松辽盆地南部乾安北地区扶余油层沉积微相分析

陆道林，狄帮让，李向阳，王世瑞，王树平

(1.中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室，北京 102249;2.CNPC物探重点实验室，北京 102249;3.中国石油大学地球物理与信息工程学院，北京 102249;4.河北涿州腾龙瑞邦能源科技开发有限公司，河北涿州 072751;5.吉林油田公司物探院，吉林 松原 210014)

松辽盆地南部乾安北地区扶余油层沉积微相分析

陆道林1，2，3，狄帮让1，2，3，李向阳1，2，3，王世瑞4，王树平5

(1.中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室，北京 102249;2.CNPC物探重点实验室，北京 102249;3.中国石油大学地球物理与信息工程学院，北京 102249;4.河北涿州腾龙瑞邦能源科技开发有限公司，河北涿州 072751;5.吉林油田公司物探院，吉林 松原 210014)

通过岩心观察和测井曲线分析确定岩石、岩相类型，结合测井相、骨架剖面微相及地震微相分析，对扶余油层4个砂层组的沉积微相展布及演化规律进行系统的研究。结果表明:扶余油层为曲流河、曲流河三角洲沉积体系，主要发育河床滞留沉积、点砂坝、河漫滩、水下分流河道与河口砂坝等沉积微相，其中曲流河道和水下分流河道砂体较发育，为物性较好的储集相带;伴随湖侵水体逐渐加深，河道逐渐由条带到开阔，砂体由零星到连片分布，河道弯曲逐渐萎缩，沉积相带由河流相过渡到河湖交互相。

石油地质;沉积学;岩性;扶余油层;沉积微相;测井相;地震微相分析

随着勘探开发的深入和发展，松辽盆地南部乾安北地区勘探的重点已转移到岩性油气藏及储集层的精细识别上。扶余油层相对应地层为松辽盆地泉头组四段，该套地层为一套棕红色泥岩与灰白色砂岩、粉细砂岩互层，一般厚度为100～120 m，从下至上可以分4个砂层组，有效砂体厚度较薄，单砂体相互叠置，厚度变化大(3～10 m)，纵向上分布较分散，横向上变化大，储层非均质性强，为一个河流－三角洲沉积环境的岩性油气藏，勘探难度较大。前人研究［1-2］认为泉四段Ⅱ-Ⅲ-Ⅳ砂组主要为河流相沉积，泉四段Ⅰ砂组主要为三角洲前缘相沉积，但对其沉积亚相、微相及储层性质还认识不清，因此展开沉积微相的详细研究，阐明储集砂体的展布规律，对下一步储层非均质性研究及油田开发具有重要的实际意义。笔者以乾安北地区扶余油层为依托，综合利用研究区地质、地震、测井及钻井等资料，对河流相砂体进行细致的沉积微相、测井相和微地震相研究，综合预测储集砂体横向展布规律。

1 沉积微相类型及特征

通过对研究区内10口井岩心观察、测井曲线的分析、单井相分析，认为扶余油层(泉四段)主要发育曲流河和曲流河三角洲两种沉积体系。曲流河沉积体系主要发育河床、堤岸、河漫3个亚相和河床滞留沉积、点砂坝、天然堤、河漫滩4种沉积微相;曲流河三角洲主要发育三角洲前缘亚相和水下分流河道、河口砂坝、席状砂、支流间湾等4种沉积微相。

1.1 曲流河沉积体系

1.1.1 河床亚相

曲流河点砂坝微相也称“边滩”，是曲流河凸岸侧向加积而成，其砂体基本建造单元为侧积体，具明显的正韵律层序特征，它是曲流河河床亚相的主体，底部常见含砾砂岩或河道底砾岩，即河床滞留沉积，向上逐渐变化为中、细砂岩、粉砂岩，单个韵律厚度一般为2～5 m，层理类型多样，发育斜层理、交错层理。自然电位曲线呈钟形，电阻率曲线表现为中幅度。图1为查26井河床亚相沉积特征，包括曲流河床滞留沉积与点砂坝沉积。

图1 查26井河床亚相沉积特征Fig.1 Sedimentary features of channel subfacies in well Cha26

1.1.2 河堤亚相

河堤亚相包括天然堤和决口扇。天然堤是在洪水期由于水位较高，洪水携带的细、粉砂级物质沿河床两岸堆积而形成的沿河床两侧分布的砂堤。它高于河床并把河床与泛滥平原分开，岩性为砂泥薄互层，在垂向序列上位于河床和泛滥平原之间。决口扇是洪水期河水冲决天然堤，河水由决口流向漫滩，并向漫滩方向形成的扇状砂体，一般由细砂岩和粉砂岩组成。

