鄂爾多斯盆地安塞油田塞160 井區(qū)三疊系長611儲(chǔ)層構(gòu)型表征

尹艷樹，丁文剛，安小平，徐振華

（1.長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，武漢 430100；2.中國石油長慶油田公司勘探開發(fā)研究院，西安 710018）

0 引言

淺水三角洲易形成于地形平緩［1-3］、物源充足且水體較淺的坳陷湖盆邊緣［4-6］，其在我國鄂爾多斯盆地、塔里木盆地、渤海灣盆地等坳陷湖盆中均有發(fā)育［7-8］。因其含油氣儲(chǔ)量巨大，已成為當(dāng)今油氣勘探的重點(diǎn)目標(biāo)［9-11］。Postma［12］最先對淺水三角洲水深進(jìn)行了界定，認(rèn)為淺水三角洲水體深度應(yīng)小于10 m，并將淺水三角洲的剖面結(jié)構(gòu)分為緩傾式和陡傾式。基于Postma 對淺水三角洲的分類，鄒才能等［13］對這2 類三角洲展開了研究，通過分析河口沉積物的卸載速度和卸載量發(fā)現(xiàn)，當(dāng)河口卸載速度較大時(shí)形成吉爾伯特式（陡傾式）三角洲，反之則形成毯式（緩傾式）三角洲。吳勝和等［14］根據(jù)浪基面及河-盆深度比將淺水三角洲劃分為極淺水、較淺水、較深水3 種三角洲類型，其中，當(dāng)河-盆深度比小于1 時(shí)（較淺水、較深水型），淺水三角洲剖面發(fā)育明顯的三層結(jié)構(gòu)，即吉爾伯特式經(jīng)典結(jié)構(gòu)（頂積層、前積層、底積層）。朱筱敏等［15-17］認(rèn)為淺水緩坡三角洲水體較淺，水動(dòng)力較強(qiáng)，主要發(fā)育水下分流河道微相，不發(fā)育前積結(jié)構(gòu)及河口壩微相或河口壩殘留。

鄂爾多斯盆地是我國大型含油氣盆地之一，在延長組長6 段沉積期，具有盆地面積寬廣、水體較淺、地形較緩的特點(diǎn)，發(fā)育典型的大型內(nèi)陸淡水湖盆河控淺水三角洲［18］。以往針對鄂爾多斯盆地延長組發(fā)育的淺水三角洲進(jìn)行過大量的研究，認(rèn)為前緣呈現(xiàn)“滿盆砂”形態(tài)［19-20］，主要為正韻律的分流河道沉積［21-22］。針對安塞淺水三角洲，以往研究認(rèn)為其砂體發(fā)育連片，沉積模式為水下分流河道型［23］，河口壩砂體不發(fā)育。通過對安塞油田塞160 井區(qū)三角洲前緣砂體儲(chǔ)層的分析發(fā)現(xiàn)，其巖心上發(fā)育較多的反韻律砂體，測井曲線上同樣顯示反韻律砂體廣泛存在，且平面上前緣砂體呈指狀分布，砂體結(jié)構(gòu)具有較為明顯的前積特征，這與傳統(tǒng)的分流河道型三角洲模式存在明顯差異，也與淺水三角洲不發(fā)育前積結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)相矛盾。因此，利用現(xiàn)代沉積對比法、沉積數(shù)值模擬法對安塞油田塞160 井區(qū)淺水三角洲連片砂體成因和模式進(jìn)行研究，結(jié)合巖心、測井以及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，剖析砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)及復(fù)雜非均質(zhì)性，并通過生產(chǎn)動(dòng)態(tài)驗(yàn)證儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)解剖的準(zhǔn)確性，以期深入認(rèn)識(shí)該區(qū)淺水三角洲構(gòu)型模式及有效指導(dǎo)后續(xù)油藏開發(fā)。

