砂質(zhì)辮狀河儲(chǔ)層構(gòu)型差異特征分析

摘要：為厘清砂質(zhì)辮狀河同級(jí)別構(gòu)型要素差異特征及成因，以鄂爾多斯盆地蘇里格氣田石盒子組盒８下亞段砂質(zhì)辮狀河沉積為例，綜合現(xiàn)代沉積、野外露頭及巖心等資料，選取H８x２２、H８x１３和H８x１１典型層段開(kāi)展定量構(gòu)型表征，重點(diǎn)辨析五級(jí)至三級(jí)同級(jí)別構(gòu)型單元差異特征.研究結(jié)果表明：盒８下亞段不同單層內(nèi)單一辮流帶寬度為６５０．０～１７５０．０m，受物源條件和基準(zhǔn)面旋回升降等沉積分異作用影響，單一辮流帶（五級(jí)）呈孤立式、側(cè)向拼接式和垂向疊加式３種不同構(gòu)型差異分布樣式.洪水、辮狀河道沖刷以及沖溝破壞等因素作用，使得單砂體級(jí)次（四級(jí)）的構(gòu)型差異最顯著，而優(yōu)勢(shì)巖相組合概率高于８０％的H８x２２單層心灘規(guī)模較大，平均厚度為７．２m，長(zhǎng)和寬分別為１４０２．０m 和８０９．０m.各單層心灘內(nèi)構(gòu)型（三級(jí)）差異性較小，其中落淤層具有厚度薄（０．１～０．４m）、傾角緩（１°～３°）、透鏡狀分布的相似特征，單一增生體寬度主要分布在３６０．０～５６５．０m，心灘內(nèi)增生體個(gè)數(shù)、單個(gè)增生體的大小共同造就了各單層心灘平均規(guī)模的較大差異.以各級(jí)次構(gòu)型單元差異特征為約束條件，建立了典型井組砂質(zhì)辮狀河儲(chǔ)層構(gòu)型空間分布的三維地質(zhì)模型.

關(guān)鍵詞：儲(chǔ)層構(gòu)型差異;心灘;砂質(zhì)辮狀河;盒８下亞段;蘇里格氣田

doi：１０．１３２７８/j．cnki．jjuese．２０２１０４２５ 中圖分類號(hào)：P６１８．１３ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

０ 引言

河流三角洲沉積儲(chǔ)層構(gòu)型研究中，構(gòu)型要素的識(shí)別與劃分一直是學(xué)者關(guān)注的重點(diǎn).對(duì)于砂質(zhì)辮狀河沉積儲(chǔ)層，對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)層構(gòu)型表征體現(xiàn)在單一辮流帶（復(fù)合單砂體級(jí)次，五級(jí)）識(shí)別、心灘（單砂體級(jí)次，四級(jí)）的劃分及規(guī)模的確定和心灘內(nèi)部（單砂體內(nèi)部構(gòu)型，三級(jí)）增生體與落淤層特征分析等方面[１].砂質(zhì)辮狀河儲(chǔ)層具有旋回級(jí)次多[２]、側(cè)向相變迅速[３]以及構(gòu)型結(jié)構(gòu)復(fù)雜[４]的特征，非均質(zhì)性強(qiáng)烈[５]、開(kāi)發(fā)難度大.前人[６]總結(jié)出“單層對(duì)比、模式認(rèn)知、分級(jí)解剖”的研究思路，主要依據(jù)多井信息，通過(guò)將包括定量規(guī)模等信息在內(nèi)的構(gòu)型模式與不同種類基礎(chǔ)資料進(jìn)行擬合[７]，采取由高到低的研究步驟，預(yù)測(cè)不同級(jí)次構(gòu)型要素的井間分布[８９]，目前已在砂質(zhì)辮狀河構(gòu)型層次劃分[１０]、幾何規(guī)模[１１]、組合關(guān)系和沉積機(jī)理[１２]等方面取得了眾多成果與認(rèn)識(shí).以往的研究重心更多地關(guān)注于單一辮流帶[１３]、心灘[１４]以及內(nèi)部構(gòu)型單元[１５]的識(shí)別標(biāo)志歸納上，卻忽略了這種相同級(jí)次構(gòu)型單元間（如心灘與心灘間）的差異特征.在油氣田開(kāi)發(fā)中后階段，特別是針對(duì)低滲致密儲(chǔ)層，這種相同級(jí)次構(gòu)型單元間的差異性[１６]，對(duì)剩余儲(chǔ)量的形成[１７１８]與分布[１９２０]有較強(qiáng)的控制作用.因此，在多級(jí)次構(gòu)型要素規(guī)模識(shí)別的基礎(chǔ)上[２１２２]，研究地下儲(chǔ)層構(gòu)型差異，并建立能夠反映不同層次構(gòu)型單元定量規(guī)模及其疊置關(guān)系的構(gòu)型模型，對(duì)數(shù)值模擬研究及剩余儲(chǔ)量挖潛意義重大.

