辽河油田欢喜岭沙河街组沙四段精细地层划分与对比

张 彬，单敬福，吴东胜，汤乃千，闫海利

(1.长江大学地球科学学院，武汉 430100；2.长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，武汉 430100)

辽河油田欢喜岭沙河街组沙四段精细地层划分与对比

张 彬1，单敬福2，吴东胜2，汤乃千1，闫海利1

(1.长江大学地球科学学院，武汉 430100；2.长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，武汉 430100)

文章在通过综合研究辽河油田欢喜岭X区地震、测井、岩性等资料基础上，采用“井震结合”的方法对区内能够钻到沙四段的113口井的岩性、电性进行分析，对欢喜岭区内的沙河街组沙四段进行了精细化分与对比，并将沙四段地层划分为Te(特岩)、DuⅠ(杜Ⅰ)、DuⅡ(杜Ⅱ)、DuⅢ(杜Ⅲ)4套小层。沙四段的精细地层划分与对比，为研究砂体展布、沉积微相等提供了地质基础数据，对油田的开发具有一定的指导意义。

欢喜岭地区；沙河街组沙四段；地层划分；井震结合；辽宁省

0 引言

精细地层划分与对比在油田开发过程中是一项非常重要的基础工作。通过精细地层划分与对比，可以得出研究区各小层特征的基础数据，以此来解决油田在开发过程中遇到的很多地质问题。比如，利用精细地层对比结果，绘制各个小层的砂厚、沉积微相等平面图，分析出油藏富集的原因，并最终预测有利含油区块。因此，精细地层对比的准确性，会对油田的开发产生非常重要的影响。

1 地质概况

辽河西部凹陷位于渤海裂谷系东北角，北部与内蒙地轴相邻，西接燕辽沉降带，东为辽河裂谷中央凸起，南邻辽东湾[1]，是辽河坳陷最大的一个富含油气的凹陷。西部凹陷属于较为典型的箕状凹陷，凹陷内可分为斜坡带、中央隆起带、洼陷带、陡坡带四个不同的构造区带。研究区位于辽河凹陷中南段(图1)，处于斜坡区向鸳鸯沟洼陷过渡的“坡-洼”过渡带上。主要发育两期断裂体系：Ⅰ期为NE向断裂系，为中-新生代继承性发育的断层；Ⅱ期是EW向断裂系，于渐新世晚期开始发育。本次研究的目标层为Ⅰ期断裂体系控制下的古近系沙四段，是古近纪沉积演化第一旋回早期的沉积产物，主要处于扇三角洲沉积环境，其厚度为150～300 m，主要为深灰色、灰色泥岩与浅灰色砂岩互层。

图1 研究区构造位置Fig.1 Map showing location of the study area1.断层；2.井位及编号；3.地名；4.新近系缺失(区)；5.东营组超覆线；6.研究区位置

2 地层精细划分与对比方法与标志

2.1 地层精细划分与对比的依据及方法

地层的划分与对比是紧密相连的，准确合理的地层划分是正确地层对比的基础[2]。一般情况下，地层划分的依据则是在沉积旋回对比的基础上，结合储层的非均质性，各级次的层组应反映层段内储层开发地质特征的相对相似性、层段间的相对稳定性及差异性。本次小层划分与对比的方法是运用层序地层学方法，即综合利用测井、岩性、地震等资料进行地层对比；通过地层等时格架的建立，避免了传统的生物—岩性地层对比过程中某些分层界面具有的穿时现象。

在油藏研究的过程中，测井曲线对比在地层对比中占据主导作用，贯穿地层划分与对比始终。其形态特征包含了众多地层信息，是地层岩性、物性及其所含流体的综合反映。但测井曲线的采集由于受到时间、环境、地质条件的因素的影响，会对采集结果造成一定的偏差。因此，必须对测井曲线进行优选。优选原则：a.垂向具有高分辨率，细微对比特征明显；b.不同批次井网曲线特征稳定；c.曲线具有井井普通性[3]。基于上述原则，本次划分对比优选了电阻率曲线与自然电位曲线，同时以其他曲线作为参考与校正。

在地层精细划分与对比过程中，依照“先找区域标志层，再找辅助标志层；先对大层，再分小层；旋回对比、分级控制、不同相带区别对待、参考厚度、多井对比、全区闭合”的原则[4-5]。在地层划分对比过程中，突出沉积旋回和岩性变化规律的使用。

