李永義

(中石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712)

松遼盆地北部三肇凹陷自20世紀(jì)60 年代開始在內(nèi)部區(qū)塊做了一些勘探與開發(fā)工作，證實(shí)了該地區(qū)具有較好的勘探潛力[1]。隨著構(gòu)造有利區(qū)的相繼開發(fā)，目前已將勘探重點(diǎn)目標(biāo)轉(zhuǎn)為巖性油氣藏。砂體的識(shí)別與刻畫是巖性油氣藏勘探的關(guān)鍵[2]。尤其是對(duì)于XS14區(qū)塊扶余油層這種河道寬度窄、空間變化快、砂體厚度薄的層位[3]，沉積微相類型和有利儲(chǔ)集砂體預(yù)測(cè)的研究相對(duì)較少，造成空白區(qū)布井和開發(fā)區(qū)擴(kuò)邊工作困難。結(jié)合地質(zhì)-地震相，采用地震沉積學(xué)理論，運(yùn)用地震屬性和儲(chǔ)層反演等手段，對(duì)區(qū)塊內(nèi)的沉積相平面展布進(jìn)行刻畫，預(yù)測(cè)有利砂體分布，進(jìn)而指導(dǎo)該區(qū)的油氣勘探和開發(fā)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

三肇凹陷是松遼盆地中央坳陷區(qū)內(nèi)的一個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元，位于松遼盆地的中心地帶，朝陽(yáng)溝階地西北部，西部為大慶長(zhǎng)垣，北部接綏棱背斜帶和明水階地(圖1)，是松遼盆地的主要生油氣凹陷之一[4，5]。

XS14區(qū)塊位于三肇凹陷中部，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)緩慢、地勢(shì)起伏不大，整體上處于盆地拗陷階段。區(qū)塊內(nèi)自下而上新生代沉積了沙河子組、營(yíng)城組、登婁庫(kù)組、泉頭組、青山口組等，其中泉頭組為主要產(chǎn)油層位。泉頭組可劃分為4個(gè)層段，位于泉三段和泉四段的扶余油層(F)為該次研究的目的層段，其中FⅠ2、FⅠ3和FⅡ1是重要產(chǎn)層。筆者對(duì)上述3個(gè)重要含油層段的沉積微相類型及平面展布特征進(jìn)行研究，明確了砂體分布規(guī)律。

2 沉積微相類型

XS14區(qū)塊在沉積期整體處于近湖岸線位置，主要發(fā)育淺水三角洲相(圖2)。其沉積水體淺、地勢(shì)平緩、水動(dòng)力條件弱，形成的沉積物泥質(zhì)含量高，沉積構(gòu)造規(guī)模不大。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造位置圖

2.1 三角洲平原亞相

區(qū)塊內(nèi)的三角洲平原亞相主要在泉三段中上部沉積，其河道主要由薄層狀的粉砂巖構(gòu)成，粒度較細(xì)。三角洲平原亞相可進(jìn)一步分為分流河道、決口扇、洪泛沉積等3種微相類型。

1) 分流河道 區(qū)塊內(nèi)的分流河道砂體具有正韻律的二元結(jié)構(gòu)，巖性以灰色粉砂巖為主，顆粒分選和物性較好，測(cè)井曲線為高幅度鐘形或箱形、底部突變接觸，分流河道砂體沉積厚度大，為良好的儲(chǔ)集層砂體。

2) 決口扇 決口扇是由于河水?dāng)y帶的大量泥砂溢出河道而在其兩側(cè)形成的扇形沉積體，巖性為砂泥巖互層，且泥質(zhì)含量較高，呈現(xiàn)出小規(guī)模的正韻律。測(cè)井曲線為齒狀，中等幅度的特征。

3)洪泛沉積 沉積物主要是河道間的泥質(zhì)沉積，由灰色夾灰綠色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖組成，測(cè)井曲線上表現(xiàn)為微齒狀、低幅度的直線形厚層的特征。

圖2 區(qū)塊典型沉積相層序柱狀圖(XS14-B井)

2.2 三角洲前緣亞相

與三角洲平原亞相比，三角洲前緣長(zhǎng)期位于水體以下，沉積水體更深，處于還原-弱還原環(huán)境中，由水下分流河道、水下決口扇、支流間灣等3種微相組成。

1)水下分流河道 主要由灰白-雜色粉砂巖組成，向上變細(xì)。水下分流河道的砂巖粒度相比三角洲平原偏細(xì)，距離河岸越近，其特征越接近于陸上分流河道；兩者的測(cè)井曲線表現(xiàn)特征相似，均為鐘形或箱形組合，但幅度較分流河道小。

2)水下決口扇 主要由灰色泥質(zhì)粉砂巖夾薄層粉砂巖組成，厚度一般小于1.5m，規(guī)模小于陸上決口扇，測(cè)井曲線具齒化扁箱形、中等幅度扁鐘形的特征。