1 地質(zhì)概況

鄂爾多斯盆地是一個(gè)多旋回疊合型克拉通坳陷盆地，由伊盟隆起、渭北隆起、晉西撓褶帶、伊陜斜坡、天環(huán)坳陷、西緣沖斷帶6 個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元構(gòu)成［24-25］。安塞油田位于伊陜斜坡的東南部，斜坡構(gòu)造運(yùn)動(dòng)微弱，地層平緩，地層傾角約為1°，呈單斜狀，局部發(fā)育鼻狀隆起，海拔為1 100～1 600 m。研究區(qū)位于安塞油田東部的塞160 井區(qū)（圖1a），發(fā)育三角洲前緣亞相，沉積背景屬于安塞淺水三角洲［26］。物源來自北東方向的內(nèi)蒙古呼和浩特市—集寧一帶大青山地區(qū)，主力生產(chǎn)油層為三疊系延長組長611小層，屬三角洲前緣沉積環(huán)境。主力油層內(nèi)部又可細(xì)分為7 個(gè)單砂層（圖1b），巖性以灰色、深灰色砂巖為主，平均滲透率為1.73 mD，平均孔隙度為13.7%，原始地層壓力為9.75 MPa，原始飽和壓力為6.19 MPa，儲(chǔ)集層具有低壓力、低豐度、低滲透的三低特征，為特低滲巖性油藏，非均質(zhì)性明顯［27-29］。1999 年塞160 井和塞166 井投產(chǎn)后，確定該區(qū)塊具有開發(fā)潛力，2001 年進(jìn)行大規(guī)模建產(chǎn)。早期塞160 井區(qū)井距較大，為450～470 m，經(jīng)過十余年的注水開發(fā)，主力區(qū)塊進(jìn)入了中高含水開發(fā)期，水驅(qū)效果變差。2010 年之后開始大規(guī)模加密，井距變?yōu)?40～160 m，后續(xù)開發(fā)中大部分井仍存在注采不對應(yīng)。通過對加密井測井資料研究發(fā)現(xiàn)，相鄰井位之間含油氣差異較大，部分井鉆遇砂體為純油層，部分井鉆遇砂體卻為水層，這種多數(shù)鄰井儲(chǔ)層差異較大的情況與以往認(rèn)為研究區(qū)屬于分流河道型砂體的結(jié)論不符［23］。由于研究區(qū)剩余油留存較多且分布位置尚未明確，亟需以加密井為基礎(chǔ)，開展砂體結(jié)構(gòu)特征研究。

圖1 鄂爾多斯盆地安塞油田塞160 井區(qū)地理位置（a）及巖性地層綜合柱狀圖（b）Fig.1 Location（a）and stratigraphic column（b）of Sai 160 well area in Ansai oilfield，Ordos Basin

2 沉積微相類型及識(shí)別特征

2.1 巖石相特征

安塞油田塞160 井區(qū)共有4 口取心井，巖性以灰色、深灰色、灰褐色的細(xì)砂巖和粉砂巖及黑色、灰黑色的泥巖為主。構(gòu)造類型多樣，發(fā)育平行層理、小型槽狀交錯(cuò)層理、塊狀層理、壓扁層理、沖刷構(gòu)造、楔狀交錯(cuò)層理等。根據(jù)沉積構(gòu)造和巖性特征，識(shí)別并劃分了研究區(qū)常見的8 種巖石相類型（圖2）。①平行層理細(xì)砂巖相（Sh）：在較強(qiáng)的水動(dòng)力和高流態(tài)條件下床沙遷移，床面上連續(xù)滾動(dòng)的沙粒產(chǎn)生粗細(xì)分離而顯出的水平紋層。砂巖以灰色中—細(xì)砂巖為主，一般發(fā)育在急流高能的環(huán)境中，主要為水下分流河道內(nèi)沉積。②槽狀交錯(cuò)層理細(xì)粉砂巖相（Ft）：由沉積介質(zhì)的流動(dòng)造成，主要發(fā)育在細(xì)砂巖中，層系界面為槽形沖刷面。代表較強(qiáng)的水流條件，常出現(xiàn)于河道、三角洲分流河道、河口壩等沉積中。③塊狀層理細(xì)粉砂巖相（Fm）：快速堆積而成，呈現(xiàn)均質(zhì)外貌，不具任何紋層構(gòu)造層理，內(nèi)部物質(zhì)均勻，主要為席狀砂沉積。④塊狀層理含礫中砂巖相（Sm）：由快速沉積形成，常見于水下分流河道中。⑤塊狀泥巖相（Mm）：無明顯層理構(gòu)造，形成于弱水動(dòng)力條件之下。⑥壓扁層理泥質(zhì)粉砂巖相（Fml）：粉砂以透鏡狀的形式存在于灰色泥巖中，為較弱水動(dòng)力下外來細(xì)粒物質(zhì)瞬時(shí)沉積而成。⑦塊狀泥礫巖相（Gm）：見沖刷面構(gòu)造，一般在分流河道砂體底部普遍發(fā)育，沖刷面凹凸不平，反映強(qiáng)水動(dòng)力條件。⑧楔狀交錯(cuò)層理細(xì)砂巖相（Sw）：多由單向或異向水流形成，在河口灣砂壩沉積和河流的橫、縱砂壩中多見。沉積構(gòu)造類型與沉積速度、水動(dòng)力的強(qiáng)弱、水流作用方式直接相關(guān)，研究區(qū)目的層段層理規(guī)模相對較小，水動(dòng)力相對較弱，多出現(xiàn)于淺水三角洲沉積。

