利用测井方法研究川西地区新场气田须二段沉积相

2015-12-10何会

天然气勘探与开发 2015年2期

关键词：沉积相层理三角洲

何会

（中国石化西南石油工程有限公司测井分公司）

利用测井方法研究川西地区新场气田须二段沉积相

何会

（中国石化西南石油工程有限公司测井分公司）

以常规测井与电成像测井信息为主，结合地质及录井资料，对川西地区新场气田须二段沉积微相类型及特征、沉积微相平面展布进行了系统研究，认为须二段沉积相以三角洲沉积相为主，沉积亚相为三角洲前缘，沉积微相主要包括水下分流河道、河口坝、远砂坝及分流间湾等。最终确定水下分流河道为川西地区新场须二段有利的储集相带。图7表1参5

沙北地区中央走滑带断裂特征构造演化北西向左旋

0 引言

随着测井技术的不断革新以及测井解释方法的逐步完善，特别是成像测井技术在勘探开发中的应用，可以从测井资料中提取到越来越丰富的沉积学信息，如各种层理构造、层面构造、岩石颗粒形态等[1-2]，利用测井资料解决复杂的地质问题正逐步受到地质家的重视。目前，以常规测井资料和特殊测井资料为基础，研究不同沉积环境和沉积相的有效方法已经形成[3-5]，这种方法与地质和地震相分析的有机结合，极大地拓宽了测井资料的应用空间，提高了解决实际问题的能力与精度。本文以川西地区须家河组须二段为研究对象，在关键井中，根据沉积背景、岩相组合、相标志、电性特征等，按照相序关系，通过研究各种沉积微相的测井响应特征，建立了各类沉积微相的测井识别模式，指出了有利的储集相带。

1 研究思路

在研究区域内，可以识别出多种测井相类型，在这些测井相类型中，不同的测井相代表着一定的沉积相，但并没有一个简单的对应关系。相同的测井相类型也可能代表着不同的沉积相环境，而相同的沉积相也有着不同的测井相表现形式。赋予测井相一定的地质意义实际上是一个综合地质解释过程。

具体思路如下：

（1）从能够反映地层特征的测井组合曲线中，提取测井曲线的变化特征，包括幅度特征、形态特征、数值大小、变化特征等；

（2）从电成像测井中识别出各种岩性及沉积构造；

（3）在垂直、水平方向上，将地层剖面解释划分为有限个测井相；

（4）用岩心分析、录井资料、完井资料、镜片等地质资料对这些测井相进行刻度，建立沉积相识别模型，最终达到利用测井资料来描述、研究地层的沉积相的目的。

2 沉积微相类型及特征

通过对研究区内多口井的常规测井、电成像测井、岩心及野外露头资料的观察描述与综合分析，建立了取心井段岩-电转换关系及测井相-沉积相解释模型(表1)，在此基础上，对研究区域内所有钻遇须二段的测井资料进行了分析。根据电测剖面上砂岩在垂向上的粒度、粒序、砂岩厚度值变化、电成像测井段拾取的各种沉积构造、取心井段中观察到的交错层理、平行层理、粒序层理和底冲刷构造所反映的水动力状况等资料综合分析，认为须二段以发育三角洲沉积体系为主，其沉积亚相为三角洲前缘，同时可进一步划分为水下分流河道、河口坝、远砂坝、分流间湾等4个微相类型（表1）。

表1 川西新场地区须二段三角洲沉积相标志

2.1 水下分流河道

水下分流河道是平原分支河道的水下延伸部分，主要特征表现在以下几个方面：①研究区域水下分流河道岩性主要以灰、灰白中—粗粒岩屑砂岩与岩屑石英砂岩为主。可明显发现三角洲平原分支河道向水下分流河道过渡的相序，无论从砂岩粒度变化、冲刷面和泥砾发育程度、所夹泥岩层多少，都可见到这种变化。②测井曲线中自然伽马与电阻率组合呈箱形，电阻率曲线形态表现为突变接触（图1），反映出沉积时水动力相对较强；③电成像测井处理成果反映冲刷充填构造（图2）及交错层理发育（表1），以正粒序为主（图3）。

从图7 中可以看出，正常交易序列中每一步交易的转移概率都大于风险概率临界值，而黑客交易序列中存在转移概率小于风险概率临界值的交易。

在研究区域内水下分流河道与平原分支河道主要区别表现在两个方面：

（1）相标志差异

叠置砂体厚度相对减薄，其间常有湖相泥页岩夹层，冲刷强度由于湖水阻滞相对减弱，沉积的泥砾岩层厚度和泥砾大小亦有所减小。笔者把泥砾岩层多、粗砂局部含砾划为平原分支河道，反之，将偶见泥砾岩层，以中砂为主的划入水下分流河道。

