王東曄

（中國(guó)石化勝利油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，山東東營(yíng) 257015）

鹽家地區(qū)位于東營(yíng)凹陷北部陡坡帶東部，西起勝北斷層，東至永北地區(qū)，南鄰民豐洼陷帶，北到陳家莊凸起，有利勘探面積約200 km2。受箕狀斷陷盆地的地質(zhì)背景和構(gòu)造條件影響，鹽家地區(qū)沉積類型多樣，沙三段和沙四段砂礫巖體是目前重要的勘探增儲(chǔ)領(lǐng)域[1-3]。隨著勘探難度的加大，鹽家地區(qū)逐步進(jìn)入復(fù)雜隱蔽油氣藏勘探階段，目前砂礫巖體勘探主要存在兩個(gè)方面難題：一是儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng)，有效儲(chǔ)層分布規(guī)律認(rèn)識(shí)不清；二是控藏因素復(fù)雜多樣，油水關(guān)系復(fù)雜，缺乏系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。針對(duì)存在的問(wèn)題，本文通過(guò)系統(tǒng)地研究砂礫巖體類型及展布規(guī)律，明確砂礫巖體油氣成藏和富集主控因素，可為鹽家地區(qū)砂礫巖體的勘探部署提供資料。

1 砂礫巖體沉積發(fā)育特征

1.1 沉積相特征

通過(guò)大量巖心觀察描述及分析，結(jié)合測(cè)井資料和地震響應(yīng)特征，分析認(rèn)為鹽家地區(qū)沙三段、沙四段主要為近岸水下扇沉積，可進(jìn)一步細(xì)分為扇根、扇中、扇端三個(gè)亞相[4-5]。

扇根亞相位于近岸水下扇根部，可劃分出主水道與主水道間兩個(gè)微相。其中，主水道微相由高密度洪水沖蝕而成，主要發(fā)育塊狀雜基支撐礫巖相、顆粒支撐砂礫巖相，礫石粒徑一般為5～10 cm，礫石基本無(wú)分選，磨圓較差、多呈棱角狀或次圓狀，垂向上一般由多個(gè)正旋回砂礫巖體疊置組成。主水道間微相沉積物以深色泥巖為主，厚度較薄。

扇中亞相是近岸水下扇的主體，可劃分出辮狀水道與水道間兩個(gè)微相。其中，辮狀水道微相發(fā)育砂礫巖相、塊狀砂巖相、平行層理砂巖相、交錯(cuò)層理砂巖相等巖相組合。水道間微相主要發(fā)育波狀層理砂巖相與暗色泥巖相的互層組合。垂向發(fā)育由粗到細(xì)的多個(gè)正旋回，構(gòu)成了從礫巖到泥巖頻繁互層的韻律層系。

扇端亞相主要發(fā)育暗色厚層塊狀泥巖相，夾薄層砂巖，多表現(xiàn)為砂巖條帶，韻律層理、水平層理常見(jiàn)，多發(fā)育變形構(gòu)造，粒序變化不明顯，總體表現(xiàn)為薄層砂巖條帶至厚層泥巖的正粒序變化。

1.2 展布特征

平面上，鹽家地區(qū)砂礫巖體的分布與溝梁相間的古地貌具有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系，古沖溝的方向和砂礫巖體延伸的方向基本一致，表現(xiàn)為“溝扇對(duì)應(yīng)”的沉積特點(diǎn)。古地貌和邊界斷裂類型控制砂礫巖體的類型及分布，沙三段、沙四段沉積時(shí)期斷陷活動(dòng)比較強(qiáng)烈，靠近陡坡邊緣一側(cè)主要為砂礫巖地層，向南逐漸變?yōu)槟鄮r和油頁(yè)巖地層[6-7]。其中，沙四段主要發(fā)育近岸水下扇，沙三下亞段近岸水下扇的發(fā)育規(guī)模相對(duì)較小，其前方開(kāi)始發(fā)育滑塌濁積扇（圖 1）。

