克拉玛依油田七东1区克下组冲积扇储层构型表征

陈玉琨，王延杰，朱亚婷，刘红现，2，周玉辉，闫家宁

（1.中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院，新疆克拉玛依834000；2.克拉玛依职业技术学院石油工程系，新疆克拉玛依834000；3．中国石油大学（北京）地球物理与信息工程学院，北京102200）

克拉玛依油田七东1区克下组冲积扇储层构型表征

陈玉琨1，王延杰1，朱亚婷1，刘红现1，2，周玉辉1，闫家宁3

（1.中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院，新疆克拉玛依834000；2.克拉玛依职业技术学院石油工程系，新疆克拉玛依834000；3．中国石油大学（北京）地球物理与信息工程学院，北京102200）

以克拉玛依油田七东1区下克拉玛依组（简称克下组）冲积扇储层为例，建立了不同级次构型单元的地震地质识别方法，总结了扇中多期次砂体垂向叠置界面的响应特征及侧向接触关系，形成了地震-地质-动态相结合的砂体构型空间解剖方法。研究表明，研究区存在双物源沉积特征；扇根与扇中界面在地震剖面上表现为“叠瓦式”，在平面上，地震属性表现为“雁列式”特征。

砾岩油藏；冲积扇储层；储层构型；地震特征；克拉玛依油田

0　引言

克拉玛依油田七东1区下克拉玛依组（简称克下组）油藏是准噶尔盆地首个聚合物驱工业化应用区块，主要发育冲积扇沉积储层，对其进行精细的构型表征研究是地质研究的关键内容之一［1-2］。前人已在砾岩冲积扇储层沉积构型分级与砂体叠置模式等方面取得了研究成果［3-4］，但其存在表征方法单一的缺点，在扇根与扇中平面范围识别以及动态资料的运用方面需要进一步攻关。笔者在储层构型分级次表征的基础上，利用井-震联合的方法，进一步完善储层构型表征技术，以期更好地为砾岩油藏的开发方案调整、深部调剖及三次采油服务。

1　地质概况

克拉玛依油田七东1区构造上位于准噶尔盆地西北缘克-乌逆掩断裂带白碱滩段下盘，是一个四周被断裂切割成似菱形的封闭断块油藏。七东1区三叠系克下组不整合沉积在石炭系之上，上部沉积的地层为三叠系上克拉玛依组。克下组内部发育2套稳定分布的泥岩标志层，分别命名为R5和R6。以R6标志层为界将克下组划分S6和S7共2个砂层组，并可以细分为S61，S62，S63，S71，S72-1，S72-2，S72-3，S73-1，S73-2，S73-3，S74-1和S74-2共12个单层，主力油层为S72，S73和S74（图1）。

七东1区克下组储层岩性主要为含砾粗砂岩、砂砾岩与砂质砾岩，成分成熟度和结构成熟度均较低；分选差—中等，以次棱角状和棱角状为主；储层矿物以石英和斜长石为主，其次为钾长石，储层岩屑含量高，体积分数为11%～73%，成分成熟度和结构成熟度均较低，反映了近源短距离搬运和快速堆积的沉积特征。泥岩以灰色和棕红色为主，反映了干旱氧化的沉积环境。岩心观察发现，七东1区克下组沉积自下而上，岩性由砾岩和砂砾岩过渡为粗砂岩与中细砂岩，表现为向上变细的正旋回特征；沉积构造由洪积层理过渡为交错层理。

图1　克拉玛依油田七东1区克下组地层综合柱状图Fig.1　Comprehensive stratigraphic column of Lower Karamay Formation in east district 7（1）of Karamay Oilfield

2　构型要素分级及特征

克拉玛依油田七东1区克下组沉积是在古生界变质岩-火成岩风化壳上快速沉积的一套较厚的山麓洪积相砂砾岩体，地层厚度为60～120 m。研究区克下组沉积自下而上由扇根外带沉积逐渐过渡为扇缘沉积，按照吴胜和等［3-4］冲积扇构型分级标准，并根据沉积背景、岩矿特征和层理变化，对其构型级次进行了划分（表1）。

表1　克拉玛依油田七东1区克下组沉积构型划分及电性特征Table 1　Characteristics of architecture elements and electric properties of Lower Karamay Formation in east district 7（1）of Karamay Oilfield

不同级次构型单元的主要沉积砂体特征如下：

（1）扇根片流砾石体为洪峰期快速堆积而成的席状沉积物，岩性以砾岩和砂砾岩为主，分选与磨圆均差，砾石结构成熟度和成分成熟度均较低，发育洪积层理，表现为薄层间无明显的层理面，由多次结构和成分均不同的洪积物叠覆而成的成层性沉积构造，具有强的剖面非均质性。

（2）扇中辫流水道沉积是在漫流细粒沉积背景下，水道多期下切形成的复合砂带，岩性以砂砾岩和含砾粗砂岩为主，分选较好，磨圆中等，砾石质量分数为40%～60%，发育平行层理、交错层理及水道底部滞留砾石叠瓦构造，具有明显的牵引流水道冲刷充填特征。Rt曲线表现为钟形或箱形，岩性较粗，为细—小砾岩相和粗砂岩相，泥质含量较低，分选较好，厚度较大（一般大于2 m）。

