奥里诺科重油带M区块层序界面识别和高分辨率层序地层格架建立

张克鑫，黄文松，郭松伟

武军昌，黄继新 （中国石油勘探开发研究院，北京100083）

奥里诺科重油带M区块层序界面识别和高分辨率层序地层格架建立

张克鑫，黄文松，郭松伟

武军昌，黄继新 （中国石油勘探开发研究院，北京100083）

利用岩心、测井和三维地震资料对奥里诺科重油带M区块开展高分辨率层序地层学研究。确定了不同资料的层序界面识别标志；分析了不同级别旋回的特征。将研究区主要目的层Morichal段分为3个Ⅲ级层序，7个Ⅳ级层序和13个Ⅴ级层序。通过单井岩心描述、连井测井对比和地震大范围横向约束对比，建立了研究区Morichal段的层序地层格架，为下一步储层预测和油藏精细描述工作提供重要的依据。

高分辨率层序地层；层序界面；层序格架；奥里诺科

Cross所提出并不断完善的高分辨率层序地层学理论［1～3］得到了学术界广泛认可，并在包括石油在内的沉积矿产领域得到了广泛的应用。这一理论由邓宏文［4］在1995年正式引入中国之后，在油气勘探和开发领域得到了迅速的推广和应用［5～11］。理论分析和实践应用表明，高分辨率层序地层学在油田的开发阶段能够有效提高储层研究的精度［12～16］。

图1 研究区Morichal段综合柱状图

1 研究区地质概况

奥里诺科重油带是目前世界上最大的重油资源富集区［17］，同时也是开发程度最低的石油富集带［18］。笔者研究的M区块位于委内瑞拉境内奥里诺科河以北、奥里诺科重油带东端。

研究区地层自下而上主要包括：前寒武系和古生界构成的基底，由白垩系、古近系和新近系构成的沉积盖层。主要含油层系为新近系中－下中新统Oficina组，该组地层由下至上可划分为Morichal、Yabo、Jobo和Pilon等4段，其中下部的Morichal段（图1）为辫状河三角洲平原沉积，主要沉积微相包括辫状河道和心滩，同时发育少量决口扇／溢岸沉积和泛滥平原沉积等。Morichal段由下至上划分为O－13、O－12和O－11等3层，并可进一步划分为个7个小层。Morichal段为研究区乃至奥里诺科重油带最重要的含油层位，在研究区内又以O－13和O－12层油气最为富集。

2 层序界面的识别

2.1 层序界面标志

2.1.1 岩心分析识别层序界面

岩心分析是进行高分辨率层序分析的基础，通过对研究区取心井的观察，岩心上高分辨率层序界面的识别标志有：分流河道底部冲刷面、岩石类型或相组合的垂向结构转换面、砂泥岩厚度旋回性变化等特征。研究区中Morichal段O－11b层顶部的砂岩与O－11a层底部的泥岩直接接触，反映沉积水体的突然加深。而研究区岩心中常见的河道底部泥砾（图2），则为基准面下降于地表之下发生了侵蚀冲刷的反映。

图2 河道底部的泥砾

2.1.2 测井曲线识别层序界面

测井曲线与层序界面有良好的响应关系。根据M区块资料特点，选用自然伽马曲线作为层序划分和对比的基本资料，同时参考电阻率和自然电位曲线。由于研究区主要目的层的层序边界多为连续沉积形成的整合边界，因此研究中主要利用层序界面上下测井曲线的组合样式发生明显变化来识别层序界面。

2.1.3 地震资料识别层序界面

根据研究区地震资料的特点，主要通过地震资料研究Ⅲ级层序在空间中的展布特征。通过井震标定，确定O－11a顶界面（Yabao段／Morichal段界面）和O－13底界（Morichal段／基底界面）的地震反射层位（图3），这2个地震层位也是研究目的层段的顶底层序边界。并且通过精细井震标定，确定了研究层段内部的O－12层顶部和O－13层顶部地震反射层位。通过对这4个关键界面进行精细地震解释，摸清了Ⅲ级层序在空间中的分布特征。

2.1.4 Morichal段主要层序界面特征

1）旋回界面的测井响应 Morichal段以辫状河三角洲平原沉积为主，每期河道旋回的结束均在大部分井的测井曲线上存在响应，表现为自然伽马曲线底部突变、上部渐变，总体上为低值，声波时差曲线变化特征和自然伽马曲线相似，视电阻率曲线或深侧向曲线在界面上特征明显，也为底部突变上部渐变，在此由低值突变为高值。鉴于此特征，研究区内的Morichal段整体可以划分为3期大的河道沉积。每期大的河道沉积体内部仍可以细分为多个单个的河道沉积体。

2）洪泛面的测井响应 Morichal段O－12层顶部泥岩标志层，为主力层中出现的一个隔层，自然伽马曲线值明显升高（80～120API），电阻率曲线值明显降低（1～30Ω·m），厚度为10～20ft（图4）。在目的层段内O－11b、O－12、O－13顶部泥岩分布比较普遍，其中O－11b、O－12顶部泥岩范围比较大，O－13顶部泥岩范围比较局限。

