李艷然

（中國(guó)石化河南油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河南鄭州 450000）

單砂體是指自身垂向上和平面上都連續(xù)，但與上下砂體間有泥巖或不滲透夾層分隔的砂體［1］。單砂體對(duì)比是進(jìn)行油藏精細(xì)描述的基礎(chǔ)，其準(zhǔn)確性直接影響著油藏精細(xì)描述的可靠性。國(guó)內(nèi)外多以露頭實(shí)測(cè)、測(cè)井資料為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代沉積特征和地震屬性，研究單砂體的識(shí)別劃分與對(duì)比。如張慶國(guó)等［2］在垂向上利用沉積間斷面，橫向上根據(jù)鄰井砂體層位差異、測(cè)井曲線形態(tài)變化劃分單砂體。金振奎等［3］提出了判別單河道砂體的6 種方法，并利用地震相及屬性分析對(duì)單河道砂體識(shí)別方法進(jìn)行了總結(jié)。常用的砂體等時(shí)追蹤對(duì)比技術(shù)主要有三種：①韻律層對(duì)比法，即以區(qū)域標(biāo)志層為等時(shí)對(duì)比依據(jù)，將砂對(duì)應(yīng)砂、泥對(duì)應(yīng)泥進(jìn)行逐層對(duì)比；②等高程對(duì)比法，即以砂頂距標(biāo)志層的高差為劃分單砂體的依據(jù)，該方法多用于高密度井網(wǎng)區(qū)；③旋回對(duì)比法，即旋回對(duì)比、分級(jí)控制，不同相帶區(qū)別對(duì)待［4-5］。

淺水三角洲平原地形平緩，水體較淺，分流河道遷移頻繁，砂體非常發(fā)育，平面上砂體常呈大連片狀，難以準(zhǔn)確劃分其單砂體，對(duì)于靜態(tài)約束與動(dòng)態(tài)響應(yīng)相結(jié)合的單砂體對(duì)比方法更是缺乏系統(tǒng)的研究。

基于目前的研究現(xiàn)狀，同樣的一條剖面，可以有多種對(duì)比方法（圖1）。

圖1 不同單砂體對(duì)比方案連井剖面（剖面位置圖見(jiàn)圖3）

以上對(duì)比結(jié)果均是在標(biāo)志層拉平，減少構(gòu)造影響的情況下，綜合考慮各井的砂頂高程差以及分流河道的寬厚比范圍等條件對(duì)比出來(lái)的。但這些對(duì)比結(jié)果存在很多問(wèn)題，比如砂體之間是否連通，不能僅依據(jù)河道的寬厚比確定。W1 井砂巖較薄，應(yīng)與左邊（未畫(huà)出）井還是與右邊井組成同一河道不能確定；劃分方案β、γ 中，W2、W4 井二者砂頂高程幾乎沒(méi)有差別，哪個(gè)河道先形成無(wú)法準(zhǔn)確判斷；而最后四口井怎樣組合都看似合理。由于考慮的約束條件均不完全，也沒(méi)有露頭實(shí)測(cè)、沉積模式與動(dòng)態(tài)資料作指導(dǎo)，這些對(duì)比結(jié)果并不能反映真實(shí)情況。因此，如何在反映淺水三角洲沉積特點(diǎn)的情況下對(duì)三角洲平原分流河道單砂體進(jìn)行劃分和對(duì)比，是亟待解決的問(wèn)題。

本文以松遼盆地某油田開(kāi)發(fā)區(qū)塊為例，利用該區(qū)密井網(wǎng)資料（平均井距約100 m），在考慮淺水三角洲平原沉積特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，建立三角洲平原分流河道單砂體對(duì)比模式，運(yùn)用各種靜態(tài)約束條件與動(dòng)態(tài)資料（示蹤劑），形成一套完整的單砂體對(duì)比方法，提高單砂體對(duì)比的準(zhǔn)確性。

