陸道林，狄?guī)妥專钕蜿?，王世瑞，王樹?/p>

(1.中國石油大學(xué)油氣資源與探測國家重點實驗室，北京 102249;2.CNPC物探重點實驗室，北京 102249;3.中國石油大學(xué)地球物理與信息工程學(xué)院，北京 102249;4.河北涿州騰龍瑞邦能源科技開發(fā)有限公司，河北涿州 072751;5.吉林油田公司物探院，吉林 松原 210014)

松遼盆地南部乾安北地區(qū)扶余油層沉積微相分析

陸道林1，2，3，狄?guī)妥?，2，3，李向陽1，2，3，王世瑞4，王樹平5

(1.中國石油大學(xué)油氣資源與探測國家重點實驗室，北京 102249;2.CNPC物探重點實驗室，北京 102249;3.中國石油大學(xué)地球物理與信息工程學(xué)院，北京 102249;4.河北涿州騰龍瑞邦能源科技開發(fā)有限公司，河北涿州 072751;5.吉林油田公司物探院，吉林 松原 210014)

通過巖心觀察和測井曲線分析確定巖石、巖相類型，結(jié)合測井相、骨架剖面微相及地震微相分析，對扶余油層4個砂層組的沉積微相展布及演化規(guī)律進行系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明:扶余油層為曲流河、曲流河三角洲沉積體系，主要發(fā)育河床滯留沉積、點砂壩、河漫灘、水下分流河道與河口砂壩等沉積微相，其中曲流河道和水下分流河道砂體較發(fā)育，為物性較好的儲集相帶;伴隨湖侵水體逐漸加深，河道逐漸由條帶到開闊，砂體由零星到連片分布，河道彎曲逐漸萎縮，沉積相帶由河流相過渡到河湖交互相。

石油地質(zhì);沉積學(xué);巖性;扶余油層;沉積微相;測井相;地震微相分析

隨著勘探開發(fā)的深入和發(fā)展，松遼盆地南部乾安北地區(qū)勘探的重點已轉(zhuǎn)移到巖性油氣藏及儲集層的精細識別上。扶余油層相對應(yīng)地層為松遼盆地泉頭組四段，該套地層為一套棕紅色泥巖與灰白色砂巖、粉細砂巖互層，一般厚度為100～120 m，從下至上可以分4個砂層組，有效砂體厚度較薄，單砂體相互疊置，厚度變化大(3～10 m)，縱向上分布較分散，橫向上變化大，儲層非均質(zhì)性強，為一個河流－三角洲沉積環(huán)境的巖性油氣藏，勘探難度較大。前人研究［1-2］認為泉四段Ⅱ-Ⅲ-Ⅳ砂組主要為河流相沉積，泉四段Ⅰ砂組主要為三角洲前緣相沉積，但對其沉積亞相、微相及儲層性質(zhì)還認識不清，因此展開沉積微相的詳細研究，闡明儲集砂體的展布規(guī)律，對下一步儲層非均質(zhì)性研究及油田開發(fā)具有重要的實際意義。筆者以乾安北地區(qū)扶余油層為依托，綜合利用研究區(qū)地質(zhì)、地震、測井及鉆井等資料，對河流相砂體進行細致的沉積微相、測井相和微地震相研究，綜合預(yù)測儲集砂體橫向展布規(guī)律。

1 沉積微相類型及特征

通過對研究區(qū)內(nèi)10口井巖心觀察、測井曲線的分析、單井相分析，認為扶余油層(泉四段)主要發(fā)育曲流河和曲流河三角洲兩種沉積體系。曲流河沉積體系主要發(fā)育河床、堤岸、河漫3個亞相和河床滯留沉積、點砂壩、天然堤、河漫灘4種沉積微相;曲流河三角洲主要發(fā)育三角洲前緣亞相和水下分流河道、河口砂壩、席狀砂、支流間灣等4種沉積微相。