本文以鄂爾多斯盆地蘇里格氣田二疊系石盒子組盒８下亞段砂質(zhì)辮狀河儲(chǔ)層為例，采用儲(chǔ)層構(gòu)型研究的思路，綜合現(xiàn)代沉積、野外露頭、巖心、水平井及動(dòng)態(tài)分析等多種資料，重點(diǎn)從五級(jí)、四級(jí)及三級(jí)構(gòu)型單元３個(gè)層次探討地下辮狀河儲(chǔ)層構(gòu)型差異特征及成因，以期為相似氣田的高效開(kāi)發(fā)提供參考.

１ 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)蘇里格氣田所處的鄂爾多斯盆地石炭—二疊系發(fā)生多期次拉張和擠壓運(yùn)動(dòng)，使該區(qū)呈整體平緩的西傾單斜特征，在多次旋回性抬升構(gòu)造背景下，依次發(fā)育石炭系本溪組及二疊系太原組、山西組、石盒子組[２３].二疊系盒８下亞段沉積時(shí)期，研究區(qū)受盆地北緣阿拉善—陰山古陸物源區(qū)控制[２４]，從物源區(qū)向盆內(nèi)發(fā)育的多水系在盆地中部匯聚交叉[２５]，平緩古地貌控制著河道頻繁改道、遷移，形成了儲(chǔ)集砂體平面上分異不明顯、砂體連續(xù)的砂質(zhì)辮狀河沉積.石盒子組盒８下亞段發(fā)育的這套厚度約５０．０m 的砂質(zhì)辮狀河儲(chǔ)層，是蘇里格氣田的主力產(chǎn)氣層，自下而上分為H８x２和H８x１２個(gè)小層，細(xì)分為H８x２３，H８x２２，H８x２１，H８x１３，H８x１２ 和H８x１１６ 個(gè)單層，該套儲(chǔ)層具典型的“低壓、低滲、低豐度”三低特征.

２ 砂質(zhì)辮狀河構(gòu)型差異特征

２．１ 單一辮流帶構(gòu)型差異表征

蘇里格氣田盒８下亞段的２個(gè)小層６個(gè)單層構(gòu)成了１個(gè)完整的中期旋回（圖１），旋回內(nèi)各單層砂體在測(cè)井曲線上表現(xiàn)為箱型或鐘型特征，多期次辮狀河道遷移、側(cè)向疊置，形成規(guī)模較大的復(fù)合砂體.單一辮流帶是復(fù)合砂體的細(xì)分單元，是經(jīng)歷侵蝕、改道和廢棄等演化階段形成的河道單元，相當(dāng)于Miall[２６]描述的五級(jí)構(gòu)型.前人[２７]已詳細(xì)總結(jié)了單一辮流帶的識(shí)別標(biāo)志（不連續(xù)河間沉積、砂體厚度變化及標(biāo)志層高程差等），通過(guò)現(xiàn)代沉積的類比與研究區(qū)密井網(wǎng)的解剖，能夠判斷辮流帶間疊合與否，同時(shí)獲取單一辮流帶砂體的平面幾何特征，進(jìn)而重建古河道展布范圍與演化規(guī)律等多方面信息.

本次研究采用“點(diǎn)—面—體”的分析思路，根據(jù)密井網(wǎng)井間單層精細(xì)對(duì)比的成果，從井點(diǎn)上識(shí)別單一辮流帶砂體厚度推算河道滿岸深度[２８]，結(jié)合密井網(wǎng)區(qū)所識(shí)別的泛濫平原范圍及定量地質(zhì)知識(shí)庫(kù)[２９]推算單一辮流帶側(cè)向展布參數(shù).

以Su３６ １１井區(qū)為例.H８x２２單層處于基準(zhǔn)面上升的早期，為相對(duì)較低可容納空間內(nèi)的富砂層段，大量厚層連通砂體廣泛發(fā)育，由３支厚度為６．０～９．０m、寬度為１５００．０m 以上的高能量辮流水道在研究區(qū)東部大面積拼疊，呈垂向疊加式分布特征，砂體間切割嚴(yán)重，導(dǎo)致復(fù)合寬度達(dá)到２５００．０m 以上.

在H８x１３單層沉積時(shí)期，物源供應(yīng)較充足，基準(zhǔn)面處于較高位置，河道平面擺動(dòng)、改道程度弱，在工區(qū)內(nèi)沉積了３支由北向南展布的條帶狀河道砂體，只在中部井區(qū)存在弱的側(cè)向切疊，整體單一辮流寬度在１０５０．０～１８９０．０m 之間，呈側(cè)向拼接式分布特征.H８x１１單層以相對(duì)孤立、單一條帶狀河道砂沉積為主，該階段河道砂體間垂向疊置、切割作用弱，呈孤立式分布，單一河道砂體以窄條狀鑲嵌于較大范圍的泥質(zhì)泛濫平原沉積中，寬度分布在６５０．０～１１８０．０m之間，只有中部部分井區(qū)寬度達(dá)１３６０．０m.