圖2 鄂爾多斯盆地安塞油田塞160 井區(qū)三疊系長611小層典型巖石相類型及特征Fig.2 Typical lithofacies types and characteristics of Triassic Chang 611reservoir in Sai 160 well area of Ansai oilfield，Ordos Basin

2.2 測井曲線與砂體分布特征

分流河道砂體的GR和SP曲線通常呈現(xiàn)為正韻律，而河口壩砂體的GR和SP曲線通常呈現(xiàn)為反韻律。對安塞油田塞160 井區(qū)全部井位砂巖測井曲線的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，GR和SP同為正韻律的曲線占比為25%～55%，平均約為35%；同為反韻律的曲線占比為24%～38%，平均約為33%，完全反韻律沉積與完全正韻律沉積比例相當(dāng)，表明研究區(qū)河口壩砂體發(fā)育同樣廣泛（圖3）。

圖3 鄂爾多斯盆地安塞油田塞160 井區(qū)三疊系長611油組沉積微相韻律統(tǒng)計(jì)Fig.3 Statistical diagram of sedimentary microfacies rhythm of Triassic Chang 611reservoir in Sai 160 well area of Ansai oilfield，Ordos Basin

根據(jù)編制的長61123單砂層砂體厚度圖，研究區(qū)砂體非常發(fā)育，總體呈現(xiàn)片狀分布，發(fā)散性較強(qiáng)，無明顯的沉積中心，厚度變化規(guī)律性不強(qiáng)，呈現(xiàn)“滿盆砂”的狀態(tài)（圖4），部分區(qū)域砂體厚度較大，呈朵狀分布。傳統(tǒng)分流河道型三角洲以河道沉積為主，呈條帶狀分布［30］，局部很少發(fā)育朵狀砂體，順源砂體整體上呈現(xiàn)逐漸變薄的趨勢，由此表明研究區(qū)砂體分布不符合傳統(tǒng)的分流河道型三角洲前緣砂體的特征。

圖4 鄂爾多斯盆地安塞油田塞160 井區(qū)三疊系長61123單砂層砂體厚度平面圖Fig.4 Thickness map of sand bodies of Triassic Chang61123layer in Sai 160 well area of Ansai oilfield，Ordos Basin

從現(xiàn)代三角洲沉積來看，朵狀砂體主要是分流河道入湖之后產(chǎn)生分汊，導(dǎo)致能量下降，攜帶的大量砂體在河道前方和側(cè)緣堆積，形成局部厚層朵體，為典型的河口壩砂體沉積。隨著河道向湖心推進(jìn)及河道不斷分汊，形成多期次河口壩砂體，不同的河口壩相互疊置拼接，形成河口壩復(fù)合體，進(jìn)而呈現(xiàn)出砂體連片分布的特征。

2.3 沉積微相

通過取心井巖心觀察與巖石相組合分析發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)不僅具有水下分流河道正粒序巖心特征，還具有河口壩反粒序巖心特征。如在王檢34-0291 井（圖5a）中自上而下發(fā)育粉細(xì)砂巖、細(xì)砂巖、中細(xì)砂巖（含有細(xì)礫），巖性自上而下由細(xì)變粗，呈現(xiàn)正粒序特征，表明該井段發(fā)育典型的水下分流河道沉積；在王檢34-0294 井（圖5b）中自上而下發(fā)育細(xì)砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，巖性自上而下由粗變細(xì)，反粒序特征明顯，表明該井段發(fā)育反粒序河口壩沉積；在王檢34-0294 井（圖5c）及王檢34-0293 井（圖5d）中同樣發(fā)現(xiàn)明顯的反粒序特征。基于測井曲線及砂體分布特征，綜合確定研究區(qū)為河口壩砂體廣泛發(fā)育的淺水三角洲，發(fā)育分流河道、河口壩、席狀砂及支流間灣等微相沉積。

圖5 鄂爾多斯盆地安塞油田塞160 井區(qū)三疊系長611小層巖心粒序特征Fig.5 Core sequence characteristic of Triassic Chang 611reservoir in Sai 160 well area of Ansai oilfield，Ordos Basin

分流河道微相：水下分流河道實(shí)際為陸上河流入湖后在水下的延伸，為強(qiáng)水動(dòng)力沉積區(qū)域。研究區(qū)水下分流河道保存較為完整，巖性以細(xì)砂和粉砂為主，泥質(zhì)極少，少見化石，可見炭化植物碎屑，發(fā)育平行層理、交錯(cuò)層理。在垂向上多具有明顯的正韻律特征，GR測井曲線表現(xiàn)為中幅箱形或鐘形。

河口壩微相：沉積物主要由分選好、質(zhì)純的細(xì)砂和粉砂組成，生物化石稀少。在垂向上呈明顯反韻律，GR測井曲線表現(xiàn)為中—高幅漏斗形或漏斗-箱形。

