紅河油田長81儲層沉積相研究
——以紅河油田1057井為例

王豆豆，梅秋勇，陳彩玲，李南焜，崔宇詩

（西南石油大學地球科學與技術學院，四川成都610500）

紅河油田長81儲層沉積相研究
——以紅河油田1057井為例

王豆豆*，梅秋勇，陳彩玲，李南焜，崔宇詩

（西南石油大學地球科學與技術學院，四川成都610500）

主要通過對紅河油田長81儲層取芯的薄片觀察、巖石構造分析，判斷出該研究區的古沉積環境和沉積特點。結合測井解釋曲線，建立有關沉積微相測井相模型，建立有關沉積相微相測井響應閥值參數與沉積相評判標準。配合該工區的油氣分布規律和控制因素，得到該研究井沉積微相縱向分布規律。為加快該區石油資源的勘探開發和增儲上產提供依據。

沉積相；環境參數；相標志；測井相；閥值

1 概述

紅河油田位于鄂爾多斯盆地的西南方向，甘肅省鎮原、崇信和涇川等三縣交界處，屬黃土塬地貌，紅河經油田西南側向東南流去，地形大致呈由紅河谷向東北抬高的趨勢，高差約300m，平均海拔1200m。1057井地理位置位于甘肅省涇川縣玉都鎮尹家洼行政村南頭組，構造位置位于鄂爾多斯盆地天環坳陷南端，完鉆層位為延長組長81段，1057井完鉆井深2315.00m，本井共解釋層位30層，細分為33小層，其中延長組長81段解釋油層2層，總的視厚度為6.00m，出油比較差的油層有3層，累計視厚度為5.20m，裂隙含油層2層，累計視厚度3.30m，裂隙油層1層，視厚度5.80m；在該研究工區長81段解釋油水同層5層，累計視厚度為9.90m。在紅河油田這一區塊前人已經做了很多的研究工作，故本文將從研究沉積相的劃分標志、測井相和單井相入手，建立該地區的沉積相沉積規律，為該工區的勘探和開發提供指導。

2 沉積相標志

所謂的相標志也就是相標記是可以反映沉積環境的參數和沉積過程當中的各類特點，按照人們現階段的科研水平，把沉積相標記總結為以下幾點：巖石學標志（原生的成巖標志，如成分、構造等）、古生物標志（生物只有在一定的環境下生存）、地球化學標志（同位素、有機化學等）、另有測井相反應等。我們根據相標志進行判斷沉積相時不可能一種或兩種相標志進行研究，因為具有相同層理類型及粒度概率累積曲線的巖相可以出現于不同的微相之中，在這種情況下我們就要依靠微相配置、相組合、測井曲線響應特征等綜合考慮。

2.1 巖性

我們通過對紅河油田1057井30多張的薄片觀察分析發現在該研究內長81儲層的巖性主要為泥巖、粉砂巖和細砂巖少見中砂巖，同時發現在該研究內長81儲層砂巖類型主要為長石巖屑砂巖和長石質巖屑砂巖,有少量的巖屑砂巖，如圖1所示。在該工區長81儲層中長石主要是鉀長石和斜長石,含量基本相等,平均在12%左右。

在碎屑巖中巖性主要是由其所含的造巖礦物所決定的。灰色和黑色主要是因為巖石中存在有機質或分散的硫化鐵，如果沉積巖中出現這樣的顏色則一般情況下反映的此沉積巖是在非氧化的環境下形成的。紅、棕、黃色則主要是因為沉積巖中存在有Fe3+，如果這些顏色是自聲色則說明沉積巖在強氧化性的環境下形成的。綠色大多數是因為含有低價鐵的礦物少數是因為含有銅的化合物所引起的（如孔雀石），主要反映的是弱氧化沉積環境。根據長81儲層取出的巖芯來看該層段的巖層主要為淺灰色，部分層段因為含油而呈現黑褐色。

2.2 沉積構造

2.2.1 流動構造

所謂的流動構造就是指在沉積物進行搬運、沉積固結成巖的過程中，由于搬運介質的流動而形成在表面或者內部的構造。通過研究發現，在該工區內長81儲層的流動構造主要有下列幾種：

（1）平行層理。平行層里主要是由相互平行或又幾乎水平的紋層狀砂組成，紋層的厚度超過1mm，常出現在激流和高能環境中，如三角洲前緣水下河道及河口壩砂巖中快速堆積等沉積環境，在該研究區中常見。

