海拉尔盆地乌北地区南屯组储层特征与四性关系研究

李晨晖 薛海涛 卢双舫 杨金秀

海拉尔盆地乌北地区南屯组储层特征与四性关系研究

李晨晖1，2薛海涛2卢双舫2杨金秀2

（1.中国石油大学（华东）地球科学与技术学院，山东 青岛 266000；2.中国石油大学（华东）非常规油气与新能源研究院，山东 青岛 266000）

海拉尔盆地乌北地区南屯组主要分布在苏仁诺尔构造带两侧，生油洼槽的北东向，作为凹陷主要产能层位，发育良好的生储盖成藏条件。前人对该地区的层序格架、沉积环境及演化模式等进行了深入研究，但有关四性关系研究内容较少。故对乌北地区南屯组的录井、测井及岩心等资料进行收集整理，运用科学有效的数据分析方法，对研究区南屯组的岩性、物性、含油性及其相互之间的关系展开研究。

南屯组；海拉尔盆地；四性关系

乌尔逊凹陷是海拉尔盆地最主要的含油气凹陷之一，油气资源相对丰富，已获得了一大批工业油气流井，尤其是乌北地区油气资源更为丰富。南屯组作为主要的产能层位，沉积主要发育扇三角洲前缘相，洼槽地带呈现深湖-半深湖沉积。南屯组一段主要发育灰黑色粉砂质泥岩、灰黑色砾岩及流纹质凝灰岩等，与下伏地层铜钵庙组呈不整合接触。南屯组二段主要为一套灰色、灰白色细砂岩和泥质粉砂岩组成，偶含灰黑色泥岩［1］。研究区由苏102区块、苏131区块、苏31区块三个主区块组成。研究区油藏类型丰富且成藏条件好、地形复杂，岩石类型丰富，但储层横向变化复杂。为了更好地划分有利区块，本文对研究区的目的层段四性关系进行探究，为油田二次开发的进一步增产和储层评价提供有力证据。

1 区域地质背景

海拉尔盆地位于大兴安岭西部，盆地内主要为下白垩统地层，即兴安岭群、铜钵庙组、南屯组、大磨拐河组、伊敏组。铜钵庙组、南屯组和大磨拐河组发育了三套烃源岩，烃源岩厚度较大，有机质含量高。乌尔逊凹陷是海拉尔盆地贝尔湖坳陷的二级构造单元，为一南北向展布、西断东超的箕状断陷［2］。苏仁诺尔油田位于内蒙古自治区海拉尔市新巴尔虎左旗铜钵庙北约29km［3］。构造位置属于海拉尔盆地贝尔湖坳陷乌尔逊凹陷北部苏仁诺尔构造带，其含油层位主要为下白垩系统南屯二组，局部地区为南屯一组。

乌北次凹是由乌西大断裂控制的西陡东缓、西断东超的箕状断陷，发育扎和庙洼槽和乌北洼槽，北部和东部发育地形较缓的黄旗庙背斜构造带和乌东斜坡带，中间被北东东走向的苏仁诺尔走滑断裂构造带分割，北部和东部发育地形较缓的黄旗庙背斜构造带和乌东斜坡带，西侧的嵯岗隆起和和东侧的巴彦山隆起是乌北次凹的主要物源区［4］。乌北地区演化经历了断陷初始期、断陷强烈裂期、断-坳转换期及坳陷发育期，其中断陷强烈裂陷期发育目的层段南屯组。南屯组油气主要分布地区为苏仁诺尔构造带两侧，油气藏分布受整体构造格架及断裂体系的影响。

2 储层特征

储层的“四性”关系是指储层的岩性、物性、含油性和电性之间的关系。研究“四性”关系是进一步探究沉积相展布、油藏类型及其分布和有利区块预测的基础。其中，岩性起主导作用，直接影响了储层物性特征，如颗粒大小、分选好坏和胶结类型等；而电性特征通过自然电位、电阻率等曲线响应特征，对矿物的类型、孔隙度、渗透率等物性特征和含油饱和度等含油性特质有良好的指示作用。前人对该目的层段的“四性”关系研究较少，为加强测井解释和有利区块划分的精度，对研究区储层“四性”作深入研究。