席狀砂微相：前緣席狀砂通常在水下分流河道兩側(cè)呈小規(guī)模片狀分布，以粉砂巖和粉細(xì)砂巖為主，分選好，發(fā)育小型交錯(cuò)層理。在垂向上呈反韻律或韻律性不明顯，GR測井曲線表現(xiàn)為中幅薄層的齒狀。

支流間灣微相：主要為懸浮質(zhì)淤泥、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，粒度較小，GR測井曲線一般表現(xiàn)為高值略微齒狀。

3 安塞淺水三角洲沉積微相展布特征

為更好地理解安塞油田塞160 井區(qū)曲流河淺水三角洲沉積特征及砂體構(gòu)型模式，進(jìn)行現(xiàn)代三角洲沉積調(diào)查及沉積數(shù)值模擬，以揭示曲流河淺水三角洲沉積連片砂體的成因和沉積樣式，進(jìn)而指導(dǎo)地下儲(chǔ)層構(gòu)型研究。

3.1 現(xiàn)代沉積調(diào)查

鄱陽湖三角洲雖與安塞三角洲不屬于同一地區(qū)，但兩者均為建設(shè)性河控三角洲，物源供給充足且穩(wěn)定，地形坡度均約為1°，其沉積特征對理解連片砂體成因具有指導(dǎo)意義。對鄱陽湖支流三角洲不同時(shí)期形態(tài)進(jìn)行分析，根據(jù)衛(wèi)星地圖，三角洲前緣不斷向湖盆推進(jìn)，前期河道推進(jìn)過程中在其前方和側(cè)翼形成河口壩沉積（圖6）。由于河道侵蝕作用，前期形成的河口壩被侵蝕切割，隨后河道由于分汊或決口導(dǎo)致其向側(cè)向拓展，又形成新的河口壩。2013 年12月的衛(wèi)星圖片顯示三角洲北部2 個(gè)河口壩由2 條不同河道匯流形成，且呈現(xiàn)獨(dú)立存在的狀態(tài)。在2017 年12 月的衛(wèi)星圖片中可見，右側(cè)獨(dú)立河口壩中的河道侵蝕切割前期河口壩，且向前進(jìn)積并側(cè)向發(fā)育河口壩增生體，導(dǎo)致前期2 個(gè)獨(dú)立的河口壩側(cè)向拼接成1 個(gè)大型的河口壩復(fù)合體，在平面上形成連片沉積的特征。對鄱陽湖支流淺水三角洲的分析表明：河道分汊或決口形成多個(gè)單一河口壩砂體，隨著河道擺動(dòng)侵蝕或繼續(xù)分汊，在前期河口壩前方和側(cè)翼又形成新的河口壩砂體，砂體在縱向與側(cè)向上相互拼接，形成規(guī)模較大的河口壩復(fù)合砂體，呈現(xiàn)三角洲前緣砂體連片分布的特征。盡管表面顯示連片發(fā)育，但在其內(nèi)部是由眾多單一河口壩拼接而成，且單一河口壩之間可能存在泥質(zhì)夾層，導(dǎo)致連片砂體連通性差。據(jù)此分析，這種連片砂體連通性差可能是安塞油田塞160井區(qū)注水開發(fā)不對應(yīng)的重要原因。

圖6 鄱陽湖不同時(shí)期淺水三角洲分布衛(wèi)星圖片（a）及河口壩形成模式（b）Fig.6 Satellite images（a）and mouth bar formation model（b）of shallow water delta distribution in Poyang lake delta at different periods

3.2 沉積數(shù)值模擬

Delft3D 是目前較先進(jìn)的水動(dòng)力模型模擬軟件之一，主要模擬海岸、河流及河口地區(qū)泥沙和水流作用的過程與響應(yīng)，目前已被廣泛引入到沉積學(xué)研究。國內(nèi)眾多學(xué)者利用Delft3D 軟件對三角洲的形成與演化進(jìn)行水動(dòng)力數(shù)值模擬，并取得了較大的成果。曾燦等［31］通過Delft3D 軟件模擬了湖平面升降沉積過程，對淺水三角洲沉積體的形成與演化進(jìn)行了研究；馮文杰等［32］通過Delft3D 軟件再現(xiàn)了淺水曲流河三角洲的生長與演化過程，并與現(xiàn)代沉積進(jìn)行對比，建立了淺水曲流河三角洲沉積模式。