1.1.3 河漫亚相

河漫滩也称泛滥平原，属于河漫亚相，是曲流河系中面积分布最广的部分，为洪水泛滥期间河水溢出到曲流河两岸平原中最低洼的部分。沉积物主要是洪水带来的悬浮载荷，岩性主要为泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩，在干燥环境下泥岩为氧化色;层理以波状、平行层理为主。自然电位曲线平直，电阻率曲线表现为微幅度，纵向上河漫湖泊沉积与河漫滩交互叠置。

1.2 曲流河三角洲沉积体系

1.2.1 河口砂坝

河口砂坝是三角洲环境中重要的油气储层，岩性以灰绿色粉砂岩为主，砂岩单层厚度较大，一般大于2 m，发育交错层理、平行层理、波纹层理，与上覆泥岩段呈突变接触，砂岩质较纯，结构成熟度较高，沉积韵律为向上变粗的反韵律或复合韵律(图2)，电测曲线特征为漏斗形或箱型曲线。

图2 查25井河口砂坝沉积特征Fig.2 Sedimentary features of river mouth bar in well Cha25

1.2.2 水下分流河道

水下分流河道为三角洲平原水上分流河道在水下的延续，岩性由细砂岩向上渐变为粉砂岩和泥质粉砂岩，成分成熟度较低，结构成熟度中—高，具有由粗到细的正韵律特征(图3);层理类型由槽状、单斜层理变为波状交错、水平层理;底部见泥砾、冲刷充填构造。自然电位曲线为中—高幅钟形或箱形，底部为突变式接触。此微相为研究区三角洲砂岩储油物性最好的砂体，是扶余油层上部地层发育规模最大的微相。

1.2.3 支流间湾

支流间湾即水下分流河道间微相，以黏土沉积为主，由灰色、灰绿色泥岩、粉砂岩及泥质粉砂岩组成，泥岩颜色与三角洲平原有很大差异。砂质沉积是洪水季节河床漫溢的结果，常为黏土夹层或呈薄透镜状。水平和透镜状层理发育，可见浪成波痕、生物介壳和植物残体等，虫孔及生物搅动构造发育。

图3 查25井水下分流河道及支流间湾沉积特征Fig.3 Sedimentary features of underwater distributary channel and inter branch channel in well Cha25

1.2.4 前缘席状砂

水下分流河道砂体、河口坝砂体及部分河流携带的沉积物入湖后经湖泊水体的改造，簸洗扬起再次向湖盆方向继续搬运，最终沉积于三角洲前缘部分的最远端，砂体面广层薄，砂岩粒级向远端变细。岩性为粉砂岩和泥质粉砂岩，砂岩具波状层理及少量微细斜层理，自然电位曲线为中—高幅指形曲线。

2 沉积微相展布

2.1 骨架剖面微相沉积特征

为分析扶余油层纵向上的变化及演化规律，在单井相基础上编制研究区连井骨架剖面沉积微相图(图4)。由图可见，在泉四段Ⅱ-Ⅲ-Ⅳ砂组沉积时期主要为曲流河沉积环境，河漫滩沉积微相发育范围非常广泛，从Ⅳ砂组一直往上到Ⅱ砂组大面积范围主要是河漫滩沉积，以泥质细粒沉积物为主，仅在局部范围内为河道砂体沉积，呈透镜状，且大小厚度分布极不均匀。纵向上不同井位不同砂组的砂体厚度分布差异较大，规律性极差，因此对河道砂体(储集层)在平面上的展布特征分析及砂体的刻画非常重要。泉四段上部Ⅰ砂组沉积时期主要为曲流河三角洲沉积环境，发育三角洲前缘亚相的水下分流河道，沉积物以相对粗粒的砂质沉积物为主，呈透镜状，偶有河口砂坝沉积微相发育，也呈透镜状，还零星发育席状砂沉积微相，呈条带状分布;其次是以相对细粒沉积的支流间湾沉积微相。从下到上由泉四段Ⅳ砂组到泉四段Ⅰ砂组，沉积环境由曲流河过渡到曲流河三角洲，由河流相过渡到河湖交互相，水体逐渐加深，反映了物源区隆升速度向陆退缩，湖盆扩张的沉积背景。

图4 泉四段连井骨架剖面沉积微相Fig.4 Sedimentary microfacies profile of Quan-4 member

2.2 测井沉积微相展布及演化特征

首先，以单井岩心、录井及测井资料为依据，结合扶余油层宏观沉积背景及前人研究成果，对以测井解释为基础的扶余油层4个砂组的沉积微相平面展布进行研究(图5)。泉四段Ⅱ-Ⅲ-Ⅳ砂组的沉积微相差别不大，主要是曲流河沉积环境，以河床和河漫沉积为主，由于此期间主河道摆动，河道中心左右迁移，造成不同砂组沉积时期河道流向及河道砂体分布不同，在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ砂组沉积时期河道的延伸与展布各不相同。在Ⅰ砂组沉积时期主要是曲流河三角洲沉积环境，以三角洲前缘亚相中的水下分流河道与支流间湾沉积微相为主。

