鄂爾多斯盆地瓦窯堡油區(qū)長21段儲層沉積相特征研究

彭淵哲

(陜西礦業(yè)開發(fā)工貿(mào)有限公司，陜西 西安 710054)

含油氣儲層的分布受研究區(qū)沉積構(gòu)造的控制已經(jīng)得到研究者的共識[1-3]。河流主河道處容易形成一些砂體較厚的沉積，砂體自身的沉積特性加上后期穩(wěn)定的構(gòu)造和圈閉成藏條件，將為油氣的賦存提供有利的儲集空間。油氣田勘探開發(fā)過程中對含油氣儲層的沉積相特征開展細(xì)致的研究是十分重要的工作。儲層沉積相特征直接決定了巖石物理性質(zhì)、含油性和微觀地質(zhì)特征，同時沉積相在有利區(qū)甜點(diǎn)預(yù)測中有著十分關(guān)鍵的作用。

1 研究區(qū)概況

鄂爾多斯盆地瓦窯堡油區(qū)位于盆地中東部延安市子長縣境內(nèi)(圖1)。該油田自20世紀(jì)80年代勘探開發(fā)以來，產(chǎn)量高、效益好，油田公司已經(jīng)在該地區(qū)部署了幾百口生產(chǎn)井，均有工業(yè)油流顯示，是很好的勘探區(qū)塊。長2、長4+5、長6三個層段為研究區(qū)目前主要的開發(fā)層段。長4+5、長6段在近些年開發(fā)過程中對其層段沉積相、微觀地質(zhì)特征和工程地質(zhì)特征均有了全面的認(rèn)識，但長2段受制于對該地區(qū)沉積相特征認(rèn)識的局限性，在開發(fā)后期含水率高、產(chǎn)量低已經(jīng)是研究區(qū)部分開發(fā)井的主要特點(diǎn)。長21段小層是目前研究區(qū)長2段儲層含油顯示最好的層段。因此，本文針對長21段儲層沉積相特征開展細(xì)致研究，以期為該段生產(chǎn)開發(fā)工作提供指導(dǎo)。

圖1 研究區(qū)地理位置圖

2 沉積相特征

2.1 沉積相識別

前人主要是依據(jù)現(xiàn)場巖心的構(gòu)造、顏色、巖石類型等特征對沉積相進(jìn)行判識，這大多數(shù)是介于部分點(diǎn)上的沉積特征，不夠全面[4-5]，而巖石測井資料可以從點(diǎn)到面獲取巖石物理特征。因此，測井曲線的特征可以有效地對巖石儲層和沉積相特征加以判識。前人根據(jù)SP、GP測井曲線對研究區(qū)長6段儲層典型井的沉積微相進(jìn)行了識別，并結(jié)合巖性剖面和測井相應(yīng)特征建立了單井的測井相綜合識別圖[6]。

本次研究選取Z38井進(jìn)行測井分析，研究區(qū)長21段發(fā)育的兩種亞相、四種微相在Z11井的測井曲線上均有所體現(xiàn)，主要以河道砂壩和河漫灘亞相為主，兩者在SP、GR曲線形態(tài)上有所差異，對應(yīng)的特征分別如下：

1)河道沙壩

河道沙壩沉積相的形成主要是多期河道疊加所至，砂體整體較厚，以大于 15 m 的厚砂居多，也有部分砂體厚度小于 10 m。河道砂壩沉積相在自然電位曲線(SP)、自然伽馬曲線(GR)綜合形態(tài)上主要是以箱形和鐘形為主的曲線形態(tài)，如圖2所示。箱型的曲線形態(tài)反映了該段砂體在沉積時在物源充足、水動力條件強(qiáng)且沉積期間動力能量的大小基本上一致，變化較??；鐘形曲線形態(tài)表示砂體在沉積過程中物源的沉積搬運(yùn)動力是變化的，先增加再減小，從而呈現(xiàn)出鐘形的曲線形態(tài)特征。研究區(qū)長21段儲層在長21-2小層內(nèi)部區(qū)間范圍內(nèi)均為河道砂壩沉積亞相。