图3 地震层序划分与对比（沿O－7层顶面拉平）

2.2 旋回特征及其横向对比

2.2.1 旋回特征

Morichal段地层以低可容纳空间的向上“变深”非对称短期旋回为主（图5）。与高可容纳空间亚型相比，低可容纳空间亚型仅保存了上升半旋回的早期、中期以填充水道为主的粗粒沉积，后期的细粒沉积未保存；岩性与上覆短期旋回相似，与上覆旋回之间以底部冲刷面相接触。

中期旋回划分的主要依据是短期旋回的叠加样式或出现侵蚀、出露或最大海泛面等特征。Morichal段出现4层以泛滥平原为主的沉积微相，代表沉积基准面上升导致河流作用后退出现的泛平原化作用，河道侵蚀作用面为旋回边界，以泛滥平原沉积为最大海泛面，将研究区Morichal段地层划分为7个中期旋回。

图4 O－12层顶部洪泛面测井特征

图5 向上“变深”非对称短期旋回

2.2.2 旋回横向对比

旋回具有级次性［19］，高级次的旋回控制了低级次旋回的分布。在旋回对比过程中，遵守分级控制的原则，首先完成中期旋回的横向对比，然后在其内部进行短期旋回的对比。

图6 Morichal段高分辨率层序地层划分

中期旋回的对比遵循3个标志：①相变界面或主要冲刷面，由于目的层沉积以河道沉积为主，其微小的相变或明显的冲刷面都代表着基准面的明显变化；②最大海泛面，由于研究区地处海岸平原，容易受到海泛的影响，但物源供应充足，在目的层没有明显的海泛沉积，主要表现为河流沉积的萎缩导致大范围沉积和保存泛滥平原沉积，是最大海泛面的重要标志；③在没有泛滥平原发育的局部区域，多期叠置的河道沉积会出现明显中断现象。根据这些标志完成了中期旋回对比。

短期旋回的对比主要借助于2类对比标志：①旋回界限穿过砂体内部，河道砂体叠置内部存在侵蚀的证据，岩心标定显示，由于大量泥砾的存在，在自然伽马曲线值变化不大的情况下，电阻率曲线值会出现明显变化；②相变，河道横向相变通常比较快，出现溢岸相，形成岩性变化标志。

3 高分辨率层序地层格架

在单井高分辨率层序界面识别基础之上，建立了研究区Morichal段的高分辨率层序地层划分方案：根据长期旋回的特征，将研究区Morichal段分为3个Ⅲ级层序；根据中期旋回特征识别出7个Ⅳ级层序；根据短期旋回组合特征，进一步划分出13个Ⅴ级层序（图6）。其中，Ⅲ级层序反映海平面中期下降的结果；Ⅳ级层序代表物源供应量周期性变化与海平面短期变化旋回有关；Ⅴ级层序主要与辫状河道的侧向迁移与叠置有关。在连井高分辨率层序对比基础之上，通过精细的井震标定和三维地震的精细解释，建立了研究区Morichal段高分辨率层序地层的Ⅴ级层序三维格架（图7）。

图7 研究区Morichal段高分辨率层序地层对比剖面

4 结论和讨论

1）总结了研究区主要目的层段层序界面的岩心、测井及地震等识别方法，以及目的层段旋回界面的响应特征。Morichal段地层以低可容纳空间的向上“变深”非对称短期旋回为主，不同的短期旋回叠加样式反映了中期旋回的变化。

2）运用高分辨层序地层学理论与研究方法，奥里诺科重油带M区块Morichal段共识别出3个Ⅲ级层序，7个Ⅳ级层序和13个Ⅴ级层序。通过精细的井震对比建立了Morichal段的三维层序格架，不仅提高了地震层序分析的纵向分辨率，也提高了测井层序横向上的可对比性，为后续精细开发打下了坚实的基础。

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［编辑］ 宋换新

11 Sequence Boundary Characteristics and High Resolution Sequence Stratigraphic Framework of M Block in Orinoco Heavy Oil Belt

ZHANG Ke－xin，HUANG Wen－song，GUO Song－wei，WU Jun－chang，HUANG Ji－xin

（First Authors address：Research Institute of Petroleum Exploration and Development，Beijing100083，China）

The high resolution sequence stratigraphy on M block in Orinoco heavy oil belt was studied by using core data，logging and 3Dseismic data.Features of sequence boundary in all available data were identified，and the characteristics of different levels of cycles were analyzed.The Morichal member in target zone was divided into 3GradeⅢsequences，7 GradeⅣsequences and 13GradeⅤsequences.Based on the integrated research of core data description in single well，logging data correlation in wells and large scale horizontal correlation constrained by 3Dseismic data，the high resolution sequence frame of Morichal member is established，it provides important basis for future reservoir prediction and description.

high resolution sequence stratigraphy；sequence boundary；sequence framework；Orinoco

book=346,ebook=346

TE121.3

A

1000－9752（2012）07－0011－06

2012－02－18

国家科技重大专项（2008ZX05032－001）。

张克鑫（1980－），男，2002年大学毕业，博士，高级工程师，现主要从事开发地质学和构造地质学方面的研究工作。