2.3 地震沉积微相展布及其演化

鉴于该区勘探开发现状，仅利用单井及连井信息研究沉积微相平面展布规律精度较低，也达不到开发调整的要求，必须运用以地震属性为主的地震沉积微相分析技术辅助研究。自20世纪90年代以来，利用地震属性精细研究沉积环境，进而寻找砂岩岩性油气藏已成为岩性油气勘探的基本方法。凌云研究组在这方面做了大量的研究工作［3］，并对地震勘探的研究思路做了归纳:在高分辨率成像数据条件下，采用地震数据参考标准层的地震属性提取，以及基于层序地层学的储层解释，进而识别薄储层的古地貌、古沉积环境、沉积相及空间展布。通过沉积微相研究，确定岩性油气藏的沉积环境，进而开展储层砂岩的识别;结合岩心相、测井相和地震属性研究，开展平面沉积微相的划分。

图5 测井解释扶余油层四砂组沉积微相展布Fig.5 Sedimentary microfacies distribution of four sandbeds in Fuyu oil-bearing layer by logging interpretation

在单井相基础上通过关键井标定建立地震属性相对变化特征与沉积相(甚至沉积微相)的内在联系，将其转化为地震沉积微相。地震沉积微相分析就是利用反射层的反射波振幅、频率特征及连续性变化，结合钻井及测井等资料解释沉积环境和沉积体系，分析推断地层的岩性、岩相变化等，从宏观上认识地层岩性的纵向组合及横向分布，从而达到平面划相的目的［4］。图6为以测井解释标定为基础的扶余油层4个砂组地震沉积微相平面展布。由于利用地震属性空间的连续性减少了井间外推的盲目性，而又以测井解释沉积微相平面展布(图5)为标定基础，因此地震沉积微相平面展布特征(图6)及演化规律相对更加精细，与地下地层实际情况更加符合。

图6 扶余油层四砂组微地震相平面展布Fig.6 Microseismic facies distribution of four sandbeds in Fuyu oil-bearing layer

由图6可知:从Ⅳ砂组到Ⅱ砂组扶余油层主要为曲流河沉积，后期东部河流与中部合并略显网状形态，平面上主要以河道沉积为主，曲流河河道发育，另外也发育一些决口扇，河道间主要以河漫沉积为主;Ⅰ砂组主要是三角洲前缘沉积，发育水下分流河道、河口砂坝，河道间主要是支流间湾的细粒沉积，在河道前端稍有前缘席状砂的出现。在地震沉积微相分析基础上经由地质分析解释，进行地震－地质沉积微相分析，最终通过地震相转沉积相，得到精细的地质沉积微相平面展布图，从而达到精细沉积微相分析的目的。

总体上看，研究区扶余油层从Ⅳ砂组到Ⅰ砂组主要是伴随着水进，河道逐渐由条带到开阔，砂体由零星到连片分布，河道弯曲逐渐萎缩，由水上曲流河道到水下分流河道。由于主河道的摆动，造成不同砂组沉积时期河道流向及分布不同，纵向砂体与泥质沉积物相互叠置，故分砂组划分沉积微相具有十分重要的实际意义。研究区主要含油微相带是曲流河道，即曲流河点砂坝叠置砂体。

3 结论

(1)乾安北研究区扶余油层沉积环境为曲河流－三角洲相，主要沉积微相类型为河道点砂坝、决口扇、河漫滩、水下分流河道、河口砂坝、席状砂与支流间湾。其中，曲流河道与水下分流河道的识别对于河流成因类型的确定至关重要。

(2)扶余油层沉积早期(Ⅳ－Ⅱ砂组)主要为曲流河沉积，河道为主要的储集相带，砂体厚度较大，具备形成好储集层的基本物性，可为勘探的重点目标对象;沉积晚期(Ⅰ砂组)主要为三角洲水下前缘沉积，水下分流河道与河口砂坝为主要的储集相带，砂体分布广且厚度相对较大，具备形成好储集层的基本物性，可为勘探的重点目标对象;其余范围大部分发育较细的沉积物，不具备储集层条件与好的勘探潜力。

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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

中国石油天然气集团公司科研项目(06A10102)

陆道林(1982－)，男(瑶族)，广西桂林人，博士研究生，主要从事地震地质综合解释、裂缝检测及各向异性方向研究。

(编辑 徐会永)