（2）交錯層理。交錯層理又稱斜層理在層系的內部有一組傾斜的細層（前積層）與層面或層系界面相交。在該研究區中發現的單層厚一般比較薄,層系厚度不超過3cm,主要在粉砂巖中有所發現。此種構造主要是在水動力條件比較弱的環境中形成，如三角洲前緣的水下天然堤、水下決口扇等沉積環境。

選擇2017年5月—2018年5月我院急診科30名護理人員作為研究組，年齡21～50歲，平均年齡（28.5±3.3）歲；其中主管護師5名、護師11名、護士14名；工作時間為2～25年，平均工作時間（6.5±2.8）年。選擇2016年4月—2017年4月我院急診科30名護理人員作為對照組，年齡20～49歲，平均年齡（27.5±3.5）歲；其中主管護師5名、護師11名、護士14名；工作時間為2～25年，平均工作時間（6.3±2.5）年。兩組在年齡、年齡、職稱與工作時間對比，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

（3）水平層理。水平層理主要產于泥巖和粉砂巖中紋層水平，在該研究區常見到的紋層呈直線狀平行于層面，常出現在比較穩定的水動力環境中，如海、湖深水地帶、廢棄河道、水下分流間灣、沼澤等沉積環境。

（4）塊狀層理。塊狀層理又稱均質層理，層理內部的物質組分均勻無差異，層內細層分布不明顯，一般是由重力流來不及分異快速堆積而成，如三角洲前緣的水下分流河道、河口砂壩和水下分流間灣等沉積環境。

（5）韻律層理。韻律層理是由層與層間平行或近于平行的，在成分、結構與顏色方面不同的薄層做有規律重復出現組成的。這種韻律出現的原因主要是物質搬運或產生方式有規律地發生變化造成的。這種變化可以是短期的也可以是長期的，如潮汐、季節性變化等，并且常出現在穩定的沉積環境中，如水下分流間灣、水下天然堤等。

（6）透鏡狀層理。透鏡狀層理它是在水流和波浪作用影響較弱，而停滯水作用的影響占主要作用，砂的供應不足，泥質的沉積比砂的沉積更為有利。透鏡狀層理的特點是砂質沉積物呈透鏡體被包在泥質沉積物中。該種層理常常形成于三角洲前緣水下決口扇沉積環境。

2.2.2 同生變形構造

同生變形構造是指沉積物在沉積后固結成巖之前，由于孔隙中含水的變化所引起的沉積構造的變化，主要受顆粒的粘度、滲透性和沉積速率的控制。在本次研究的工區中長81儲層出現的同生變形構造主要有火焰構造、滑塌構造和包卷層理，這3種同生變形構造多出現在三角洲前緣環境中，在本工區也能看得到。

2.2.3 生物成因構造

生物成因構造是指除了生物的死亡、埋藏和保存留下的化石之外還有生物在沉積物表層或者內部活動時所對沉積物的構造影響保留下來的活動的遺跡等。在本工區中我們常見到生物構造是生物擾動構造和潛穴。

3 測井相

3.1 測井相的特征

測井相是表征沉積物特征，并據此辨別沉積相的一組測井響應。測井相的特點是與沉積相相對應的，不同的巖性、物性、電性和含油氣性在測井曲線上有不同的反映。但測井曲線是沉積相的間接反映，因此但兩者之間并不是嚴格上的一一對應關系。通過分析不同種類測井曲線的單層及其組合形態、幅度、頂底接觸關系、光滑程度、齒中線等基本要素，可以幫助我們劃分巖性掌握該研究區的巖性垂向變化，是研究沉積微相極為重要的標志。在實際的工作中一般是自然電位和自然伽馬曲線交叉使用進行測井相分析，典型的自然電位和自然伽馬測井曲線形態主要有鐘形曲線、漏斗形曲線、箱形曲線和齒形曲線，如表1所示。

通過對該研究區內大量的測井曲線進行研究分析發現，自然伽馬測井曲線對泥巖和砂巖的總體相應響應較好,可以用來作為泥質含量大小的一種指示。紅河油田泥巖、頁巖具有較高的自然伽馬,砂巖具有相對較低的自然伽馬,粉砂巖介于泥巖與砂巖之間。自然伽馬曲線在本工區內長81儲層多為鐘形曲線和箱形曲線。