贛江三角洲與安塞三角洲均屬于河控三角洲，盆地動(dòng)力（波浪與潮汐）作用微弱，地形坡度較小，均小于1°［33］，沉積條件與研究區(qū)相似性高，故此次研究選擇鄱陽湖支流-贛江三角洲作為研究對象，通過沉積物搬運(yùn)、沉積、平衡原理等推演出三角洲前緣的沉積過程。參考以往沉積模擬參數(shù)，設(shè)定粒徑中值為0.15 mm，砂泥比為3∶2，流速為0.8～1.9 m/s，模擬其演化過程。在三角洲沉積前期（圖7a），主力分流河道入湖，此時(shí)河道能量充足，攜帶砂體向湖水區(qū)前積，在入湖口受地形變緩影響，攜帶大量物質(zhì)在河口堆積而形成河口壩砂體；隨后河道能量不足以沖垮前方堆積的河口壩砂體，導(dǎo)致河道分汊，形成分支河道，沉積方向也從向前推進(jìn)轉(zhuǎn)為向兩側(cè)推進(jìn)，分支河道攜帶的砂體向兩側(cè)卸載，并形成新的河口壩砂體；隨著沉積時(shí)間越來越長，側(cè)向分支河道形成的河口壩砂體厚度增大，分支河道能量減弱而無法繼續(xù)向側(cè)向沉積，又改道至主河道，原分支河道形成決口或廢棄。該沉積過程不斷重復(fù)導(dǎo)致在平面上可見多個(gè)決口或廢棄分支河道，在分支河道前端表現(xiàn)為朵狀沉積，在2 個(gè)河口壩砂體中間，砂體厚度明顯變小（圖7b）。在對朵狀河口壩的觀察中發(fā)現(xiàn)，平面上連片的朵體是由前期形成的2 個(gè)指狀砂體拼接而成（圖7c），表明在分支河道改道、沉積再改道的過程中，三角洲前緣河口壩砂體逐漸連片，形成了大規(guī)模的沉積復(fù)合體（圖7d）。

圖7 淺水三角洲沉積演化及砂體分布Fig.7 Sedimentary evolution and sand body distribution in shallow water delta

3.3 沉積微相展布特征

根據(jù)現(xiàn)代沉積特點(diǎn)及沉積模擬分析，以長61123單砂層為例，探究其砂體內(nèi)部構(gòu)型特征。利用180余口井的砂體解釋結(jié)果，采用構(gòu)型模式分析法，對研究區(qū)砂體進(jìn)行分析，確定砂體沉積樣式及組合關(guān)系，明確安塞油田塞160 井區(qū)曲流河淺水三角洲沉積特征和構(gòu)型模式。

選取距離物源近、中、遠(yuǎn)3 個(gè)位置的橫切物源剖面各1 條及順物源剖面1 條，對砂體構(gòu)型進(jìn)行分析。在3 個(gè)橫切物源剖面上均可見河道垂向切割河口壩，但未完全切穿，深淺略有不同，河口壩呈現(xiàn)“底平頂凸”的形態(tài)，河道鑲嵌在2 個(gè)河口壩之間，河-壩組合呈現(xiàn)“河在壩上走”的形式。從河口壩切割深度來看，近物源河口壩被切割較深，近似被河道完全切割（圖8a）；中段河道切割河口壩的程度中等，河口壩被切割至壩體頂面約二分之一處（圖8b）；遠(yuǎn)端河道切割河口壩較淺，河口壩僅被切割至壩體頂面約三分之一處（圖8c）。這種現(xiàn)象可能是由于河道入湖之后，受湖深及波浪作用影響，河道沒有足夠的動(dòng)力繼續(xù)向前進(jìn)積并切割河口壩，導(dǎo)致近物源河口壩被切割較深，遠(yuǎn)物源河口壩被切割較淺。根據(jù)縱向剖面鉆遇情況（圖9），層間發(fā)育較大型的河口壩復(fù)合體，內(nèi)部發(fā)育夾層，但夾層連續(xù)性差，且發(fā)育深度差異大。這些夾層為單一河口壩沉積間歇期披覆其上的泥質(zhì)夾層，為不同時(shí)期發(fā)育的單一河口壩邊界。根據(jù)泥質(zhì)夾層的發(fā)育特征，識(shí)別出該河口壩復(fù)合體共發(fā)育5 個(gè)單一河口壩A—E。其中，A—D號(hào)河口壩具有明顯的前積特征，E 號(hào)河口壩頂覆在D 號(hào)河口壩之上。經(jīng)過測量其前積傾角發(fā)現(xiàn)，由A號(hào)河口壩過渡至B 號(hào)河口壩的前積傾角為0.857 0°，B 號(hào)、C 號(hào)、D 號(hào)河口壩前積傾角依次遞減，分別為0.672 9°，0.548 1°，0.385 1°，E 號(hào)河口壩垂積在D 號(hào)河口壩尾端，前積傾角減小至0.175 2°。單一河口壩的這種疊置樣式受控于形成時(shí)的水動(dòng)力條件，早期河道能量較強(qiáng)，河道攜帶砂體會(huì)頂覆至前期的河口壩之上并前積；隨著河道入湖距離變大，以及湖水深度增大，河道能量減弱，無法繼續(xù)前積，受重力作用影響，轉(zhuǎn)化為垂向沉積，進(jìn)而形成頂覆樣式。因此，河口壩在縱向上表現(xiàn)為前期前積、后期垂積的沉積模式。