圖1 鹽家地區(qū)砂礫巖沉積相平面展布

縱向上，鹽家地區(qū)為典型的鏟式邊界斷裂構(gòu)造樣式，砂礫巖體由南向北表現(xiàn)為層層退積，具有多期疊置的特點(diǎn)（圖2）。斷裂活動(dòng)初期：湖盆沉降速度與沉積速度大致相當(dāng)，以側(cè)向加積為主，主要發(fā)育近岸水下扇；斷裂活動(dòng)鼎盛期：沉降速度大于沉積速度，主要發(fā)育以垂向加積為主的重力流沉積，包括近岸水下扇、滑塌濁積扇；斷裂活動(dòng)萎縮期：沉降速度小于沉積速度，物源補(bǔ)給充足，湖盆逐漸被三角洲沉積體系占據(jù)。

圖2 鹽家地區(qū)砂礫巖扇體縱向演化特征

1.3 物性變化規(guī)律

以沙四上亞段為例，砂礫巖體沿古斷剝面呈裙帶分布，疊合連片。古沖溝前方砂礫巖體厚度大，單井鉆遇砂礫巖400～850 m，砂礫巖含量高、粒度大、延伸距離遠(yuǎn)，延伸約2.0～3.0 km；扇間結(jié)合部，單井鉆遇砂礫巖厚度變小，礫石粒度較小，儲(chǔ)集物性好，砂礫巖延伸距離近，延伸約700 m。儲(chǔ)集空間類型為粒間孔和次生溶蝕孔，孔隙結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為小孔-細(xì)喉型，孔徑變化范圍為6～98 μm。根據(jù)巖性、電性和含油性，可以識(shí)別出4 個(gè)沉積旋回，每個(gè)沉積旋回對(duì)應(yīng)發(fā)育了一期規(guī)模較大的扇體，因此，將沙四上亞段劃分為4 個(gè)砂組（圖3），不同砂組的巖性、物性特征和發(fā)育規(guī)模有所差異。

圖3 鹽家地區(qū)沙四上亞段砂組劃分

1 砂組：主要發(fā)育含礫砂巖和礫狀砂巖，與泥巖互層，儲(chǔ)層物性較好，平均孔隙度達(dá)11.20%，平均滲透率為 8.10×10-3μm2，砂礫巖扇體向南部延伸不大。其中，鹽222 塊距離古斷剝面較遠(yuǎn)，砂礫巖不發(fā)育，缺乏儲(chǔ)層，如鹽222 井、永928 井等沒(méi)有鉆遇該砂組。

2 砂組：主要發(fā)育含礫砂巖和礫狀砂巖，平均孔隙度達(dá) 9.62%，平均滲透率為 7.90×10-3μm2，碳酸鹽含量達(dá) 12.8%。其中，鹽222 塊上部距離古斷剝面較遠(yuǎn)，砂礫巖體不發(fā)育，下部鉆遇砂礫巖體，砂礫巖厚度35～47 m，該砂組取心為油浸礫狀砂巖，物性好，巖心孔隙度達(dá) 10.40%，滲透率為 36.30×10-3μm2，碳酸鹽含量達(dá)10.1%。

3 砂組：主要發(fā)育礫狀砂巖和細(xì)礫巖，平均孔隙度達(dá) 8.74%，平均滲透率為 7.20×10-3μm2，碳酸鹽含量達(dá) 16.4%。其中，鹽 222 塊儲(chǔ)層主要為礫狀砂巖，含油級(jí)別為油浸和油斑，巖心孔隙度達(dá)8.76%，滲透率為 22.90×10-3μm2，碳酸鹽含量達(dá)8.0%。

4 砂組：在砂礫巖體主體部位的井，鉆遇地層巖性主要為礫巖和細(xì)礫巖，巖性較粗。其中，鹽222塊處于扇體的結(jié)合部，巖石顆粒相對(duì)較細(xì)，以含礫砂巖為主，含油級(jí)別為油浸和油斑，該砂組巖心孔隙度達(dá) 6.00%，滲透率為 6.00×10-3μm2，碳酸鹽含量達(dá)10.2%。

