單敬福，張彬，趙忠軍，李浮萍，王輝，王博

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厚層辮狀河道期次厘定與多期砂體疊置規(guī)律

單敬福1，張彬1，趙忠軍2, 3，李浮萍2, 3，王輝4，王博4

(1. 長(zhǎng)江大學(xué)油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢，430100；2. 中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司蘇里格氣田研究中心，陜西西安，710018；3. 低滲透油氣田勘探開發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，陜西西安，710018；4. 新疆油田公司采油一廠，新疆克拉瑪依，834000)

厚層復(fù)合辮狀河道砂體由于疊置切疊程度較深，兩期疊置的河道砂體間無明顯巖電響應(yīng)特征，給砂體期次厘定帶來較大難度，從而影響單期河道平面組合與砂體平面追蹤對(duì)比的準(zhǔn)確性。為對(duì)完全復(fù)合在一起的厚層河道砂體進(jìn)行分期，利用測(cè)錄井等資料，在標(biāo)志層拉平基礎(chǔ)上，通過“去壓實(shí)效應(yīng)鄰井單期河道標(biāo)定法”，完成復(fù)合河道砂體的分期，然后，如果具備連續(xù)取芯資料，可輔助驗(yàn)證分期結(jié)果的可靠性。在單井垂向分期基礎(chǔ)上，采用“單期砂厚中心連線法”，結(jié)合基于連井剖面的單一河道識(shí)別結(jié)果，完成單期河道平面延伸軌跡的追蹤和對(duì)比。結(jié)合野外露頭、現(xiàn)代衛(wèi)片和經(jīng)典地質(zhì)概念模式，將多個(gè)單期河道按發(fā)育先后有規(guī)律疊置在一起，總結(jié)其沉積與演化規(guī)律，最終完成復(fù)合辮狀河道沉積過程與歷史重建。厚層辮狀河道砂體期次厘定與平面單期河道砂體分布規(guī)律研究，有助于揭示砂體空間富集規(guī)律，進(jìn)而提高砂體鉆遇率。

厚層辮狀河道；單期河道標(biāo)定法；沉積過程；單期砂厚中心連線法；沉積演化過程

蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地中北部，勘探面積約為5×104km2, 截止2012年底累計(jì)基本探明儲(chǔ)量為3.5×1012m3，是中國(guó)陸上最大的氣田，也是致密砂巖氣藏的典型代表，具有“低滲、低壓、低豐度”三低特征。目前，氣田開發(fā)處于規(guī)模上產(chǎn)階段，隨著后續(xù)勘探開發(fā)的不斷深入，面臨的地質(zhì)問題也越來越復(fù)雜，原本認(rèn)為連片的河道砂體，后經(jīng)加密井證實(shí)卻是非河道砂體；原本鉆遇厚度較大的河道砂體，鄰井卻揭示的卻是厚度薄、砂泥頻繁互層的河間砂體，這種相變快的特點(diǎn)，給井位的成功部署和井網(wǎng)的挑戰(zhàn)帶來了較大難度，究其原因，就是厚層的河道砂體空間疊置規(guī)律沒有搞清楚。實(shí)際上這種砂體可能并非單期，而是多期縱橫交錯(cuò)疊置形成的，因此深入刻畫解剖盒8段下部厚層辮狀河道砂體，將具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。前人在辮狀河沉積和儲(chǔ)層建筑結(jié)構(gòu)方面的研究已取得了大量成果，在沉積方面：如劉建新等[1]基于多波多分量地震相分析、多屬性反演同步結(jié)合鉆井實(shí)測(cè)資料，認(rèn)為盒8段屬于典型的辮狀河沉積；文華國(guó)等[2]根據(jù)巖心、分析化驗(yàn)等資料的詳細(xì)研究論證，認(rèn)為盒8段下部發(fā)育辮狀河沉積，盒8段上部發(fā)育曲流河沉積，即綜合論證認(rèn)為盒8段普遍發(fā)育河流相沉積；白振華等[3]指出蘇里格地區(qū)盒8段屬于早期辮狀河沉積向晚期曲流河沉積逐漸轉(zhuǎn)化的沉積背景。在儲(chǔ)層構(gòu)型方面：如劉鈺銘等[4]基于辮狀河野外露頭與現(xiàn)代沉積，結(jié)合動(dòng)、靜態(tài)資料，對(duì)井間單個(gè)心灘壩砂體進(jìn)行識(shí)別，并指出心灘內(nèi)部存在次級(jí)界面，其內(nèi)部夾層在心灘兩翼分布較為穩(wěn)定；金振奎等[5]通過對(duì)山西柳林、陜西延安和延長(zhǎng)以及新疆阜康等地二疊系、三疊系和侏羅系野外露頭觀察和描述，對(duì)辮狀河單河道和復(fù)合河道的規(guī)模進(jìn)行了總結(jié)，并最終建立了辮狀河砂體構(gòu)型定量參數(shù)識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)；白振強(qiáng)[6]通過對(duì)薩北油田高含水后期密井網(wǎng)條件下辮狀河砂體夾層類型和夾層延伸規(guī)模進(jìn)行了研究，建立了適合薩北油田辮狀河砂體的“疊覆泛砂體”構(gòu)型沉積模式。蘇里格氣田盒8段下部發(fā)育辮狀河沉積已經(jīng)得到了學(xué)術(shù)界廣泛認(rèn)同，并未本次研究建立了研究基礎(chǔ)。對(duì)于辮狀河儲(chǔ)層構(gòu)型目前更多處于探索階段，多數(shù)研究成果多集中于現(xiàn)代沉積與野外露頭的觀察和描述，而辮狀河儲(chǔ)層內(nèi)部多期次砂體建筑結(jié)構(gòu)精細(xì)解剖和空間疊置規(guī)律，研究成果較少，因此，鑒于目前研究程度，還難以滿足井網(wǎng)調(diào)整和水平井地質(zhì)導(dǎo)向等生產(chǎn)實(shí)踐的需求，為此，有必要進(jìn)一步開展辮狀河砂體期次厘定與砂體疊置規(guī)律研究。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

