蘇里格氣田S158井區(qū)盒8段沉積相平面展布特征

葉 亮 葉 武 蔡 泉 邵曉州

（1.中國石油川慶鉆探工程公司長慶指揮部，陜西 西安 710021；2.昆明鋼鐵控股有限公司勘探公司，云南 安寧 650302；3.中國石油塔里木油田公司勘探開發(fā)研究院，新疆 庫爾勒 841000；4.中國石油長慶油田公司采油五廠，陜西 西安 710021）

0 引言

蘇里格氣田為一大型巖性圈閉氣藏，目前勘探開發(fā)效果不是十分理想，主要原因是蘇里格氣田上古生界為陸相沉積地層，砂體巖性、巖相及厚度變化大，儲(chǔ)層物性低，非均質(zhì)性強(qiáng)等特征［1-2］。S158井區(qū)主要產(chǎn)氣層盒8段的沉積相類型及特征一直倍受國內(nèi)外眾多研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者矚目與爭(zhēng)議，魏紅紅等（1999）認(rèn)為盒8段屬于三角洲沉積體系［3］；李文厚等（2002）、沈玉林等（2006）認(rèn)為盒8段為辮狀河—三角洲沉積體系［4-5］；尹志軍等（2006）認(rèn)為盒8段屬于辮狀河三角洲沉積體系［6］；何順利等（2005）、李杰等（2008）則認(rèn)為盒8段屬于辮狀河流沉積［7-8］；文華國等（2007）則認(rèn)為盒8段屬于辮狀河和曲流河環(huán)境［9］。筆者根據(jù)鉆井、測(cè)井及巖心分析資料，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造及沉積演化特征，對(duì)前人研究成果進(jìn)行比較，對(duì)沉積環(huán)境進(jìn)行深入研究后提出不同于前人的沉積相類型劃分方案，同時(shí)對(duì)沉積相平面圖的傳統(tǒng)編制方法進(jìn)行改進(jìn)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

蘇里格氣田位于長慶靖邊氣田西北部的蘇里格地區(qū)，區(qū)域構(gòu)造為鄂爾多斯盆地伊陜斜坡（圖1）。S158井區(qū)盒8段為蘇里格氣田上古生界主力產(chǎn)層，地層厚度約65～85 m，可劃分為盒8下亞段（盒8下2、盒8下1砂層組）和盒8上亞段（盒8上2、盒8上1砂層組）。盒8沉積早期，物源相當(dāng)豐富，形成盒8下亞段辮狀河三角洲平原沉積，晚期隨著北部內(nèi)蒙古陸抬升相對(duì)減弱，沉積物補(bǔ)給通量減小，河流進(jìn)積作用相應(yīng)減弱，河流類型轉(zhuǎn)變?yōu)楹?上亞段曲流河三角洲平原沉積［4，9-10］。

圖1 S158井區(qū)位置圖

2 沉積相標(biāo)志

2.1 巖性

盒8段泥巖多為雜色、灰綠色、灰色和棕色，砂巖以淺灰色和灰白色為主，且雜色、棕色泥巖往往與灰色、灰綠色泥巖呈互層，反映其沉積環(huán)境水位變化頻繁，水體常在氧化環(huán)境與還原環(huán)境之間變化。

2.2 巖石組分

2.3 粒度分布特征

薄片鑒定和粒度分析結(jié)果表明盒8段砂巖粒度總體較粗，以粗砂、中砂為主；概率累積曲線主要表現(xiàn)為兩段式，以跳躍搬運(yùn)段為主，跳躍次總體含量大于90%，懸浮段所占比例較少；三段式僅在個(gè)別樣品中可見。

2.4 結(jié)構(gòu)特征

盒8段砂巖顆粒磨圓中等，多呈次圓狀，分選中等，從磨圓度和分選性特征上顯示結(jié)構(gòu)成熟度一般，雜基含量較低，以顆粒支撐為主，以線狀和近鑲嵌狀接觸方式為主，偶見雜基支撐結(jié)構(gòu)。

2.5 沉積構(gòu)造

盒8段砂體底部常見大型底沖刷構(gòu)造，沖刷面起伏不平，其上可見石英礫石與泥礫組成的定向排列構(gòu)造。在含礫中粗砂巖、粗砂巖中槽狀交錯(cuò)層理、楔狀交錯(cuò)層理、塊狀層理非常發(fā)育，板狀交錯(cuò)層理、平行層理和粒序?qū)永泶沃?/p>

2.6 古生物標(biāo)志

盒8段動(dòng)物化石稀少，但在砂巖交錯(cuò)層理面上或泥巖中含有豐富的炭屑、植物莖干、植物葉片及其印模等化石。

2.7 測(cè)井相標(biāo)志

自然伽馬（GR）曲線已經(jīng)廣泛應(yīng)用于致密陸相碎屑巖砂體識(shí)別，GR值與泥質(zhì)含量的多少密切相關(guān)，不同沉積微相對(duì)應(yīng)不同的測(cè)井曲線。通過研究區(qū)沉積微相測(cè)井曲線特征，總結(jié)出不同沉積微相的測(cè)井曲線特征（圖2），并識(shí)別出10余種沉積微相的測(cè)井相。