3)支流間灣 由厚層灰色泥巖、少量粉砂質(zhì)泥巖組成，多為泥巖與漫流薄席狀砂互層，測(cè)井曲線為微齒狀或極低幅度的直線。

3 地震沉積學(xué)

在鉆井資料基礎(chǔ)上，結(jié)合地震屬性、儲(chǔ)層反演、波形聚類分析(圖3)，對(duì)研究區(qū)砂體厚度、沉積相展布及縱向演化等進(jìn)行了研究，以FⅡ1小層為例。

3.1 地震屬性解釋

依照已鉆井統(tǒng)計(jì)的砂巖厚度與最大峰值振幅關(guān)系，選取合適的時(shí)窗，對(duì)FⅡ1小層提取最大峰值振幅屬性(圖3(a))。從圖中可看出，F(xiàn)Ⅱ1小層振幅屬性高值部分較多，低值部分較少，高值、低值區(qū)界限非常明顯，砂體分布廣泛，整體呈近SN向條帶狀分布，由北向南推進(jìn)。

3.2 砂體厚度反演

在電阻率反演數(shù)據(jù)體轉(zhuǎn)換成巖性數(shù)據(jù)體的基礎(chǔ)上，選取合適的時(shí)窗，提取巖性體的時(shí)間厚度，再以研究區(qū)內(nèi)統(tǒng)計(jì)的10口鉆井剖面砂巖厚度值為基準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)計(jì)算砂體的累加厚度，進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換，得到FⅡ1小層的砂體厚度圖(圖3(b))。從圖中可看出，F(xiàn)Ⅱ1小層砂體厚度為4～24m，平均約為7.5m，主砂體呈SN向展布。研究區(qū)北部XS14-B井附近砂巖厚度最大，可達(dá)16.8m，北部砂體較南部厚。

圖3 研究區(qū)FⅡ1小層振幅屬性(a)、厚度反演(b)及地震相(c)圖

3.3 波形聚類分析地震相

波形聚類利用輸入地震數(shù)據(jù)體的波形特征，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，求取模型道，進(jìn)而劃分地震相[7～9]。地震相與單井沉積相結(jié)合，識(shí)別沉積相的平面展布。從圖3(c)可看出，研究區(qū)內(nèi)地震相分為11類。其中，8～11類為河道沉積；1～7類為洪泛沉積；決口扇沉積分布于6～8類，需與河道和洪泛沉積相區(qū)分。

4 沉積相砂體平面展布及縱向演化

在層序地層對(duì)比格架的基礎(chǔ)上，綜合分析地震相、振幅屬性及砂巖平面分布規(guī)律等地震沉積學(xué)圖件，繪制出研究區(qū)沉積相河道砂體的大致展布范圍，再以研究區(qū)內(nèi)探井沉積相進(jìn)行修正，最終編制出研究區(qū)內(nèi)FⅠ2、FⅠ3和FⅡ1小層的沉積微相平面展布圖。

4.1 沉積相平面展布分析

沉積相平面展布分析見圖4。

圖4 研究區(qū)重點(diǎn)層段沉積微相平面展布圖

FⅡ1小層沉積時(shí)期發(fā)育三角洲平原沉積(圖4(a))，河道砂體分布在研究區(qū)中部，平均厚度為7.5m，大于10m砂體位于中北部。東部地區(qū)沉積厚度較小，砂體粒度較粗，河道砂體整體呈NS向展布，分叉較多。中部地區(qū)河道兩側(cè)發(fā)育決口扇，洪泛沉積微相十分發(fā)育，主要為一套泥質(zhì)沉積，與少量粉砂巖互層。

FⅠ3小層沉積時(shí)期發(fā)育三角洲前緣沉積(圖4(b))，河道砂體總體繼承了FⅡ1小層沉積時(shí)期的特征，砂體厚度中等，由灰白粉砂巖組成，平均厚度為7.2m，砂巖粒度偏細(xì)。河道砂體改道現(xiàn)象頻繁，形成3條NS向展布的水下分流河道。西部地區(qū)河道兩側(cè)發(fā)育決口扇，水下分流間灣十分發(fā)育，主要為一套粉砂質(zhì)泥巖沉積。

FⅠ2小層沉積時(shí)期仍發(fā)育三角洲前緣沉積(圖4(c))，該沉積期砂體厚度較薄，由灰白-雜色粉砂巖組成，平均厚度7.0m，粒度偏細(xì)。河道砂體依然為NS向展布，西部和南部地區(qū)河道兩側(cè)為決口扇，水下分流間灣十分發(fā)育，主要為一套粉砂質(zhì)泥巖沉積。