图1 典型单井沉积相剖面图

图2 冲刷面（X10）

图3 递变层理

（2）炭屑含量差异

水下分支河道沉积中炭屑主要呈泥岩撕裂屑形式出现，炭屑含量较少，而平原分支河道沉积中常夹有薄层炭屑，含量较高。

2.2 河口坝

河口坝是沉积于水下分流河口附近的砂坝，由于河流携带能力减弱，往往在河口部分沉积巨厚砂体，形成典型的三角洲前缘斜坡带，并随着三角洲推进向前进积。河口坝沉积兼具河流沉积和湖浪改造特征。主要体现在以下5个方面：①单一连续的砂岩层厚度大，常可达10～50 m，无明显冲刷面和泥岩隔层；②沉积物以灰色细粒岩屑砂岩为主，可有一定粒级变化，以逆粒序为主（图2），渐变性多、突变性少，一般在米级长度内可显其变化；③测井曲线特征表现为自然伽玛曲线与电阻率曲线组合呈漏斗形或者箱形（图4）；④电成像及岩心上常见板状层理（一般＜30°）与交错层理（表1）,较细砂岩亦可见砂纹层；⑤在须二段相序上表现为渐进型三角洲沉积，出现从前三角洲→三角洲前缘的由下向上变粗层序，河口坝常与湖相泥、远砂坝、水下分流河道形成频繁微相组合。

图4 河口坝沉积相剖面图

在研究区域内，远砂坝岩性主要是细—粉砂岩，层理类型以沙纹层理、波状层理（图5a）、浪成波痕层理、变形层理、包卷层理（图5b）为主，虫孔（图5c）和生物扰动构造也常见，相序上常与河口坝、湖相泥等微相互层组合（图1）。

图5 远砂坝岩心及电成像典型沉积构造图

2.4 分流间湾

分流间湾是水下分流河道之间河流及湖浪作用都较弱的部分（图1），有天然堤与分流河道相隔，间湾向岸常与沼泽相连。岩性上有2种类型：①湖沼静环境下泥页岩、炭质页岩夹薄煤层（线）；②以含泥砾中砂岩为主，迅速变成粉细砂岩到泥岩。

3 联井相剖面分析

根据已建立的各沉积亚相和微相的相标志，结合区域地质特征，综合分析划分出每口单井的剖面沉积相。为了弄清楚各砂组沉积微相横向展布情况，需要在单井沉积相划分的基础上，进行多井剖面相的横向对比分析（图6）。从图6中可以看出，川西地区须家河组须二段在新场构造沉积相以三角洲沉积相为主。纵向上砂体厚度较大，自下而上可划分为Tx28、Tx27、Tx26、Tx25、Tx24、Tx23、Tx22等7个砂组，各砂组物性相对致密，测井曲线特征横向对比性相对较好。其中Tx23砂组横向上砂体厚度变化较大，沉积微相以分流间湾与水下分流河道为主；Tx28砂组岩性相对较细，钻至该砂组的钻井相对较少，沉积微相以河口坝与水下流河道为主。Tx27、Tx25、Tx24、Tx22砂组为须二段主要储层发育段，砂体厚度大，物性相对较好，沉积微相主要以三角洲前缘水下分流河道为主。其中X851井、X2井在Tx24砂组进行测试均获得了上百万方每天的产能，表明了水下分流河道为有利的储集相带。

图6 X10井至L150井须家河组二段沉积微相对比图

4 沉积微相平面分布

研究区域内须二段沉积属于三角洲沉积体系，以侧向迁移频繁的水下分流河道广泛发育，砂质沉积非常活跃。下面以Tx24砂组为例阐述利用测井资料研究沉积相平面分布的方法。

Tx24砂组由2～3套砂层组成，位于须家河组二段中部，该砂体组平均厚度较大，自西向东可从该砂组中识别出3个三角洲前缘水下分流河道沉积微相（图7），分别为孝泉地区的CX93井—CX96井—CX568井朵状三角洲前缘水下分流河道砂体、新场区的CX565井—X856井—CX560井－CH127井长条状三角洲前缘水下分流河道砂体、合兴场地区的CL562井—X5井—CH100井—CH138井—CH148井鸟足状三角洲前缘不下分流河道砂体。各三角洲硝体主要由水下分流河道和河口坝砂体组成，其中，除CX93井—CX96—CX568北西向南东方向延伸，其余2个三角洲砂体均具有北东向南西方向延伸的趋势，各朵体之间被三角洲前缘河口坝砂体分隔。各三角洲砂体厚度相对均外匀，一般为0~60m，核心部位可达80~90m。测井曲线形态主要有箱形及钟形，图中显示古水流方向符合总体的古水流系统,倾向主要以南南东为主，反应了物源来自北部。该砂组含油气性较好，已有CF563井、CL562井和X851井等钻获工业气流，因此，该砂组含具备良好的勘探潜力。