2.1 岩性特征

根据岩屑、岩心及电性资料综合研究，苏仁诺尔油田南屯组岩性主要以粉砂岩为主，粗砂岩次之。结合区域地质背景分析认为，南屯组主要发育扇三角洲沉积体系、辫状河沉积体系和滨浅湖沉积体系等，其中从南屯组到铜钵庙组沉积相类型主要有扇三角洲、辫状河三角洲、河流、湖泊和冲积扇等。本区目的层段发育主要以粉砂岩、细砂岩、粗砂岩、砂砾岩以及泥质粉砂岩，其中粉砂岩约占50%，泥质粉砂岩约占18%，粗砂岩约占15%等；细砂岩和砂砾岩的含量相对较少一些，大约只占17%。

2.2 物性特征

储层的物性特征主要包括孔隙度和渗透率的基本特征。其是评价和预测储层的核心内容，也是进行储层评价的基本参数。

由所得测井资料分析表明，乌北地区南一段岩心分析孔隙度平均为11.5%，渗透率平均1.26×10-3μm2；南二段岩心分析孔隙度平均为9.76%，渗透率平均13.8×10-3μm2；不同地区因沉积物性质不同，物性差异比较明显，孔隙度和渗透率数值还明显表现受砂体所处沉积微相控制（见表1）。数据分析表明：扇三角洲沉积相的物性最好，湖底扇沉积相次之；湖相和辫状河三角洲沉积相的物性较差，孔渗数值较低。

表1 沉积微相和孔隙度、渗透率关系

2.3 电性特征

电性特征是储层岩性、物性和含油性的综合反映。岩性、物性和含油性的差异，都从根本上影响着储层在测井曲线上的综合响应。

本地区地质情况复杂，不同沉积微相的电性特征不同。三角洲平原分流河道电性特征表现为高幅度自然电位曲线，呈齿化箱型；高幅度电阻率曲线，呈齿化箱型；总体呈高能态的测井曲线特征。相较于三角洲平原分流河道的高能态特征，三角洲前缘水下分流河道间湾则呈现低幅度的自然电位和电阻率曲线，整体呈低能态的测井曲线特征。

2.4 含油性特征

从图1中可以看出，储层岩样含油级别以荧光为主，南一段和南二段均为40%左右；其次为含油，油迹油斑较少；油浸最低，且南二段没有油浸。整体观察南屯组含油性较好，南一段和南二段荧光、油迹和油斑含量相近；南二段含油明显高于南一段；而南一段存在南二段缺乏的含气和油浸显示。作为研究区开发初期的主要产油层，南屯组在油田二次开发中也会成为主要开发目的层。

图1 乌北地区南屯组含油级别直方图

3 储层四性关系

3.1 岩性与物性

研究区储层岩性从细砂岩到粗砂岩，岩矿成分不同，储层不同。本区南二段物性最好的是粗砂岩，细砂岩和砂砾岩次之，泥质粉砂岩和粉砂岩最差。其中粉砂岩和泥质粉砂岩的孔隙度分布区间最广，其他三类的孔隙度区间相对较窄，主要分布在10%～14%。

苏仁诺尔油田南屯组南二段不同的岩性的储层其孔隙度分布不同，渗透率也不同。如图2所示，从总的分布来看，每种岩性的渗透率变化范围很大，两极分化明显；其中，粉砂岩分布区间最广。

图2 乌北地区南屯组物性与含油性关系图

3.2 岩性与含油性

南屯组主要岩性类型有粉砂岩、泥质粉砂岩和粗砂岩等，研究区目的层段岩性与含油性有良好的对应关系。可知，在孔渗性较差的情况下，粉砂岩含油性最好且主要呈油浸、油斑和油迹。相较于粉砂岩，泥质粉砂岩和粗砂岩含有类型主要为荧光且含油性较差。

3.3 物性与含油性

目的层段的物性与含油性之间也有很好的匹配关系，含油级别高的储层，渗透率和孔隙度也相应增大，符合一般储层成藏的规律。

由图2可知，南二段主要含油类型为含油、油斑和油迹，而南一段含油类型主要为油浸、油迹和荧光。南一段物性与南二段物性相比，孔隙度和渗透率发育都较为集中，但南二段含油性明显优于南一段。

3.4 沉积相类型与含油性

研究区沉积相分布与油藏分布特征有密不可分的关系，探究不同沉积相类型的含油性可以更好地进行储层评价，划分有利区域。目的层段主要发育辫状河三角洲、湖底扇、湖相和扇三角洲4种沉积相类型。