本次研究區(qū)蘇x塊位于蘇里格氣田西部，構(gòu)造上屬于鄂爾多斯盆地二級(jí)構(gòu)造帶—伊陜斜坡的西北部，是目前和將來重點(diǎn)勘探開發(fā)區(qū)域，研究區(qū)域面積約220 km2(圖1)，整體構(gòu)造表現(xiàn)為一平緩的近南北向的西傾單斜坡，平均坡降約為3~5 m/km。單斜背景上發(fā)育一系列復(fù)式鼻褶，構(gòu)造總體上較為平緩，氣藏主要表現(xiàn)為生烴強(qiáng)度大、產(chǎn)氣層多等特點(diǎn)，其產(chǎn)出層位主要為上古生界二疊系石盒子組盒8段和山西組山1段，而本次研究的目的層位于下石盒子組盒8段下部 盒8下1小層，該小層累積厚度約為20 m。綜合前人研究成果，盒8下1小層主要發(fā)育辮狀河沉積[3, 7]，實(shí)際上，河道微相僅相當(dāng)于儲(chǔ)層構(gòu)型中復(fù)合河道層次，距離砂體建筑結(jié)構(gòu)解剖與期次厘定研究目標(biāo)尚遠(yuǎn)，因此，有必要在沉積微相研究基礎(chǔ)上，積極開展復(fù)合河道期次厘定與多期砂體空間疊置規(guī)律研究，為油田生產(chǎn)實(shí)踐提供理論支撐。

圖1 蘇里格氣田西區(qū)位置示意圖

2 技術(shù)流程

厚層完全復(fù)合在一起的辮狀河河道砂體的期次厘定問題向來是地學(xué)難題之一，其準(zhǔn)確與否直接影響多期砂體建筑結(jié)構(gòu)的精細(xì)解剖。所謂的復(fù)合河道砂體就是因晚期河道水動(dòng)力強(qiáng)，下蝕程度大，2期完全復(fù)合在一起，導(dǎo)致電測(cè)井曲線無法將其區(qū)分開的厚層砂體。針對(duì)這一難題，本文作者以蘇里格氣田西區(qū)蘇x塊 盒8段下部盒8下1小層為例，開展復(fù)合辮狀河道砂體分期與多期疊置規(guī)律研究，并總結(jié)出了一套基于巖心、測(cè)錄井、野外露頭和現(xiàn)代衛(wèi)片等資料為基礎(chǔ)的“去壓實(shí)鄰井單期河道標(biāo)定法”和“連續(xù)取芯驗(yàn)證法”河道期次厘定有效方法；在進(jìn)行單層單一河道組合方面，本文作者也提出了以現(xiàn)代沉積和經(jīng)典地質(zhì)理論為指導(dǎo)，采用“單期河道砂厚中心連線法”，來完成單期河道平面上的識(shí)別與組合。

