李卓，周立業(yè)，郭誠，趙漢卿，穆朋飛

(中海石油(中國)有限公司天津分公司 渤海石油研究院，天津 300452)

KL10-1油田明化鎮(zhèn)組沉積相及沉積微相研究是在區(qū)域沉積環(huán)境、巖心描述、巖心室內(nèi)外分析化驗資料、錄井資料、測井資料及砂層發(fā)育變化的基礎(chǔ)上，結(jié)合渤海海域中南部古近系沉積模式，通過對各沉積相的沉積特點及相標(biāo)志與KL10-1油田的實際資料綜合對比分析，確定沉積環(huán)境及沉積相，建立研究區(qū)沉積相模式的。在明確沉積背景及沉積相研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)巖性、電性資料建立單井的沉積微相、相剖面等，對它進行平面微相分析，并分析油氣分布與沉積微相的關(guān)系。

1 區(qū)域沉積背景

KL10-1油田位于萊北低凸起的南端，墾東凸起東端及濰北凸起的北端，淺層主要目的層為明下段。明下段巖性為泥巖與粉砂巖、細砂巖、中砂巖、含礫細砂巖呈不等厚互層,夾灰質(zhì)粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖薄層，明下段底部各井均鉆遇高伽馬泥巖段，是本區(qū)對比標(biāo)志層之一。該地區(qū)第三紀構(gòu)造活動強烈，湖盆不斷沉降，渤海海域中南部是渤海灣盆地的沉積沉降中心，特殊的沉積背景決定了本區(qū)特殊的沉積環(huán)境[1-3]。由于氣候環(huán)境的原因，地面植被較差，巖石機械風(fēng)化作用較強，萊北低凸起以及墾東凸起提供了豐富的碎屑物源。在此沉積背景下，發(fā)育了曲流河沉積體系,河道擺動頻繁，砂體縱橫疊置，整體呈現(xiàn)出“泥包砂”特征，在平面上呈枝狀展布[4，5]。

2 沉積特征

2.1 古生物特征

明化鎮(zhèn)組巖心古生物鑒定結(jié)果顯示：NmⅢ油組含大量的藻類、被子及蕨類植物，常見光面球藻、粒面球藻、毛球藻屬、棒球藻、錐藻、角凸藻及水生粗肋孢、蓼粉屬等(KL10-1-5井1225.0～1290.0 m)。NmⅣ油組發(fā)育有豐富的被子類植物，主要有粗肋孢、蓼粉屬、小蓼粉、榆粉屬、胡桃粉屬、山核桃粉屬、榿木粉屬及藻類的卵形藻屬、毛球藻屬等(KL10-1-5井1330.0～1390.0 m，KL10-1-2井1350.0 m)。NmⅤ油組以被子植物為主，其次為裸子植物，少量的藻類植物，發(fā)育有豐富的水生粗肋孢，蓼粉屬，胡桃粉屬，山核桃粉屬，榆粉屬以及藻類的卵形藻屬、毛球藻屬等(KL10-1-5井1415.0～1485.0 m，KL10-1-2井1430.0 m、1475.0 m)。從以上古生物種屬植被類型可以看出明化鎮(zhèn)組當(dāng)時的氣候條件為亞熱帶，屬淡水沉積環(huán)境。

2.2 顏色標(biāo)志

從本油田取心井巖心觀察發(fā)現(xiàn)明下段泥巖顏色為紫紅色與綠灰色，表明明下段沉積時期既有水上的氧化環(huán)境，同時也有還原環(huán)境，反映了整體的淺水環(huán)境，湖盆震蕩比較明顯。

2.3 沉積構(gòu)造

KL10-1油田巖石構(gòu)造主要為塊狀層理，無明顯的粒序及紋層，包括中砂和細砂巖；波狀層理，包括細粉砂巖及泥質(zhì)粉砂巖，紋層厚度一般為數(shù)毫米；波狀交錯紋層理主要由細砂巖構(gòu)成；斜層理主要出現(xiàn)在粉砂質(zhì)泥巖中；泥巖、粉砂巖中見蟲跡及攪動、負荷構(gòu)造。砂泥巖互層中平行層理、斜層理、砂紋交錯層理較發(fā)育，而大型的交錯層理不發(fā)育?？v向上，儲層段以正旋回沉積為主，有部分反旋回沉積。