圖8 鄂爾多斯盆地安塞油田塞160 井區(qū)三疊系長61123單砂層垂直物源剖面Fig.8 Profile of Triassic Chang 61123 layer across the provenance in Sai 160 well area of Ansai oilfield，Ordos Basin

圖9 鄂爾多斯盆地安塞油田塞160 井區(qū)三疊系長61123單砂層順物源縱向剖面Fig.9 Profile of Triassic Chang 61123layer along the provenance in Sai 160 well area of Ansai oilfield，Ordos Basin

根據(jù)剖面砂體追蹤及砂體厚度圖，結(jié)合現(xiàn)代沉積考察和沉積模擬，對安塞油田塞160 井區(qū)平面沉積相進(jìn)行研究（圖10）。研究區(qū)發(fā)育水下分流河道和河口壩沉積微相，河道呈細(xì)長枝狀，略有彎曲。從河口到湖心，河道不斷分汊，分汊河道一般延伸不遠(yuǎn)，在其前方形成朵狀河口壩沉積。隨著河道分汊，河道寬度略微變小，維持能量繼續(xù)向湖泊方向推進(jìn)，這與鄱陽湖-贛江三角洲現(xiàn)代沉積具有可比性。贛江三角洲向鄱陽湖推進(jìn)過程中，隨著河道不斷分汊，分流河道深度由上游至下游逐漸變小，直至入湖后河道能量變?yōu)樽畹停拥郎疃茸優(yōu)榱悖瑖鴥?nèi)學(xué)者稱之為“流量守恒”［34］。安塞油田塞160井區(qū)三疊系長6 段河口壩在平面上連片分布，橫向延展較寬，在研究區(qū)中西部可達(dá)2.8 km，在順河道方向則呈鑲邊狀沿河道分布，這種范圍廣的河口壩多為復(fù)合河口壩，是多個(gè)河口壩疊置而成。疊置河口壩之間可能為泥巖分隔，也可能在沖刷后形成優(yōu)勢通道，這種復(fù)雜接觸樣式影響了開發(fā)過程中的注水效率，因此需要對研究區(qū)連片砂體進(jìn)行精細(xì)解剖。

圖10 鄂爾多斯盆地安塞油田塞160 井區(qū)三疊系長61123單砂層沉積微相Fig.10 Sedimentary microfacies of Triassic Chang 61123 layer in Sai 160 well area of Ansai oilfield，Ordos Basin

4 三角洲前緣儲(chǔ)層構(gòu)型解剖及驗(yàn)證

4.1 復(fù)合砂體構(gòu)型解剖

根據(jù)現(xiàn)代沉積及沉積模擬觀察，安塞油田塞160 井區(qū)呈現(xiàn)“滿盆砂”狀態(tài)，但連片砂體實(shí)際是由多期河道-河口壩疊置拼接而成，連片砂體之間發(fā)育泥質(zhì)隔夾層，導(dǎo)致注采不對應(yīng)。為了提高注水開發(fā)效果，對研究區(qū)展開單砂體精細(xì)劃分。從高程差、厚度差異、測井曲線差異、含油氣性差異等方面識(shí)別出單一砂體側(cè)向邊界，并以此為依據(jù)對平面復(fù)合砂體進(jìn)行邊界識(shí)別和解剖。

從高程差標(biāo)志來看，單一砂體沉積形成的砂體頂面高程應(yīng)該是一致的，如果高程存在差異，則很可能不是同一期砂體沉積。如王34-0301 井與王34-031 井鉆遇砂體雖然處于同一單砂層，但其頂面高程不一致（圖11a），屬于不同期次的河口壩沉積。單一河口壩砂體厚度從中心向兩側(cè)變小，如果砂體之間厚度變化出現(xiàn)了差異或者劇變，則判斷不是同一期次砂體沉積。如王32-024 井與王31-025 井同層鉆遇河口壩砂體（圖11b），王32-024 井鉆遇砂體非常薄，曲線形態(tài)與王31-025 差異大，故判定為不同河口壩沉積。在測井曲線響應(yīng)上，同期河口壩砂體由于物質(zhì)成分及后期改造均接近，因此其測井響應(yīng)是相近的，不會(huì)存在較為明顯的突變，當(dāng)發(fā)生明顯變化時(shí)，則可以作為不同河口壩的判別依據(jù)。如王32-025 井與王32-0262 井鉆遇河口壩的測井曲線差異較大（圖11c），可判定這2 種砂體之間存在邊界。在含油氣性上，同期水下分流河道或河口壩砂體含油氣性相似，若流體屬性差別大，則為不同砂體單元沉積。如王34-027 井鉆遇砂體為油層，而王34-0271 鉆遇砂體為油水同層（圖11d），按照海拔拉齊，發(fā)現(xiàn)油層在油水同層之下，由此判定為2期河口壩沉積。