該開(kāi)發(fā)區(qū)塊已進(jìn)入三次加密井開(kāi)發(fā)階段，本次研究的主力砂組為葡萄花油層一油組，目前可細(xì)分為19個(gè)小層，單層地層厚度約6～14 m，單層砂體厚度約2～8 m，前人研究表明葡萄花油層沉積期處于坳陷湖盆的低水位期，造成該時(shí)期形成的三角洲為淺水三角洲為主［6］。

1 淺水三角洲及其分流河道的特征

淺水三角洲是一類(lèi)發(fā)育于水體較淺和構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定的臺(tái)地、陸表?；虻匦纹骄?、整體沉積緩慢的坳陷湖盆中的三角洲［7-11］。前人從構(gòu)造背景、水動(dòng)力條件、地形、氣候、湖平面變化、水深、物源、沉積相帶和骨架砂體等角度對(duì)淺水三角洲進(jìn)行了研究，得到一些共同認(rèn)識(shí)［12-16］：從水動(dòng)力條件來(lái)看，河流控制為主，受波浪或潮汐改造較少，為高建設(shè)性三角洲；從地形坡度的角度分析，沉積基底平緩，為坡度較小的環(huán)境，一般小于1°；從構(gòu)造背景來(lái)看，多發(fā)育于盆地構(gòu)造演化的坳陷期，沉積過(guò)程中構(gòu)造活動(dòng)穩(wěn)定或整體一致下降；因坡度較小湖平面變化導(dǎo)致湖岸線的擺動(dòng)展布范圍廣，形成不同水進(jìn)、水退旋回，使得砂體疊置關(guān)系復(fù)雜；水體較淺，尚無(wú)定量標(biāo)準(zhǔn)，一般不超過(guò)20 m，對(duì)物源流量、流速要求較高，物源供給較為充足；氣候的周期變化影響湖平面波動(dòng)及物源供給，從而控制三角洲發(fā)育，相對(duì)潮濕環(huán)境易形成大型淺水三角洲；沉積相帶可分為三角洲平原、三角洲前緣與前三角洲過(guò)渡接觸，無(wú)明顯轉(zhuǎn)換，無(wú)Gilbert 型三角洲典型的頂積層、底積層、前積層三元結(jié)構(gòu)；骨架砂體以分流河道、水下分流河道為主，河口壩、遠(yuǎn)沙壩不發(fā)育，砂體展布具有一定的方向性。

可以看出淺水三角洲與正常三角洲有一定的區(qū)別，因此研究過(guò)程中要區(qū)別對(duì)待。淺水三角洲平原沉積以分流河道為主，但三角洲平原中的分流河道既非典型辮狀河，也非典型曲流河。典型的曲流河與辮狀河的下切作用與遷移改道作用十分明顯，而三角洲平原中的分流河道由于能量急劇減小，其下切力相對(duì)較弱，一般表現(xiàn)出規(guī)模小、下切淺、分支快、變化大的特點(diǎn)，砂體厚度一般較大，剖面上表現(xiàn)出多期次河道單砂體重復(fù)疊置的特點(diǎn)。

為了強(qiáng)調(diào)淺水三角洲平原分流河道沉積模式與典型的曲流河、辮狀河模式的區(qū)別，將三角洲平原分流河道分為非典型辮狀河、非典型曲流河以及過(guò)渡河型。淺水三角洲平原分流河道河型變化復(fù)雜，在不同部位差異較大：上三角洲平原部位主要發(fā)育具辮流型分流河道（非典型辮流型），兩側(cè)發(fā)育曲流型分流河道（非典型曲流型）；下三角洲平原部位主要發(fā)育曲流型分流河道，辮流型分流河道較少；三角洲前緣部位主要發(fā)育曲流型和網(wǎng)狀型水下分流河道；外前緣部位水下分流河道砂體受湖盆作用影響較大，往往被改造形成席狀砂體，若湖盆作用較強(qiáng)，則整個(gè)前緣部位被席狀砂覆蓋。整體表現(xiàn)出順物源方向上從三角洲平原到三角洲前緣，砂體從低角度平緩前積逐漸表現(xiàn)出正常前積的特征（圖2）。