２．２ 心灘構(gòu)型差異表征

心灘是砂質(zhì)辮狀河單一辮流帶內(nèi)的富砂帶，對(duì)應(yīng)于Miall[３０]描述的四級(jí)構(gòu)型單元，識(shí)別標(biāo)志主要包括垂向沉積層序、厚層分布和臨近辮狀河道發(fā)育.國(guó)內(nèi)外學(xué)者在單一心灘的識(shí)別方面已有詳細(xì)研究成果，本次重點(diǎn)開(kāi)展心灘演化過(guò)程分析、描述不同層序旋回位置處心灘砂體幾何參數(shù)上的差異.

露頭類比是儲(chǔ)層構(gòu)型研究的一項(xiàng)重要手段[３１３２].將山西柳林地區(qū)與研究區(qū)盒８段砂質(zhì)辮狀河露頭對(duì)比發(fā)現(xiàn)：１）發(fā)育層段相同，均為盒８段;２）氣候條件相近，同屬于相對(duì)干旱的氣候環(huán)境;３）單一辮流帶厚度近似，盒８段單一期次砂體厚度平均約為７．０m，山西柳林地區(qū)單一期次砂體厚度平均約為７．１m，均屬于常年流水的深河型砂質(zhì)辮狀河[３３].

柳林地區(qū)盒８ 段辮狀河剖面砂體寬度約為１５０．０m，厚度約１３．０m，E－W 走向，近似垂直于主物源方向（圖２）[３２].整體由２期次心灘垂向疊加構(gòu)成，單一心灘內(nèi)部包含洪水期形成的增生體和洪峰后卸載的細(xì)粒懸浮物，側(cè)向與廢棄河道拼合，頂部發(fā)育沖溝、泛濫平原泥質(zhì)沉積.第１期心灘整體呈底凸頂平狀，砂體底部可見(jiàn)明顯的不整合面，至下而上發(fā)育滯留沉積與大型交錯(cuò)層理，粗碎屑在強(qiáng)水動(dòng)力條件下快速堆積特征明顯，單一增生體厚度約４．０m.第２期心灘增生體發(fā)育的水動(dòng)力條件明顯減弱，單一增生單元厚度為１．５～３．２m，較小規(guī)模的槽狀交錯(cuò)層理特征明顯，整體呈底平頂凸?fàn)睿瑳_溝沉積在兩期心灘中部或側(cè)緣位置均有發(fā)育，厚度為２．０～３．０m，寬為１１．０～２９．０m，內(nèi)部可見(jiàn)小型交錯(cuò)層理和水平層理.統(tǒng)計(jì)２期次心灘巖相組合和內(nèi)部發(fā)育的沖溝個(gè)數(shù)等特征可發(fā)現(xiàn)，隨著可容納空間（A ）與沉積物供給量（S）比值（A/S）增大，心灘內(nèi)部巖相規(guī)模略有減小，對(duì)應(yīng)的心灘規(guī)模也有減小趨勢(shì)，而頂部及側(cè)緣發(fā)育的沖溝個(gè)數(shù)增加.

柳林地區(qū)盒８下亞段各單層心灘規(guī)模隨基準(zhǔn)面旋回規(guī)律性變化，但并不表明處于A/S 值低的單層心灘均都比A/S 值高的單層心灘規(guī)模大，這種基準(zhǔn)面旋回變化在心灘規(guī)模的控制上只表現(xiàn)在平均規(guī)模上.與現(xiàn)代沉積類似，實(shí)際單層內(nèi)的每個(gè)心灘長(zhǎng)寬分布隨機(jī)，受多因素控制.J１１等１３口井的巖心特征與野外露頭解剖結(jié)果相同，心灘沉積中主要識(shí)別出槽狀交錯(cuò)層理中—粗砂巖相（St）、板狀交錯(cuò)層理中砂巖相（Sp）和平行層理砂巖相（Sh）３種巖相類型.由上述３種巖相的垂向疊加組成St—Sp—Sh的疊置樣式，從下向上規(guī)模逐漸變小.從盒８下亞段下部的H８x２２單層到頂部的H８x１１單層，多個(gè)類似組合垂向上疊加，是基準(zhǔn)面整體上升的表現(xiàn).由于在盒８下亞段沉積早、中期盆地沉降速度較低，河道的側(cè)向遷移能力強(qiáng)，相對(duì)干旱氣候條件使得植被減少，加速了對(duì)臨近泛濫平原沉積的侵蝕與再分配作用.

