周羿 （長江大學(xué)地球環(huán)境與水資源學(xué)院，湖北 武漢430100）

河口壩砂體是我國重要的油氣儲集類型之一，前人對河口壩儲層進(jìn)行了大量的研究工作。自20世紀(jì)60年代Allen提出儲層構(gòu)型分析的思想［1－3］，國內(nèi)外大量學(xué)者從野外露頭、現(xiàn)代沉積、地表探測雷達(dá)等方面進(jìn)行了儲層構(gòu)型分析［9－13］。河口壩砂體大面積連片分布，儲層非均質(zhì)性嚴(yán)重。因此，分析河口壩砂體構(gòu)型對研究儲層內(nèi)部結(jié)構(gòu)和預(yù)測剩余油分布具有重要的意義。筆者通過開展水槽模擬試驗(yàn)［4－7］，總結(jié)單一河口壩的識別標(biāo)志，為河口壩精細(xì)構(gòu)型分析提供理論基礎(chǔ)。

1 物理模擬試驗(yàn)設(shè)計

根據(jù)勝坨油田沙河街組二段8砂組 （Es82）構(gòu)造、地層、古地貌、古氣候、水介質(zhì)、巖石相類型和沉積類型等特征，結(jié)合研究區(qū)沉積背景及構(gòu)造特征，建立了目的層段的原始沉積地質(zhì)模型。通過相似準(zhǔn)則，試驗(yàn)設(shè)計了沉積物理模擬的邊界條件、物源特征、來水時間、流量、加砂量、湖水位與活動底板升降等參數(shù)。

勝坨油田Es82三角洲面積約54km3，為辮狀河三角洲沉積，選擇模擬區(qū)域長9km，寬6km，設(shè)定模擬試驗(yàn)平面比例尺為1∶1000，垂向比例尺為1∶200，則設(shè)計水槽有效范圍長度L＝9m，寬度W ＝6m。Es82的地層厚度約56.4m，設(shè)定活動底板最大沉降量28.2cm。

按原型資料，試驗(yàn)裝置內(nèi)Y方向2.5m處為青坨子凸起物源，Y方向小于4.5m為固定河道區(qū)，4.5～12m為湖盆沉積區(qū)，設(shè)計自NE至SW單斜坡展布的底形坡降為2～4°。Es82分為3個中期基準(zhǔn)面旋回，對應(yīng)3個小層，根據(jù)各小層的沉積厚度，利用相似準(zhǔn)則，設(shè)計各沉積期次的厚度。

2 單一河口壩識別標(biāo)志

三角洲一條分流河道可形成一個獨(dú)立的河口壩體，平面上多條分流河道多期次改道入湖，形成側(cè)向上疊加連片的河口壩復(fù)合體，單一河口壩識別是單一河口壩構(gòu)型分析的重要內(nèi)容，模擬試驗(yàn)從橫縱2種剖面上總結(jié)了單一河口壩識別標(biāo)志。

2.1 橫剖面上

根據(jù)前人的研究認(rèn)識和對研究區(qū)大量實(shí)際地質(zhì)資料的分析，可以將河口壩之間的疊置關(guān)系作為識別單一河口壩的標(biāo)志。單一河口壩之間存在多種組合關(guān)系 （見圖1）。識別的依據(jù)是河口壩之間被細(xì)粒沉積層或者泥質(zhì)沉積層相隔，其厚度大于河口壩內(nèi)部增生體細(xì)粒沉積層厚度。在識別沉積模擬剖面時可簡化為3種疊置關(guān)系。

1）主體與主體疊置 該疊置方式包括主體與主體完全重合及不完全重合2種。由于河口壩規(guī)模較小，因此這2種方式疊加的單一河口壩其界線較難識別 （見圖2）。

2）壩緣與主體疊置或壩緣與壩緣 同樣，試驗(yàn)沉積砂體上壩緣與主體、壩緣與壩緣不易區(qū)分，于是把兩者歸為一類 （見圖3）。

3）河口壩與泥巖組合 該組合關(guān)系的2個與泥巖接觸的河口壩本質(zhì)上就是獨(dú)立的河口壩，其與泥巖接觸的位置即為單一河口壩的邊界，泥質(zhì)沉積物隔開了2個河口壩 （見圖4）。