最后我們綜合應用自然伽馬和自然電位曲線的形態結合電阻率曲線進行分析，在研究區內識別出了長81儲層三角洲前緣亞相及河口壩、水下天然堤、水下分流河道、分流間彎沉積微相。

表1 典型的自然電位和自然伽馬測井曲線形態

3.2 單井相的分析

我們通過對紅河油田1057井30多張的薄片觀察發現有以下幾個特點：

（1）粒度總體較細，以細砂為主，中砂次之，粒徑介于0.136～0.274mm；

（2）巖石顆粒分選總體較差，以中等為主；

（3）巖石顆粒的磨圓度總體中等，以次棱為主，棱角和次棱—次圓次之；

（4）支撐類型大多為顆粒支撐，極個別為雜基支撐；

（5）接觸關系以線接觸最為常見，點接觸次之，也見點—線接觸以及線—凹凸接觸；

（6）膠結類型以接觸式膠結為主，壓嵌式膠結次之，少量連晶式膠結，個別孔隙式膠結及基底式膠結。石英含量介于47%～54%，長石含量介于6%～24%，巖屑含量介于13%～25%。

對紅河油田1057井的測井曲線進行分析將其主要劃分為以下2段：

從2337～2239m巖性為淺灰色粉砂巖,自然伽馬曲線幅度變化較大，值為93～120API，均值為106.2API；自然電位曲線呈負異常，反映儲層巖性不均勻，具有一定滲透性。聲波時差曲線值相對較高，均值為220.7μs/m，反映地層孔隙較發育。深感應電阻率值為31.9Ω·m，表明地層具有含油性,為水下天然堤沉積,表2為該段沉積相的各類測井曲線的響應值范圍。

從2251.30～2255.70m為淺灰色細砂巖,自然伽馬曲線有起伏變化，均值為78.8API，表明巖性較純；自然電位具有負異常顯示，表明地層具有滲透性；聲波時差值為247.4μs/m，在整套砂體中物性最好；雙感應曲線重合，受孔隙性變好影響，該段的下部電阻率數值降低，深感應電阻率值為為14.3～16.9Ω·m，均值為15.2Ω·m,其為水下分流河道沉積,表3為該段沉積相的各類測井曲線的響應值范圍。

表2 水下天然堤測井響應值

表3 水下分流河道測井響應值

3.3 單井沉積微相解釋與規律

根據文獻與測井資料分析，將測井曲線進行解釋，得到沉積相圖并劃分優勢沉積微相，做出紅河1057井單井沉積柱狀圖，如圖2所示。

圖2 紅河1057井單井沉積柱狀圖

根據對上圖分析，紅河1057井長81下部主要發育水下分流河道沉積微相，向上水下河道逐漸遷移，開始發育水下天然堤。該段中部沉積微相過渡到發育水下分流河道間灣。該段上部，隨著水下河道遷移，繼續沉積發育水下分流河道。在此大環境中，湖水上漲，于是在該井長7段沉積為半深湖相。

4 結論與認識

（1）綜合各方面的成果確定了紅河油田長81儲層的沉積亞相是三角洲前緣亞相，可進一步劃分為水下分支河道、水下天然提、水下分流間灣、河口砂壩等4種沉積微相。

（2）綜合單井沉積柱狀圖，結合相關資料，得到紅河1057井長81段沉積微相縱向分布規律，主要為水下河道遷移的過程。

（3）通過對測井曲線的分析，水下天然堤沉積微相的GR值比較高在93～120API之間，SP值相對較高在86～89mV之間；水下分流河道的GR值和SP值相比較水下天然堤的測井響應要低一點，GR值介于71～91API之間，SP值介于80～87mV之間。通過統計不同沉積微相的變化明顯的測井曲線響應值，為該區其它井利用測井曲線自動識別沉積微相提供了判定閥值。

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TE122

A

1004-5716(2015)09-0045-05

2014-10-07

2014-10-10

構造與油氣資源教育部重點實驗基金（TPR-3013-16）聚類分析校級重點項目（紅河油田長8儲層成巖相識別研究KSZ13033）資助。

王豆豆（1993-），男（漢族），河南周口人，西南石油大學在讀本科生，研究方向：勘查技術與工程物探。