锦99块杜家台油层层序构型及其沉积演化

王燕，杨少春，温静，兰志勤，张瑞香（.中国石化胜利油田分公司河口采油厂，山东 东营 5700；.中国石油大学（华东）地球科学与技术学院，山东 青岛 66580；.中国石油辽河油田分公司，辽宁 盘锦 400）



锦99块杜家台油层层序构型及其沉积演化

王燕1，杨少春2，温静3，兰志勤2，张瑞香2
（1.中国石化胜利油田分公司河口采油厂，山东 东营 257200；2.中国石油大学（华东）地球科学与技术学院，山东 青岛 266580；3.中国石油辽河油田分公司，辽宁 盘锦 124010）

辽河油田锦99块杜家台油层Ⅰ油组发育典型的扇三角洲前缘沉积。文中以该油组的3砂层组为例，综合运用高分辨率层序地层学和储层构型理论，对基准面变化与沉积演化特征，特别是基准面变化、产状和发育程度进行了深入研究。结果认为：Ⅰ3砂层组发育2个中期基准面旋回，4个短期基准面旋回和7个超短期基准面旋回；基准面旋回类型包括对称型和非对称型，其中，非对称型可以细分成向上变深和向上变浅的非对称型，而对称型也可以细分成以上升半旋回为主的不完全对称型和上升与下降半旋回近似相等的对称型。基准面类型划分为泥质、物性和钙质界面，基准面高时，可容空间较大，河道宽度窄，平面上呈条带状。基准面低时，河道宽度大，平面上呈连片状分布。

层序构型；扇三角洲前缘；杜家台油层；锦99块

储层构型［1-10］主要是对储层进行层次分析，储层内部的结构单元是层次界面所限定的岩相组合单元。目前，地层学者在层序地层学研究过程中提出了层序构型［11-15］的概念，通过对基准面的升降及其可容空间相应的变化研究，描述层序内部结构及其控制的岩性组合，对储集体的展布进行有效预测。层序构型研究中所能识别的最低级别是超短期旋回层序构型，相当于储层构型研究中的5级层次界面。本文对储层构型与层序构型之间的关系进行分析，在此基础上对层序构型控制下的沉积响应进行了研究，为精细表征砂体的内部结构及其空间叠置组合关系提供一定的指导。

1　研究区概况

辽河油田锦99块位于松辽盆地西部凹陷西斜坡的西南部，本文以锦99块中东块、中西块和西块3个断块为研究对象，古近系沙四上亚段杜家台油层是主要的含油层系；以杜家台油层Ⅰ3砂层组为研究目的层，埋深在1 200～1 475 m，发育扇三角洲前缘沉积，水下分流河道砂体非常发育，储层物性好，属高孔高渗储层。

2　层序构型分析

2.1基准面旋回界面特征

基准面旋回界面分为基准面下降至上升转换面和基准面上升至下降转换面，识别的主要标志是地层记录中地层、沉积特征等的时空变化和界面特征［16-18］。杜家台油层Ⅰ3砂层组基准面旋回界面主要有洪泛面、冲刷面、岩相转换界面和粒度垂向突变面4种（见图1）。洪泛面主要对应灰色、杂色厚度较大的泥岩段。冲刷面一般不平整，其上沉积有大量的泥砾，形成一定厚度的泥砾层，在岩心上较容易识别，在测井曲线上主要表现为上部砂岩与下部泥岩的突变接触，冲刷面上沉积的砂岩厚度越大，说明沉积时的水动力条件越强，冲刷规模越大。岩相转换面主要表现为相邻层位岩性、岩相发生明显变化，厚度较小且形态规则，是沉积环境变更而导致物源供给和沉积方式变化影响的结果。垂向粒度突变面主要是指储层内砂岩粒度转换面。

Ⅰ3砂层组沉积早期至中期，基准面比较低，可容空间较小，砂体粒度较大，以中细砂岩、含砾砂岩为主，粒度越大，水动力条件越强，河道砂体发育，基准面旋回界面以冲刷面、岩相转换面和粒度垂向突变面为主；Ⅰ3砂层组沉积晚期，基准面达到Ⅰ3砂层组沉积时的最高，以灰色、灰绿色等暗色泥岩为主，基准面旋回界面以洪泛面、岩相转换面和冲刷面为主，在岩心和测井曲线上比较容易识别。