2)河漫灘

研究區(qū)長21段儲層河漫灘相發(fā)育的沉積環(huán)境主要為洪水期，為砂泥互層巖性沉積。一般而言，其水動力條件高且物源充足，河水?dāng)y帶上游大量的一些粒徑較細(xì)的碎屑物在河道兩岸沉積下來，整體上砂體厚度比較薄，自然伽馬GR曲線呈現(xiàn)出齒狀特征，自然電位曲線為正。研究區(qū)長21段儲層主要在長21-1和長21-3小層發(fā)育河漫灘亞相(圖2)。

圖2 瓦窯堡油區(qū)長21段Z11井測井相綜合識別圖

2.2 沉積相劃分

筆者在對研究區(qū)進(jìn)行了多次的野外剖面觀察、巖心觀察并結(jié)合油田現(xiàn)場測井資料分析等綜合分析，認(rèn)為瓦窯堡油區(qū)長21段儲層在主要發(fā)育河道砂壩、河漫灘兩種亞相沉積下，發(fā)育四種沉積微相，分別是：分流河道砂壩、河道邊灘、分流間灣和泛濫平原相。根據(jù)研究區(qū)沉積微相帶分布的特征，結(jié)合勘探開發(fā)實(shí)際情況繪制了研究區(qū)沉積相圖(如圖3)，這將為后續(xù)的儲層評價、油氣開采工作提供科學(xué)依據(jù)與參考。

圖3 瓦窯堡油區(qū)長21段儲層沉積相圖

3 砂體分布規(guī)律

儲層的沉積相特征直接控制著儲層砂體的展布和油藏富集規(guī)律，通常有利的沉積相帶大多為砂體展布較厚的儲層，兩者之間有著密切的關(guān)系[7-10]。因此，本文在對研究區(qū)沉積相帶特征研究的基礎(chǔ)上對研究區(qū)的砂體展布特征進(jìn)行了深入研究。

從研究區(qū)長21段沉積相帶圖和砂體的展布厚度圖(圖4)看出，在分流河道砂壩相帶沉積的砂體厚度大都大于 15 m，分流河道邊灘的沉積相帶砂體厚度一般為10～15 m，而泛濫平原相沉積的砂體厚度較薄，以小于 10 m 為其主要特征，部分受沉積時物源充足動力強(qiáng)等原因可以達(dá)到13～14 m。這表明研究區(qū)儲層沉積相特征對其砂體的分布規(guī)律有著相控作用。這是因?yàn)楹拥郎皦我话阍谥骱拥郎希瑸槎嗥诖蔚暮拥肋w移砂體堆積而成，砂體厚度較厚，而河漫灘沉積相在水動力強(qiáng)、物源充足的情況下，流體的水動力作用將其攜帶的細(xì)粒沉積物沖刷越過河岸在河道的邊灘沉積下來，其相帶分布受水動力條件和物源影響較大。

圖4 瓦窯堡油區(qū)長21段儲層砂體等厚圖

4 結(jié)論

1)鄂爾多斯盆地瓦窯堡油區(qū)長21段儲層主要以曲流河沉積為主，發(fā)育兩種沉積亞相：河道砂壩和河漫灘；四種沉積微相：分流河道砂壩、河道邊灘、分流間灣和泛濫平原相。

2)河道砂壩沉積相在自然電位曲線(SP)、自然伽馬曲線(GR)曲線綜合形態(tài)上以箱形和鐘形為主。

3)研究區(qū)儲層沉積相對其砂體的分布規(guī)律有著相控作用。整體而言，分流河道砂壩相帶沉積的砂體厚度較大，大于 15 m，而泛濫平原相沉積的砂體厚度較薄，通常小于 10 m。