3 沉積相特征

為了滿足S158井區(qū)水平井整體開發(fā)方案的需要，筆者在前人研究的基礎(chǔ)上，擬立更為精細(xì)的沉積亞相（微相）劃分方案（表1）。

3.1 主河道亞相

主河道亞相為河流沉積主體，盒8下亞段由河床滯留沉積、心灘、主河道充填砂體組成，盒8上亞段由河床滯留沉積、邊灘、主河道充填砂體組成。其微相特征如下。

社會(huì)與文化風(fēng)險(xiǎn)包括：宗教習(xí)俗差異、語言文化差異、管理差異、健康與安全環(huán)境等。海外投資相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)充分理解并尊重東道國當(dāng)?shù)亓?xí)俗與文化傳統(tǒng)，只有真正融入東道國才能避免沖突與風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。

1）河床滯留沉積。巖性主要以礫石等粗碎屑物質(zhì)為主，礫石成分復(fù)雜，形態(tài)多樣，分選磨圓差；常呈透鏡狀斷續(xù)分布于河床底部，與下伏地層具有明顯沖刷侵蝕面，發(fā)育底沖刷構(gòu)造及槽狀交錯(cuò)層理；GR曲線常為高幅齒化或微齒化箱形，底部一般為突變接觸方式。

2）心灘。盒8下亞段主河道主要由心灘砂體連續(xù)疊置而成，剖面上常呈透鏡狀產(chǎn)出，平面上砂體呈彎曲的短條帶狀或串珠狀分布。砂體厚度比邊灘大，心灘砂巖成分比邊灘復(fù)雜，以成熟度較低的中粗粒巖屑石英砂巖、石英砂巖、含礫及細(xì)礫巖屑砂巖和巖屑石英砂巖為主，粒度變化大，局部含細(xì)礫巖，在粒度分布上主要為跳躍總體和牽引總體組成；以發(fā)育槽狀、板狀交錯(cuò)層理、平行層理為主，底部常發(fā)育沖刷構(gòu)造，向上過渡為具大、中型槽狀和板狀交錯(cuò)層理的中粗粒砂巖；GR曲線呈高幅箱形或鐘形，曲線為弱齒化或齒化較嚴(yán)重，底部多為突變接觸。

表1 盒8段沉積亞相（微相）劃分表

3）邊灘。盒8上亞段普遍發(fā)育，剖面上呈板狀，平面上呈不規(guī)則塊狀。砂體厚度小于心灘，橫向上連續(xù)性較差。邊灘砂巖以成熟度較低的中粗粒巖屑砂巖、巖屑石英砂巖為主，粒度變化大，局部含有細(xì)礫巖，巖性與心灘相比較細(xì)，粒度分布由跳躍總體和懸浮總體組成，以發(fā)育槽狀、板狀和楔狀交錯(cuò)層理、平行層理為主；GR曲線呈高幅箱形或鐘形，曲線為弱齒化或齒化一般，其底部一般為突變接觸。

4）主河道充填砂體。主河道充填砂體沉積水動(dòng)力條件比心灘和邊灘稍弱，泥質(zhì)總體含量稍高于心灘和邊灘，常以砂體中泥質(zhì)薄夾層或以雜基增多形式出現(xiàn)。常分布于心灘或邊灘之內(nèi)、之側(cè)、之上或之下；在GR曲線上單個(gè)主河道充填砂體呈高幅箱形或鐘形，GR值略高于心灘和邊灘。

3.2 次河道亞相

次河道為三角洲平原上分流河道的一部分，位于河床中水流速度稍緩、水動(dòng)力條件稍弱的地帶，也稱河床滯流沉積。由次河道充填砂體、河道邊緣和廢棄河道組成。其微相特點(diǎn)如下：

1）廢棄河道。盒8上亞段相對(duì)較發(fā)育，出現(xiàn)在邊灘的上部，與邊灘砂體呈巖性、巖相突變關(guān)系，常年被水淹沒，在垂向剖面上，下部為正常河道充填砂巖，向上逐漸演變成廢棄河道的泥質(zhì)砂巖，GR曲線為帽形。

2）河道邊緣。為河道砂體與河道間泥兩者交界或交互處，呈單砂層尖滅時(shí)GR曲線呈低中幅指狀。呈多砂層逐漸尖滅時(shí)，包括兩種情況：當(dāng)互層砂巖具有向上變細(xì)特征時(shí)，GR曲線為圣誕樹形，其包絡(luò)曲線為鐘形；當(dāng)互層砂巖總體不具有向上變細(xì)特征時(shí)，GR曲線為梳狀，其包絡(luò)曲線近似箱形。

3）次河道充填砂體。次河道充填砂體中泥質(zhì)含量比主河道高，盒8下亞段中能形成一定的儲(chǔ)集砂體，而盒8上亞段則不能，常分布于主河道邊緣、心灘或邊灘砂體之間邊緣，GR曲線為中低幅圣誕樹形或鐘形。