圖2所示為典型現(xiàn)代沉積Google衛(wèi)星照片(位于美國(guó)阿拉斯加)；圖3所示為陜北延河野外露頭剖面。在現(xiàn)代沉積Google衛(wèi)星照片截圖中(圖2)，可以清晰揭示出晚期辮狀河道對(duì)早期辮狀河道切疊改造現(xiàn)象，且存在橫向遷移擺動(dòng)痕跡，由此說明，既然垂向河道多期疊置在現(xiàn)代沉積中存在，那么在古代沉積中，該現(xiàn)象也應(yīng)該是普遍存在的。對(duì)于野外露頭中多期河道疊置現(xiàn)象，以陜北延安二疊系露頭最為典型(圖3)，晚期河道對(duì)早期河道存在側(cè)向切疊現(xiàn)象，由此說明，古代沉積這種多期河道切疊也具有普遍性。

圖2 典型現(xiàn)代沉積Google衛(wèi)星照片(位于美國(guó)阿拉斯加)

圖3 陜北延河野外露頭剖面

現(xiàn)代沉積和野外露頭雖然都提供了詳實(shí)的地質(zhì)原型參考模型，但各自也有其優(yōu)缺點(diǎn)?，F(xiàn)代沉積的優(yōu)點(diǎn)在于空間的連續(xù)性和完整性，空間追蹤對(duì)比性較好，而野外露頭雖真實(shí)再現(xiàn)了古沉積原始沉積狀態(tài)，但缺乏完整性，多揭示的是辮狀河道的局部，因此，在進(jìn)行辮狀河期次解剖時(shí)，上述2種參考資料要綜合應(yīng)用，才能取得更好效果。

在復(fù)合河道砂體期次厘定過程中，具體的實(shí)施流程如下：1) 首先采用“去壓實(shí)效應(yīng)鄰井單期河道標(biāo)定法”和基于連續(xù)取芯的“河道底部沖刷面限定法”(連續(xù)取芯驗(yàn)證法)，對(duì)難以用測(cè)井曲線進(jìn)行與劃分的復(fù)合辮狀河道進(jìn)行分期；2) 以單層地層單元為成圖單元，采用砂厚中心連線法，確定河道單層主河道流線，同時(shí)結(jié)合平面單一河道井間識(shí)別方法，進(jìn)行平面組合成圖；3) 將單層單一河道平面展布圖，按發(fā)育期空間疊置，總結(jié)不同期次單一河道平面遷移擺動(dòng)規(guī)律，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)合辮狀河道解剖、沉積演化過程再現(xiàn)和歷史重建恢復(fù)，具體研究思路見圖4。

圖4 研究流程圖

在具體實(shí)施操作過程中，必須進(jìn)行壓實(shí)校正，去壓實(shí)操作的原因在于：深埋在地下幾千米的儲(chǔ)層，泥巖壓實(shí)量是很大的，而砂巖則相對(duì)要小得多，各井間由于存在差異壓實(shí)作用，易形成高程差，從而把本來同期的河道上提或下拉，誤判為不同期，這就需要消除壓實(shí)作用的影響。以同期2支河道的對(duì)比為例，在忽略2支河道因砂巖成分差異所形成的微小差異壓實(shí)量條件下，由于河道砂巖壓實(shí)量較小且是研究目標(biāo)，因此，可以簡(jiǎn)單把河道砂體近似看作剛性體，把壓實(shí)校正目標(biāo)重點(diǎn)放在泥巖上，進(jìn)行壓實(shí)校正，值得注意的是，這種去壓實(shí)是相對(duì)的消除，而不是絕對(duì)的消除，如果絕對(duì)去壓實(shí)恢復(fù)到原始沉積狀態(tài)，就要相應(yīng)采用另外一種方法，這里暫不討論。

3 復(fù)合辮狀河道垂向期次厘定方法

3.1 復(fù)合河道垂向多期疊置類型

對(duì)于多個(gè)辮狀單河道垂向接觸關(guān)系，如圖5所示，涵蓋了所有單河道間接觸類型，總計(jì)有7種，可劃分5大類，分別是孤立式(圖5(a)和(b))、對(duì)接式(圖5(c))、切疊式(圖5(d))、疊加式(圖5(f))和復(fù)合式(圖5(g))，從5(g)→5(a)，基準(zhǔn)面逐漸上升，河道間泥質(zhì)隔層越厚，河道顯得越孤立。對(duì)于2期河道垂向或側(cè)向有接觸關(guān)系的切疊式(圖5(d))、疊加式(圖5(f))和復(fù)合式(圖5(g))，都有可能出現(xiàn)切疊程度較嚴(yán)重、河道期次無法厘定的問題。圖6所示為晚期河道切疊早期河道類型模式圖。對(duì)于一維井眼而言，上下2期河道疊置關(guān)系不外乎有3種情況(圖6)，即：1) 切疊較輕易識(shí)別型，表現(xiàn)為復(fù)合箱型或復(fù)合鐘形，2期旋回厚度接近；2) 切疊中等可識(shí)別型，表現(xiàn)為齒化復(fù)合箱型或鐘形，2種電測(cè)曲線形態(tài)勉強(qiáng)可識(shí)別，上部單旋回的厚度一般大于或等于下部旋回的厚度；3) 切疊較重難識(shí)別型，整體呈單一旋回的箱型。前2種類型(圖6(a)和(b))期次可以通過旋回特征加以識(shí)別，而圖6(c)類型則需要借助本次提出的一套復(fù)合河道解剖方法進(jìn)行識(shí)別。對(duì)于切疊程度較深的復(fù)合河道類型期次厘定將是本次研究的重點(diǎn)。