（3）扇缘径流水道沉积是扇中辫流水道的发散延续，为整个冲积扇优势砂体中水流能量最弱，以及沉积物最细的部分，岩性以中细砂岩为主，个别以粗砂岩为主，偶见砂砾成分。Rt曲线呈指状，剖面上表现为厚层泥岩夹薄砂岩透镜体。

（4）漫流砂体和漫流细粒沉积。漫流砂体沉积岩性主要为含泥中砂岩、中细砂岩和粉砂岩，其特征为单层较薄，一般小于0.5 m，Rt曲线呈指状尖峰。漫流细粒沉积岩性主要为棕红色泥岩和泥质粉砂岩，常见块状层理与砂纹层理，局部质纯泥岩可见水平层理。

图2　克拉玛依油田七东1区克下组地震剖面（a）及砂体厚度平面图（b）Fig.2　Seismic profile（a）and sand body thickness（b）of Lower Karamay Formation in east district 7（1）of Karamay Oilfield

3　分级次储层构型表征

3.1五级构型单元分布特征

五级构型单元为单一扇体级次内部扇根和扇中等不同沉积亚相。本文五级构型单元的识别过程主要包括2个步骤。

（1）单一扇体的识别

根据克拉玛依油田七东1区克下组砂砾岩厚度分布图及地震剖面反映的沉积界面（图2）可知，克下组从西至东砂体厚度变薄再变厚，可以较清晰地反映油藏北东部存在双物源的沉积特征。

综合研究区的砂体厚度分布、地震响应特征及岩心分析，认为其砂体主要受北西物源控制，在东部受北西和北东方向双物源影响，主要发育2条单一扇体。井间示踪剂的分析资料也证明了这一认识。

示踪剂测试通常反映的是井组内部砂体连通情况在生产压差下的总体渗流特征，平面上不同区块示踪剂见剂曲线类型、示踪剂最高峰值见剂速度及见效方向的差异，可以总体反映五级构型单元平面的分区特征。扇体A以偏态宽峰为主，峰值平均突破速度为10 m/d，见效方向占比为39%；扇体B以正态窄峰为主，峰值平均突破速度为6 m/d，见效方向占比为35%；交会区则以正态宽峰为主，峰值突破速度为3 m/d，见效方向占比为18%。

（2）扇根和扇中的识别

扇根和扇中的岩性、电性及组合关系差异前人已经进行了深入研究［5-6］，但是在实际应用中，如何识别扇根和扇中的平面分界位置，一直是个难题。本次研究通过地震正演来识别扇根和扇中的平面分界线。地震正演是根据已知的模式来判断地震反射特征，并与实际地震剖面对照，进而反推地质体的形态及界面特征［7-8］。

由地质研究可知，扇根砂砾岩密度为2.45 g/cm3，地震纵波速度为2800m/s；扇中砂岩密度为2.3g/cm3，地震纵波速度为2 700 m/s；正演主频设置为40 Hz。模型设置带构造倾角和不带构造倾角2种模式。根据地震正演结果（图3）可知，地震反射波形受构造倾角的影响相对较小，其主要受砂体厚度及扇根与扇中界面的影响。

图3　不同岩性组合及构造倾角条件下地震正演剖面对比Fig.3　Comparison of seismic forward sections with different lithological composition and structural dip angle

分析实际地震剖面（图4）可知，同相轴分叉实际是由扇根和扇中岩性突变造成的，在平面和剖面上均可清晰地看到由于扇体退积，扇根和扇中分界处同相轴分叉位置不断后退的现象。因此，针对退积型冲积扇扇根和扇中的分界线，可以总结其地震响应特征为：剖面上波形呈“叠瓦式”，平面上地震属性（振幅）呈垂直于物源的“雁列式”。

图4　克拉玛依油田七东1区克下组扇根与扇中界面识别图Fig.4　The interface between the mid-fan and the root-fan of Lower Karamay Formation in east district 7（1）in Karamay Oilfield

3.2四级构型单元要素分析

四级构型单元要素分析以扇中的辫流水道为例来说明。

3.2.1垂向分期

通过对七东1区岩心及其岩-电特征的综合分析，垂向分期表现为3种模式（表2）。

表2　克拉玛依油田七东1区克下组扇中水道垂向分期类型的电测曲线及岩心响应Table 2　Electronic logging curves and core response of the vertical stage of mid-fan channel of Lower Karamay Formation in east district 7（1）in Karamay Oilfield

（1）砂-泥-砂接触模式。该种模式在研究区所有井中占比为35.2%。其岩性表现为砂-泥-砂的组合接触关系，测井曲线特征表现为Rt和SP曲线均回返明显。

（2）砂-砂接触模式。该种模式在研究区所有井中占比为42.1%。其岩性表现为砂-砂的组合接触关系，沉积界面特征清晰，存在明显的粒度变化；测井曲线特征表现为Rt无明显回返，SP曲线存在明显拐点。