2.4 粒度分布特征

2.4.1 粒度曲線

本區(qū)目的層段粒度概率曲線主要以兩段式為主，反映河道沉積特征。從曲線圖中可以看出主要由跳躍、懸浮兩個次總體組成，跳躍次總體部分線段較陡，說明分選較好，多為分支河道?？傮w上本區(qū)目的層沉積物的搬運方式以跳躍、懸浮搬運為主，具沖流與回流兩種沉積作用，反映波浪沖刷特征。

2.4.2C-M圖

本油田明下段的C-M圖主要有兩種類型。即PQ-QR兩段式和QR一段式(見圖1)。PQ段：以懸浮搬運為主，但含有少量的滾動搬運組分。QR段：此段為遞變懸浮段，平行于C=M基線，C值與M值成比例增加。一般發(fā)育于水流底部，常由渦流作用形成，當(dāng)渦流流速降低則迅速發(fā)生滾動。

圖1 KL10-1油田C-M曲線(三角形符號為數(shù)據(jù)點)

根據(jù)C-M圖可判斷出明下段NmⅣ和NmⅤ油組均以遞變懸浮搬運方式搬運并快速沉積；NmⅢ油組仍以懸浮搬運為主，但粒級與NmⅣ和NmⅤ油組相比較粗，以粗、中砂巖顆粒為主，有滾動搬運組分。

2.5 物源方向分析

結(jié)合地震屬性，對各個小層物源方向進行確認，以4～7小層為例。

明下段NmⅤ-(6+7)小層：屬性分析結(jié)果認為物源主要來自北東方向，由于該時期地殼繼續(xù)抬升，湖盆萎縮，水道露出地表，因此在該時期發(fā)育曲流河沉積體系；主要發(fā)育有曲流河分流河道、邊灘、廢棄河道、決口扇、天然堤與泛濫平原等微相。邊灘發(fā)育，單個心灘發(fā)育規(guī)模較大，其他微相發(fā)育較差。

明下段NmⅤ-(4+5)小層：物源主要來自北東方向，主要發(fā)育有曲流河分流河道、邊灘、廢棄河道、決口扇、天然堤與泛濫平原等微相。河道主要分布在北方與西北方向，河道規(guī)模變小，邊灘發(fā)育，單個邊灘發(fā)育規(guī)模變化較大，決口扇較為發(fā)育，其他微相發(fā)育較差。

2.6 地震反射特征

沿各小層提取的地層切片顯示，均方根振幅呈現(xiàn)分帶現(xiàn)象，較強振幅呈北東-南西向展布，河道砂體表現(xiàn)為強反射特征，而泛濫平原屬于低能沉積環(huán)境，泥巖發(fā)育，一般振幅較弱。

2.7 測井曲線特征及測井相模式

研究中對KL10-1-3井、KL10-1-4井、KL10-1-5井和KL10-1-6井的明下段進行了單井相分析(見圖2)。研究顯示明下段主要沉積微相類型有曲流河道、邊灘、決口扇、廢棄河道及泛濫平原等微相。在單井相分析基礎(chǔ)上，建立了KL10-1油田明下段曲流河測井相圖版(見圖3)[6,7]。

圖2 KL10-1油田KL10-1-3井明下段單井沉積微相分析

資料來源: KL10-1-5(NmⅣ-1)曲線類型: 鐘形環(huán)境解釋:邊灘資料來源: KL10-1-4(NmⅤ-2)曲線類型: 箱形環(huán)境解釋:邊灘資料來源: KL10-1-6(NmⅤ-4)曲線類型: 鐘形環(huán)境解釋:曲流河道資料來源: KL10-1-4(NmⅢ-6)曲線類型: 指狀環(huán)境解釋:曲流河決口扇

河道沉積：河道砂巖一般為中粗砂巖，底部有河床底部滯留沉積，呈向上變細的正旋回。GR測井曲線呈鐘形，向上值變高，電阻率曲線呈高阻特征，反映水動力較強的沉積環(huán)境。