(a) 同期不同位孤立式；(b) 不同期不同位孤立式； (c) 不同期不同位對(duì)接式；(d) 不同期不同位切疊式；(e) 不同期同位孤立式；(f) 不同期同位疊加式；(g) 復(fù)合式

(a) 切疊程度較輕河道界面清晰可識(shí)別；(b) 切疊程度中等，河道界面測(cè)井曲線已遠(yuǎn)離基線，仍可識(shí)別；(c) 切疊較為嚴(yán)重，河道界面已難以識(shí)別

值得注意的是：1) 不同期河道由于古氣候，古水動(dòng)力條件的差異，造成不同期次河道發(fā)育的規(guī)模不同，因此，各期次河道規(guī)模提取，依據(jù)上述方法，必須分別單獨(dú)提??；2) 地下深埋儲(chǔ)層由于存在壓實(shí)效應(yīng)，因此，必須考慮去壓實(shí)問題；3) 研究區(qū)大地構(gòu)造背景是沉積期處于克拉通盆地，構(gòu)造相當(dāng)穩(wěn)定，區(qū)內(nèi)幾無斷層存在，古地貌也當(dāng)平坦，因此，可以忽略構(gòu)造與古地貌的影響[8?9]。

3.2 消除壓實(shí)影響的復(fù)合河道期次厘定技術(shù)

蘇里格氣田盒8下1小層主要發(fā)辮狀河沉積，以此地層單元為研究對(duì)象，采用“松弛回彈”技術(shù)，消除壓實(shí)作用的影響。由于盒8下1小層埋深達(dá)到了3 500 m左右，因差異壓實(shí)作用是普遍存在。層段中的泥巖被大量壓縮，根據(jù)方祖康等曾對(duì)砂泥巖壓實(shí)量隨埋深變化研究結(jié)果[10]，當(dāng)埋深增加到3 500 m左右時(shí)，泥巖的壓實(shí)率達(dá)到約82%，砂巖的壓實(shí)率約為33%。顯然，泥巖的壓實(shí)率遠(yuǎn)大于砂巖的壓實(shí)率，正是由于存在砂泥巖的差異壓實(shí)作用，從而導(dǎo)致了原本處于同一水平高程的河道在埋深至3 500 m時(shí)存在高程差異，造成河道的上提或下拉，把原本等時(shí)的河道變成了不等時(shí)，所以有必須消除壓實(shí)效應(yīng)的影響，以提高河道期次對(duì)比的準(zhǔn)確性。

正是在這種地質(zhì)背景下，本文作者提出了利用“松弛回彈”技術(shù)，在層頂拉平的前提下，對(duì)處于泥包砂層段底部進(jìn)行等厚向下拉伸與復(fù)位，前提是保證河道砂體厚度不變前提下，使之厚度與待分期大塊砂體厚度相等，然后按照高程差異進(jìn)行河道間追蹤對(duì)比，在這樣操作之前，要基于這樣的假設(shè)：即同沉積期，由于填平補(bǔ)齊作用，同時(shí)參考現(xiàn)代沉積模式，河床與漫灘兩種沉積產(chǎn)物厚度一般在相對(duì)等時(shí)時(shí)間范圍內(nèi)，是等高程的，沉積累積厚度是近似相等的。對(duì)于特殊情況，如黃河某段中的“懸河”，只是現(xiàn)代沉積中一個(gè)極端例子，與漫長(zhǎng)地質(zhì)時(shí)間相對(duì)比，總會(huì)得到填平補(bǔ)齊，所以，從長(zhǎng)期看，沉積厚度差異基本可以忽略不計(jì)。此外，有幾方面還需要考慮：

1) 目的層待分期砂體厚度一般小于20 m，厚度較小，對(duì)于深埋地下幾千米來說，這種頂?shù)孜恢玫膲簩?shí)效應(yīng)差是可以忽略不計(jì)的，因此，采用整體拉伸復(fù)原技術(shù)進(jìn)行厚度恢復(fù)基本上是合理的；