2.2 小层划分对比标志层

在地层划分与对比过程中，最有效的就是标志层的对比。标志层，即岩性稳定、厚度变化不大、在电性曲线上具有明显特征，容易识别且最好没有重复出现的特殊地层。用标志层控制含油层段的顶底，依据沉积旋回(辅助标志层)划分油层组、砂岩组，沉积韵律细分小层，小层之间尽可能泥岩隔层、电性标志明显且在一定范围内可连续追踪。这些标志层，不同程度地对本次电性旋回特征分析进行井间对比及小层划分起到了决定性的控制作用[6]。本次研究将对欢喜岭X区内113口有资料井进行地层的精细划分与对比。在对这些井的岩性、电性特征研究的基础上，选取了工区内2个标志层。

2.2.1 沙四段顶部与沙三段底部的标志层

在沙四段沉积末期，由于物源供给较为充分，来自西部斜坡带的物源经河流搬运后迅速向洼槽中心堆积，因此造成了在沙三段沉积早起，在靠近盆地边缘的西部斜坡带有厚度巨大的河流冲刷现象，造成局部不整合，但在工区范围与沙三段地层呈整合接触，在多口井之间可以很好地对比，可作为标志层，展开砂岩组级别的井间对比。

2.2.2 杜家台组顶部的标志层

在杜家台油层组顶部地层中，大部分含有厚度巨大的暗色泥岩，且全区稳定分布，其电性以低阻、低幅自然电位曲线值为特征，且电测曲线平直，是很好的标志层。

3 沙四段内部小层划分

沙四段是古近纪沉积演化第一旋回早期的沉积产物，主要处于扇三角洲沉积环境，旋回性较为清楚，为一套浅灰色、灰色中细砂岩，含砾砂岩及砂砾岩与灰色、浅灰色泥岩间互沉积，与上覆沙三段地层呈整合接触。其上部有20 m左右的特殊岩性段——褐色油页岩。

3.1 单井地层划分

以区域标志层为制约条件，可对沙四段地层进行确认。在工区范围内选取资料齐全，电性特征明显的欢X井作为对比标准井，进行单井分析，结合录井数据，综合标准井目的层电测曲线数据，建立研究区综合柱状剖面图。

依据Vail层序地层学理论可在研究目标井的沙四段中划分4个沉积旋回，进而可将沙四段划分为Te(特岩)、DuⅠ(杜Ⅰ)、DuⅡ(杜Ⅱ)、DuⅢ(杜Ⅲ)4套小层。

沙四段从下到上为水进背景下的扇三角洲前缘亚相沉积，仅仅在杜Ⅱ砂岩组发育水下分流河道；其余上部多为席状砂和湖泥沉积，且以湖泥占绝大多数。欢X井由于更靠近物源，杜家台油层组各地层单元水下分流河道较为发育，但整体依然表现为正旋回(图2)。综合欢X井沉积特征，其演化规律反映了扇三角洲沉积体系的形成、发展与消亡史，其变化过程是一个渐变的地质历史过程，受构造演化、湖盆发展及沉积条件的共同影响。

图2 欢34井单井综合分析柱状图Fig.2 Comprehensively interpreted single well column of well Huan 34

3.2 工区地层骨架建立

标准井小层的划分与对比的结果对工区地层骨架的建立具有指引意义，在其完成的基础上，选择两条交叉经过标准井的连井剖面，对剖面中其余单井逐个进行划分，并进行井间地层对比，建立欢X连井剖面地层对比图作为工区骨干剖面(图3)。以骨干剖面小层划分、对比为依据，由线到面，向外呈辐射状抽取连井剖面，进行全区地层的划分与对比。通过反复的对比与调整，最终得到了全工区113口井的小层划分与对比，并使之空间闭合，建立起小层地层划分与对比骨架(图4)。