2.2 縱剖面上

在縱剖面上，可根據(jù)典型的反粒序特征，細(xì)粒沉積層以及前三角洲泥厚度變化特征識別河口壩。河口壩在縱剖面上表現(xiàn)為疑慮的前積層，可通過粒度所表現(xiàn)出來的韻律層來識別。河口壩在發(fā)育末期因水流減弱而沉積一層細(xì)粒沉積物，該細(xì)粒層分隔不同的河口壩。根據(jù)前三角洲泥的變化同樣可以識別河口壩，在較深水域，沉積有較厚的前三角洲泥，前三角洲泥在快速堆積的河口壩砂體重力作用下發(fā)生蠕動，泥層厚度不均一，在砂體中心部位下方泥層厚度薄，砂體前端泥層較厚，泥層與河口壩砂體頂面呈“圓滑”接觸 （見圖5）。

圖1 河口壩之間的疊置關(guān)系

圖2 主體與主體不完全重疊關(guān)系單一河口壩識別結(jié)果

圖3 壩緣與主體疊置關(guān)系單一河口壩識別結(jié)果

3 結(jié)語

結(jié)合前人研究，在對工區(qū)地質(zhì)背景等實(shí)際資料消化充分基礎(chǔ)上開展河流入湖的三角洲水槽模擬試驗(yàn)，總結(jié)了橫縱剖面上單一河口壩的識別標(biāo)志，橫剖面上根據(jù)壩與壩主體疊置，壩主體與壩緣或壩緣與壩緣接觸，壩緣與泥質(zhì)沉積物接觸3種主要疊置關(guān)系進(jìn)行識別；縱剖面上主要依據(jù)反粒序特征，細(xì)粒沉積層以及前三角洲泥厚度變化來識別，為后期對坨油田沙二段8砂組河口壩儲層精細(xì)構(gòu)型分析提供了理論依據(jù)和試驗(yàn)支撐。

圖4 河口壩與泥巖組合示意圖

圖5 單一河口壩縱向識別標(biāo)志

［1］ Allen J R L.Study in fluviatile sedimentation：six cyclothems from the lower Old Red Sandstone Anglo welsh basin［J］.Sedimentology，1964（3）：163－198.

［2］ Miall A D.Architectural－element analysis：a new method of facies analysis appied to Fluvial deposits ［J］.Earth Science Review，1985 （22）：261－308.

［3］ Dietrich W E.Smith J D，Dunne T.Flow and sediment transport in a sand beded meander ［J］ .Geology 1978 （87）：305－315.

［4］ Baridge J S，Mackey S D.A theoretical study of fluvial sandstone body dimensions［J］.Sediment，1993 （15）：213－236.

［5］ 張春生，劉忠保 .現(xiàn)代河湖沉積與模擬試驗(yàn) ［M］.北京，地質(zhì)出版社，1997.

［6］ 賴志云，賴偉慶，劉震 .湖盆模擬試驗(yàn)沉積學(xué) ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2006.

［7］ 張春生，劉忠保，施冬，等 .碎屑物理模擬研究的理論與方法 ［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2000，21（4）：300－303.

［8］ 張春生，劉忠保，施冬，等 .三角洲分流河道及河口壩形成過程的物理模擬 ［J］.地學(xué)前緣，2000，7（3）178－175.

［9］ 李云海，吳勝和，李艷平，等 .三角洲前緣河口壩儲層構(gòu)型界面層次表征 ［J］.石油天然氣學(xué)報 （江漢石油學(xué)院學(xué)報），2007，29 （6）：49－52.

［10］ 何文祥，吳勝和，唐義疆，等 .河口壩砂體構(gòu)型精細(xì)解剖 ［J］.石油勘探與開發(fā)，2005，32（5）：42－46.

［11］ 何文祥，吳勝和，唐義疆，等 .河口壩砂體構(gòu)型精細(xì)解剖 ［J］.石油勘探與開發(fā)，2005，32（5）：42－46.

［12］ 黃文科，戴俊生，竇之林，等 .勝坨油田儲層砂體建筑結(jié)構(gòu)分析 ［J］.西南石油大學(xué)學(xué)報，2007，29（3）：32－35.

［13］ 溫立峰，吳勝和，王延忠，等 .河控三角洲河口壩地下儲層構(gòu)型精細(xì)解剖方法 ［J］.中南大學(xué)學(xué)報 （自然科學(xué)版），2011，42 （4）：1072－1078.