邊灘沉積：GR測井曲線呈鐘形或箱形。

決口扇沉積：GR測井曲線呈齒化

指狀，泥質(zhì)回返較多，反映水動力明顯減弱的沉積環(huán)境。

2.8 沉積微相平面分布特征

在對平面沉積微相研究過程中，利用所有井點的測井資料，分小層獲取測井曲線，并結(jié)合砂體厚度等值圖，考慮古物源、古流向等區(qū)域沉積特點，進行研究區(qū)小層平面微相劃分。

明下段各小層沉積特征如下：明下段NmⅤ-5小層：物源主要來自北東方向，主要發(fā)育有曲流河道、邊灘、廢棄河道、決口扇與泛濫平原等微相。末期河道比較發(fā)育，東南部欠發(fā)育，邊灘發(fā)育，單個邊灘發(fā)育規(guī)模變化較大，決口扇局部發(fā)育(見圖4)。

明下段NmⅣ-6小層：物源主要來自北東方向，主要發(fā)育有曲流河道、邊灘、廢棄河道、決口扇與泛濫平原等微相。河道發(fā)育規(guī)模大，分布整個工區(qū)，邊灘發(fā)育，單個邊灘發(fā)育規(guī)模變化較大，北東、北西部2、3、4井區(qū)邊灘規(guī)模相對較大，中部河道變窄，邊灘規(guī)模變小，僅在5井區(qū)和8井區(qū)南發(fā)育決口扇(見圖5)。

圖4 KL10-1油田NmⅤ-5小層沉積微相平面分布 圖5 KL10-1油田NmⅣ-6小層沉積微相平面分布

明下段NmⅢ-5小層：物源主要來自北東方向，在工區(qū)內(nèi)曲流河流主要分布在東南部及西南部，主要有曲流河道、邊灘、決口扇與泛濫平原等微相。邊灘發(fā)育，單個邊灘發(fā)育規(guī)模變化較大，在西北部2井區(qū)發(fā)育規(guī)模較大，河道寬；在東部河道較窄，邊灘規(guī)模變??；僅在6井區(qū)和B55井發(fā)育有決口扇(見圖6)。

圖6 KL10-1油田NmⅢ-5小層沉積微相平面分布 圖7 KL10-1油田2-1353砂體邊灘沉積對油氣分布的控制作用

3 窄河道沉積對油氣分布的控制作用

曲流河沉積不同的微相，其中邊灘是其主要儲層，邊灘或者邊灘內(nèi)側(cè)積層的發(fā)育對油氣分布起控制作用，最明顯的表現(xiàn)是由于邊灘內(nèi)側(cè)積層的發(fā)育，引起側(cè)積層兩側(cè)油水界面的差異[8],邊灘發(fā)育的地方油層較厚，堤岸及河漫灘亞相油層發(fā)育局限(見圖7)。

4 結(jié)論

(1)基于沉積相標(biāo)志和單井沉積相分析，KL10-1油田窄河道曲流河沉積主要發(fā)育成末期河道、邊灘、廢棄河道及決口扇等微相，天然堤微相不發(fā)育。其中河道沉積及邊灘沉積是曲流河中砂體沉積最厚的沉積微相類型，被認為是最佳的儲油相帶，泛濫平原是研究區(qū)分布最廣、面積最大的微相類型。

(2)結(jié)合研究區(qū)地震屬性和測井資料，對研究區(qū)單砂體類型進行識別，分析了單砂體的分布特點。分析認為，在研究區(qū)的目標(biāo)層段內(nèi)河道發(fā)育延續(xù)性較好，反映出沉積期較為穩(wěn)定的構(gòu)造活動，河道在平面上順物源方向呈樹枝狀分布，厚度差異變化較大，但分布連續(xù)，周圍被泛濫平原包圍，呈現(xiàn)“泥包砂”特征。

(3)窄河道特別是邊灘及其內(nèi)部側(cè)積層沉積，對油氣分布有明顯的控制作用。邊灘發(fā)育的地方油層較厚，堤岸及河漫灘亞相油層發(fā)育局限。以此確定KL10-1油田窄河道曲流河沉積的砂體展布特征，為油田進一步挖潛提供理論依據(jù)。