別旭偉，程大勇，許賽男

聶玲玲，李浩 (中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司，天津 300459)

1 研究區(qū)概況

N油田位于渤海海域渤中凹陷北部石臼坨凸起西南端，南堡凹陷東北緣。該油田鉆井揭示從上至下依次發(fā)育更新世平原組、上新世明化鎮(zhèn)組、中新世館陶組和古生界基底，其中館陶組和明化鎮(zhèn)組下段為主力含油層系。中新世館陶組沉積時(shí)期，渤海海域進(jìn)入以均勻熱沉降為主的凹陷演化階段[1]，形成以河流平原相為特征的沉積組合。目前，學(xué)者對(duì)渤海海域館陶組沉積類型存在3種觀點(diǎn)：砂巖含量較高的“富砂型”地層發(fā)育辮狀河沉積[1，2]，砂巖含量較低的“貧砂型”地層發(fā)育曲流河[3，4]或淺水三角洲沉積[5，6]。

2 沉積微相類型劃分

2.1 沉積相標(biāo)志

2.1.1 巖性

N油田館陶組巖心顯示，自下而上巖石組合由含礫砂巖、砂巖過渡到細(xì)粒泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥巖，粒度呈現(xiàn)向上逐漸變細(xì)的正粒序，為典型河道沉積特征(見圖1)。粗碎屑沉積物成分主要為灰綠色含礫中砂巖，細(xì)碎屑沉積物以灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥質(zhì)粉砂巖為主。碎屑成分以石英、長(zhǎng)石、巖屑為主，石英體積分?jǐn)?shù)為38.0%～53.5%(平均43.7%)，長(zhǎng)石體積分?jǐn)?shù)為26.0%～41.0%(平均為32.2%)，碎屑、巖屑體積分?jǐn)?shù)為13.0%～25.5%(平均18.0%)。

圖1 N油田館陶組巖心照片

2.1.2 巖石結(jié)構(gòu)特征

粒度分析結(jié)果表明，館陶組砂巖粒度中值為0.31～0.41mm，儲(chǔ)層碎屑顆粒以中砂及粗砂級(jí)為主，表明沉積時(shí)期水動(dòng)力較強(qiáng)；顆粒分選系數(shù)為2.32～3.90(平均3.04)，巖石分選較差。砂巖顆粒成分復(fù)雜、分選差、磨圓差，顆粒多呈棱角狀-次棱角狀(見圖2)，結(jié)構(gòu)成熟度低，沉積物具有近源、快速、較高能的沉積特征。

圖2 N油田館陶組巖石結(jié)構(gòu)鏡下照片(A11井，鑄體薄片，1090.6m)

2.1.3 粒度分析

由于搬運(yùn)介質(zhì)水動(dòng)力條件、沉積時(shí)流體性質(zhì)以及自然地理?xiàng)l件不同，導(dǎo)致碎屑巖沉積物被搬運(yùn)和沉積方式的差異，在概率累計(jì)頻率曲線上均會(huì)有所反映。根據(jù)巖樣分析結(jié)果，研究區(qū)內(nèi)沉積物粒度概率累計(jì)頻率曲線主要為一跳一懸加過渡式(見圖3)，牽引總體占50%～70%，粒度φ值為0～2.0，傾斜角大于70°；跳躍總體不發(fā)育，斜率較低，與牽引總體交切點(diǎn)φ值為1.5～2.2，與懸浮總體交切點(diǎn)φ值為8.2～8.7；懸移總體低于10%，具較典型的辮狀河心灘沉積特點(diǎn)[7]。

2.1.4 沉積構(gòu)造

巖心觀察表明，館陶組砂體沉積構(gòu)造具有“數(shù)量較多，類型單一”的特點(diǎn)，類型主要包括槽狀交錯(cuò)層理、板狀交錯(cuò)層理及塊狀層理(見圖4)。大型槽狀及板狀交錯(cuò)層理廣泛發(fā)育表明沉積時(shí)期水動(dòng)力較強(qiáng)，塊狀層理反映快速卸載沉積，物源供給豐富。

圖3 N油田不同深度巖心樣品粒度概率累計(jì)頻率(A11井) 圖4 N油田館陶組儲(chǔ)層沉積構(gòu)造類型(A11井)

圖5 A11井館陶組取心段沉積序列

圖6 A11井單井相圖

2.1.5 沉積序列

巖心分析表明，儲(chǔ)層單一旋回砂體厚度多為2～6m，旋回內(nèi)部多發(fā)育粗粒的砂質(zhì)沉積，細(xì)粒沉積不發(fā)育，二元結(jié)構(gòu)不明顯。旋回之間砂體呈沖刷接觸，可見明顯的沖刷面(見圖5)。