1.1 曲流河沉積體系

1.1.1 河床亞相

曲流河點砂壩微相也稱“邊灘”，是曲流河凸岸側(cè)向加積而成，其砂體基本建造單元為側(cè)積體，具明顯的正韻律層序特征，它是曲流河河床亞相的主體，底部常見含礫砂巖或河道底礫巖，即河床滯留沉積，向上逐漸變化為中、細砂巖、粉砂巖，單個韻律厚度一般為2～5 m，層理類型多樣，發(fā)育斜層理、交錯層理。自然電位曲線呈鐘形，電阻率曲線表現(xiàn)為中幅度。圖1為查26井河床亞相沉積特征，包括曲流河床滯留沉積與點砂壩沉積。

圖1 查26井河床亞相沉積特征Fig.1 Sedimentary features of channel subfacies in well Cha26

1.1.2 河堤亞相

河堤亞相包括天然堤和決口扇。天然堤是在洪水期由于水位較高，洪水?dāng)y帶的細、粉砂級物質(zhì)沿河床兩岸堆積而形成的沿河床兩側(cè)分布的砂堤。它高于河床并把河床與泛濫平原分開，巖性為砂泥薄互層，在垂向序列上位于河床和泛濫平原之間。決口扇是洪水期河水沖決天然堤，河水由決口流向漫灘，并向漫灘方向形成的扇狀砂體，一般由細砂巖和粉砂巖組成。

1.1.3 河漫亞相

河漫灘也稱泛濫平原，屬于河漫亞相，是曲流河系中面積分布最廣的部分，為洪水泛濫期間河水溢出到曲流河兩岸平原中最低洼的部分。沉積物主要是洪水帶來的懸浮載荷，巖性主要為泥巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥質(zhì)粉砂巖，在干燥環(huán)境下泥巖為氧化色;層理以波狀、平行層理為主。自然電位曲線平直，電阻率曲線表現(xiàn)為微幅度，縱向上河漫湖泊沉積與河漫灘交互疊置。

1.2 曲流河三角洲沉積體系

1.2.1 河口砂壩

河口砂壩是三角洲環(huán)境中重要的油氣儲層，巖性以灰綠色粉砂巖為主，砂巖單層厚度較大，一般大于2 m，發(fā)育交錯層理、平行層理、波紋層理，與上覆泥巖段呈突變接觸，砂巖質(zhì)較純，結(jié)構(gòu)成熟度較高，沉積韻律為向上變粗的反韻律或復(fù)合韻律(圖2)，電測曲線特征為漏斗形或箱型曲線。

圖2 查25井河口砂壩沉積特征Fig.2 Sedimentary features of river mouth bar in well Cha25

1.2.2 水下分流河道

水下分流河道為三角洲平原水上分流河道在水下的延續(xù)，巖性由細砂巖向上漸變?yōu)榉凵皫r和泥質(zhì)粉砂巖，成分成熟度較低，結(jié)構(gòu)成熟度中—高，具有由粗到細的正韻律特征(圖3);層理類型由槽狀、單斜層理變?yōu)椴罱诲e、水平層理;底部見泥礫、沖刷充填構(gòu)造。自然電位曲線為中—高幅鐘形或箱形，底部為突變式接觸。此微相為研究區(qū)三角洲砂巖儲油物性最好的砂體，是扶余油層上部地層發(fā)育規(guī)模最大的微相。

1.2.3 支流間灣

支流間灣即水下分流河道間微相，以黏土沉積為主，由灰色、灰綠色泥巖、粉砂巖及泥質(zhì)粉砂巖組成，泥巖顏色與三角洲平原有很大差異。砂質(zhì)沉積是洪水季節(jié)河床漫溢的結(jié)果，常為黏土夾層或呈薄透鏡狀。水平和透鏡狀層理發(fā)育，可見浪成波痕、生物介殼和植物殘體等，蟲孔及生物攪動構(gòu)造發(fā)育。