2) 選擇鄰井問題，之所以選擇鄰井，是因?yàn)猷従c待分期井位同屬于一個(gè)古水流體系可能性更大，這樣有利于保證沉積古水動(dòng)力學(xué)與沉積結(jié)果的相似性，便于提高解剖結(jié)果的準(zhǔn)確率，詳細(xì)解剖分期思路見圖7。

4 應(yīng)用實(shí)例

4.1 基于去壓實(shí)效應(yīng)鄰井單期河道標(biāo)定法

根據(jù)圖7所示的復(fù)合河道分期操作方法圖解，對(duì)研究區(qū)盒8下1小層切疊程度較深的復(fù)合河道進(jìn)行了分期標(biāo)定，分期標(biāo)定結(jié)果表明，該小層主要垂向上發(fā)育了3期河道，識(shí)別結(jié)果見圖8。在對(duì)比過程中，圖8(a)所示為未對(duì)比前的剖面，因蘇7-1井、蘇7-2井、蘇7-5井和蘇6-1井內(nèi)部有大段泥巖分布，由砂泥巖差異壓實(shí)作用，泥巖的大量壓實(shí)，會(huì)把單井垂向壓縮變短，剖面小層厚度變薄，加之泥巖段長(zhǎng)短差異，其整體壓縮量也存在差異，進(jìn)而造成壓縮量的差異，因此，需要按照?qǐng)D7所示的操作方法進(jìn)行去壓實(shí)操作，遵循同沉積期厚度相當(dāng)準(zhǔn)則，在標(biāo)志層頂拉平基礎(chǔ)上，進(jìn)行等厚拉伸，即采用“松弛回彈”技術(shù)使小層底部拉平，見圖8(b)。在標(biāo)定過程中，按由早到晚的順序依次標(biāo)定，首先進(jìn)行第2期河道底界標(biāo)定，操作方法是利用蘇7-5井完整的第2期單期河道，對(duì)蘇7-3井和蘇7-4井進(jìn)行2期河道底界標(biāo)定，標(biāo)定結(jié)果見圖8(b)，同時(shí)，由于泥巖對(duì)下伏地層不存在剝蝕作用，下伏地層無損失，因此，還可以利用鄰井如蘇7-2井第2期大段泥巖的底界，對(duì)復(fù)合河道第1期發(fā)育末期河道未剝蝕前的頂界進(jìn)行標(biāo)定，從而可以進(jìn)一步求出第1期河道末期地層損失量，見圖8(b)蘇7-3和蘇7-4井一期河道頂部陰影區(qū)域。同理，可以最終完成整個(gè)盒8下1小層多期河道的期次厘定，結(jié)果見圖8(c)。

(a) 頂拉平去壓實(shí)效應(yīng)前；(b) 利用松弛回彈法等厚拉伸恢復(fù)去壓實(shí)后；(c) 分期標(biāo)定結(jié)果

圖8 過蘇7-1—蘇6-1井連井復(fù)合河道分期過程剖面圖

4.2 連續(xù)取芯的相鄰河床沖刷面限定法對(duì)識(shí)別的單期河道進(jìn)行驗(yàn)證

取芯資料是第一手資料，也是最可靠的資料，如果有條件地利用連續(xù)取芯資料，可以對(duì)前期復(fù)合河道期次厘定結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，如圖9所示，研究區(qū)蘇21-67井盒8下1有全段取芯資料，通過巖心觀察和描述，其連續(xù)取芯段中有2個(gè)明顯的河床底礫沖刷不整合面(圖9)，分別位于3 590 m和3 590.5 m處，每次河床底礫沖刷都代表新一期的河道發(fā)育的開始，因此，上述識(shí)別出的2個(gè)沖刷不整合面所限定的地層單元便對(duì)應(yīng)一期河道，綜合位置的判斷，對(duì)應(yīng)蘇17-5井盒8下1第2期河道，根據(jù)該期河道的巖心觀察描述結(jié)果，巖性多為含礫中粗砂巖，粒度相對(duì)較粗，層理為斜層理、平行層理和塊狀層理，其中在第2期河道末期有細(xì)粒沉積，可能為漫灘細(xì)粒沉積，顏色偏暗，下部則為大段偏粗粒沉積，整體呈正韻律，具典型河流相沉積特征，與河道單期次演化規(guī)律一致。據(jù)此，基于上述標(biāo)定果結(jié)果，判定蘇17-5井盒8下1小層前期期次劃分結(jié)果是合理的(圖9)。