綜合上述特征，表明N油田新近系館陶組為近源高坡降辮狀河沉積，為高能、快速、河床頻繁遷移變化的沉積環(huán)境。

2.2 沉積微相特征

單井沉積相分析表明，N油田館陶組辮狀河相可進(jìn)一步劃分為底部滯留、心灘、辮狀河道及泛濫平原等微相類型(見圖6)。

2.2.1 底部滯留

位于辮狀河層序的底部，與下伏泥巖間發(fā)育沖刷面。巖性為灰色、淺灰色含礫砂巖或粗砂巖，厚度為1～2m不等。測(cè)井特征表現(xiàn)為自然伽馬曲線底部樣式多呈突變狀，曲線形態(tài)為高幅箱形或齒化箱形。

2.2.2 心灘

是辮狀河沉積中最主要的微相類型，由淺灰色-灰色含礫中砂巖和中-細(xì)砂巖組成，厚度4～8m不等，發(fā)育大型槽狀交錯(cuò)層理、板狀交錯(cuò)層理。由于辮狀河水動(dòng)力較強(qiáng)，河道側(cè)向遷移頻繁，造成心灘之間彼此互相切割重疊，其測(cè)井曲線形態(tài)為高幅箱形。

2.2.3 辮狀河道

巖性較細(xì)，底部多為淺灰色中細(xì)砂巖，向上變?yōu)榉凵皫r，砂體厚度多為2 ～3m。垂向上多發(fā)育于沉積旋回中上部，心灘沉積之上，測(cè)井曲線形態(tài)為鐘形。

2.2.4 泛濫平原

發(fā)育于辮狀河道間，為洪水期河水漫出河道而形成。沉積物主要為紅褐色或灰綠色的泥巖及粉砂質(zhì)泥巖，通常發(fā)育在河道沉積頂部，厚度較薄(1～5m)，自然電位及自然伽馬曲線多呈平直狀。

3 沉積微相展布特征

3.1 地震相特征

辮狀河沉積快速擺動(dòng)導(dǎo)致多個(gè)成因砂體在垂向及側(cè)向上相互連通，形成廣泛分布的厚砂巖，砂體表面看似均質(zhì)，但鉆井結(jié)果卻表明儲(chǔ)層內(nèi)部具有復(fù)雜的非均質(zhì)性。為精細(xì)刻畫儲(chǔ)層平面展布特征，在單井沉積相分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合地震沉積學(xué)方法，利用等時(shí)切片及地震屬性優(yōu)選技術(shù)，明確了研究區(qū)館陶組沉積時(shí)期儲(chǔ)層平面展布特征。

針對(duì)研究區(qū)開發(fā)井鉆遇不同沉積微相、儲(chǔ)層縱向上差異顯著的特點(diǎn)，首先依據(jù)單井沉積相認(rèn)識(shí)對(duì)地震相進(jìn)行標(biāo)定，結(jié)果顯示同相軸強(qiáng)波谷、低頻及強(qiáng)連續(xù)部位多發(fā)育厚層的心灘或心灘與辮狀河道砂體復(fù)合體，以A31W井為典型代表；弱波峰、高頻及弱連續(xù)反射結(jié)構(gòu)則多為泛濫平原與辮狀河道成因的砂泥巖薄互層沉積，以A20S井為典型代表(見表1、圖7)。

表1 N油田館陶組儲(chǔ)層地震相特征

3.2 沉積微相展布特征

參考地震屬性平面分布特征，對(duì)N油田館陶組沉積微相平面展布進(jìn)行了研究(見圖8)。從圖8可以看出，心灘砂體由北向南大面積分布，呈菱形狀；辮狀河道砂體發(fā)育于心灘砂體間，將心灘砂體切割，使之復(fù)雜化；局部地區(qū)發(fā)育泛濫平原沉積，主要分布于工區(qū)的北東及南西。

圖7 N油田館陶組地震相特征 圖8 N油田館陶組沉積微相圖

4 結(jié)論

1)渤海海域“貧砂型”館陶組發(fā)育近源、快速、高能辮狀河沉積，進(jìn)一步細(xì)分為底部滯留、心灘、辮狀河道及泛濫平原等微相類型。

2)沉積微相中的辮狀河道主要沿北東-南西向展布，砂體以菱形心灘沉積為主，被辮狀河道切割復(fù)雜化。