但是，研究工区地层的划分与对比不能仅仅依靠测井数据得出，还需要在横向上进行校正。这就需要通过地震数据的解释分析来完成，以“井震结合”为手段进行最终的成果确认。

3.3 井震结合

利用测井资料进行地层划分对比时，主要利用了曲线的旋回性和相似性，并没有充分考虑地层的形态和产状；利用钻井资料进行地层划分，只解决了盆地内某(些)点的地层划分问题。要建立全盆地的地层格架主要依靠地震信息，通过点(钻井)和面(地震剖面)相结合而得到[7]。在小层划分对比过程中，要有条件的结合地震资料；在地震资料品质允许的情况下，充分利用地震资料为对比提供较好的依据[8]。欢喜岭油藏采集有三维地震资料，在研究中建立井震结合对比工区，以标准井为中心，面向全工区进行地层追踪。将结果与测井数据以“井为基础，地震校正”的原则进行对比较正。这种以地震相位导向检测小层对比精度的方法对井间砂体结构单元对比追踪精度具有很好的保证作用[9]。

本研究将测井资料与地震资料结合，将分层数据加载到地震数据体中(图5)，从地震剖面图上结合地层产状、断层分布情况对分层结果进行分析。相差太大的分层结果，我们不仅从地震方面入手，更重要的是从测井进行分析，反复分析与研究，充分发挥测井资料与地震资料的优势，通过多方位的分析与研究，相互印证，使得分层精度提高，增加地层对比的可信度。

4 精细地层划分与对比结果分析

地层精细划分不能脱离实际生产的需要，同时要考虑到研究的后期需要[10-11]。本次研究工作将研究区内113口井的沙四段由上至下划分为Te、DuⅠ、DuⅡ、DuⅢ四个地层单元。

(1)Te层。厚度在50～300 m之间，平面上具有北西薄东南厚的地层展布特征，沉积地层厚度最大的主要分布在两个井区，一个是欢1井区，另外一个是位于欢2井区，最厚处可达294.15 m(图6)。

图3 欢X连井剖面地层对比图Fig.3 Stratigraphic correlation in the in well linkage section of X block

图4 三维闭合栅状图Fig.4 3D closed grid diagram

(2)DuⅠ层。厚度分布范围为65～187 m，最厚处主要位于欢3井与欢4井区，呈现东南厚西北薄地层展布特征，从地层厚度展布特征来看，东南为沉积期沉积沉降中心，因此地层累积厚度较大。

(3)DuⅡ层。厚度范围分布在28～130 m之间，沉积厚度整体比DuⅠ岩层薄，但地层展布格局略有不同，即地层表现为西厚东薄特征，沉积中心在西部，说明地层与后期地层可能存在迁移现象造成的。厚度最大处位于欢5井、欢6井处，都超过了130 m。

(4)DuⅢ层。厚度范围主要集中分布在19～119m之间，由于仅仅只有7口钻井有所揭示，其代表性较差，只能对研究区中北部的地层展布有所反映。

通过对砂地比数据可以分析物源方向，靠近物源区砂地比值较高，而远离物源区砂地比值较低。以DuⅠ层单元为例，可利用砂岩厚度的大小来分析(因为单元层厚度变化不是很大，可以近似用砂岩厚度来代替)，对物源的方向进行判定；结果表明砂岩厚度整体表现向东南减薄的趋势，即通过砂岩厚度可以近似确定物源来西北方向。

图5 井震标定Fig.5 Fine stratigraphic classification by combination of well and seismic data of Huanxiling area

图6 特殊岩性段泥岩厚度图Fig.6 Map showing thickness of the speciallithology of mudstone

5 结语

本次精细地层划分与对比解决了许多先前单一方法单独地层划分、对比时存在的问题，建立了一套对地质、地震都适合的统一的地层格架，为全面深入开展综合地质研究打下了良好基础。

通过对欢喜岭沙四段地层进行划分与对比表明：(1)多学科的技术手段的综合运用对精细地层划分与对比的可靠性具有重要意义，井震结合的方法综合利用了测井资料的纵向高分辨性与地震资料的横向连续性，为无井地区地下地层的预测提供了有效方法。(2)根据欢喜岭油田X区标志层与沉积旋回，划分了沙四段顶、底部，结合测井资料与地震资料将沙四段划分为Te、DuⅠ、DuⅡ、DuⅢ四个单元层。精细划分与对比结果表明，沙四段地层内各小层厚度差别较大。(3)根据测井资料的旋回特征以及录井岩性资料综合分析得出，沙四段从下到上为水进背景下的前扇三角洲前缘亚相沉积，仅仅在DuⅡ单元层发育水下分流河道；其余上部多为席状砂和湖泥沉积，且以湖泥占绝大多数。其演化规律反映了扇三角洲沉积体系的形成、发展与消亡史，其变化过程是一个渐变的地质历史过程，受构造演化、湖盆发展及沉积条件的共同影响。

[1] 董洁, 陈世悦, 李聪. 辽河西部凹陷欢喜岭地区沙河街组三段层序地层与沉积相研究[J]. 地球科学与环境学报, 2010(3): 245-251.