圖2 淺水三角洲沉積模式

2 淺水三角洲平原分流河道單砂體對(duì)比模式

淺水三角洲平原不同位置的河道常呈現(xiàn)不同的形態(tài)特征。河流上游的河道窄而直，水流快、下切深；中游逐漸變得寬而淺，頻繁的側(cè)向遷移使得河流彎曲；下游河流分叉形成朵體。針對(duì)淺水三角洲水淺坡緩及分流河道規(guī)模較小的特點(diǎn)，利用開(kāi)發(fā)區(qū)資料總結(jié)出三種淺水三角洲平原分流河道單砂體疊置模式：多邊疊遷式、單邊疊遷式和相對(duì)孤立式（圖3）。

2.1 多邊疊遷式

該模式呈現(xiàn)出砂多泥少的特征。分流河道單砂體垂向、橫向上連通性均很好，含泥量很少，泥巖幾乎起不到阻隔砂巖的作用，多形成于三角洲平原上游、遠(yuǎn)離三角洲前緣的淺水環(huán)境。分流河道靠近供源河流，水淺坡緩，河道改道頻繁。分流河道砂體主要表現(xiàn)為大連片的復(fù)合河道砂體，平面上朵體分異不清，難以劃分單砂體界限。單河道寬而厚，垂向上砂體有明顯疊加現(xiàn)象，后期河道常常切割早期形成的河道砂體，自然電位（SP）曲線表現(xiàn)為大段的箱狀砂，由同一分流河道頻繁遷移擺動(dòng)或垂向上多條單河道互相切疊形成（圖3a-A）。

2.2 單邊疊遷式

該模式呈現(xiàn)出砂泥各半的特征。砂泥互層中泥巖為主要的隔夾層，分流河道單砂體垂向上不連通，橫向上局部連通，是介于多邊疊遷式和相對(duì)孤立式之間的過(guò)渡類(lèi)型，多形成于三角洲平原下游、靠近三角洲前緣的淺水環(huán)境。分流河道遠(yuǎn)離供源河流，水深較多邊疊遷式明顯加深，分流間灣較為發(fā)育。分流河道砂體主要表現(xiàn)為條帶狀或局部連片的復(fù)合河道砂體，平面上朵體分異較清晰，易劃分出單河道界限。單河道有寬有窄，砂體有薄有厚，垂向上砂體被泥巖隔開(kāi)，無(wú)明顯疊加現(xiàn)象，自然電位曲線表現(xiàn)為穩(wěn)定的泥巖和箱狀砂互層，由同一分流河道穩(wěn)定形成，或者局部頻繁遷移或垂向上多條單河道互相切疊形成（圖3e）。

2.3 相對(duì)孤立式

該模式呈現(xiàn)出泥多砂少的特征，單砂體相對(duì)孤立，砂體之間完全不連通，多形成于分流河道末端，砂體主要表現(xiàn)為相對(duì)孤立的單一河道砂體，水動(dòng)力條件很弱，河流攜帶砂的能力有限，發(fā)育大面積的分流間灣，平面上河道呈條帶狀，極易劃分單砂體界限。單河道少而細(xì)，垂向上砂體沉積很薄，自然電位曲線主要表現(xiàn)為薄層的鐘狀砂被厚層穩(wěn)定泥隔開(kāi)，極少的井局部有厚層砂出現(xiàn)。河道較穩(wěn)定，側(cè)向遷移不頻繁（圖3f）。

圖3 淺水三角洲平原及其分流河道單砂體對(duì)比模式

3 對(duì)比流程與實(shí)例

在單砂體對(duì)比過(guò)程中，上述對(duì)比模式三不難劃分，而模式一由于砂體呈大連片狀，模式二的砂體呈局部連片狀，在實(shí)際生產(chǎn)中較難劃分對(duì)比?，F(xiàn)利用定量知識(shí)庫(kù)、等時(shí)對(duì)比技術(shù)等與動(dòng)態(tài)資料（示蹤劑）相結(jié)合，詳細(xì)論述單砂體的對(duì)比方法。