3.3 堤岸、河漫亞相

河漫亞相比較發(fā)育，尤其是盒8上亞段，河漫灘廣泛發(fā)育，次為河漫湖泊，河漫沼澤基本不發(fā)育，盒8上亞段發(fā)育少量天然堤和決口扇微相。

1）河漫灘。以沉積粉砂巖為主，夾有泥巖，發(fā)育波狀層理、水平層理、干裂及雨痕，化石稀少，一般僅見植物碎片，GR曲線為幅度變化不大的低幅齒形。

2）河漫湖泊。為河漫灘上長期積水的低洼地帶，以接受洪水期漫流攜帶的泥質(zhì)沉積為主，主要為暗色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾炭質(zhì)頁巖，GR曲線為幅度變化不大的低幅齒形。

3）天然堤、決口扇。主要由細(xì)砂巖、粉砂巖組成，發(fā)育小型波狀交錯(cuò)層理、砂紋層理。天然堤多出現(xiàn)于邊灘上部，構(gòu)成向上逐漸變細(xì)的正旋回，GR曲線為鐘形的上半部，構(gòu)成曲流河的“頂層沉積”。決口扇砂體形態(tài)呈舌狀，向泛濫平原方向逐漸變薄并尖滅，GR曲線為低幅小鐘形或指狀、漏斗形。

4 沉積相展布特征

4.1 沉積相平面圖繪制方法

對(duì)沉積相平面圖傳統(tǒng)的編制方法作進(jìn)一步改進(jìn)，編制沉積相平面圖時(shí)綜合考慮以下3方面因素：

1）砂／地比值。砂體等厚圖反映河道位置及其邊界，由于不同層位砂體發(fā)育程度不同，所以不同層位劃分相區(qū)的砂／地比臨界值亦不同（表2）。

2）測(cè)井曲線。在砂地比不高的情況下，應(yīng)用GR曲線為主的測(cè)井相可以判定河道砂體發(fā)育是在層段上部、中部還是下部；同時(shí)通過對(duì)比鄰近井測(cè)井曲線，可以幫助判斷河道砂體的走向及連通性。

3）儲(chǔ)滲砂層的發(fā)育狀況。在本文中儲(chǔ)滲砂層的發(fā)育狀況是判斷主河道和次河道的重要標(biāo)志之一。研究區(qū)內(nèi)儲(chǔ)水層分布比較局限，儲(chǔ)滲砂層主要為有效砂層，由于不同層位的儲(chǔ)滲砂層發(fā)育程度不一樣，因此，不同層位主次河道儲(chǔ)滲砂層厚度臨界值亦不一致（表2）。

4.2 沉積相展布特征

結(jié)合剖面沉積相、地層等厚圖、砂體等厚圖等圖件綜合分析，并綜合考慮上述3方面因素，編繪S158井區(qū)盒8下2、盒8下1、盒8上2、盒8上1沉積相平面圖（圖3、4）。

表2 盒8段沉積相平面圖編制標(biāo)準(zhǔn)表

1）盒8下2、盒8下1為辮狀河三角洲平原沉積，主河道亞相最為發(fā)育，面積達(dá)一半以上，并發(fā)育大量心灘微相，尤其是西部和中部，次河道、河漫亞相相對(duì)欠發(fā)育，沉積相帶控制砂體展布，主河道亞相（心灘）發(fā)育區(qū)即為砂體發(fā)育區(qū)，主河道較寬，呈帶狀展布，自北向南發(fā)育約有3～4條主分流河道（圖3）。

2）盒8上2、盒8上1為曲流河三角洲平原沉積，河漫亞相最為發(fā)育，面積達(dá)一半以上，主河道、次河道亞相相對(duì)欠發(fā)育，并發(fā)育少量堤岸亞相，沉積相帶控制砂體展布，主河道亞相（邊灘）發(fā)育區(qū)即為砂體發(fā)育區(qū)，主河道較窄且彎曲，呈鞋帶狀展布，從北往南發(fā)育約有5～6條主分流河道（圖4）。

圖3 盒8下亞段沉積相平面圖

圖4 盒8上亞段沉積相平面圖

5 結(jié)論

1）盒8下亞段屬于辮狀河三角洲平原沉積，識(shí)別出主河道、次河道及河漫亞相和10余種微相；盒8上亞段屬于曲流河三角洲平原沉積，識(shí)別出主河道、次河道、堤岸及河漫亞相和10余種微相，剖面上具明顯的二元結(jié)構(gòu)。

2）綜合考慮砂／地比值、測(cè)井曲線、儲(chǔ)滲砂層發(fā)育狀況3方面因素，分別建立盒8上亞段、盒8下亞段沉積相平面圖編制標(biāo)準(zhǔn)并繪制沉積相平面圖。認(rèn)為最有利儲(chǔ)集砂體主要為不同時(shí)期沉積的高能河道中的心灘、邊灘疊置砂體，次為主河道充填砂體以及河床滯留沉積疊置砂體，河漫沉積對(duì)儲(chǔ)集砂體具有一定的分隔作用，砂體發(fā)育完全受沉積相帶展布控制。

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