H８x２２單層以發(fā)育側(cè)向疊置的砂體分布樣式為特征，底部的St巖相規(guī)模大，頂部的Sp巖相和Sh巖相所占比例低，泛濫平原泥質(zhì)沉積厚度往往較小，反映出該時(shí)期為A/S 值較小的沉積階段.H８x２２、H８x１３單層中，心灘的上部常呈明顯被侵蝕的特征，Sh巖相出現(xiàn)在心灘上部的概率低于６０％，St與Sp這２種巖相在下部出現(xiàn)的概率可超過(guò)８０％，并可常見(jiàn)對(duì)臨近心灘的侵蝕、疊加.由于心灘砂體間切割嚴(yán)重，因此底形多樣性弱.到盒８下亞段上部，如H８x１１單層多發(fā)育較小規(guī)模的St巖相，而Sp和Sh巖相占整個(gè)韻律段比例高，其中Sh巖相在H８x１１單層心灘上部出現(xiàn)的概率可大于７０％，心灘砂體間切割沖蝕作用弱，反映出盒８下亞段是A/S 值不斷增大的演化過(guò)程.統(tǒng)計(jì)H８x２２、H８x１３單層中單一心灘砂體的厚度和各巖相的相對(duì)概率發(fā)現(xiàn)，平均厚度分別為７．２m和６．３m，結(jié)合密井網(wǎng)區(qū)構(gòu)型解剖成果和定量地質(zhì)知識(shí)庫(kù)推算，平均心灘長(zhǎng)度分別為１４０２．０m和１２０６．０m，寬度分別為８０９．０m 和７１３．０m.而在H８x１１單層沉積時(shí)期，處于較高可容納空間條件，沉積砂體保存情況好，平均厚度為５．６m，平均心灘長(zhǎng)度和寬度分別為９９８．０m 和６２０．０m（圖３）.造成這種平均規(guī)模上的差異，是因?yàn)榛鶞?zhǔn)面旋回升降影響著不同成因類型砂體的三維空間分布和規(guī)模，所以即使對(duì)于同一沉積成因的砂體，其厚度、長(zhǎng)度等幾何特征也會(huì)隨著基準(zhǔn)面升降發(fā)生有規(guī)律的變化.

２．３ 落淤層及增生體差異表征

１）落淤層

柳林露頭解剖和現(xiàn)代沉積表明，心灘壩內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，由若干增生體和落淤層（三級(jí)構(gòu)型）分多期次垂向疊加，呈平緩堆積特征，增生體間發(fā)育落淤層，順?biāo)鏖L(zhǎng)軸方向近似水平，短軸則向?yàn)┮磉吘壩恢脙A斜[３４].對(duì)柳林地區(qū)野外露頭３２個(gè)落淤層進(jìn)行精細(xì)刻畫，統(tǒng)計(jì)了巖性、傾角和幾何規(guī)模等信息，建立了落淤層定量地質(zhì)知識(shí)庫(kù).結(jié)果表明，落淤層整體呈孤立透鏡狀或橢圓狀分布于心灘壩內(nèi)部，長(zhǎng)軸方向多數(shù)為南北向，側(cè)向連續(xù)性差，大小不一.落淤層大部分位于心灘的灘核、灘尾位置，厚度分布在０．１～０．４m 之間，平均為０．３m，其長(zhǎng)度為５０．０～４００．０m，平均為２８０．０m;寬度為３０．０～１８０．０m，平均為１２５．０m.同時(shí)分析了長(zhǎng)江流域安慶段[３５]、孟加拉Jamuna河[３６３７]等地發(fā)育的近１３６個(gè)心灘落淤層發(fā)育底面特征，以現(xiàn)代心灘（圖４）為例，沿該心灘長(zhǎng)軸方向、短軸方向各切剖面，統(tǒng)計(jì)剖面海拔高程.其中長(zhǎng)軸剖面AA′最高海拔為３７１．０m、最低海拔３６５．０m，平均坡度０．６０％（坡角０．３４°）;短軸剖面BB′最高海拔３７２．０m、最低海拔３６８．０m，平均坡度１．５０％（坡角０．８６°）.短軸方向落淤層發(fā)育底面坡度角一般大于長(zhǎng)軸方向，最大可達(dá)２．８７°.統(tǒng)計(jì)蘇里格氣田密井網(wǎng)區(qū)單井落淤層發(fā)育特征，從順物源、垂直物源多方向的連井剖面對(duì)比分析心灘內(nèi)構(gòu)型單元的連續(xù)性，依據(jù)柳林露頭、現(xiàn)代沉積得到的落淤層定量規(guī)律和建立模式來(lái)判斷落淤層在井間的分布.