3.1 標(biāo)志層的確定

標(biāo)志層代表了一個(gè)極短時(shí)期形成的標(biāo)準(zhǔn)等時(shí)面，通常是沉積穩(wěn)定、分布廣泛的泥巖。在確定標(biāo)志層后，對(duì)比時(shí)進(jìn)行拉平，從而明確對(duì)比的等時(shí)性，減少構(gòu)造影響。一般將研究層位的頂部進(jìn)行拉平，但在一些情況下同樣可以使用底拉平。本次研究中利用底部的P14小層作為等時(shí)對(duì)比標(biāo)志。

3.2 確定主要河道

單砂體的對(duì)比，應(yīng)在初步確定沉積相的基礎(chǔ)上進(jìn)行。平面上，用砂厚門(mén)檻值控制主要河道，如本次研究中以4 m 作為劃分主要河道的門(mén)檻值，當(dāng)單層砂體總厚度大于4 m 時(shí)，認(rèn)為是主要河道存在的位置，注意把握一個(gè)河道一個(gè)厚度中心的原則；剖面上，從測(cè)井相的角度出發(fā)確定分流河道，根據(jù)已知取心井點(diǎn)的測(cè)井曲線特征，判斷單層中是否存在自然電位呈箱狀或鐘形砂體以及砂體中間無(wú)隔夾層出現(xiàn)，勾勒出特別明顯的一期河道，進(jìn)而確定各井點(diǎn)鉆遇河道的具體位置并在平面圖上表現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)對(duì)前文中圖1 剖面進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，W2、W4 及W8 井為厚度中心，因此通過(guò)標(biāo)志層拉平及確定主要河道后可以初步分為三條分流河道（圖4），當(dāng)然這只是一個(gè)初步結(jié)果，還需要按照后續(xù)流程進(jìn)行進(jìn)一步精細(xì)刻畫(huà)。

3.3 找到變化井點(diǎn)，遵守相序遞變規(guī)律

這里所說(shuō)的變化井點(diǎn)即分流河道單砂體在平面上發(fā)生變化的位置；相序遞變指要遵守瓦爾特相序，河道只有一個(gè)，中心向兩邊逐漸減薄。本文所指的變化井點(diǎn)分為三種：

3.3.1 廢棄河道

廢棄河道代表一個(gè)點(diǎn)壩的結(jié)束，最后一期廢棄河道則代表一次性河流沉積作用的改道。平面上廢棄河道的位置與河道相鄰，位于單一河道砂體凹岸的邊部。出現(xiàn)廢棄河道的位置往往代表單一河道砂體的邊界［17］。因此廢棄河道可作為區(qū)分同一成因不同河道砂體的良好標(biāo)志，其自然電位測(cè)井曲線特征為下部指狀、上部平直。

3.3.2 河型變化的位置

三角洲平原分流河道河型可分為三種：非典型辮流型、非典型曲流型和過(guò)渡型。不同的河型代表不同成因的河道砂體，若兩種相鄰井的自然電位測(cè)井曲線有著明顯差別，則兩口井之間存在砂體的邊界，例如圖5A、B、C 為三種不同類(lèi)型的分流河道，則A和B、B和C之間必然存在砂體分界。

3.3.3 河道砂體表現(xiàn)出“厚—薄—厚”特征的位置

在標(biāo)志層拉平的基礎(chǔ)上，同一時(shí)間單元地層單元如果河道砂體剖面上表現(xiàn)出“厚—薄—厚”的特征，則存在單一河道砂體邊界。這種特征有四種可能模式：

①同期發(fā)育的2 條河道，其側(cè)向疊置可形成復(fù)合河道，但復(fù)合河道總要分叉，河道之間可發(fā)育細(xì)粒的河間沉積，如河間泥或者溢岸沉積，這種不連續(xù)分布的河間沉積是不同河道分界的標(biāo)志［19］（圖6a）；

