渤海南部海域朵叶状浅水三角洲储层构型表征

江远鹏，张 岚，吴穹螈，孙广义，王西杰

(中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300459)

0 引 言

渤海南部海域浅层新近系明化镇组浅水三角洲储层广泛分布，主力油层主要采用单砂体水平井网开发，具有井网稀疏、井距较大等特点[1-2]，随着持续注水开发，油田均已进入中高含水阶段，新井钻遇油层测井解释水淹差异大，小层级别的复合砂体研究尺度难以满足剩余油分布预测及挖潜的需要，为改善开发效果及提高油田采收率，亟需开展储层精细表征研究。目前，学者关于地下浅水三角洲储层构型研究主要集中在对分流河道或分流砂坝的单一构型要素表征[3-8]，而针对分流河道与分流砂坝的组合关系以及构型要素级次的划分研究较少。因此，以渤海南部海域BZ28油田主力油层1167砂体为例，综合利用储层内部建筑结构要素和浅水三角洲内部构型分析法[9-15]，结合现代沉积研究成果，将高品质的地震资料应用于储层构型研究，探索浅水三角洲地下储层构型研究方法，在此基础上有效指导对油层水淹特征及剩余油分布的认识[16-24]。

1 油田地质概况

研究区BZ28油田位于渤海湾盆地黄河口凹陷中央脊北端，主力含油层系分布于新近系明化镇组下段，油藏埋深为930～1 719 m，油藏类型主要为岩性-构造油气藏。沉积物源为北东方向，储层主要为细粒和中-细粒岩屑长石砂岩，颗粒分选为中—好，呈次棱—次圆状。岩石孔隙发育，连通性较好，孔隙度为12.6%～39.7%，平均为31.6%；渗透率为11.0～6 820.0 mD，平均为1 787.0 mD，为特高孔特高渗储层。

油田于2009年投产，采用不规则水平井井网开发，水平井与定向井井数比为2∶1，经过10 a的高速注水开发，已进入高含水阶段，综合含水率为82%，采出程度为22%，储层水淹特征及剩余油分布复杂。

2 现代沉积调研

渤海南部海域浅水三角洲储层多为朵叶状连片分布、横向分布稳定且条带性不明显，为理清朵叶状浅水三角洲储层构型要素的沉积特征及接触关系，结合现代沉积特征及文献调研[11-14]，基于沉积过程进一步明确储层成因机理，并指导地下储层的构型表征研究。

中国江西省鄱阳湖赣江三角洲和美国路易斯安那州Atchafalaya三角洲虽然处于不同的地区，但两者均是物源供给充足的高建设性河控三角洲，蓄水盆地地形坡度平缓,前者湖底地形坡度在0.1 °左右[12]，后者地形坡度小于0.1 °[13]，平面沉积具一定的相似性。据卫星照片对赣州三角洲近30 a沉积过程进行解析，结果表明：三角洲前缘不断向湖盆方向推进，尽管沉积物供给存在差异，但主体分流河道迁移不明显，分流砂坝伴随分流河道向湖盆方向延伸而向前生长(图1)；分流河道主要呈顺直河道特征，通过不断分叉及交汇向湖盆方向呈扇形展开，分流河道主要是过水和砂体运输通道，而分流砂坝成为砂体沉积主体[11]。Atchafalaya三角洲现代沉积演化过程分析表明：分流砂坝内部以前积层为主[13]，同时，由于分流河道淤塞导致分流砂坝侧向拼接合并,并且进一步溯流退积生长形成连片分流砂坝(图2a)。基于赣江三角洲及Atchafalaya三角洲沉积演化过程分析，建立朵叶状浅水三角洲构型要素展布模式：储层展布特征受河道作用主控，复合河道由分流河道及分流砂坝相间沉积，其中，分流砂坝作为砂体富集主体，分流砂坝内部主要为顺流低角度前积和侧向拼接朵体，局部存在朵体溯流退积现象(图2b)。据此对连片分布朵叶状浅水三角洲储层进行精细刻画。

图1 赣江三角洲不同时期浅水三角洲分布卫星照片

图2 朵叶状浅水三角洲成因机理及模式分析

3 储层构型解剖

1167砂体为渤海南部海域BZ28油田主力油层之一，砂体形成于浅水三角洲沉积环境，由于受多条复合河道控制形成复合朵叶状连片分布砂体，物源主要为北东方向，该砂体顺物源方向长为3.7 km，垂直物源方向长为4.9 km。根据浅水三角洲现代沉积的构型单元级次性，储层构型表征从大到小逐级进行，先确定复合河道的边界，再对河道内部构型要素进行刻画，提取分流砂坝的几何形态参数，并进一步表征分流砂坝内部结构特征。