（3）砂-泥接触模式。该种模式在研究区所有井中占比为21.6%。其岩性自下而上由砂岩变为泥岩或者泥岩变为砂岩，接触面表现为砂-泥接触关系；测井曲线特征表现为2期沉积的Rt及SP均具有显著差异。

3.2.2侧向分期

研究区扇中构型要素之间的侧向边界通常表现为3种样式，即顶面相对高程差、水道间细粒沉积以及不同期次厚度及曲线特征差异。利用测井资料可以较好地在井间确定是否存在界面，然而存在高程差时，不能有效地解决是否连通的问题。本文利用地震资料［9-12］，通过井-震联合识别单砂体接触关系，可以较好地识别井间砂体是否连通的问题。

在构型界面识别方面，主要的判别步骤为平面属性预判、地质剖面论证和地震剖面确定3个步骤。首先根据地震属性可以预测不同期次砂体的界面位置［图5（a）］，进一步根据测井资料可以判断2期砂体存在显著的高程差，但不能确定2期砂体是否连通［图5（b）］，而波阻抗反演可以清晰地反映2期砂体之间是否连通［图5（c）］。同时，结合测井曲线解释的辫状河道、砂坝的构型界面以及地震属性值的差异，可综合判断构型界面的平面展布特征。

3.2.3空间约束

以侧向划界的剖面成果为纽带，综合利用二维视窗进行任意剖面在平面上的组合关系，可以清晰地反映出不同期次水道的叠置及平面关系，实现砂体的空间表征（图6）。从图6可以看出，红色多边形为剖面砂体连通成果的平面显示，粉红色虚线框多边形和浅绿色多边形为不同类型单一河道的平面范围，通过这种多条剖面的平面显示，可以清晰地反映出不同期次单河道的侧向拼接关系。

图5　井-震联合识别砂体侧向界面示意图Fig.5　Schematic diagram of lateral interface of sand body with well-seismic conformity

图6　空间约束单一河道分布示意图Fig.6　Sketch map of spatial constraint on a single channel

4　结论

（1）克拉玛依油田七东1区克下组在油藏东部存在双物源，砂体主要受北西物源控制，局部受北东物源影响。

（2）扇根和扇中分界面的地震反射特征为：地震剖面上表现为“叠瓦式”，平面上地震属性表现为“雁列式”。

（3）克拉玛依油田七东1区克下组扇中不同期次砂体的垂向叠置可分为砂-泥-砂、砂-砂和砂-泥等3种接触模式；侧向砂体界面地震地质识别方法为地震平面属性预判、测井剖面论证和反演剖面确定等3个步骤。

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图版Ⅰ

图版Ⅰ说明：克拉玛依油田七东1区克下组冲积扇不同沉积主体岩心差异。1.泥砾粗砂岩，泥砾直径为2～15 mm，T71740井，1 213.88 m小层，岩心照片；2.小砾岩，分选与磨圆均好，石英含量高，肉眼可见，粒径为2～3 mm，T71839井，1 405.86 m，小层，岩心照片；3.砾石碎屑和石英颗粒，粒径2～5 mm，粒径为1～3 mm，T71807井，1 410.00 m，岩屑录井照片

（本文编辑：李在光）

Architecture characterization of alluvial fan reservoir of Lower Karamay Formation in east district 7（1）of Karamay Oilfield

Chen Yukun1，Wang Yanjie1，Zhu Yating1，Liu Hongxian1，2，Zhou Yuhui1，Yan Jianing3
（1.Research Institute of Exploration and Development，PetroChina Xinjiang Oilfield Company，Karamay 834000，Xinjiang，China；2.Department of Petroleum Engineering，Karamay Vocational&Technical College，Karamay 834000，Xinjiang，China；3.College of Geophysics and Information Engineering，China University of Petroleum，Beijing 102200，China）

Taking alluvial fan reservoir of Lower Karamay Formation in the east district 7（1）as an example，this paper established identification method of architecture element grades，summarized the response characteristics of the vertical superimposed interface of multiple phase sand bodies and the lateral contact relation in mid-fan，and formed seismicgeologic-dynamic combination technique for the sand body architecture space dissection.The results show that the sedimentsourceinthestudyareahastwodirections，andtheseismicwaveformsoftheinterfacearebetweentheroot-fan andmid-fan，ofwhichtheseismicattributesisimbricatedinlateralandparallelinhorizontal.

conglomerate reservoirs；alluvial fan reservoir；reservoir architecture；seismic attributes；Karamay Oilfield

TE122.2

A

1673-8926（2015）05-0092-06

2015-05-21；

2015-07-03

中国石油天然气股份有限公司重大科技专项“砂砾岩提高采收率技术研究与应用”（编号：2014E-34-07）资助

陈玉琨（1983-），男，博士，工程师，主要从事油气储层地质方面的研究工作。地址：（834000）新疆克拉玛依市准噶尔路32号新疆油田分公司勘探开发研究院。E-mail：cyk_117@petrochina.com.cn。