首先，從單井觀察落淤層個(gè)數(shù)信息，例如圖５中J１０加密井區(qū)H８x２２單層共８口井鉆遇單一心灘，落淤層位于灘頭的J６井、灘翼的J９井上，落淤層發(fā)育數(shù)為１個(gè)，而位于灘核的J１０、J１３以及灘尾的J１６井落淤層數(shù)在２個(gè)以上.各單井上識(shí)別的泥質(zhì)落淤層在迎水面壩頭J６以及兩翼J１３井位置連續(xù)性較差，而在心灘的核部J１０和壩尾J１６部位相對(duì)保存完好.這主要是因?yàn)闉╊^位于心灘迎水流位置，與灘尾相反，受水流長(zhǎng)期沖刷的影響，落淤層難以保存;灘翼受對(duì)稱環(huán)流影響，側(cè)向上辮狀河道的破壞、侵蝕使得落淤層難以完整保存;灘核位于心灘中部核心位置，地勢(shì)高、傾角近似水平，只有較大的洪水作用才能影響到該部位的垂向結(jié)構(gòu)，該位置發(fā)育的落淤層能較好保存[３８３９].落淤層長(zhǎng)寬均難以延伸蘇里格地區(qū)當(dāng)前４００ m 井距，厚度一般在０．１～０．４m之間，只有少數(shù)厚度大、保存良好的部分可以跨域一個(gè)井距.多井底拉平消除構(gòu)造作用影響后，發(fā)現(xiàn)落淤層為近水平的垂向加積，傾角范圍為１°～３°，與現(xiàn)代沉積計(jì)算傾角一致，傾向受控于早期沉積增生體的底形，傾向壩的尾部和兩翼.而且，落淤層的長(zhǎng)軸和短軸方向與所屬心灘基本一致，夾角一般小于２０°，平面形態(tài)大體與心灘相似，長(zhǎng)度約為心灘長(zhǎng)度的１０％～４０％，以２０％最為集中;寬度多集中在所屬心灘的１５％～３０％.可見(jiàn)，披覆生長(zhǎng)于前一期增生體之上的落淤層，其平面規(guī)模取決于增生體底形的大小，具有和增生體相近的長(zhǎng)寬比，而受后期辮狀河道沖刷、流水侵蝕破壞程度的不同，實(shí)際平面形態(tài)千差萬(wàn)別.

２）增生體

對(duì)于三級(jí)構(gòu)型單元來(lái)說(shuō)，取心、水平井資料可以為三級(jí)構(gòu)型的表征提供可靠參數(shù).例如，在J１１取心井單井四級(jí)構(gòu)型界面識(shí)別的基礎(chǔ)上，確定H８x１２、H８x１３內(nèi)心灘各發(fā)育１個(gè)和３個(gè)增生體，其中H８x１２發(fā)育１個(gè)增生體，是因?yàn)镴１１井在H８x１２段處于心灘厚度減薄的邊部位置.H８x２１發(fā)育辮狀河道沉積，呈典型鐘型響應(yīng)特征，為常流辮狀河道廢棄后被砂質(zhì)充填的結(jié)果，與H８x１２內(nèi)部發(fā)育的低幅鋸齒狀砂泥質(zhì)充填辮狀河道不同（圖６）.中部H８x１３上下四級(jí)構(gòu)型被壩間泥與泛濫平原阻隔，內(nèi)部發(fā)育２個(gè)落淤層沉積.統(tǒng)計(jì)該井H８x１２和H８x１３內(nèi)發(fā)育的增生體厚度，結(jié)合研究區(qū)其他井心灘內(nèi)增生體厚度特征，確定該區(qū)增生體厚度差異不大，一般分布在１～４m之間.

水平井在確定三級(jí)構(gòu)型單元規(guī)模方面也有重要的指示作用.例如，SX ３ ８H 水平井方位為１９０．０°，水平段長(zhǎng)１４９９．０m，鉆遇H８x１３單層，該單層砂體厚７．３m.水平井水平段先后鉆遇２期辮狀河道，河寬分別為１３６．０m 和１５６．０m.２個(gè)河道中間為心灘沉積，水平井方位與該心灘長(zhǎng)軸方向有近１５°的交角，水平段鉆遇心灘長(zhǎng)度７７１．０ m（圖７）.單一均質(zhì)段測(cè)井曲線在水平段軌跡高程差在２．０～３．０m，與水平井附近直井統(tǒng)計(jì)的增生體厚度相當(dāng).根據(jù)隨鉆自然伽馬曲線幅度，在心灘壩內(nèi)部識(shí)別出３個(gè)落淤層，結(jié)合心灘長(zhǎng)軸方向增生體順流加積的特征以及單一增生體厚度范圍，確定垂向上發(fā)育４期增生體.從①—④號(hào)增生體的順流延伸范圍來(lái)看，該心灘經(jīng)歷了正常生長(zhǎng)、快速生長(zhǎng)和穩(wěn)定３個(gè)演化階段.通過(guò)心灘長(zhǎng)軸與水平井延伸方向間的角度換算，計(jì)算出該心灘內(nèi)①—④號(hào)增生體長(zhǎng)度分別為５０８．０，６２３．０，５９５．０和５５８．０m.