圖3 查25井水下分流河道及支流間灣沉積特征Fig.3 Sedimentary features of underwater distributary channel and inter branch channel in well Cha25

1.2.4 前緣席狀砂

水下分流河道砂體、河口壩砂體及部分河流攜帶的沉積物入湖后經(jīng)湖泊水體的改造，簸洗揚起再次向湖盆方向繼續(xù)搬運，最終沉積于三角洲前緣部分的最遠端，砂體面廣層薄，砂巖粒級向遠端變細。巖性為粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖，砂巖具波狀層理及少量微細斜層理，自然電位曲線為中—高幅指形曲線。

2 沉積微相展布

2.1 骨架剖面微相沉積特征

為分析扶余油層縱向上的變化及演化規(guī)律，在單井相基礎(chǔ)上編制研究區(qū)連井骨架剖面沉積微相圖(圖4)。由圖可見，在泉四段Ⅱ-Ⅲ-Ⅳ砂組沉積時期主要為曲流河沉積環(huán)境，河漫灘沉積微相發(fā)育范圍非常廣泛，從Ⅳ砂組一直往上到Ⅱ砂組大面積范圍主要是河漫灘沉積，以泥質(zhì)細粒沉積物為主，僅在局部范圍內(nèi)為河道砂體沉積，呈透鏡狀，且大小厚度分布極不均勻?？v向上不同井位不同砂組的砂體厚度分布差異較大，規(guī)律性極差，因此對河道砂體(儲集層)在平面上的展布特征分析及砂體的刻畫非常重要。泉四段上部Ⅰ砂組沉積時期主要為曲流河三角洲沉積環(huán)境，發(fā)育三角洲前緣亞相的水下分流河道，沉積物以相對粗粒的砂質(zhì)沉積物為主，呈透鏡狀，偶有河口砂壩沉積微相發(fā)育，也呈透鏡狀，還零星發(fā)育席狀砂沉積微相，呈條帶狀分布;其次是以相對細粒沉積的支流間灣沉積微相。從下到上由泉四段Ⅳ砂組到泉四段Ⅰ砂組，沉積環(huán)境由曲流河過渡到曲流河三角洲，由河流相過渡到河湖交互相，水體逐漸加深，反映了物源區(qū)隆升速度向陸退縮，湖盆擴張的沉積背景。

圖4 泉四段連井骨架剖面沉積微相Fig.4 Sedimentary microfacies profile of Quan-4 member

2.2 測井沉積微相展布及演化特征

首先，以單井巖心、錄井及測井資料為依據(jù)，結(jié)合扶余油層宏觀沉積背景及前人研究成果，對以測井解釋為基礎(chǔ)的扶余油層4個砂組的沉積微相平面展布進行研究(圖5)。泉四段Ⅱ-Ⅲ-Ⅳ砂組的沉積微相差別不大，主要是曲流河沉積環(huán)境，以河床和河漫沉積為主，由于此期間主河道擺動，河道中心左右遷移，造成不同砂組沉積時期河道流向及河道砂體分布不同，在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ砂組沉積時期河道的延伸與展布各不相同。在Ⅰ砂組沉積時期主要是曲流河三角洲沉積環(huán)境，以三角洲前緣亞相中的水下分流河道與支流間灣沉積微相為主。

2.3 地震沉積微相展布及其演化

鑒于該區(qū)勘探開發(fā)現(xiàn)狀，僅利用單井及連井信息研究沉積微相平面展布規(guī)律精度較低，也達不到開發(fā)調(diào)整的要求，必須運用以地震屬性為主的地震沉積微相分析技術(shù)輔助研究。自20世紀90年代以來，利用地震屬性精細研究沉積環(huán)境，進而尋找砂巖巖性油氣藏已成為巖性油氣勘探的基本方法。凌云研究組在這方面做了大量的研究工作［3］，并對地震勘探的研究思路做了歸納:在高分辨率成像數(shù)據(jù)條件下，采用地震數(shù)據(jù)參考標準層的地震屬性提取，以及基于層序地層學(xué)的儲層解釋，進而識別薄儲層的古地貌、古沉積環(huán)境、沉積相及空間展布。通過沉積微相研究，確定巖性油氣藏的沉積環(huán)境，進而開展儲層砂巖的識別;結(jié)合巖心相、測井相和地震屬性研究，開展平面沉積微相的劃分。