图1　锦99块杜家台J2-18-4井油层Ⅰ3砂层组层序地层及储层构型综合柱状图

2.2各级别基准面旋回界面特征

2.2.1超短期基准面

锦99块杜家台油层Ⅰ3砂层组共有7个超短期旋回，包括对称型和非对称型，其中非对称型可以细分成向上变深和向上变浅的非对称型，而对称型也可以细分成以上升半旋回为主的不完全对称型和上升与下降半旋回近似相等的对称型。Ⅰ3砂层组以上升半旋回和上升与下降半旋回近似相等的对称型旋回为主。

Ⅰ3砂层组超短期基准面旋回界面共识别出3种类型界面，即泥质界面、物性界面和钙质界面。其中，泥质界面是在单砂体前积过程或单河道摆动的间歇期沉积形成的，纵向上较发育，岩性以泥岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩为主。电性特征主要表现为：自然电位曲线向泥岩基线靠近，且曲线回返幅度较高；微电极幅度变化明显，幅度差几乎为零；声波时差呈现高值，在320 μs/m以上；井径扩径明显（见图2）。物性界面为储层中物性特征和含油性较储层略差的薄层，在Ⅰ3砂层组主要发育2类物性界面：一类为水下分流河道底部的含砾砂岩，另一类为厚砂体沉积中发育的沉积间歇面。岩性以砂砾岩、粉砂岩和泥质粉砂岩为主，具有一定的孔渗性，在电性上主要表现为：自然伽马呈中幅齿状凸起，自然电位曲线幅度低，呈中幅齿状凸起，稍有回返现象；微电极曲线介于泥质和钙质界面之间，有一定的幅度差；声波时差减小，井径扩径不明显（见图3）。钙质界面在Ⅰ3砂层组的分布具有较强的随机性，且出现频数较小。岩性主要为灰白色钙质胶结含砾砂岩、细砂岩、中—细砂岩等，岩性致密，导电性差，密度大，无渗透性或渗透性极差。这类界面主要与沉积物中碳酸盐矿物的成岩作用不均匀性有关。其电性特征表现为：自然电位无明显变化；微电极比值超过邻层的1.2倍以上，呈尖峰状；由于孔隙被钙质胶结，声波速度增大，时差减小；井径曲线与上下围岩一致或稍有微扩径，砂岩中因发育钙质胶结而使其脆性增大，从而使岩石在钻进过程中更容易崩落，井径曲线上呈现微扩径的现象（见图4）。超短期基准面旋回界面横向连续横向连续性差，以土豆状分布为主，次为条带状分布，界面厚度薄，一般在2 m以下，以泥质界面为主，物性界面次之，钙质界面不发育。在纵向上各种类型界面交错出现，分布不稳定。

图2　泥质界面特征（锦2-13-03）

图3　物性界面特征（锦2-13-03）

图4　钙质界面特征（锦2-15-4）

2.2.2短期基准面

与超短期基准旋回界面相类似，Ⅰ3砂层组4个短期旋回以上升为主的半旋回和以上升和下降旋回近似相等的对称型旋回为主。其中，上升半旋回基准面旋回主要发育在Ⅰ3砂层组中、下部，该界面发育期基准面较低，沉积物可容空间较小，沉积物源充足，河道的下切、侵蚀作用较强，造成短期基准面下降半旋回表现为侵蚀冲刷面，而基准面上升半旋回得以保留。对称型基准面旋回发育在Ⅰ3砂层组的上部，该界面沉积期基准面较高，河道的下切作用弱，所以基准面下降半旋回得以保存。短期基准面钻遇率可达90%，分布比较稳定，厚度0.20～3.60 m，平均厚度为1.24 m，在研究区的西南部和东北部2块小范围区域内厚度较大，分别为锦2-16-5204井区附近、锦2-14-02井区附近，厚度大于2.00 m。界面分布横向比较稳定，在砂体叠置区内夹层呈片状分布，界面类型以泥质界面最为发育，物性界面次之，钙质界面少见，且分布比较零散。界面的发育与沉积微相联系密切，在分流河道中主要发育泥质界面和物性界面，容易形成于两期河道沉积憩水期。