圖9 單期河道連續(xù)取芯驗(yàn)證

5 單層單一河道識(shí)別

根據(jù)上述單井盒8下1小層垂向分期結(jié)果，該小層垂向可劃分出3期河道，每期對(duì)應(yīng)的地層單元應(yīng)該是單層級(jí)別，也可以近似相當(dāng)于單期河道級(jí)別。各單層強(qiáng)調(diào)的垂向演化的期次性，即發(fā)育時(shí)間的早晚是有差異的。而單一河道強(qiáng)調(diào)的是單一河道平面展布特征，強(qiáng)調(diào)河道的分支性，即各井之間單支河道-河間泥-單支河道之間對(duì)比。

5.1 井間單一河道識(shí)別

對(duì)于單一河道間的界定方法，目前，前人研究方法較多，針對(duì)辮狀河而言，具代表性如張昌民等[11]和岳大力[12]分別對(duì)單期河道的識(shí)別方法進(jìn)行詳細(xì)的論述，歸納起來主要有3個(gè)識(shí)別標(biāo)志，分別是1) 高程差異法；2) 曲線特征差異法；3) 河間泥巖法。對(duì)于基于去壓實(shí)單層對(duì)比而言，第1種方法顯然在本次研究不適用，因?yàn)槿簩?shí)是針對(duì)單層而言，恢復(fù)沉積厚度后，單層內(nèi)所有沉積體被視作近似等厚的，且同期河道高程不存在差異，所以無法用高程差異法去分辨不同單一河道，本文作者認(rèn)為，高程差異法更適用于多期復(fù)合河道間的對(duì)比，不適合單期河道間對(duì)比；第2種方法，曲線特征差異法，本文作者對(duì)這種方法一直存在疑問，就是辮狀河道內(nèi)部河床底部形態(tài)沿著單一河道流向，其河道寬度、水動(dòng)力學(xué)特征、沉積物的粒度和韻律等等，都是變量[13?15]，由此導(dǎo)致同一河道不同位置電測(cè)曲線響應(yīng)理應(yīng)不同，在實(shí)際地質(zhì)研究分析與野外露頭測(cè)量過程中，也證實(shí)了這一點(diǎn)，如河道中心部位電測(cè)曲線特征多呈箱型，而河道側(cè)翼上部因細(xì)粒沉積多，電測(cè)曲線則多呈鐘形，因此，不論沿著河道的軸向還是橫向，電測(cè)曲線特征差異是普遍的，再有，由于辮狀河道內(nèi)部多心灘發(fā)育，心灘的種類也比較多，且心灘內(nèi)部落於層缺乏穩(wěn)定性，平面上變化較快，辮狀河道內(nèi)部電測(cè)曲線響應(yīng)如何保持一致？因此，利用曲線特征差異法界定單一河道，是不準(zhǔn)確的，此外，盲目應(yīng)用，也容易得出錯(cuò)誤的結(jié)論；第3種方法，河間泥巖法界定不同單一河道，本文作者認(rèn)為該方法是有效的。單一支河道中的沉積物側(cè)向終止，必然由河床中砂質(zhì)沉積向漫灘中泥質(zhì)沉積過渡，顯然，這種方法符合基本常識(shí)，可以利用該方法對(duì)單一河道進(jìn)行識(shí)別識(shí)和判斷。

利用上述第3種方法，以蘇17-98井—蘇17-4井連井剖面為例，開展單一河道的識(shí)別。識(shí)別結(jié)果表明：蘇17-1井第2個(gè)單層中鉆遇的是河道間泥質(zhì)細(xì)粒沉積，其兩側(cè)蘇17-59井和蘇17-2井分別鉆遇的是厚層河道砂巖，說明左右兩支河道到此尖滅消失，且分屬2支不同的河道。因此，利用河道砂體間的泥質(zhì)細(xì)粒沉積，可以輔助識(shí)別單一河道，圖10所示為單一河道識(shí)別方法。

圖10 單一河道識(shí)別方法

5.2 基于單層砂厚中心連線法單一河道識(shí)別

圖11所示為單層單一河道識(shí)別與辮狀河心灘野外露頭。單層砂厚中心代表了單期河道中砂體最為的富集的位置，一般位于單一辮狀河道河床的中心位置，心灘最較為發(fā)育，在野外露頭觀察描述中也證實(shí)了這一點(diǎn)，如圖11(c)所示，為延安寶塔山的辮狀河心灘剖面，可以觀察到心灘整體呈丘形，在河床中常表現(xiàn)最厚，為辮狀河道中最為主要的富砂部位[16?18]，據(jù)此推斷，將單層砂巖平面砂厚中心按河流演化和空間分布規(guī)律，順物源方向，依次連接起來，可以有效判斷河道主流線，如圖11(a)所示，白色線條為單層砂厚中心連線，也代表了單一河道的主流線的位置。