而J１０加密井區(qū)H８x２２單層鉆遇的心灘自下而上共發(fā)育６期次增生體，該心灘發(fā)育過(guò)程中完整經(jīng)歷了正常生長(zhǎng)、快速生長(zhǎng)、穩(wěn)定和消亡４個(gè)階段.其中：最底部的①號(hào)增生體為正常生長(zhǎng)階段，該階段塑造了該心灘的基底;②號(hào)增生體的形成表明該心灘為快速生長(zhǎng)時(shí)期，該階段順流加積、垂向加積作用強(qiáng)烈，心灘長(zhǎng)寬增長(zhǎng)到早期的２倍，規(guī)模迅速增大;③號(hào)和④號(hào)增生體為心灘演化成熟期，心灘規(guī)模相對(duì)穩(wěn)定;⑤號(hào)和⑥號(hào)增生體的規(guī)模不到③號(hào)和④號(hào)增生體的一半，為消亡期受沖溝切割、辮狀河道沖刷等作用破壞的典型特征，特別是灘頭的J６、J１０井處（圖５）不見(jiàn)⑤號(hào)和⑥號(hào)增生體發(fā)育，表明該時(shí)期心灘改造嚴(yán)重，心灘規(guī)模減小.綜合蘇里格地區(qū)近７０口水平井?dāng)?shù)據(jù)以及多個(gè)密井網(wǎng)解剖資料，確定H８x２２、H８x１３、H８x１１這３個(gè)單層增生體長(zhǎng)度主要分布在５００．０～１０００．０m 之間，寬度分布范圍主要在３６０．０～５６５．０m，３個(gè)單層心灘壩的增生體規(guī)模差異不明顯.統(tǒng)計(jì)了H８x２２，H８x１３和H８x１１各單層心灘內(nèi)發(fā)育的增生體數(shù)，分別為４．３，３．８和３．４個(gè)，雖然單個(gè)增生體規(guī)模差異不大，但是這種“積少成多”的效應(yīng)，最終導(dǎo)致了各單層心灘規(guī)模較大的差異.可見(jiàn)，心灘內(nèi)部增生體數(shù)、單個(gè)增生體的規(guī)模以及心灘經(jīng)歷的演化階段是各單層內(nèi)平均心灘長(zhǎng)寬差異的共同成因.

３ 砂質(zhì)辮狀河構(gòu)型差異成因分析

３．１ 單一辮流帶構(gòu)型差異成因

基準(zhǔn)面旋回升降、物源條件等沉積分異作用是造成單一辮流帶級(jí)次構(gòu)型差異的主要因素.由于蘇里格氣田區(qū)域性沉積范圍內(nèi)存在東西兩大物源分異，其中西部、中部為中元古界變質(zhì)巖物源區(qū)（石英質(zhì)量分?jǐn)?shù)在８０％以上），物源供給充分，而東部為相對(duì)貧石英區(qū)，物源供給較弱，石英質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅有２５％～６０％[４０].這種物源供給上的差異，使得單一辮流帶級(jí)次的構(gòu)型差異不僅在砂體分布樣式上表現(xiàn)明顯，而且在蘇里格氣田不同井區(qū)間也有較明顯差異.統(tǒng)計(jì)蘇里格氣田分屬不同物源的Su６、Su３６１１、Su１４、T５、Z５１、Su５３不同井區(qū)內(nèi)單一辮流帶規(guī)模，發(fā)現(xiàn)位于蘇中地區(qū)主流帶位置的Su６井區(qū)辮流帶規(guī)模最大，單一辮流帶平均寬度在１７５０．０m 左右，而蘇西、蘇東地區(qū)往往不到１０００．０m.這種物源供給差異造成的巖礦成分上的區(qū)域性分異對(duì)單一辮流帶內(nèi)部的儲(chǔ)層物性及產(chǎn)氣量均有影響，氣田中區(qū)辮流帶內(nèi)部平均孔隙度可達(dá)９．５８％，而西區(qū)和東區(qū)平均孔隙度分別為８．２３％和７．１３％;中區(qū)單一辮流帶內(nèi)Ⅰ類井配產(chǎn)２．１２×１０４ m３/d，而西區(qū)和東區(qū)分別僅有１．７５×１０４和１．２３×１０４ m３/d.

