曲流河廢棄河道的識別方法研究
——以大港油田港西一區明小層為例

蔣正軍，董桂玉，高蓮鳳，馬文靜，冷春鵬，李　坤，李宗峰，常永杰，付海豐

（1.華北理工大學礦業工程學院，河北唐山063009；2.天津方聯科技發展有限公司，天津300280）

曲流河廢棄河道的識別方法研究

蔣正軍*1，董桂玉1，高蓮鳳1，馬文靜2，冷春鵬1，李坤1，李宗峰1，常永杰1，付海豐1

（1.華北理工大學礦業工程學院，河北唐山063009；2.天津方聯科技發展有限公司，天津300280）

河流相儲層的廢棄河道微相，在側向上對流體起隔擋作用，因此正確識別廢棄河道對于進一步分析儲層內部構型以及改善油田開發效果具有很大的現實意義。以大港油田港西一區明Ⅱ17小層為例，首先進行沉積微相研究，確定復合曲流帶的分布范圍；然后在復合曲流帶內確定單一河道邊界；其次在單一河道劃分的基礎上，結合廢棄（末期）的鑒別標志和沉積微相特征，依據高彎曲河道砂體沉積規律，確定廢棄河道和末期河道的發育位置。識別廢棄河道并進行精細刻畫不僅對儲層非均質性研究和剩余油分析具有重要意義，還對后期開發方案編制具有實際指導意義。

曲流河；廢棄河道；單一河道；末期河道；港西一區

1　沉積微相特征及識別

曲流河各個微相之間，無論是空間排布、發育規模還是成因上都存在著緊密的聯系，所以為了識別廢棄河道，有必要對曲流河的微相進行精細劃分，以提高廢棄河道識別的準確性［7］。研究區曲流河主要發育河床滯留沉積、點砂壩（邊灘）、天然堤、決口扇和河漫灘等微相，其中在部分地區由于河流迅速側向遷移，天然堤發育不良，洪水泛濫可形成廣闊平坦的河漫沉積區，沉積物不僅有泥質，還有部分砂質沉積，此時堤岸亞相和河漫亞相已無區別，各沉積微相特征分別如下：板狀交錯層理、板狀+槽狀交錯層理、槽狀交錯層理、平行層理、波狀交錯層理等。

2　單一河道識別

單一河道是在平原上一條新的單一的河道的形成，經過發展、側蝕沉積、廢棄，直到在新的區域產生新的河道開始另外一期河道的演化，而老的河道廢棄。一般河道砂體是由一條或者多條單一河道組合而成，對于復合河道內部的單河道，可以是同期，也可以是不同期。同期次是指2條或者多條單一河道在同一時期內在不同的區域同時發育的河道，不同期是指同一層內的河道砂體由不同時期發育的河道在縱向疊置和平面拼合而成。不同成因砂體在巖性、電性平面和剖面幾何形態上都有所差異，因此利用密井網條件下豐富的井資料結合高彎度曲流河河流演化的特點、各井點的曲線形態以及空間上的組合特點，綜合識別出單一河道［1］。單河道邊界的識別是識別單河道的關鍵，在識別河道帶的基礎上確定4種單一河道邊界的識別標志［8］：①不連續河間砂體的出現代表著2條不同河道的邊界；②河道砂體頂面存在層位差也說明了是不同期次的河道；③河道砂體的厚度差異表明是不同水動力條件下的河道沉積；④廢棄河道沉積物是單一河道砂體邊界的重要標志。

（1）不連續河間砂體或河間泥質沉積。不連續河間砂體的出現很可能就代表2條不同單一河道的邊界。一般來講，大面積連片分布的復合河道砂體是多條河道側向拼合的結果，但2條河道之間總要出現分叉，河道改道過程中往往留下河間沉積物的蹤跡，沿河道縱向上不連續分布的河間砂體（河間泥或溢岸沉積）正是不同單一河道分界的標志（圖1）。

（2）曲線形態差異。不同河道由于受到沉積古底形的影響，具有不同的沉積物攜帶能力，造成不同河道的測井曲線響應特征必然有一定的差別，不同的曲線形態可以作為單河道劃分的標志（圖2a）。

圖1　港西一區一明Ⅱ-7-1單河道劃分標志（河道間沉積）

圖2　港西一區一明Ⅱ-7-1單河道劃分標志（曲線形態差異+廢棄河道+砂厚差異）

（3）廢棄河道。在曲流帶內部，廢棄河道代表一個點壩發育的結束，而最后一期次廢棄河道代表一期河流沉積作用的改道。因此廢棄河道沉積物是單一河道砂體邊界的重要標志（圖2b）。

（4）河道砂體的厚度差異。由于不同河道分流能力受到多種因素的影響，不同河道砂體而必然會出現差異，由此造成沉積砂體的厚度上的差異，如果這種差異性的邊界可以在較大范圍內追溯，很可能就是不同河道單元的指示（圖3c）。

3　廢棄河道識別

3.1廢棄河道類型

根據廢棄河道的平面形態及分布特征可將廢棄河道組合分成2大類，一類是單水流作用形成的廢棄河道，包括串溝取直型、頸項截直型、決口改道型；另一類是多水流作用形成的廢棄河道，如串流改道型廢棄河道［2］。根據沉積剖面特征廢棄河道可分為漸棄型和突棄型2種［3］。