2.2.3中期基准面

依据短期基准面旋回的组合样式、沉积特征及界面特征的差异，Ⅰ3砂层组可划分为2个以上升半旋回为主的不完整的中期旋回，且2个基准面较低时期主要发生在Ⅰ32小层下部和Ⅰ31小层沉积期。其中基准面最低出现在Ⅰ33小层沉积期，该沉积时期发育了厚度较大的砂岩，而基准面最高出现在Ⅰ31小层沉积期，发育了Ⅰ3砂层组顶部厚度较大的泥岩。中期基准面以灰色、灰绿色、紫红色和杂色泥岩为主，局部含砂或砾。钻遇率在95%左右，在砂体叠置区呈层状分布，厚度0.4～11.0 m，平均厚度在2.0 m以上，向西南靠近湖泥发育的区域界面较厚，主要集中在尖灭区，而在远离尖灭的区域，界面厚度较薄。

2.2.4基准面分布模式

锦99块沙四段杜家台油层Ⅰ3砂层组发育2期扇体，整体上表现为退积型沉积，将层顶拉平，恢复到砂体沉积时原始状态，可以看到，基准面以水平状分布为主，其次为低角度状，平行砂体的顶底界面（见图5），这是由扇三角洲水下分流河道砂体填积式沉积作用形成的。其中超短期基准面横向延伸范围有限，大部分在一个井距以内，少数达到一个井距以上。

3　层序构型控制下的沉积响应

锦99块沙四段杜家台油层沉积时期西部凹陷的构造活动以断裂活动为主，主要表现为拉张性质，西部凹陷演化至持续水进，以扩张为主的发展阶段，形成以浅水水下部分为主的扇三角洲沉积。杜家台油层Ⅰ3砂组扇三角洲前缘沉积总体上表现为退积型沉积，反映了基准面上升，可容空间不断增大。发育2个中期基准面旋回界面（MSC1，MSC2）。

MSC1旋回内发育6期砂体（见图6）。6期砂体展布范围相当，地层的旋回特征不明显，均以河道沉积为主，且延伸到扇三角洲的前端，宽度较大，反映出MSC1旋回沉积期碎屑岩物源供给充足、水动力条件较强的特点。MSC2旋回沉积结束后，地层开始了新一轮沉积旋回沉积。在MSC2旋回内发育6期砂体（见图7）。其中，第1至第4期砂体分布范围较大，以河道沉积为主，在扇三角洲前端发育纹理砂席结构单元；第5至第6期砂体的展布范围明显减小，河道较窄，并存在向北东方向的退积现象，在扇体前端可见重力流沉积。从第1期沉积开始，砂体就存在向物源方向退积。

图5　锦99块沙四段扇三角洲基准面分布模式

图6　锦99块MSC1沉积旋回各构型要素分布

图7　锦99块MSC2沉积旋回各构型要素分布

4　结论

1）辽河油田锦99块杜家台油层Ⅰ3砂层组发育2个中期半旋回、4个短期旋回和7个超短期旋回，其中3砂层组沉积早期基准面较低，沉积晚期基准面较高。

2）基准面旋回类型包括对称型和非对称型两种，其中非对称型可以细分成向上变深和向上变浅型，而对称型也可以细分成以上升半旋回为主的不完全对称型和上升与下降半旋回近似相等型。

3）基准面控制了Ⅰ3砂层组扇三角洲前缘储层的有序分布。退积型扇三角洲前缘具有低角度、多发育水下分流河道沉积的特点。基准面高时，可容空间较大，河道宽度窄，平面上呈条带状；基准面低时，河道宽度大，平面上呈连片状分布。

［1］吴胜和.储层表征与建模［M］.北京：石油工业出版社，2010：136-144.

［2］于兴河，马兴祥，穆龙新，等.辫状河储层地质模式及层次界面分析［M］.北京：石油工业出版社，2004：60-106.

［3］穆龙新，贾爱林.扇三角洲沉积储层模式及预测方法研究［M］.北京：石油工业出版社，2003：99-116.

［4］李云海，吴胜和，李艳平，等.三角洲前缘河口坝储层构型界面层次表征［J］.石油天然气学报，2007，29（6）：49-52.

［5］温立峰，吴胜和，王延忠，等.河控三角洲河口坝地下储层构型精细解剖方法［J］.中南大学学报：自然科学版，2011，42（4）：1072-1078.

［6］Miall A D，Turner-Peterson C E.Variations in fluvial style in the Westwater Canyon Member，Morrison Formation（Jurassic），San Juan Basin，Colorado Plateau［J］.Sedimentary Geology，1989（63）：21-60.

［7］Miall A D.The architecture of fluvial-delatic sequences in the Upper Mesaverde Group（Upper Creaceous），Book Cliffs//Best J L，Britow C S.eds.Braided rivers［J］.Geological Society of London Special Publication，1993（75）：305-332.