扇三角洲在南屯组分布范围较局限。主要发育砾岩、砂质砾岩和细砂岩，磨圆度呈次棱状-次圆状。主要发育交错层理、平行层理等。把扇三角洲相细分为三个亚相：扇三角洲平原亚相、扇三角洲前缘亚相和前扇三角洲亚相。

辫状河三角洲在研究区主要发育辫状河三角洲前缘亚相，主要发育微相有：水下分流河道、分流河道间、楔状砂（或席状砂）。主要发育岩屑长石砂岩、混合砂岩等。分选中等偏好，磨圆度以次棱-次圆状为主。主要发育不规则交错层理和水平层理等。

湖底扇主要发育滑塌沉积和碎屑流沉积，主要发育典型的重力流沉积特征的递变层理、包卷层理等。湖底扇内扇分布较广，主要为灰绿色、灰色中层状烁岩，常与砂岩、泥岩等构成向上变细的韵律。

湖泊相多以灰色、深灰色泥岩发育为特征，厚度大小代表了水体稳定性能的变化。本区湖泊可划分为滨浅湖亚相、较深湖亚相。水平层理常见。

观察总结可得：湖底扇和扇三角洲沉积微相含油性最好，辫状河三角洲和湖相沉积相含油性较差。在湖底扇沉积相范围内易划分出含油气有利区域。

4 结论

①分布在苏仁诺尔构造带两侧的南屯组发育良好的生储盖条件，作为主要产油层，岩性主要以细砂岩、粉砂岩、砂砾岩、粗砂岩以及泥质粉砂岩为主，其中泥质粉砂岩、粉砂岩和粗砂岩物性较好。横向上，不同地区因沉积物性质不同，物性差异比较明显：扇三角洲沉积相的物性最好，湖底扇沉积相次之；湖相和辫状河三角洲沉积相的物性最差。纵向上，南二段相较于南一段物性和含油性较好，孔隙度渗透率分布较为集中且数值较大。

②目的层段四性关系密切且具有良好的匹配性。油气显示较好的地区其普遍特征为：孔渗性较好，岩性主要为粉砂岩和泥质粉砂岩。扇三角洲和湖底扇沉积相分布区域中孔渗性较好的粉砂岩和泥质粉砂岩地区应为油田二次开发的重要勘探区域。

［1］秦雁群，邓宏文，侯秀林，等.海拉尔盆地乌尔逊凹陷北部高分辨率层序地层与储层预测［J］.石油天然气地质，2011（4）：97-103.

［2］平贵东，吕延防，付晓飞，等.海拉尔盆地乌尔逊-贝尔凹陷构造演化对油气成藏的控制作用［J］.地质科学，2014（1）：114-130.

［3］刘颖超，张静，刘金龙.乌尔逊凹陷三级层序地层特征及沉积相带展布规律——以乌北次洼南屯组为例［J］.内蒙古石油化工，2013（23）：112-113.

［4］姜茵华.海拉尔盆地乌尔逊凹陷南屯组沉积相分析［J］.沉积学报，2011（4）：12-16.

Hailaer Basin Wubei Nantun Fomation Set of Reservoir Characteristics and the Four Sex Research

Li Chenhui1,2Xue Haitao2Lu Shuangfang2Yang Jinxiu2
（1.College of Geosciences,China University of Petroleum，Qingdao Shandong 266000；2.Research Institute of Unconventional Oil&Gas and Renewable Energy，Qingdao Shandong 266000）

The Hailaer Basin Wubei Nantun Formation are mainly distributed on both sides of Suzy Noel tectonic belt,source subsags north east,as the sag of the main production layer,well developed reservoir and cover accumulation conditions.Predecessors to the regional sequence framework,sedimentary environment and evolution model carried on the thorough research,but the content is a little research on four relationships.Reason for the Wubei Nantun Fomation set of logging,well logging and core data are collected,using scientific and effective data analysis method,the south tun group in the studied area the lithology,physical property,oiliness and researches on the relationship between each other.

Nantun Fomation；Hailar Basin；four sex

P618.13

A

103-5168（2017）09-0087-03

2017-08-03

国家自然科学基金项目“拟海底反射层BSR的地震精细描述和数值模拟研究”（编号：41406050）。

李晨晖（1992-），女，硕士在读，研究方向：油气地质与勘探。