②河道中間發(fā)育一期小河道，與兩側(cè)的河道存在一定的厚度規(guī)模差異（圖6b）；

③由于兩期河道互相切割，凸岸和凹岸接觸，中間砂體較薄的部位有廢棄河道沉積，一般會(huì)存在一個(gè)廢棄面［20］（圖6c）；

④兩條單河道側(cè)向相切，河道邊部砂體較薄，剖面上即出現(xiàn)砂體的“厚—薄—厚”的特征（圖6d）。

圖6 河道砂體“厚—薄—厚”模式

3.4 明確疊置順序

“等高程”是指同一河流內(nèi)的河道沉積物，其頂界是等時(shí)的，頂面距標(biāo)志層的高程應(yīng)大致相等［1］。因此，標(biāo)志層拉平后，可以根據(jù)各井的砂頂高程差劃分河道，即相鄰的井砂頂高程差較大，可能屬于不同期次的河道；反之，高程差較小甚至為零，可能屬于同一期次的河流。

但并不能僅憑高程差判斷河道期次，還應(yīng)注意廢棄河道的干擾和差異壓實(shí)作用的影響。廢棄河道通常砂體較薄，其上沉積大量泥巖，其砂頂?shù)奈恢幂^低，若是識(shí)別出廢棄河道砂體，盡管與鄰井砂體頂部高度相差較大，與相鄰河道砂體仍有可能為同一河道。由于淺水三角洲構(gòu)造穩(wěn)定地形平緩，差異壓實(shí)作用的影響較小而可忽略。另外，不同河道下切程度不同沉積能力也不同，因此相鄰兩口井的砂頂高度相同或相差不大時(shí)，應(yīng)屬相同期次的河道。

3.5 河道規(guī)?？刂?/h3>

不同研究區(qū)河道規(guī)模不一致，一般通過(guò)露頭實(shí)測(cè)和經(jīng)驗(yàn)公式共同約束建立河道規(guī)模定量知識(shí)庫(kù)，進(jìn)而指導(dǎo)單砂體劃分與對(duì)比。

露頭實(shí)測(cè)是建立河道規(guī)模定量知識(shí)庫(kù)最直觀、最真實(shí)的方法，具有可檢測(cè)性、精確性、完整性等特點(diǎn)。一般選擇河道砂體出露良好、能連續(xù)追蹤的、易于野外觀察的露頭進(jìn)行實(shí)測(cè)工作［21］。露頭實(shí)測(cè)一般選擇研究區(qū)內(nèi)進(jìn)行，或者其它地區(qū)地質(zhì)背景相似的地方。

在實(shí)際工作中，常用的計(jì)算河道砂體規(guī)模的公式如下［22-23］：

式中P為曲率；F為寬深比；M為粉砂及泥質(zhì)含量體積分?jǐn)?shù)，%。

Leede［22］在研究104 個(gè)河流實(shí)例后建立了反映曲流河定量規(guī)模的定量公式，對(duì)于河道彎曲度大于1.7的河道，兩者之間的關(guān)系如上。式中W為河流滿(mǎn)岸寬度，m；h為河流滿(mǎn)岸深度，m；r為相關(guān)系數(shù)。

應(yīng)用步驟3、步驟4 及步驟5 進(jìn)一步針對(duì)圖4 對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，W2 和W3 井砂體頂界是近等時(shí)的，但是河道類(lèi)型有一定的變化，并且在具有一定距離的情況下，砂體厚度應(yīng)該有所變化，但W2 和W3 井的砂體基本一致，所以應(yīng)該屬于不同類(lèi)型的分流河道；W7 和W8 井的砂體厚度有一定的差異并且頂界不同，所以應(yīng)該屬于不同類(lèi)型的分流河道（圖7）。此時(shí)對(duì)于各個(gè)分流河道砂體之間的連通關(guān)系還不能確定，因此需要進(jìn)一步通過(guò)動(dòng)態(tài)資料指導(dǎo)對(duì)比。

圖7 單砂體對(duì)比過(guò)程剖面2

3.6 動(dòng)態(tài)資料指導(dǎo)