3.2廢棄河道識別方法

目前，利用電性關系識別廢棄河道的方法應用較為廣泛，但存在多解性［8］。一方面廢棄河道上部的泥巖段（細粒沉積）無論巖性、構造還是電測特征均與泛濫平原、天然堤以及決口扇相似，這就給廢棄（末期）河道的準確識別造成了困難；另一方面廢棄河道在平面上多呈孤立的彎月狀，也有彎曲帶狀，其橫、縱剖面上的延續性均有限，即便是連續彎曲帶狀的末期河道，其平行河流水流方向的縱剖面也不連續，所以識別廢棄河道對井網密度要求較高［4］。為了提高廢棄（末期）河道識別的準確性，需要結合相控思想，綜合多種識別方法，多角度切入，動靜態資料相互驗證。

3.2.1測井相識別廢棄河道

廢棄河道底部發育與點壩類似滯留沉積和砂體（粗粒沉積），上部為標志性泥巖段（細粒沉積），電測特征表現為底部呈箱型或鐘型，上部為微齒狀或平直線型。整體形態上由于廢棄河道類型分為漸棄型和突棄型，導致其測井相有所不同（圖3）。

3.2.2砂頂相對深度法識別廢棄河道

圖3　廢棄河道測井相類型

砂頂相對深度法是近年來地下河廢棄河道快速識別的常用方法。砂頂相對深度即構造頂面與小層內河道砂頂之間的距離，也可以視作構造頂面與小層內河道砂頂之間泥巖（細粒沉積）厚度。按單層頂面拉平后，可確認砂頂相對深度大小，砂頂相對深度法理論模型如圖4，同一小層內，點壩砂體厚度大，相對的砂頂上部的泥巖（細粒沉積）就薄，廢棄河道底部沉積與相鄰點壩沉積相同且深度大體一致，但厚度明顯薄于相鄰點壩砂體，上部的泥巖（細粒沉積）段明顯厚。這就造成廢棄河道砂體砂頂相對深度較兩側點壩砂體大［5］。利用砂頂相對深度法識別廢棄河道時，砂頂應為厚層點壩沉積砂體的頂，對于點壩砂頂上部的薄層粉砂或細砂不應考慮在內。

3.2.3砂厚差異法識別廢棄河道

主河道沉積以點壩砂體為主，砂體厚度大，廢棄河道只有底部和下部發育與主河道類似的點壩砂體，其上部為廢棄河道標志性的細粒沉積段。因此，廢棄河道發育區砂體厚度明顯薄于兩側點壩砂體，在剖面上呈明顯的“高低高”形態。通過這一特征，在研究區內判斷出多處廢棄河道或末期河道。對于港西一區一明小層，西47-4-5井和西46-5-2井處砂巖厚度明顯高于處于2井之間的西46-5井，綜合考慮沉積相模式認為西46-5井處發育廢棄河道（圖5）。

圖4　砂頂相對深度法識別廢棄河道理論模型

圖5　廢棄河道砂巖厚度特征

3.3末期河道識別

由于當新的河道形成后，水流發生改道，原來的老河道逐漸失去了作為水流通行路徑的作用，形成靜水環境，河道水動力較弱，細粒懸浮物質逐漸沉積，以泥質沉積物為主，在曲線上形態與廢棄河道相似，當整條河道被充填后，在平面上河道內砂體厚度應該為一條相對連續的可追蹤的砂體減薄區域，可以綜合剖面圖和砂體等厚圖來確定末期河道。嚴格來說末期河道還屬于廢棄河道，不是真正的末期河道，只不過在研究區內表現為整體完全廢棄而標志著該次河道事件的階段性終結。末期河道比狹義的廢棄河道在廢棄時間上稍晚［6］。綜合前人關于末期河道的研究成果，在河道砂體發育區域識別末期河道最有效的方法是基于沉積微相平面展布圖和砂巖厚度等值線圖，借助剖面測井相及組合、“厚—薄—厚”的砂體平面發育特征和砂頂相對深度法綜合判別。

圖6　港西開發區一區一明Ⅱ-7-1沉積相分布圖

4　結論

（1）研究摸索出一套密井網條件下基于測井資料有效識別廢棄（末期）河道的研究思路：基于密井網測井資料，以現代曲流河沉積模式為指導，在充分分析各類型廢棄河道特征的基礎上，綜合測井相識別法、砂頂相對深度法、砂厚差異法（“厚—薄—厚”）和亞、微相組合模式預測法等多種方法，多角度切入、相互驗證，最后識別出廢棄（末期）河道。

（3）在密井網條件下識別廢棄（末期）河道的方法取得良好的效果，為下一步對點壩內部結構精細刻畫起到鋪墊作用，本文在平面上進行識別研究，有待更深的從三維角度進行更精確的研究。

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TD82.72

A

1004-5716（2016）09-0174-05

2015-10-20

2015-10-29

河北省自然科學基金（D2013209045）；項目《港西一區一、三斷塊儲層構型刻畫與潛力分布定量描述》（DGYT-2014-JSFW）。

蔣正軍（1990-），男（漢族），云南曲靖人，華北理工大學地質工程專業在讀碩士研究生，研究方向：沉積地質與沉積礦產。