2 油氣成藏特征及富集主控因素

2.1 油氣成藏特征

通過(guò)典型油藏解剖，鹽家地區(qū)高部位沙三段砂礫巖體主要發(fā)育受構(gòu)造控制形成的構(gòu)造油藏、構(gòu)造-巖性油藏和地層不整合油藏，高部位成藏對(duì)構(gòu)造條件的要求較高，由此也造成鏟式邊界斷裂條件下高部位含油規(guī)模較小，發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量也較少。低部位沙四段砂礫巖體主要發(fā)育鼻狀構(gòu)造背景上的巖性油藏，從鹽23 塊到鹽222 塊，再到永928 井區(qū)，砂礫巖實(shí)現(xiàn)了整帶疊合連片含油（圖4），局部地區(qū)因扇體規(guī)模及儲(chǔ)層物性影響導(dǎo)致含油性變差，如鹽 222塊位于扇間部位，砂礫巖厚度小于扇體的主體部位，但砂礫巖粒徑較細(xì)，儲(chǔ)層物性好，沙四上亞段鉆遇油層174.5 m，測(cè)試井段日產(chǎn)油17.7 t。

2.2 油氣富集主控因素

2.2.1 優(yōu)質(zhì)烴源巖是砂礫巖體成藏的物質(zhì)基礎(chǔ)

通過(guò)生物標(biāo)志化合物等多方法綜合對(duì)比，認(rèn)為鹽家地區(qū)的油氣主要來(lái)自于沙四上亞段烴源巖和沙四下亞段烴源巖，兩套烴源巖形成于半咸水-咸水沉積環(huán)境，成熟度和有機(jī)質(zhì)豐度較高，干酪根類型以I 型和II1型為主，發(fā)育規(guī)模較大，是研究區(qū)的主力烴源巖。來(lái)自沙四上亞段的原油分布較廣，主要分布于中淺層館陶組和沙三上亞段油藏中，大量分布于鹽18 古沖溝的永920 井區(qū)；沙四下亞段來(lái)源的原油主要分布于沙四下亞段油藏和鹽 16 古沖溝的鹽22 井區(qū)；沙四上亞段和沙四下亞段混源油主要分布于兩個(gè)古沖溝的結(jié)合部鹽222 井區(qū)以及鹽227 井區(qū)，在永920 井區(qū)及鹽22 井區(qū)也均有分布。此外，靠近扇根的部分以沙四下亞段來(lái)源的原油為主，靠近扇中的部分以混源油為主，靠近扇端的部分以沙四上亞段來(lái)源的原油為主。

鹽家地區(qū)發(fā)育縱向上相互疊置、橫向上展布范圍較寬的近岸水下扇沉積，這些砂礫巖體與優(yōu)質(zhì)烴源巖同一時(shí)期發(fā)育，砂礫巖體扇中、扇端直接與烴源巖接觸，具有“近水樓臺(tái)先得月”的優(yōu)勢(shì)，油源條件十分優(yōu)越[8]。此外，結(jié)合流體包裹體分析，鹽家地區(qū)中深層砂礫巖油藏具有晚期成藏的特點(diǎn)，館陶組末至明化鎮(zhèn)組時(shí)期是主要的油氣成藏期。

2.2.2 有效儲(chǔ)層控制砂礫巖體成藏部位

按照砂礫巖體的相帶劃分，近岸水下扇最好的儲(chǔ)層是扇中亞相，扇中亞相巖性主要為礫狀砂巖、含礫砂巖和含礫粗砂巖，物性相對(duì)較好[9-12]，如鹽222 井取心為油浸礫狀砂巖，平均孔隙度達(dá)8.19%，平均滲透率為20.10×10-3μm2。扇端亞相泥質(zhì)含量較高，主要發(fā)育泥巖夾薄層粉砂巖，不能作為有效儲(chǔ)層。扇根亞相巖性粗、成分混雜，礫間主要充填泥質(zhì)，物性相對(duì)較差，一般不能作為儲(chǔ)層，但不同層系物性差異較大。如鹽 181 井、鹽 18 井、鹽斜183 井等沙三段扇根平均孔隙度達(dá)9.80%，平均滲透率為6.58×10-3μm2；而永920 井沙四段取心井段3 584.5～3 587.0 m 為扇根部位，巖性為灰色礫巖，最大礫徑10 mm，孔隙度為3.06%，滲透率為0.77×10-3μm2。