根據(jù)上述側(cè)向邊界識(shí)別標(biāo)志，對長61123123 單砂層復(fù)合砂體展開結(jié)構(gòu)剖析，共識(shí)別出5 期砂體演化階段（圖12），各期次均表現(xiàn)出單一河道控制單一河口壩砂體，河道在分汊之后形成由分汊河道控制河口壩的沉積特征。研究區(qū)復(fù)合砂體可以看成是由多個(gè)單一河道-單一河口壩組合拼接而成的。河口壩長度與寬度存在明顯差異，均為指狀發(fā)育；河道大多數(shù)發(fā)育在河口壩中間，大多數(shù)分流河道寬度占河-壩組合寬度的1/4～1/3，呈現(xiàn)“河在中間、壩在兩邊”的沉積樣式。分流河道分汊角度較小，河道間距較小，河口壩首期至末期差異較大，指狀發(fā)育，但河口壩長度明顯逐漸變小，反映出分流河道入湖后，隨水體深度增大，水體能量不斷下降而無法攜帶砂體繼續(xù)前積的現(xiàn)象，也可表達(dá)為前期單一砂體數(shù)量少但規(guī)模大，后期砂體數(shù)量多但規(guī)模小，這與現(xiàn)代沉積和沉積模擬結(jié)果相符。

圖12 鄂爾多斯盆地安塞油田塞160 井區(qū)三疊系長61123單砂層沉積相演化期次Fig.12 Sedimentary facies evolution period of Triassic Chang 61123 layer in Sai 160 well area of Ansai oilfield，Ordos Basin

4.2 河口壩規(guī)模及特征

4.2.1 單一河口壩規(guī)模

通過解剖發(fā)現(xiàn)塞160 井區(qū)長61123單砂層中發(fā)育46 個(gè)單一河口壩砂體，由于研究區(qū)范圍限制，首期和末期河口壩砂體規(guī)模無法確定，故只選取第二期次至第四期次河口壩砂體進(jìn)行測量。

選取單一河口壩縱向最遠(yuǎn)兩端點(diǎn)之間的距離作為河口壩長度，橫向最遠(yuǎn)兩端點(diǎn)之間的距離作為河口壩寬度。長61123單砂層中第二期次河口壩長度為800～1 400 m，第三期次河口壩長度為400～850 m，第四期次河口壩長度為280～500 m，展現(xiàn)順物源方向河口壩長度遞減的趨勢（圖13a）。

圖13 鄂爾多斯盆地安塞油田塞160 井區(qū)三疊系長61123砂層單一河口壩規(guī)模（a）及長寬比（b）統(tǒng)計(jì)Fig.13 Statistical graph of scale（a）and length-width ratio（b）of a single mouth bar of Triassic Chang 61123layer in Sai 160 well area of Ansai oilfield，Ordos Basin

在同一期次中，河口壩長度雖然有所不同，但相對集中，相同期次長寬比相差不大（圖13b）。長61123單砂層第二期次河口壩長寬比集中在3.0～4.1，平均為3.4，第三期次河口壩長寬比集中在1.7～2.6，平均為2.3，第四期次河口壩長寬比集中在1.1～2.0，平均為1.6。總體來看，不同期次河口壩規(guī)模相差較大，主要表現(xiàn)在河口壩長度順物源方向遞減，寬度在不同期次中的變化均不大，為200～420 m，同一期次河口壩長寬比較為集中，規(guī)模差別較小。

4.2.2 單一河口壩前積傾角特征

對順物源方向不同期次河口壩前積傾角的測量結(jié)果顯示，不同期次河口壩前積傾角順物源方向遞減明顯（參見圖9），相同期次河口壩前積傾角變化尚不明確。選取第一期次至第二期次河口壩為研究對象，測量其前積傾角。建立王31-018 井、王32-019 井、王33-020 井、王34-021 井的連井剖面（圖14a）和 王31-020 井、王32-021 井及王33-022井的連井剖面（圖14b）。結(jié)果表明，王31-018 井河口壩前積傾角為0.874°，王31-020 井河口壩前積傾角為0.889°。結(jié)合王31-021 井鉆遇河口壩砂體前積傾角，第一期次至第二期次河口壩在順物源方向的不同剖面前積傾角分別為0.857°，0.874°，0.889°，變化約為0.03°，無明顯差異，故認(rèn)為同一期次河口壩前積傾角幾乎不變，不同期次河口壩傾角順物源方向逐漸減小。

