蘇里格氣田S158井區盒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，儲層物性低，非均質性強等特征［1-2］。S158井區主要產氣層盒8段的沉積相類型及特征一直倍受國內外眾多研究機構和學者矚目與爭議，魏紅紅等（1999）認為盒8段屬于三角洲沉積體系［3］；李文厚等（2002）、沈玉林等（2006）認為盒8段為辮狀河—三角洲沉積體系［4-5］；尹志軍等（2006）認為盒8段屬于辮狀河三角洲沉積體系［6］；何順利等（2005）、李杰等（2008）則認為盒8段屬于辮狀河流沉積［7-8］；文華國等（2007）則認為盒8段屬于辮狀河和曲流河環境［9］。筆者根據鉆井、測井及巖心分析資料，結合區域構造及沉積演化特征，對前人研究成果進行比較，對沉積環境進行深入研究后提出不同于前人的沉積相類型劃分方案，同時對沉積相平面圖的傳統編制方法進行改進。

1 區域地質概況

蘇里格氣田位于長慶靖邊氣田西北部的蘇里格地區，區域構造為鄂爾多斯盆地伊陜斜坡（圖1）。S158井區盒8段為蘇里格氣田上古生界主力產層，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，晚期隨著北部內蒙古陸抬升相對減弱，沉積物補給通量減小，河流進積作用相應減弱，河流類型轉變為盒8上亞段曲流河三角洲平原沉積［4，9-10］。

圖1 S158井區位置圖

2 沉積相標志

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，反映其沉積環境水位變化頻繁，水體常在氧化環境與還原環境之間變化。

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為兩段式，以跳躍搬運段為主，跳躍次總體含量大于90%，懸浮段所占比例較少；三段式僅在個別樣品中可見。

2.4 結構特征

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構成熟度一般，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，偶見雜基支撐結構。

2.5 沉積構造

盒8段砂體底部常見大型底沖刷構造，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造。在含礫中粗砂巖、粗砂巖中槽狀交錯層理、楔狀交錯層理、塊狀層理非常發育，板狀交錯層理、平行層理和粒序層理次之。

2.6 古生物標志

盒8段動物化石稀少，但在砂巖交錯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 測井相標志

自然伽馬（GR）曲線已經廣泛應用于致密陸相碎屑巖砂體識別，GR值與泥質含量的多少密切相關，不同沉積微相對應不同的測井曲線。通過研究區沉積微相測井曲線特征，總結出不同沉積微相的測井曲線特征（圖2），并識別出10余種沉積微相的測井相。

3 沉積相特征

為了滿足S158井區水平井整體開發方案的需要，筆者在前人研究的基礎上，擬立更為精細的沉積亞相（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。

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1）河床滯留沉積。巖性主要以礫石等粗碎屑物質為主，礫石成分復雜，形態多樣，分選磨圓差；常呈透鏡狀斷續分布于河床底部，與下伏地層具有明顯沖刷侵蝕面，發育底沖刷構造及槽狀交錯層理；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疊置而成，剖面上常呈透鏡狀產出，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、含礫及細礫巖屑砂巖和巖屑石英砂巖為主，粒度變化大，局部含細礫巖，在粒度分布上主要為跳躍總體和牽引總體組成；以發育槽狀、板狀交錯層理、平行層理為主，底部常發育沖刷構造，向上過渡為具大、中型槽狀和板狀交錯層理的中粗粒砂巖；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上亞段普遍發育，剖面上呈板狀，平面上呈不規則塊狀。砂體厚度小于心灘，橫向上連續性較差。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，局部含有細礫巖，巖性與心灘相比較細，粒度分布由跳躍總體和懸浮總體組成，以發育槽狀、板狀和楔狀交錯層理、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力條件比心灘和邊灘稍弱，泥質總體含量稍高于心灘和邊灘，常以砂體中泥質薄夾層或以雜基增多形式出現。常分布于心灘或邊灘之內、之側、之上或之下；在GR曲線上單個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。其微相特點如下：

1）廢棄河道。盒8上亞段相對較發育，出現在邊灘的上部，與邊灘砂體呈巖性、巖相突變關系，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GR曲線呈低中幅指狀。呈多砂層逐漸尖滅時，包括兩種情況：當互層砂巖具有向上變細特征時，GR曲線為圣誕樹形，其包絡曲線為鐘形；當互層砂巖總體不具有向上變細特征時，GR曲線為梳狀，其包絡曲線近似箱形。

3）次河道充填砂體。次河道充填砂體中泥質含量比主河道高，盒8下亞段中能形成一定的儲集砂體，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

河漫亞相比較發育，尤其是盒8上亞段，河漫灘廣泛發育，次為河漫湖泊，河漫沼澤基本不發育，盒8上亞段發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沉積為主，主要為暗色泥巖、粉砂質泥巖夾炭質頁巖，GR曲線為幅度變化不大的低幅齒形。

3）天然堤、決口扇。主要由細砂巖、粉砂巖組成，發育小型波狀交錯層理、砂紋層理。天然堤多出現于邊灘上部，構成向上逐漸變細的正旋回，GR曲線為鐘形的上半部，構成曲流河的“頂層沉積”。決口扇砂體形態呈舌狀，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

對沉積相平面圖傳統的編制方法作進一步改進，編制沉積相平面圖時綜合考慮以下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育程度不同，所以不同層位劃分相區的砂／地比臨界值亦不同（表2）。

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

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

4.2 沉積相展布特征

結合剖面沉積相、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準表

1）盒8下2、盒8下1為辮狀河三角洲平原沉積，主河道亞相最為發育，面積達一半以上，并發育大量心灘微相，尤其是西部和中部，次河道、河漫亞相相對欠發育，沉積相帶控制砂體展布，主河道亞相（心灘）發育區即為砂體發育區，主河道較寬，呈帶狀展布，自北向南發育約有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，河漫亞相最為發育，面積達一半以上，主河道、次河道亞相相對欠發育，并發育少量堤岸亞相，沉積相帶控制砂體展布，主河道亞相（邊灘）發育區即為砂體發育區，主河道較窄且彎曲，呈鞋帶狀展布，從北往南發育約有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 結論

1）盒8下亞段屬于辮狀河三角洲平原沉積，識別出主河道、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構。

2）綜合考慮砂／地比值、測井曲線、儲滲砂層發育狀況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準并繪制沉積相平面圖。認為最有利儲集砂體主要為不同時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，河漫沉積對儲集砂體具有一定的分隔作用，砂體發育完全受沉積相帶展布控制。

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