［8］Miall A D.Reconstructing fluvial macroform architecture from twodimensinal outcrops：Example from the Castlegate sandstone，Book Cliffa，Utah［J］.JournalofSedimentaryResearch，1994，B64：146-158.

［9］胡望水，曾文倩，徐博，等.扶余油田东16-2区块密井网曲流河储层构型分析［J］.断块油气田，2014，21（1）：53-56.

［10］王晓光，贺陆明，吕建荣，等.克拉玛依油田冲积扇构型及剩余油控制模式［J］.断块油气田，2012，19（4）：493-496.

［11］朱红涛，Keyu Liu，杨香华，等.陆相湖盆层序构型及其岩性预测意义：以珠江口盆地惠州凹陷为例［J］.地学前缘：中国地质大学学报，2012，19（1）：32-39.

［12］李树青，李和，徐伟，等.松辽盆地南部下白垩统层序构型及沉积特征［J］.天然气工业，2007，27（4）：36-39.

［13］国景星，刘媛.济阳坳陷新近系层序地层构型［J］.中国石油大学学报：自然科学版，2008，32（1）：1-4.

［14］李志鹏，林承焰，张家锋，等.高浅南区NmⅡ和NmⅢ油组高分辨率层序构型及其对储层构型的控制［J］.中国石油大学学报：自然科学版，2012，36（1）：20-26.

［15］郑荣才，周祺，王华，等.鄂尔多斯盆地长北气田山西组2段高分辨率层序构型与砂体预测［J］.高校地质学报，2009，15（1）：69-79.

［16］孙雨，马世忠，姜洪福，等.松辽盆地三肈凹陷葡萄花油层高频层序地层构型分析［J］.地层学杂志，2010，34（4）：371-380.

［17］Miall A D.Architectural-elements anlysis：A new method of facies analysis applied to fluvial deposits［J］.Earth Science Reviews，1985，22（4）：261-308.

［18］Miall A D.The geology of fluvial deposits［M］.Berlin：Springer Verlay Berlin Heidelberg，1996：75-178.

（编辑赵旭亚）

Sequence configuration and sedimentary evolution of Jin 99，Dujiatai Formation

Wang Yan1，Yang Shaochun2，Wen Jing3，Lan Zhiqin2，Zhang Ruixiang2
（1.Hekou Oil Production Plant，Shengli Oilfield Company，SINOPEC，Dongying 257200，China；2.School of Geosciences，China University of Petroleum，Qingdao 266580，China；3.Liaohe Oilfield Company，PetroChina，Panjin 124010，China）

TheⅠoil group of Dujiatai reservoir in Block Jin 99 of Liaohe Oilfield is typical of fan-delta front deposits.Based on the high resolution sequence stratigraphy and the reservoir architecture theory，the base-level change and the sedimentary evolution，especially the base-level change，the development degrees and the occurrence of the third sand group ofⅠoil group were hierarchically characterized.The results show that the third sand group could be subdivided into two mid-term base-level cycles，four short-term base-level cycles and seven ultra-short term base-level cycles；the types of the base-level cycles are symmetry and asymmetry，the asymmetry types are divided into upward-deepening and upward-shallowing asymmetries，symmetry types are divided into incomplete symmetry dominated by uprising and nearly complete symmetry.The base-level is divided into three categories:muddy boundary，physical property boundary and calcareous boundary.When the base-level is high，the accommodation space is large and the channel is narrow，horizontal distribution is dominated by banded channel.When the base-level is low and the channel is wide，flaky sand body is the main horizontal distribution.

sequence architecture；fan-delta front；Dujiatai reservoir；Block Jin 99

国家科技重大专项课题“复杂油气藏精细表征及剩余油分布预测”（2011ZX05009-003）

TE122

A

10.6056/dkyqt201601003

2015-09-01；改回日期：2015-11-10。

王燕，女，1977年生，博士，主要从事油气地质与油藏描述研究工作。E-mail：xiaoliuxing1212@126.com。

引用格式：王燕，杨少春，温静，等.锦99块杜家台油层层序构型及其沉积演化［J］.断块油气田，2016，23（1）：11-15.

Wang Yan，Yang Shaochun，Wen Jing，et al.Sequence configuration and sedimentary evolution of Jin 99，Dujiatai Formation［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2016，23（1）：11-15.