圖5 測井解釋扶余油層四砂組沉積微相展布Fig.5 Sedimentary microfacies distribution of four sandbeds in Fuyu oil-bearing layer by logging interpretation

在單井相基礎(chǔ)上通過關(guān)鍵井標定建立地震屬性相對變化特征與沉積相(甚至沉積微相)的內(nèi)在聯(lián)系，將其轉(zhuǎn)化為地震沉積微相。地震沉積微相分析就是利用反射層的反射波振幅、頻率特征及連續(xù)性變化，結(jié)合鉆井及測井等資料解釋沉積環(huán)境和沉積體系，分析推斷地層的巖性、巖相變化等，從宏觀上認識地層巖性的縱向組合及橫向分布，從而達到平面劃相的目的［4］。圖6為以測井解釋標定為基礎(chǔ)的扶余油層4個砂組地震沉積微相平面展布。由于利用地震屬性空間的連續(xù)性減少了井間外推的盲目性，而又以測井解釋沉積微相平面展布(圖5)為標定基礎(chǔ)，因此地震沉積微相平面展布特征(圖6)及演化規(guī)律相對更加精細，與地下地層實際情況更加符合。

圖6 扶余油層四砂組微地震相平面展布Fig.6 Microseismic facies distribution of four sandbeds in Fuyu oil-bearing layer

由圖6可知:從Ⅳ砂組到Ⅱ砂組扶余油層主要為曲流河沉積，后期東部河流與中部合并略顯網(wǎng)狀形態(tài)，平面上主要以河道沉積為主，曲流河河道發(fā)育，另外也發(fā)育一些決口扇，河道間主要以河漫沉積為主;Ⅰ砂組主要是三角洲前緣沉積，發(fā)育水下分流河道、河口砂壩，河道間主要是支流間灣的細粒沉積，在河道前端稍有前緣席狀砂的出現(xiàn)。在地震沉積微相分析基礎(chǔ)上經(jīng)由地質(zhì)分析解釋，進行地震－地質(zhì)沉積微相分析，最終通過地震相轉(zhuǎn)沉積相，得到精細的地質(zhì)沉積微相平面展布圖，從而達到精細沉積微相分析的目的。

總體上看，研究區(qū)扶余油層從Ⅳ砂組到Ⅰ砂組主要是伴隨著水進，河道逐漸由條帶到開闊，砂體由零星到連片分布，河道彎曲逐漸萎縮，由水上曲流河道到水下分流河道。由于主河道的擺動，造成不同砂組沉積時期河道流向及分布不同，縱向砂體與泥質(zhì)沉積物相互疊置，故分砂組劃分沉積微相具有十分重要的實際意義。研究區(qū)主要含油微相帶是曲流河道，即曲流河點砂壩疊置砂體。

3 結(jié)論

(1)乾安北研究區(qū)扶余油層沉積環(huán)境為曲河流－三角洲相，主要沉積微相類型為河道點砂壩、決口扇、河漫灘、水下分流河道、河口砂壩、席狀砂與支流間灣。其中，曲流河道與水下分流河道的識別對于河流成因類型的確定至關(guān)重要。

(2)扶余油層沉積早期(Ⅳ－Ⅱ砂組)主要為曲流河沉積，河道為主要的儲集相帶，砂體厚度較大，具備形成好儲集層的基本物性，可為勘探的重點目標對象;沉積晚期(Ⅰ砂組)主要為三角洲水下前緣沉積，水下分流河道與河口砂壩為主要的儲集相帶，砂體分布廣且厚度相對較大，具備形成好儲集層的基本物性，可為勘探的重點目標對象;其余范圍大部分發(fā)育較細的沉積物，不具備儲集層條件與好的勘探潛力。

［1］穆龍新.油藏描述的階段性及特點［J］.石油學(xué)報，2000，21(5):103-108.