砂礫巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能主要受控于母巖、沉積相帶、成巖等多種地質(zhì)因素[13-21]，其中沉積作用是砂礫巖儲(chǔ)層發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，宏觀上控制了砂礫巖扇體的展布。目前鹽家地區(qū)鉆遇扇中亞相的井，常規(guī)試油或壓裂均可獲得工業(yè)油流，表明扇中亞相絕大多數(shù)為有效含油儲(chǔ)層。根據(jù)巖性、含油性標(biāo)準(zhǔn)，利用分布函數(shù)曲線進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)，可以確定不同埋深條件有效儲(chǔ)層的物性下限，其中，鹽家地區(qū)沙四上亞段有效儲(chǔ)層臨界孔隙度為 6.50%，對(duì)應(yīng)的臨界滲透率為1.50×10-3μm2。

2.2.3 扇根封堵決定油藏充滿程度

通過(guò)對(duì)鉆遇高部位沙三段的扇體進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)扇根物性普遍較好，但對(duì)油氣不能起封堵作用或者封堵性差。低部位沙四段扇根亞相分選差、雜基含量高、物性差，隨埋深加大逐漸形成封堵，礫巖不含油或含油性差；扇中亞相以含礫砂巖和礫狀砂巖為主，儲(chǔ)集性好，是含油的主體部位；向南扇端亞相泥質(zhì)較重，含油性變差[22-26]，具有“扇根封堵、扇中富集、含油連片”的成藏特點(diǎn)。

研究表明，砂礫巖扇體油氣充滿度、含油寬度與埋深具有明顯的相關(guān)性。通過(guò)計(jì)算鹽家地區(qū)砂礫巖扇體油藏含油寬度與埋深的關(guān)系，結(jié)果表明：埋深3 200 m 以下，扇根封閉性較強(qiáng)，油氣充滿度較高，油藏寬度一般大于3 000 m；埋深2 200～3 200 m 屬于過(guò)渡帶，油氣充滿度程度中等，油藏寬度一般為1 000～3 000 m，油氣在扇中高部位富集；埋深小于2 200 m 屬于低充滿帶，油藏寬度一般小于700 m，部分扇根具有儲(chǔ)集性能，可形成油層（圖5）。

圖5 鹽家地區(qū)砂礫巖扇體油藏含油寬度與埋深關(guān)系

3 結(jié)論

（1）鹽家地區(qū)沙三段和沙四段砂礫巖體主要發(fā)育近岸水下扇沉積，細(xì)分為扇根、扇中、扇端三個(gè)亞相。砂礫巖體的分布與溝梁相間的古地貌具有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系，砂礫巖體由南向北表現(xiàn)為層層退積，具有“溝扇對(duì)應(yīng)、多期疊置”的分布規(guī)律。每個(gè)沉積旋回對(duì)應(yīng)發(fā)育一期規(guī)模較大的扇體，不同砂組的巖性、物性特征和發(fā)育規(guī)模有所差異。

（2）鹽家地區(qū)砂礫巖體油氣富集主要受優(yōu)質(zhì)烴源巖、有效儲(chǔ)層和扇根封堵三個(gè)因素控制，沙四段砂礫巖體分布在高充滿帶，主要發(fā)育鼻狀構(gòu)造背景上的巖性油藏；沙三段主要分布在過(guò)渡帶和低充滿帶，主要發(fā)育受構(gòu)造控制形成的構(gòu)造油藏、構(gòu)造-巖性油藏和地層不整合油藏。

（3）按照扇根封堵認(rèn)識(shí)，可以進(jìn)一步優(yōu)化鹽家地區(qū)有利目標(biāo)鉆探原則，在低充滿帶應(yīng)該尋找具有一定背斜形態(tài)或斷層切割的構(gòu)造油藏，部分扇根具有儲(chǔ)集性，因此可以考慮打斜井；過(guò)渡帶扇根部分具有封堵性，油藏充滿度較低，因此，應(yīng)該立足于占高點(diǎn)，鉆探油藏高部位；高充滿帶則主要應(yīng)該找準(zhǔn)有利相帶進(jìn)行鉆探。