(a)砂厚中心分布連線圖；(b) 單一河道平面展布圖；(c) 延安寶塔山辮狀河剖面心灘內(nèi)部結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行這一步操作之前，要對(duì)所有井單期砂厚數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，其中也包含了利用去壓實(shí)復(fù)合河道分期法對(duì)厚層河道砂體的垂向分期的結(jié)果，然后利用相關(guān)成圖軟件，如石文軟件等，進(jìn)行成圖，需要注意的是只統(tǒng)計(jì)單層所有單井單期河道砂體厚度的統(tǒng)計(jì)，非河道砂體不作統(tǒng)計(jì)，厚度按零處理，進(jìn)行成圖，結(jié)果見圖11(a)，然后將單一河道中砂厚中心采用“串珠法”依次連接起來，其延伸軌跡指示了河道延展方向。綜合前期基于連井剖面的單一河道的識(shí)別結(jié)果，最終完成 盒8下1小層單期單一河道追蹤與刻畫，刻畫結(jié)果表明，盒8下1小層垂向發(fā)育3期河道，分別為第1期河道、第2期河道和第3期河道，每期均有3支單一河道流經(jīng)本研究區(qū)，結(jié)合研究區(qū)沉積物源來源于北部這一事實(shí)，流向均為北北東→南南西向，且存在不同程度的遷移擺動(dòng)現(xiàn)象，如圖11(b)所示。

6 多期辮狀河道砂體疊置與主流線遷移規(guī)律

將不同期單一河道砂體平面分布圖，按時(shí)間發(fā)育先后順序重疊在一起，如圖12所示，可以展示晚期河道砂體對(duì)早期河道砂體切疊改造關(guān)系；利用河道主流線的遷移擺動(dòng)規(guī)律，如圖13所示，可以揭示不同期辮狀河道平面遷移擺動(dòng)規(guī)律[11, 19?20]。

圖12 多期河道疊置圖

圖13 單期河道主流線遷移規(guī)律圖解

6.1 辮狀河道垂向疊置規(guī)律

依次將盒8下1識(shí)別出的3個(gè)單層單一河道平面分布圖，按發(fā)育早晚重疊在一起，疊置結(jié)果見圖12。圖12表明：第1期和第2期疊置的區(qū)域主要分布在蘇12-5井、蘇12-11井和蘇8-4井區(qū)；第1期和第3期疊置區(qū)域，主要沿著蘇4-2井-蘇7-2井-蘇12-3井一線呈條帶狀，近南北向展布；第2期和第3期疊置區(qū)域，主要分布在蘇9-11井區(qū)附近，蘇6-1井區(qū)集中分布；3期完全疊置區(qū)域則主要分布在蘇17-1井和蘇17-8井區(qū)。從上述疊置結(jié)果來看，3期完全疊置區(qū)域往往是砂體最為富集的區(qū)域；隔期疊置區(qū)域，往往是隔層最為發(fā)育的位置。

6.2 河道主流線遷移與演化規(guī)律

以單期單一河道平面展布規(guī)律為基礎(chǔ)，沿著單一河道走向，將河道主流線提取出來，用不同線型區(qū)分早晚，分期提取結(jié)果見圖13，總計(jì)識(shí)別出了3條河道的主流線，研究區(qū)左邊①河道，在盒8下1沉積期，有整體由西向東然后再向西遷移擺動(dòng)特點(diǎn)，尤其在蘇12-4井區(qū)附近，擺動(dòng)幅度最大；中間②河道，河道有由西向東逐漸遷移擺動(dòng)特點(diǎn)，且在蘇12-6井和蘇8-1井區(qū)附近擺動(dòng)幅度最大；右邊③河道，其擺動(dòng)規(guī)律與①河道類似，其擺動(dòng)幅度最大位置位于蘇8-4井區(qū)附近。從上述分析結(jié)果來看：不同期河道位置是不固定的，是頻繁遷移的，是砂體疊置規(guī)律復(fù)雜和砂體強(qiáng)非均質(zhì)性形成的主控因素，通過對(duì)其主流線的遷移擺動(dòng)規(guī)律的研究，可以為多期辮狀河道砂體疊置特征進(jìn)行成因上解釋(圖13和圖14)。

