杜全偉，王維斌，劉志軍，遲曉雙，郝美微

(1.東北石油大學(xué)，黑龍江 大慶 163318；2.沈陽(yáng)龍昌管道檢測(cè)中心，遼寧 沈陽(yáng) 110031；3.中國(guó)石油大學(xué)，北京 102200；4.中油遼河油田分公司，遼寧 盤錦 124125)

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遼河西部凹陷大凌河油層隔夾層特征

杜全偉1，王維斌2，劉志軍2，遲曉雙3，郝美微4

(1.東北石油大學(xué)，黑龍江 大慶 163318；2.沈陽(yáng)龍昌管道檢測(cè)中心，遼寧 沈陽(yáng) 110031；3.中國(guó)石油大學(xué)，北京 102200；4.中油遼河油田分公司，遼寧 盤錦 124125)

遼河盆地38-32塊大凌河油層經(jīng)過多年的蒸汽吞吐開發(fā)，開發(fā)矛盾突出，亟需轉(zhuǎn)換開發(fā)方式。通過巖心刻度測(cè)井，建立單井隔夾層的電性和物性識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)。利用不同厚度隔夾層在地震波形響應(yīng)特征上的差異，建立厚度大于3 m隔夾層的地震識(shí)別方法，確定隔夾層井間發(fā)育特征。研究發(fā)現(xiàn)，38-32塊隔夾層主要分布在區(qū)塊邊部，且沿河道方向隔夾層發(fā)育較差。井震結(jié)合，精細(xì)刻畫了38-32塊大凌河油層隔夾層分布特征，為區(qū)塊轉(zhuǎn)換開發(fā)方式提供了技術(shù)參數(shù)，對(duì)剩余油分布研究及開發(fā)方案的編制有著重要意義。

沉積相；地震波形；隔夾層；大凌河油層；西部凹陷；遼河盆地

引 言

38-32塊大凌河油層為重力流近岸水下扇沉積的厚層塊狀砂礫巖儲(chǔ)層，這種環(huán)境下形成的泥質(zhì)隔夾層垂向上與水下扇砂礫巖層互層共生,分布穩(wěn)定性較差，平面上呈帶狀分布，厚度較薄，鉆遇率較低。因此，依靠常規(guī)方法很難有效地識(shí)別研究區(qū)砂體內(nèi)部隔夾層分布特征[1]。本次研究在常規(guī)隔夾層研究方法的基礎(chǔ)上，利用高精度三維地震資料識(shí)別隔夾層，預(yù)測(cè)隔夾層的井間分布特征，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層內(nèi)部隔夾層分布的精細(xì)刻畫。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

38-32塊位于遼河斷陷西部凹陷西斜坡中段，總體構(gòu)造形態(tài)為一軸向北東傾斜，由南北2條斷層夾持形成的斷鼻構(gòu)造。構(gòu)造上位于西八千—高升—坨西北東向斷裂的南側(cè)，該斷層為早第三紀(jì)早期形成的凹陷邊界斷裂。沙河街組三段沉積時(shí)期，周邊山系強(qiáng)烈上升，盆地急劇大幅度深陷。斷陷周邊大量的碎屑物質(zhì)在陣發(fā)性洪水作用下，形成了以洪泛為主要成因的的重力流直接進(jìn)入湖盆，在深水環(huán)境中快速堆積下來，形成水下扇體[2]。

沉積構(gòu)造主要有混雜的塊狀層理、較均一的塊狀層理，還可見復(fù)合的反—正遞變層理；巖石相類型主要有卵石質(zhì)泥巖相、塊狀砂礫巖相、塊狀砂巖相3種，均表現(xiàn)為重力流沉積特征。在C-M圖上，圖形基本平行于C=M軸，其中線的C/M值約為10，反映了高密度、高黏度的流體中細(xì)粒濃度較高的特點(diǎn)，碎屑以懸浮搬運(yùn)為主要方式，沉積物的分選較差。

這種水下扇體，從形成的構(gòu)造環(huán)境上看，與孫永傳[3]等提出的水下沖積扇相似，而在沉積背景、相標(biāo)志上與張萌[4]、張金亮[5]、周書欣[6]等人提出的近岸水下扇相似，本次研究采納張萌等人的觀點(diǎn)，認(rèn)為研究區(qū)大凌河油層為近岸水下扇沉積。

根據(jù)其沉積、構(gòu)造和粒度分析等特征，確定38-32塊大凌河油層位于扇中部位，還可進(jìn)一步劃分為分流水道、水道間和扇中前緣3個(gè)微相。