MU Long-xin.Stages and characteristic of reservoir description［J］.Acta Petrolei Sinica，2000，21(5):103-108.

［2］王偉鋒，金強，徐懷民，等.油藏描述中的沉積相研究［J］.沉積學(xué)報，1995，13(1):94-101.

WANG Wei-feng，JIN Qiang，XU Huai-min，et al.Study of sedimentary facies in reservoir description［J］.Acta Sedimentologica Sinica，1995，13(1):94-101.

［3］凌云研究組.基本地震屬性在沉積環(huán)境解釋中的應(yīng)用研究［J］.石油地球物理勘探，2003，38(6):642-653.

LING Yun.Study on application of basic seismic attributions to interpretation of depositional environment［J］.Oil Geophysical Prospecting，2003，38(6):642-653.

［4］朱仕軍，黃繼祥.微地震相分析在沉積相研究中的應(yīng)用［J］.西南石油學(xué)院學(xué)報，1995，17(4):14-19.

ZHU Shi-jun，HUANG Ji-xiang.Application of microseismic facies analysis in the study of sedimentary［J］.Journal of Southwestern Petroleum Institute，1995，17(4):14-19.

［5］徐敬領(lǐng)，王貴文，劉洛夫.利用小波深分頻方法研究沉積儲層旋回［J］.中國石油大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2009，33(5):1-4.

XU Jing-ling，WANG Gui-wen，LIU Luo-fu.Study of sedimentary reservoir cycles using wavelet depth-frequency analysis method［J］.Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science)，2009，33(5):1-4.

［6］羅水亮，林承焰，翟啟世，等.濱南油田畢家地區(qū)沙三下亞段沉積特征及沉積模式［J］.中國石油大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2009，33(5):12-17.

LUO Shui-liang，LIN Cheng-yan，ZHAI Qi-shi，et al.Reservoir sedimentation characteristics and sedimentation model of lower Es3of Bijia block in Binnan Oilfield［J］.Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science)，2009，33(5):12-17.

［7］陳燁菲，彭仕宓，鐘顯彪，等.松遼盆地四五家子油田下白堊統(tǒng)泉頭組沉積相［J］.古地理學(xué)報，2003，5(3):316-327.

CHEN Ye-fei，PENG Shi-mi，ZHONG Xian-biao，et al.Sedimentary facies of the Quantou formation of lover cretaceous at Siwujiazi Oilfield of Songliao Basin［J］.Journal of Palaeogeography，2003，5(3):316-327.

［8］梁昌國，王志章，林承焰，等.松遼盆地扶余油田白堊系泉四段沉積微相研究［J］.西南石油大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2008，30(2):69-73.

LIANG Chang-guo，WANG Zhi-zhang，LIN Cheng-yan，et al.Sedimentary microfacies of the Q4member of cretaceous in Fuyu Oilfield Songliao Basin［J］.Journal of Southwest Petroleum Uinversity(Science＆Technology E-dition)，2008，30(2):69-73.

［9］劉明慧，鄧宏文，吳海波，等.松遼盆地肇源南地區(qū)下白堊統(tǒng)扶Ⅰ油層沉積微相研究［J］.石油天然氣學(xué)報，2009，31(3):161-166.

LIU Ming-hui，DENG Hong-wen，WU Hai-bo，et al.Study of sedimentary microfacies of the lower Cretaceous FUyu oil-bearing layer in southern Zhaoyuan area of the Songliao Basin［J］.Journal of Oil and Gas Technology，2009，31(3):161-166.