[2] 李康, 康胜松, 尚婷, 等. 姬塬油田X区长8油层组地层精细划分与对比[J]. 石油地质与工程, 2013, (4): 48-50.

[3] 荐鹏. 锦45块于楼、兴隆台油层精细油藏描述[D]. 大庆: 大庆石油大学, 2006.

[4] 绽蓓蕾, 寇丽娜. 姬塬地区延长组长2油层地层的精细划分与对比[J]. 高原地震, 2009(1): 36-43.

[5] 王振奇, 张昌民, 张尚锋, 等. 油气储层的层次划分和对比技术[J]. 石油与天然气地质, 2002(1): 70-75.

[6] 赵虹, 党犇, 靳文奇, 等. 安塞油田长6油层组精细地层划分与对比[J]. 西北大学学报(自然科学版), 2004(4): 461-464.

[7] 郑荣才, 柯光明, 文华国, 等. 高分辨率层序分析在河流相砂体等时对比中的应用[J]. 成都理工大学学报(自然科学版), 2004(6): 641-647.

[8] 赵军龙, 谭成仟, 李娜, 等. 小波分析在高分辨率层序地层研究中的应用[J]. 地球科学与环境学报, 2007(1): 90-94.

[9] 罗群, 郑德山, 孙宏智. 地质-地震综合地层划分对比法及其应用[J]. 江汉石油学院学报, 2001(1): 26-29.

[10] 杨云, 余逸凡, 毛平, 等. 复杂地层精细地层对比方法——以尕斯N1—N21油藏为例[J]. 石油地质与工程, 2010(4): 22-25.

[11] 郭媛, 王萍, 贾金娥, 等. 王家湾西区长2油层地层精细划分与对比[J]. 辽宁化工, 2011(8): 836-837.

Fine stratigraphic classification and correlation of the fourth member of Shahejie Formation in Huanxiling Oilfield

ZHANG Bin1，SHAN Jingfu2，WU Dongsheng2，TANG Naiqian1，YAN Haili1

(1.SchoolofEarthSciences,YangtzeUniversity,HubeiWuhan, 430100； 2.KeyLaboratoryofExplorationTechnologiesforOilandGasResources,MOE,YangtzeUniversity,HubeiWuhan430100)

Comprehensive study is carried out on the basic data of seismic survey, well logging and lithology description of Huanxiling area in Liaohe oil field. Data of seismic survey and 113wells which hit the 4th member of Shahejie formation are combined to analyze the lithologies and electric properties and make fine stratigraphic classification and correlation of the member. Four segment sand Te 、DuⅠ、DuⅡ、DuⅢ are classified. The fine classification and correlation will provide basic data for study of sand body distribution and the micro-facies classification and guiding the oil exploitation.

Huanxiling area; the fourth member of Shahejie Formation，Stratigraphic division，combination of data from wells and seismic survey; Liaoning province

2014-09-23； 责任编辑： 王传泰

国家自然基金项目“基于物理模拟条件下的点坝侧积体时空分异机理研究”(编号：41372125)、湖北省教育厅基金项目“基于储层构型流动单元对剩余油形成与分布控制作用研究”(编号：Q20121210)和中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室开放基金项目“曲流河道砂体储层构型对剩余油的控制作用研究”(编号：TPR-2012-23)联合资助.

张彬(1990—)，男，硕士研究生。通信地址：武汉市长江大学地球科学学院；邮政编码：430100；E-mail：359247940@qq.com。

单敬福(1977—)，男，长江大学地科学院副教授，主要从事沉积、储层与开发地质学方面的研究工作。通信地址：武汉市长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室；邮政编码：430100；E-mail：shanjingfu2003@163.com。

10.6053/j.issn.1001-1412.2015.04.010

P618.13

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