３．２ 心灘演化過(guò)程及構(gòu)型差異成因

通過(guò)推演現(xiàn)代沉積內(nèi)一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)段的辮流帶以及內(nèi)部構(gòu)型單元沉積形態(tài)特征，分析單一構(gòu)型單元的演化規(guī)律是可行的[４１４２].利用Google衛(wèi)星照片分析現(xiàn)代典型辮狀河沉積，如長(zhǎng)江流域安慶段[４３]、孟加拉Jamuna河[４４]等，依據(jù)大量的現(xiàn)代沉積采樣規(guī)律，以沉積物供給、水動(dòng)力條件、水流流量和流速相對(duì)平穩(wěn)的平水期作為觀測(cè)時(shí)間點(diǎn)，總結(jié)單一構(gòu)型單元形態(tài)學(xué)變化特征，比較同級(jí)次構(gòu)型單元間構(gòu)型差異，將同級(jí)構(gòu)型要素間的規(guī)模統(tǒng)計(jì)關(guān)系作為儲(chǔ)層構(gòu)型表征的約束條件.

長(zhǎng)江流域安慶段從１９５０年至今，受地理位置、氣候條件等因素影響，共發(fā)生數(shù)１０次洪水災(zāi)害，其中１９５４和１９９８年２次洪水規(guī)模最為突出.圖８所示為長(zhǎng)江流域安慶段心灘發(fā)育特征，平面上心灘主要包括灘頭、灘尾、灘翼和灘核４部分.筆者通過(guò)Googleearth 衛(wèi)星照片（圖８）比對(duì)該流域心灘從１９８４年至２０１７年發(fā)育特征上的差別，篩選出１９９２，１９９５，１９９７，１９９９，２００６年以及２０１６年６張典型衛(wèi)星照片.從圖８可知：１９９２年該流域僅發(fā)育一個(gè)心灘，心灘上部發(fā)育若干條規(guī)模不等的沖溝（圖８a）;１９９５年，主灘灘頭位置受辮狀河道侵蝕作用明顯，沖溝規(guī)模逐漸增大，受沖溝切割、辮狀河道沖刷作用影響，灘頭面積被沖刷破壞而減小，在主灘西北側(cè)形成了小規(guī)模的次灘（圖８b）;１９９７年，次灘規(guī)模持續(xù)增大，主灘灘頭迎水面形態(tài)由紡錘狀變?yōu)榧?xì)條帶狀，主灘沖溝規(guī)模有減小的趨勢(shì)（圖８c）;１９９９ 年，受１９９８年特大洪水的影響，次灘快速增長(zhǎng)，主灘灘頭位置消亡殆盡（圖８d）;２００６年，次灘增長(zhǎng)速度減緩且植被發(fā)育，主灘與次灘將主辮狀河道一分為三（圖８e）;２０１６ 年，受辮狀河道螺旋式對(duì)稱環(huán)流影響，次灘形態(tài)穩(wěn)定并保持往南側(cè)向加積的增長(zhǎng)趨勢(shì)，主灘沖溝消亡，原始灘翼位置轉(zhuǎn)換為灘頭位置（圖８f）.

長(zhǎng)江流域安慶段、孟加拉Jamuna河心灘形態(tài)學(xué)不同時(shí)段變化特征表明，心灘發(fā)育大體經(jīng)歷正常生長(zhǎng)、快速生長(zhǎng)、成熟、消亡４個(gè)時(shí)期，不同時(shí)期對(duì)應(yīng)不同的心灘規(guī)模，心灘規(guī)模經(jīng)歷增大、快速增大、穩(wěn)定、減小４個(gè)演化階段，部分心灘只經(jīng)歷２個(gè)或者３個(gè)階段.具體特征如下：１）正常生長(zhǎng)階段，心灘面積緩慢增大，保持加積與沖蝕破壞的相對(duì)平衡;２）快速生長(zhǎng)時(shí)期主要受洪水作用控制，該階段順流加積、垂向加積作用強(qiáng)烈，心灘規(guī)模迅速增大;３）成熟期，心灘規(guī)模相對(duì)穩(wěn)定;４）消亡期主要是受沖溝切割、辮狀河道沖刷等作用破壞，灘頭或者灘尾改造嚴(yán)重，心灘規(guī)模減小.在心灘發(fā)育過(guò)程中，受不同演化階段洪水、辮狀河道沖刷以及沖溝破壞等因素影響，單一辮流帶內(nèi)心灘發(fā)育有先后順序，心灘與心灘之間規(guī)模差異較大，長(zhǎng)度和寬度可以達(dá)到數(shù)量級(jí)的差別.