［10］楊婷，單玄龍，劉萬洙，等.松遼盆地齊家北地區(qū)下白堊統(tǒng)泉頭組泉四段沉積微相特診［J］.沉積與特提斯地質(zhì)，2009，29(4):35-41.

YANG Ting，SHAN Xuan-long，LIU Wan-zhu，et al.Sedimentary microfacies of the fourth member of the lower Cretaceous Quantou formation in northern Qijia，Songliao Basin，Heilongjiang［J］.Sedimentary Geology and Tethyan Geology，2009，29(4):35-41.

［11］楊明達，楊明輝，劉鴻友，等.松遼盆地南部海坨子地區(qū)姚家組二、三段沉積微相研究［J］.石油實驗地質(zhì)，2002，24(4):348-353.

YANG Ming-da，YANG Ming-hui，LIU Hong-you，et al.Sedimentary microfacies study on the second and third members of the Yaojia formation in Haituozi area，the south Songliao Basin［J］.Petroleum Geology ＆ Experiment，2002，24(4):348-353.

［12］王世瑞，王樹平，狄?guī)妥?，?基于地震屬性特征的河道砂體預(yù)測方法［J］.石油地球物理勘探，2009，44(3):304-313.

WANG Shi-rui，WANG Shu-ping，DI Bang-rang，et al.Prediction of channel sand body based on seismic attributes［J］.Oil Geophysical Prospecting，2009，44(3):304-313.

［13］李志安，張思富，施龍.松遼盆地北部頭臺油田沉積微相研究［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，1998，17(1):14-16.

LI Zhi-an，ZHANG Si-fu，SHI Long.Depositional microfacies in toutai oilfield northern part of Songliao Basin［J］.Petroleum Geology ＆ Oilfield Development in Daqing，1998，17(1):14-16.

Sedimentary microfacies analysis of Fuyu oil-bearing layer of north area in Qian-an，south of Songliao Basin

LU Dao-lin1，2，3，DI Bang-rang1，2，3，LI Xiang-yang1，2，3，WANG Shi-rui4，WANG Shu-ping5
(1.State Key Laboratory of Petroleum Resource and Prospecting in China University of Petroleum，Beijing 102249，China;2.CNPC Key Laboratory of Geophysical Exploration in China University of Petroleum，Beijing 102249，China;3.College of Geophysics and Information Engineering in China University of Petroleum，Beijing 102249，China;4.Hebei Zhuozhou Tenglongruibang Energy Technology Development Coporation Limited，Zhuozhou 072751，China;5.GRI of Jilin Oilfield Company，Songyuan 210014，China)

Through core observation and well-logging curve analysis，the types of the rock and lithofacies were determined.And combined with logging facies，matrix section microfacies and seismic microfacies analysis，sedimentary microfacies through-going and evolution laws of four sand formations for Fuyu oil-bearing layer were systematically studied.The results show that the reservoirs belong to meandering river-delta facies deposit，and it is further divided into some microfacies including gravel lag-deposit of in-channel，bar point，fluviatile flood-plain，underwater distributary channel and river mouth bar.The meandering river and distributary channel sandbody have the best reservoir property.In addition，the sedimentary facies changes from fluvial facies to river-delta facies with the lake transgression，the meandering river channel becomes much more broad and straight，and the sandbody changes from scattered spread to regional distribution.

petroleum geology;sedimentology;lithology;Fuyu oil-bearing layer;sedimentary microfacies;logging facies;seismic microfacies analysis

TE 121.3

A >

10.3969/j.issn.1673-5005.2011.06.002

1673-5005(2011)06-0008-06

2011－04－17

中國石油天然氣集團公司科研項目(06A10102)

陸道林(1982－)，男(瑤族)，廣西桂林人，博士研究生，主要從事地震地質(zhì)綜合解釋、裂縫檢測及各向異性方向研究。

(編輯 徐會永)