井震结合识别沉积环境在HF油田中的应用

陈科贵 ，黄长兵 ，郭睿 ，赵丽敏 ，宋正聪

（1.西南石油大学资源与环境学院，四川 成都 610500；2.中国石油勘探开发研究院，北京 100083；3.中国石化西北油田分公司，新疆 轮台 841604）

沉积相研究对于勘探开发油气藏具有重要意义。特别对岩心资料缺乏的地层，利用测井和地震资料综合控制判定沉积相及展布规律就显得非常重要［1-17］。

1 方法原理

1.1 测井曲线形态分析

测井相分析就是从一组能反映地层特征的测井响应中提取测井曲线的变化特征（幅度、形态等特征），最终利用测井资料来评价或解释地层的沉积相［18］。

由于岩性、地层厚度和流体性质等因素的影响，不同沉积环境形成的沉积物在粒度、分选、泥质含量、胶结物成分等方面有一定差异，造成测井曲线的形态、幅度及光滑度不同［19-20］。这些测井曲线的特征差异，是沉积相分析的主要依据。

1.2 地震相分析

首先，根据测井、录井资料，研究目的层段的测井响应特征；然后，在过井剖面上，结合测井曲线及地震响应特征，建立地震响应模式；最后，通过地震剖面上波组的反射结构、连续性、振幅、频率、几何外形等参数进行地震相分析［21-28］，进一步研究各种沉积体系的配置和空间展布特征。各个属性表征的地震相意义如表1所示。

表1 地震相所表征的地质含义

2 区域概况

2.1 地质背景

HF油田处于美索不达米亚平原东南端，构造位于阿拉伯地台和扎格罗斯褶皱带之间，为一局部含油平缓背斜。

储层沉积于白垩纪中期的阿尔布阶［23-27］，整个油田广泛展布，厚度为50～60 m。岩性为一套棕色砂岩与深棕—深灰色泥岩互层，砂岩层分选差—中等，颗粒细—粗，固结程度较差，可见黄铁矿、琥珀碎片和沥青质，主要为钙质和硅质胶结。

2.2 目的层测井相

本次研究主要利用的测井曲线为自然伽马、电阻率、自然电位，并参考了三孔隙度曲线。测井和岩心资料分析表明，研究区目的层主要为河控三角洲沉积，由于进积作用，垂向上呈现从下往上由细变粗的反旋回特征。

目的层分为三角洲前缘、前三角洲及三角洲平原亚相。测井曲线形态包括箱形、钟形、漏斗形、指形等，由此识别出分流河道、分流间湾、河口坝、远砂坝、水下河道等微相（见表2）。

表2 目的层三角洲沉积相测井响应特征

2.3 目的层地震相

根据外部几何形态、内部反射结构、反射终止类型以及反射连续性、振幅强弱等地震相参数特征，采用“结构+构型+振幅+连续性”的地震相复合命名方式，将该工区划分为3类地震相：低频-弱振幅-丘形-低连续相［28］；亚平行-中频-上超、S-斜交复合型-中强振幅-中连续相；顶超-弱中振幅-斜交反射相。钻井、测井和地震资料分析表明，强振幅出现在高密度、高速度的砂岩层中，弱振幅出现在波阻抗界面不明显的泥岩层段。根据各种地震相参数，预测出水下河道、河口坝、分流河道等沉积环境（见图1）。

图1 目的层河口坝地震相

3 沉积相分析

3.1 单井相

利用测井和地震手段，对HF油田的8口井进行了单井相划分。以×1井为例，分析了目的层的沉积特征（见图 2）。

图2 HF油田×1井沉积微相解释

HF油田×1井上部为三角洲平原亚相沉积，主要沉积泥岩、砂质泥岩。中部为三角洲前缘亚相，以砂岩沉积为主，为良好储集层，可见泥质砂岩沉积，该相带纯砂岩段的自然伽马值很低，电阻率中等，声波时差中低值，密度值较低，含泥质砂体自然伽马值中等。下部为前三角洲沉积环境，主要沉积泥岩和细粒粉砂岩，自然伽马高值，电阻率低值，可见泥质粉砂岩沉积。

图3 HF油田×3井—×5井砂体连井剖面

三角洲平原亚相主要受河流作用影响，上部处于陆上环境，沉积物以泥岩为主，含少量的细砂，向下变成砂质泥岩，为洪泛平原沉积环境。下部泥岩段，自然伽马值高，电阻率值较低，处于浅水低能环境，为分流间湾。

三角洲前缘上部受到海水与河流交互作用，泥被带向远处，沉积的砂岩较纯净，分选好，储集性能好。河口砂坝环境自然伽马值低，电阻率中等，自然伽马曲线表现为箱形，其值由下往上逐渐减小，多期沉积砂体叠置，整体表现出下细上粗的反韵律层序。下部粒度变细，逐渐变为粉砂岩，含少量泥质，伽马曲线呈漏斗形，为远砂坝沉积［1］。

3.2 连井剖面

为反映沉积微相的平面展布特征，利用测井曲线形态特征，参考地震资料，建立连井剖面。图3为HF油田从NW方向的×3井到SE方向×5井的连井剖面。结合试油和地质资料分析发现：上部，三角洲平原，多沉积泥页岩，含少量砂，洪泛平原沉积，为储集空间良好的盖层；中部，三角洲前缘砂体为储集层；下部，前三角洲沉积泥页岩，与海洋接触频繁，具有一定的生烃能力。HF油田×1井的三角洲前缘砂岩，储集性能好，含油性好。HF油田×3井离海稍远，河道、砂坝沉积砂体为良好的储集层，产油量高。HF油田×5井砂体较薄，且多为水层。HF油田×7井和×8井储层物性相似，砂体较厚，含油气性较好。

3.3 沉积相平面展布

工区范围较大，钻井较少，较少的井位分布大大降低了钻井资料对各种沉积相带的控制作用；工区分析化验等资料相当有限。因此，须利用地震资料和测井资料对沉积微相研究，完成对沉积微相平面展布特征的研究。

充分利用单井相和连井剖面沉积微相分析资料，用砂体比定量控制相边界，再结合有效砂体厚度分布，绘制了目的层沉积微相平面展布图（见图4）。研究层位包括三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲。

三角洲平原主要受河流作用影响，陆上部分为分流河道和分流河间，水下部分为水下分流河道和分流间湾（见图4）。该相带形成的泥质岩覆盖于三角洲前缘砂体上，为有效盖层。

图4 目的层三角洲平原相平面展布

三角洲前缘位于三角洲水下平原向海一侧，河水与海水相互作用强烈，沉积作用活跃。三角洲前缘环境包括河口砂坝和远砂坝，主要沉积较纯净的砂岩，具有良好的储集条件。在海浪强烈作用下，砂坝可被改造成前缘席状砂。三角洲前缘斜坡之下水体变深，河流作用的影响减弱，在大洪水期可沉积细粉砂岩，主要沉积富含有机质的泥。沉积物色暗，水平层理发育。

4 结束语

通过测井曲线形态特征和地震参数分析，预测出河口坝、分流河道、支流间湾、水下分支河道等沉积微相，其中水下河道、砂坝为主要的储集单元。砂坝砂体较厚，伽马曲线箱型特征明显，且具有多期砂体叠置的反韵律特征。通过井震结合，识别出区域目的层的沉积环境，在单井相分析的基础上，进行了连井剖面对比，了解砂体的平面展布特征，为后期油田井位部署和油田开发提供可靠的依据。

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