機(jī)械地運(yùn)用以上各種約束條件和對(duì)比方法對(duì)單砂體進(jìn)行劃分和對(duì)比，仍有很多不確定性。若單獨(dú)依賴(lài)測(cè)井曲線判斷河道類(lèi)型，那么沒(méi)有考慮到河道的不同位置測(cè)井曲線形態(tài)不同。若過(guò)分依賴(lài)等高程對(duì)比方法，可能導(dǎo)致單砂體劃分過(guò)細(xì)，從而破壞沉積物的原始面貌［24］。若過(guò)分依賴(lài)河道寬厚比或是尋找變化井點(diǎn)，難以確定河道間的連通關(guān)系。因此，依靠示蹤劑對(duì)油水井的水淹層進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，能指導(dǎo)解決上述問(wèn)題準(zhǔn)確劃分對(duì)比單砂體。示蹤劑是一種易溶于水的物質(zhì)，運(yùn)用注水井示蹤劑監(jiān)測(cè)技術(shù)是指在注水井投放示蹤劑，并對(duì)其進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，最后不僅可以確定水淹層的厚度、滲透率，還能確定油水井之間的連通關(guān)系，從而對(duì)單砂體的對(duì)比起著指導(dǎo)和驗(yàn)證的作用。

綜合上述各種約束對(duì)比方法，再在注水井W2、W4 和W6 井中投放示蹤劑，對(duì)周?chē)退M(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，根據(jù)各油水井產(chǎn)出示蹤劑離子情況的不同，確定出5 條單河道（圖8）。由于周?chē)退⒎嵌家?jiàn)效，說(shuō)明橫向上砂體并非連通性很好，可以明確單河道之間的連通關(guān)系。因此，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和靜態(tài)約束相結(jié)合，能對(duì)單砂體進(jìn)行準(zhǔn)確劃分和對(duì)比，并且反映真實(shí)的連通情況。

圖8 正確的河道砂體剖面

通過(guò)該砂體對(duì)比方法的合理運(yùn)用，對(duì)于松遼盆地某油田密井區(qū)的單砂體對(duì)比與劃分起到良好的指導(dǎo)效果，并且對(duì)于稀井網(wǎng)區(qū)的砂體對(duì)比起到了一定的指示意義，有效地指導(dǎo)該油田的增儲(chǔ)上產(chǎn)工作。

4 結(jié)論

（1）淺水三角洲平原分流河道河型變化復(fù)雜。上三角洲平原部位主要發(fā)育具辮流型分流河道（非典型辮流型），兩側(cè)發(fā)育曲流型分流河道（非典型曲流型）；下三角洲平原部位主要發(fā)育曲流型分流河道，辮流型分流河道較少；三角洲前緣部位，主要發(fā)育曲流型和網(wǎng)狀型水下分流河道；外前緣部位水下分流河道砂體受湖盆作用影響較大，往往被改造形成席狀砂體。整體表現(xiàn)出順物源方向上從三角洲平原到三角洲前緣，砂體從低角度平緩前積逐漸表現(xiàn)出正常前積的特征。

（2）淺水三角洲平原分流河道單砂體對(duì)比可分為三種模式：多邊疊遷式、單邊疊遷式和相對(duì)孤立式。多邊疊遷式砂體呈大連片狀，單邊疊遷式砂體平面上呈局部連片狀，在實(shí)際生產(chǎn)中較難劃分對(duì)比。

（3）針對(duì)多邊疊遷式和單邊疊遷式，提出一套成熟的對(duì)比流程：①選取標(biāo)志層，并進(jìn)行層拉平；②確定各層砂巖厚度門(mén)檻值確定主要河道；③找到變化井點(diǎn)，遵守相序遞變規(guī)律，變化井點(diǎn)分為三種：廢棄河道、河型變化的位置、河道砂體表現(xiàn)出“厚—薄—厚”特征的位置；④根據(jù)“等高程對(duì)比”的方法，明確對(duì)比原則；⑤通過(guò)露頭實(shí)測(cè)和經(jīng)驗(yàn)公式建立定量知識(shí)庫(kù)進(jìn)行約束；⑥通過(guò)動(dòng)態(tài)資料指導(dǎo)驗(yàn)證劃分結(jié)果。通過(guò)對(duì)砂體對(duì)比方法的合理運(yùn)用，對(duì)松遼盆地某油田單砂體對(duì)比與劃分起到良好的指導(dǎo)效果。