2 隔夾層發(fā)育的影響因素

2.1 沉積因素

研究區(qū)大凌河儲(chǔ)層為陣發(fā)性洪流形成的水下扇體，泥巖相對(duì)不發(fā)育。隨著水道方向的不斷前移，前一次重力流砂體上部的泥巖被沖刷掉的部位也會(huì)不斷發(fā)生變化?？偟膩碚f，沿水道方向泥巖保留較少。

2.2 構(gòu)造因素

研究表明，當(dāng)砂質(zhì)層堆積在含水且塑性較高的泥質(zhì)層之上時(shí)，壓實(shí)作用會(huì)引起軟弱的泥質(zhì)層發(fā)生順坡下滑或順層流動(dòng)，從而使泥質(zhì)隔夾層厚薄分布不均。研究區(qū)的隔夾層也表現(xiàn)為該特點(diǎn)，沉積核心部位隔夾層較薄，一般小于1 m,而邊部厚度可達(dá)22 m。這種分布特點(diǎn)可能在一定程度上與軟弱層受擠壓滑動(dòng)有關(guān)。

38-32塊大凌河儲(chǔ)層是在邊界斷層杜32斷層控制下形成的高密度流沉積扇體。杜32斷層是沙河街組三段沉積時(shí)期形成的同沉積斷層，隨著斷裂活動(dòng)的不斷發(fā)展,水體逐漸變深,在砂體上部沉積湖侵域深水泥巖等細(xì)粒沉積物?？拷鼣鄬硬课唬捎诘貏?shì)相對(duì)低洼，沉積物堆積較多，砂體和泥質(zhì)成分相對(duì)較厚，因此在區(qū)塊的邊部泥巖相對(duì)較多[7]。

研究區(qū)靠近杜32斷層的一翼較陡，形成大量的地層真空，并被上覆巖系充填。因此在靠近斷層部位，往往沉積厚度較大。

逆牽引褶皺在垂向應(yīng)力作用下形成橫彎褶皺。橫彎褶皺的頂部受到強(qiáng)烈的側(cè)向拉伸，塑性的泥巖可被拉薄形成頂薄褶皺。而橫彎褶皺作用引起的彎流作用會(huì)使巖層物質(zhì)從彎曲的頂部向翼部流動(dòng)[8-9]，從而造成研究區(qū)中部泥巖相對(duì)較少，邊部較多。

3 隔夾層識(shí)別

3.1 通過電性和物性特征識(shí)別隔夾層

根據(jù)取心井巖電關(guān)系研究確定，厚度大于0.5 m的隔夾層在測(cè)井上有響應(yīng)。其微電極曲線和微電位曲線幅度差很小或無差異，Rt小于20 Ω·m，聲波時(shí)差大于300 μs/m，有效孔隙度小于18.3%，滲透率小于58×10-3μm2，含油飽和度小于20%。

3.2 利用地震波形變化識(shí)別隔夾層

本次研究使用的高精度三維地震資料采用小面元的束狀觀測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行采集，覆蓋次數(shù)為90次，面元大小為6.25 m×12.50 m，采樣間隔為1 ms,記錄長(zhǎng)度為6 s,三維數(shù)據(jù)體主頻達(dá)到40 Hz，可以分辨出15 m左右的地質(zhì)體。38-32塊大凌河油層的地震主頻為40 Hz，地震標(biāo)準(zhǔn)分辨率為15～17 m。統(tǒng)計(jì)該區(qū)油層內(nèi)部隔夾層的厚度，大部分厚度在15 m以下，理論上分析，利用地震資料不易識(shí)別。

研究發(fā)現(xiàn)，不同厚度隔夾層在地震響應(yīng)特征上存在著差異。針對(duì)目的隔夾層，通過局部標(biāo)志實(shí)現(xiàn)時(shí)深微調(diào)，確保隔夾層與地震相位以及井震的精細(xì)對(duì)應(yīng)。通過對(duì)有夾層井和無夾層鄰井地震波形變化的分析，可以在一定范圍內(nèi)追蹤研究區(qū)內(nèi)大于3 m隔夾層的分布情況。

通過對(duì)比分析隔夾層在地震相位上的對(duì)應(yīng)關(guān)系發(fā)現(xiàn)，厚度大于9 m的隔夾層基本對(duì)應(yīng)一個(gè)地震同相軸，且隔夾層厚度的變化能對(duì)地震波的振幅、相位產(chǎn)生明顯的影響。因此，可通過地震同相軸振幅的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)厚度大于9 m的隔夾層平面分布范圍的追蹤。