4.2 沉積相縱向演化

圖5 研究區(qū)重點(diǎn)層段沉積模式圖

通過對(duì)單井相及平面相特征分析，區(qū)塊為淺水三角洲沉積，早期為三角洲平原沉積，后期為三角洲前緣沉積，3個(gè)小層的沉積具有明顯的連續(xù)性。

研究區(qū)沉積演化具有以下特征，在FⅡ1、FⅠ3沉積時(shí)期，研究區(qū)主要為三角洲平原亞相，洪泛沉積微相大面積發(fā)育，受到北部物源影響，河道由北向南推進(jìn)，分叉、改道現(xiàn)象較多，砂體巖性無較大變化，以灰色粉砂巖為主，泥質(zhì)含量少。砂體沉積厚度較大區(qū)域主要位于工區(qū)的中北部，為良好的儲(chǔ)集層。FⅠ3、FⅠ2沉積時(shí)期，研究區(qū)主要為三角洲前緣亞相沉積，水下分流間灣微相大面積發(fā)育，仍然受北部物源影響，水下分流河道由北向南推進(jìn)，砂體粒度較FⅡ1、FⅠ3沉積時(shí)期偏細(xì)，沉積物主要由灰白-雜色粉砂巖組成(圖5)。

5 有利儲(chǔ)層砂體分布預(yù)測(cè)

通過地震相分析、振幅屬性提取及砂巖厚度反演，對(duì)研究區(qū)FⅠ2、FⅠ3和FⅡ1小層的有利儲(chǔ)集砂體進(jìn)行預(yù)測(cè)。該次將3個(gè)小層的砂體厚度累加，得到累積砂體厚度圖，以30m為約束條件，最終確定區(qū)塊有利儲(chǔ)層砂體分布范圍(圖6)。

圖6 研究區(qū)重點(diǎn)層段有利砂體預(yù)測(cè)圖

從圖6可以看出，最有利儲(chǔ)集砂體位于區(qū)塊的北部和中部，呈條帶狀分布，有3口井位于其中，累積厚度均在40m以上，其中XS14-B井附近最大累積厚度可達(dá)50m以上，且砂體規(guī)模較大，為最有利目標(biāo)區(qū)。次級(jí)有利儲(chǔ)集砂體位于工區(qū)南部，呈點(diǎn)狀分布，累積厚度大于40m的范圍較小，規(guī)模不大，具有一定的開發(fā)潛力。

6 結(jié)論

1)XS14區(qū)塊主要發(fā)育淺水三角洲相，F(xiàn)Ⅱ1～ FⅠ2小層沉積期，由三角洲平原亞相逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿侵耷熬墎喯唷?/p>

2)研究區(qū)重要產(chǎn)層的沉積演化具有一定的發(fā)展性，沉積水體由淺變深，其中FⅡ1小層沉積期河道砂體厚度大，為良好的儲(chǔ)集層。

3)研究區(qū)砂體主要呈條帶狀沿NS向發(fā)育，有利區(qū)位于區(qū)塊的中北部，砂體規(guī)模較大且連續(xù)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]胡明毅，孫春燕，薛丹，等.松遼北部三肇地區(qū)泉四段高分辨率層序?qū)W研究[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2015，29(4)：765～776.

[2] 史忠生，王天琦，王建功，等.地震沉積學(xué)在不同地質(zhì)條件下砂體識(shí)別中的應(yīng)用——以松遼盆地西斜坡和長(zhǎng)垣地區(qū)為例[J].巖性油氣藏，2012，24(3):5～10.

[3] 陳樹民，沈加剛， 宋永忠，等.基于沉積模式的地震多屬性量化沉積微相解釋方法——以松遼盆地北部高臺(tái)子地區(qū)泉頭組三-四段為例[J].地質(zhì)科學(xué)，2009，44(2)：740～758.

[4] 陳偉，劉大錳，彭承文，等.大慶油田肇35 區(qū)塊葡萄花油層沉積微相分布演化規(guī)律及有利相帶預(yù)[J]． 現(xiàn)代地質(zhì)，2010，24( 6) ：1072～1079．

[5] 劉繼順，畢殿輝，姚一林，等.地震沉積學(xué)在杏樹崗油田扶余油層中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2011,11(11)：2569～2574.

[6]伍新和，林良彪，張璽華.地震波形分析技術(shù)在川西新場(chǎng)地區(qū)沉積微相研究中的應(yīng)用[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2013，40(4)：409～416.

[7]李雷濤，肖秋紅.地震波形分類技術(shù)在地震相分析中的應(yīng)用[J].天然氣技術(shù)，2010，4(5)：4～7.

[8]游瑜春，魏水建，郭華軍，等.地震相分析在碳酸鹽巖沉積相研究中的應(yīng)用——以川東北地區(qū)PG氣田為例[J].石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào))，2010，32(6)：248～251.