fourth interface.According to the research of the configuration units combination in space, splicing between two mouth bars,mouth bar and sheet bar splicing,and mouth bar lateral accretions exist in the direction vertical to the source,and mouth bar progradation and retrogradation exist in the direction parallel to the source.There are aggradation-positive cycle and aggradation-reverse cycle between configuration units on the vertical.Reverse rhyme is the main characteristic in configuration unit,followed by positive rhythm.On the basis of the above research,the plane distribution map of five accreting bodies was completed.

mouth bar；accreting body；configuration unit；combination in space；YuejinⅡOilfield

TE122.2

A

1673-8926（2014）06-0008-07

2014-06-22；

2014-08-10

中國石油天然氣股份有限公司重大科技專項“柴達木盆地老區(qū)穩(wěn)產(chǎn)提高采收率技術研究”（編號：2011E-0306）資助

牟中海（1960-），博士，教授，主要從事石油地質(zhì)學與油藏描述方面的研究工作。地址：（610500）四川省成都市新都區(qū)新都大道8號。電話：（028）83037170。E-mail：SWPUMZH@163.com。