厚度在3～9 m的隔夾層對(duì)應(yīng)地震同相軸的一部分，通過分析地震同相軸波形的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)3～9 m的隔夾層平面分布范圍的追蹤。

厚度小于3 m的隔夾層在地震剖面上沒有對(duì)應(yīng)單獨(dú)的波形，且隔夾層產(chǎn)生的反射系數(shù)也不大，對(duì)地震波的形成以及波的振幅、相位基本不產(chǎn)生影響，所以厚度小于3m的夾層在地震剖面上基本無法識(shí)別。

根據(jù)以上研究成果，以地震波形變化為依據(jù)，結(jié)合完鉆井資料，可以追蹤刻畫出厚度大于3 m隔夾層的平面分布范圍。

4 隔夾層分布特征

本次研究將隔夾層分為頂部蓋層、層間隔層和層內(nèi)夾層，利用以上研究方法，對(duì)3類隔夾層的分布特征進(jìn)行了分別研究。

4.1 頂部蓋層

38-32塊大凌河油層頂部蓋層比較發(fā)育，泥巖較純，全區(qū)穩(wěn)定分布。厚度一般為2.7～16.9 m，平均為9.4 m。東部38-327井附近隔層厚度大于20 m，向西逐漸減薄(表1、圖1)。

4.2 層間隔層

Ⅰ1—Ⅰ2小層間隔層主要分布在研究區(qū)東北和西南部。其中該區(qū)東北部隔層發(fā)育，厚度一般為5.0～22.3 m，延伸長(zhǎng)度約為600 m，分布范圍較大，占工區(qū)面積的1/4。

Ⅰ2—Ⅱ1小層間隔層零星分布，隔層厚度一般為0.5～0.9 m，平均為0.8 m，延伸長(zhǎng)度較小，一般為70～200 m，分布范圍較小。

Ⅱ1—Ⅱ2小層間隔層零星分布，隔層厚度一般為0.5～1.5 m，平均為0.78 m。

Ⅱ2—Ⅲ1小層間隔層主要在南部的38-333井、39-331井和北部的038-332井—38-328井一線發(fā)育，隔夾層厚度一般為1.1～11.7 m，平均為5.44 m。

Ⅲ1—Ⅲ2小層間隔層主要在西部38-034井—38-033井一線和南部39-332井—039-0329井一線發(fā)育，隔層厚度一般為0.8～11.3 m，平均為4.40 m。

表1 3832塊大凌河油層隔夾層厚度統(tǒng)計(jì)

圖1 3832塊大凌河油層頂部蓋層厚度等值圖

4.3 層內(nèi)夾層

38-32塊大凌河油層小層內(nèi)部基本無穩(wěn)定泥質(zhì)夾層。厚度一般為0.5～1.8 m，夾層在砂體內(nèi)的延伸距離一般小于井距之半，為不穩(wěn)定夾層，呈小的透鏡狀分布。夾層層數(shù)較少，夾層頻率為每100 m5.3層，夾層密度為6.3%。

5 結(jié) 論

(1) 通過對(duì)研究區(qū)完鉆井資料進(jìn)行分析，結(jié)合前人研究成果，確定38-32塊大凌河油層為重力流近岸水下扇沉積。

(2) 沉積過程中，陣發(fā)性洪流造成水道方向泥巖保留較少。沉積及成巖過程中的差異壓實(shí)、同沉積斷層作用及其伴生的逆牽引褶皺作用會(huì)造成泥質(zhì)成分向區(qū)塊邊部富集，多種因素造成研究區(qū)泥質(zhì)隔夾層主要富集在區(qū)塊邊部。

(3) 通過巖心觀察分析，建立巖石相和測(cè)井相，確定隔夾層的識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)。利用不同厚度隔夾層在地震響應(yīng)特征上存在的差異，利用完鉆井資料和高精度三維地震資料，追蹤刻畫出厚度大于3m隔層的平面分布范圍，精確地刻畫了研究區(qū)隔夾層空間分布特征。

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編輯 黃華彪

20150110；改回日期：20150423

國(guó)家科技重大專項(xiàng)“渤海灣盆地遼河坳陷中深層稠油開發(fā)技術(shù)示范工程”(2011ZX05053)

杜全偉(1992-)，男，現(xiàn)就讀于東北石油大學(xué)石油工程專業(yè)，從事石油開發(fā)地質(zhì)研究工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.03.018

TE122.2

A

1006-6535(2015)03-0074-03