３．３ 落淤層及增生體差異成因

各小層內(nèi)增生體級(jí)次的構(gòu)型差異性無(wú)較強(qiáng)規(guī)律性，這主要是因?yàn)槊恳黄诖魏樗芰孔兓S機(jī)性較大.當(dāng)洪水能量較強(qiáng)時(shí)，心灘縱、橫向遷移距離大，形成的增生體略寬、長(zhǎng)，增生體累積厚度穩(wěn)定后，心灘植被發(fā)育，覆蓋率達(dá)８０％以上，如圖９中③號(hào)心灘;當(dāng)洪峰持續(xù)時(shí)間短、沉積速率小時(shí)，心灘縱、橫向遷移距離小，形成的增生體窄、短，植被往往較少發(fā)育，一般覆蓋率小于３０％，如圖９中①④號(hào)心灘.而每一期次洪水能量的不確定性，使得各層心灘內(nèi)增生規(guī)模變化規(guī)律性不明顯.此外，心灘不同演化階段植被發(fā)育、辮狀河道沖刷、沖溝破壞等多種因素綜合影響，使得心灘內(nèi)增生體、落淤層遭受侵蝕的程度隨機(jī)性較大;特別是落淤層，本身巖性多為弱抗侵蝕的泥質(zhì)以及泥粉砂質(zhì)沉積，使得能夠保留下來(lái)的沉積體規(guī)模及形狀差異性往往無(wú)典型規(guī)律，且多數(shù)都為植被穩(wěn)定發(fā)育的區(qū)域，這進(jìn)一步導(dǎo)致心灘內(nèi)落淤層及增生體級(jí)次的構(gòu)型差異不明顯.如圖９所示，②③號(hào)心灘是最早形成的，由于辮狀河道沖刷、沖溝破壞，一直在改造②③號(hào)心灘內(nèi)三級(jí)構(gòu)型單元的形態(tài);而①號(hào)心灘是新近形成的第１期增生體，植被較少發(fā)育，④號(hào)心灘隨著多期次增生體疊加后，規(guī)模有一定程度的增加.

４ 典型井組儲(chǔ)層構(gòu)型三維建模

儲(chǔ)層三維地質(zhì)建模技術(shù)可以刻畫復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的三維地質(zhì)體.三維空間上受基準(zhǔn)面升降等作用影響的砂質(zhì)辮狀河各級(jí)次構(gòu)型間存在明顯差異，單純地依賴單井內(nèi)插和外推進(jìn)行隨機(jī)建模，會(huì)造成較大的不確定性[４６４７].本次模擬基于Petrel軟件平臺(tái)，以單井構(gòu)型要素為基礎(chǔ)，通過(guò)建立的單一辮流帶、心灘、心灘內(nèi)增生體和落淤層的定量地質(zhì)知識(shí)庫(kù)，以盒８下亞段各單層構(gòu)型差異特征為約束，通過(guò)不斷模擬各級(jí)次構(gòu)型單元空間組合定量模式，將單井統(tǒng)計(jì)的構(gòu)型要素比例設(shè)定為軟數(shù)據(jù)，作為建模的約束條件，建立能夠表征盒８下亞段各單層構(gòu)型差異的地質(zhì)模型，為后期開(kāi)發(fā)調(diào)整措施的制定奠定基礎(chǔ).選取S６ J１９典型井區(qū)，針對(duì)H８x２２單層開(kāi)展儲(chǔ)層構(gòu)型建模研究，從模型來(lái)看，辮狀河道與心灘壩側(cè)向接觸，辮狀河道呈“頂平底凸”狀、心灘壩呈“底平頂凸”狀（圖１０）.模型中該心灘長(zhǎng)１５７７．０m，寬９３１．０m，心灘內(nèi)部發(fā)育３期增生體，落淤層呈孤立透鏡狀分布于心灘灘核的S６ J１９、灘尾的S６ １１１２和S３８ １６ ５等井上，側(cè)向延伸不超過(guò)一個(gè)井距，與實(shí)際地質(zhì)認(rèn)識(shí)接近.

５ 結(jié)論

１）受物源條件、基準(zhǔn)面旋回升降等異旋回作用影響，單一砂質(zhì)辮流帶級(jí)次的構(gòu)型差異在垂向、不同井區(qū)有較強(qiáng)顯示，呈孤立式、側(cè)向拼接式和垂向疊加式３種不同構(gòu)型差異分布樣式，中區(qū)H８x２２單層單一辮流帶平均規(guī)模最大，寬度可達(dá)１７５０．０m 以上，辮流帶內(nèi)平均孔隙度高達(dá)９．５８％.

２）洪水、辮狀河道沖刷以及沖溝破壞等因素作用，使得單砂體級(jí)次（四級(jí)）的構(gòu)型差異最為明顯.心灘發(fā)育大體經(jīng)歷正常生長(zhǎng)、快速生長(zhǎng)、穩(wěn)定和消亡４個(gè)階段，優(yōu)勢(shì)巖相組合概率高于８０％的H８x２２單層心灘平均規(guī)模大，平均厚度為７．２ m，長(zhǎng)度為１４０２．０m，寬度為８０９．０m.

３）各單層心灘內(nèi)三級(jí)構(gòu)型差異較小.心灘內(nèi)增生體個(gè)數(shù)、單個(gè)增生體的大小以及心灘經(jīng)歷的演化階段共同造就了各單層心灘平均規(guī)模的較大差異.落淤層具有厚度薄、傾角緩、孤立透鏡狀分布的相似特征.

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