圖14 單層單一河道平面演化三維立體圖

7 結(jié)論

1) 通過采用“去壓實(shí)效應(yīng)鄰井單期河道標(biāo)定法”，輔以“連續(xù)取芯驗(yàn)證法”對(duì)切疊較嚴(yán)重、且分期難度較大的復(fù)合辮狀河道進(jìn)行分期，可以有效厘定復(fù)合辮狀河道砂體的期次。盒8下1小層內(nèi)的復(fù)合辮狀河道砂體可劃分為3期。在消除壓實(shí)效應(yīng)過程中，采用了“松弛回彈技術(shù)”對(duì)因泥巖段的大量壓實(shí)造成的河道上拉作用進(jìn)行了拉伸復(fù)位，從而提高了同期河道對(duì)比的準(zhǔn)確性，避免了誤判。

2) 單井點(diǎn)處單期河道縱向接觸關(guān)系，一般存在3種情況，分別是切疊較輕易識(shí)別型、切疊中等可識(shí)別型和切疊較重難識(shí)別型，對(duì)于第3種類型，是本次分期厘定的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。對(duì)于辮狀河型而言，由于心灘大部分分布在河床中心位置，因此，可以采用單層“砂厚中心連線法”，結(jié)合基于連井剖面單一河道識(shí)別結(jié)果，完成對(duì)單期單一河道平面展布規(guī)模與特征的總結(jié)。第1期和第2期疊置的區(qū)域主要分布在蘇12-5井、蘇12-11井和蘇8-4井區(qū)；第1期和第3期疊置區(qū)域，主要分布在蘇4-2井，蘇7-2井和蘇12-3井區(qū)；第2期和第3期疊置區(qū)域，主要分布在蘇9-11井盒蘇6-1井區(qū)；3期完全疊置區(qū)域則主要分布在蘇17-1井和蘇17-8井區(qū)。從上述疊置結(jié)果來看，3期完全疊置區(qū)域往往是砂體最為富集的區(qū)域；隔期疊置區(qū)域，往往隔層最為發(fā)育。

3) 通過對(duì)相鄰3個(gè)單層單期河道的疊置分析，認(rèn)為主要有3條單一河道流經(jīng)本研究區(qū)，西面第1條河道由西向東逐漸遷移擺動(dòng)特點(diǎn)；向東第2條河道有由西向東逐漸遷移擺動(dòng)特點(diǎn)；第3條河道遷移擺動(dòng)特點(diǎn)與第1條河道類似。河道的多期河道遷移擺動(dòng)結(jié)果，是砂體頻繁切割和復(fù)雜化的主因。

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Stacked rule and stage-time division for thick-layer,multi-period braided river sandbodies

SHAN Jingfu1,ZHANG Bin1, ZHAO Zhongjun2,3, LI Fuping2, 3, WANG Hui4, WANG Bo4

(1. Key Laboratory of Exploration Technologies for Oil and Gas Resources, MOE, Yangtze University, Wuhan 430100, China; 2.Research Center of Sulige Gas Field, Changqing Oilfield Company, PetroChina, Xi’an 710018, China; 3.National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low-Permeability Oil & Gas Fields, Xi’an 710018, China; 4. The First Oil Production Plant, Xinjiang Oilfield, Karamay 834000, China)

The thick braided river sandbodies whose incised degree was deeper, so it was no obvious mark between electrical response characteristics between two stages channel sandbodies, determined to the stage-time divisiondifficultly, further, the accuracy of single stage channels combination and tracking comparison in the plane were affected. In order to conduct identification and classification for fully complex channels, the “relaxation rebound techniques” based on removal compaction effects were adopted to finish the stage-time division complex river stage by logging, detection logging datum and so on. Then, the reliability of the results was used to test and verify the continuous coring data. On the basis of vertical stage-time division of single well, the tracking and comparison were done by using “the sand thickness center line connecting method” based on modern sedimentary and geological models and theories, and the multiple single period channels were regularly stacked together to summarize the rule of sedimentary evolution. At last, the deposition process and historical reconstruction of complex braided channels were finished. The research results can help to reveal the rule of stacked sands and improve the rate of sand drilling.

thick-layer braided channel; calibration method of single period channel; deposition process; sand thickness center line connecting method; sedimentary evolution process

10.11817/j.issn.1672-7207.2015.10.032

P624

A

1672?7207(2015)10?3789?12

2014?07?08；

2014?10?22

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41372125)；湖北省教育廳基金資助項(xiàng)目(Q20121210)(Project (41372125) supported by the National Natural Science Foundation of China; Project (Q20121210) supported by the Ministry of Education of Hubei Province)

單敬福，博士后，副教授，從事層序、沉積與儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)研究；E-mail：shanjingfu2003@163.com

(編輯 陳愛華)