圖14 鄂爾多斯盆地安塞油田塞160 井區(qū)三疊系長61123單砂層河口壩前積傾角對比剖面Fig.14 Progradation dip angle contrast profile of mouth bar of Triassic Chang61123 layer in Sai 160 well area of Ansai oilfield，Ordos Basin

4.3 動(dòng)態(tài)驗(yàn)證

為驗(yàn)證儲(chǔ)層構(gòu)型解剖成果，更好地指導(dǎo)油田后期開發(fā)，在單砂體刻畫的基礎(chǔ)上，采用井間示蹤劑驗(yàn)證砂體解剖的正確性。對研究區(qū)王38-0272 注水井注入示蹤劑之后，對周邊對應(yīng)的24 口油井進(jìn)行了示蹤劑監(jiān)測試驗(yàn)，在王37-027 井、王37-0272 井和王36-0251 井均檢測到硫氰酸銨示蹤劑（圖15），表明王38-0272 注水井與這3 口井連通性較好。根據(jù)長61123單砂層沉積相演化期次（參見圖12），這3口井處于同一壩體之內(nèi)，而王37-0271 井與王36-025 井則未見示蹤劑顯示。建立井間連井剖面（圖16）可知，王37-027 井與王37-0271 井之間存在隔層，王36-0251 井與王36-025 井之間存在隔層，正是由于單一河口壩之間的隔層導(dǎo)致示蹤劑難以波及，由此驗(yàn)證了連片砂體解剖結(jié)果的正確性。

圖15 鄂爾多斯盆地安塞油田塞160 井區(qū)示蹤劑質(zhì)量濃度監(jiān)測曲線Fig.15 Tracer monitoring concentration curves in Sai 160 well area of Ansai oilfield，Ordos Basin

圖16 鄂爾多斯盆地安塞油田塞160 井區(qū)三疊系長61123單砂層示蹤劑井周連井剖面Fig.16 Profile of wells around tracer wells of Triassic Chang 61123layer in Sai 160 well area of Ansai oilfield，Ordos Basin

5 曲流河淺水三角洲沉積模式

綜合鄂爾多斯盆地安塞油田塞160 井區(qū)長611小層的構(gòu)型解剖，建立了曲流河淺水三角洲構(gòu)型模式（圖17）。研究區(qū)曲流河淺水三角洲由主干分流河道入湖，隨后形成多條分支河道，單一分支河道控制單一河口壩，河口壩向前及側(cè)向發(fā)育，不同河道控制的河口壩互相疊置形成河口壩復(fù)合體。河-壩組合在垂直物源方向表現(xiàn)為“河在壩上走”的沉積樣式，即河道切割河口壩，但不完全切割，切割程度隨物源距離增大逐漸降低。在河道順物源方向，河口壩具有明顯的期次性，壩體規(guī)模順物源方向減小，且河口壩為明顯的前積結(jié)構(gòu)，前積傾角逐步減小，表現(xiàn)為“先前積，后垂積”的沉積樣式。

圖17 鄂爾多斯盆地安塞油田塞160 井區(qū)曲流河淺水三角洲沉積模式Fig.17 Sedimentary model of meandering river shallow water delta in Sai 160 well area of Ansai oilfield，Ordos Basin

6 結(jié)論

（1）鄂爾多斯盆地安塞油田塞160 井區(qū)為淺水三角洲沉積，發(fā)育水下分流河道、河口壩、席狀砂、支流間灣4 種沉積微相。河口壩砂體與河道砂體為2 類主要砂體，且相互疊置，拼接成復(fù)合連片砂體，呈現(xiàn)“滿盆砂”的特征。

（2）研究區(qū)河-壩組合在垂直物源方向表現(xiàn)為分流河道-河口壩-分流河道的樣式，即“河在壩上走”的沉積模式，在順物源方向河道切割河口壩，但不完全切穿，切割程度順物源方向依次降低。

（3）研究區(qū)長611小層淺水三角洲沉積演化過程可劃分為5 個(gè)期次。同一期次河口壩長寬比相差小，且比值較為集中，不同期次長寬比差異較大，表現(xiàn)為順物源依次遞減趨勢。順物源方向不同期次河口壩之間前積角度順物源遞減，相同期次河口壩前積角度無明顯變化。

（4）研究區(qū)曲流河淺水三角洲沉積模式主要為：三角洲前緣河道呈樹枝狀分布，單一河道控制單一河口壩發(fā)育，構(gòu)成淺水三角洲砂體骨架，即河-壩組合體。河道在沉積過程中來回?cái)[動(dòng)導(dǎo)致各個(gè)獨(dú)立的河口壩相互拼接，在垂直物源方向表現(xiàn)為砂體側(cè)向疊置，在順物源方向砂體表現(xiàn)為“前期前積，后期垂積”的沉積特征。