3.1 复合砂体河道边界的识别

研究区浅层明化镇组下段地震数据主频为50～55 Hz，纵向分辨率约为12 m，信噪比高，且地层为大套砂泥岩互层沉积，平均砂地比为17.1%，砂地比低，砂体在地震上可得到较好的识别和追踪。构型研究主要使用地震波阻抗反演资料，合成地震记录标定反映砂岩相对于泥岩为低密度，故低波阻抗对应储层，高波阻抗对应非储层。

不同河道砂体的岩性、电性及其在平面、剖面上显示的几何形态等均有所差异，其中，地震波阻抗变化及尖灭等异常点一般为岩相变化区域，可以作为复合河道边界划分的依据。利用地震属性特征、井点测井曲线形态、连井剖面的空间组合样式等综合信息识别及划分复合河道边界。若2期河道分离，河道之间地震响应不明显；若2期河道之间由天然堤或席状砂等薄砂岩搭接，河道之间地震响应变弱；若2期河道存在高程差，在2期河道之间地震响应存在小幅度的错断；若2期河道相邻切割接触，则地震响应在河道接触区域存在变化。据此，总结出分离、接触、叠置及切割4种河道边界识别标志(图3)，并以此为依据对1167砂体复合河道边界进行精细刻画。

图3 复合河道边界识别标志

3.2 河道内部构成

复合河道可进一步划分为分流砂坝、分流河道及分流河道间3类构型要素，对应于Miall提出的4级构型单元。1167砂体富砂沉积主体为分流砂坝，砂体厚度大、连续性好，平面上呈朵叶状特征，以块状层理、波状及砂纹交错层理为主。分流河道呈现出辫状特点，由于是过水环境，底部发育滞留沉积、见泥砾和冲刷面，后期泥质充填，砂体沉积厚度较薄，纵向上呈顶平底凸特征；分流河道间沉积物主要为黄褐色或灰绿色泥岩，含洪水期泛滥沉积的粉细砂薄层，砂岩含量低、粒度较细。

储层构型表征依据平剖结合的方式。平面上利用波阻抗反演资料提取1167砂体沿层切片均方根振幅属性，分流砂坝对应强振幅、分流河道对应振幅相对较弱，形成对储层展布特征的宏观认识。纵向上，结合井震剖面对构型单元进行识别及刻画，综合考虑地震反演及测井响应与储层展布特征之间的关系：分流砂坝测井曲线以箱形、复合箱形及漏斗形为主，地震相波形幅度明显，储层厚度一般大于5 m；分流河道测井曲线一般呈钟形或靴状，波形幅度较明显，厚度较薄；分流河道间测井曲线呈齿化尖峰状，地震相波形幅度不明显，储层厚度一般小于1 m。如图4所示，分流河道与分流砂坝相间沉积，局部多期河道纵向叠置，其中，顺物源方向储层展布相对稳定，垂直物源方向储层横向变化快、连通性相对较差；在1167砂体划分为5条复合河道的基础上(图5)，进一步划分了分流河道和分流砂坝2类4级构型要素，并统计出该砂体分流砂坝的定量特征：长度为310～860 m，宽度为156～616 m，厚度为3～10 m，长宽比为1.1～2.4，宽厚比为21.6～77.0。

图4 1167砂体4级构型单元表征剖面图

图5 1167砂体4级构型单元表征平面图

3.3 分流砂坝内部构型

单一分流砂坝是由多期朵体叠加而成，顺北东物源方向，分流砂坝主要沿着顺流及溯流方向以前积和退积的方式生长；垂直物源方向，则以垂向加积和侧向拼接的方式增长；朵体间测井曲线多有局部回返，表明泥质含量增大，可作为沉积朵体界面识别标志(图6)。

图6 沉积朵体纵向叠加及顺源前积

BZ28油田部分水平井应用随钻地质导向成像测井技术，通过探测距水平段不同深度范围内的电阻率差异，识别出储层岩性及物性的变化位置。该项技术能够较好地区分储层内部物性的纵向差异，同时可以有效识别砂体内部薄泥质夹层的分布，有助于识别3级构型界面。如图7所示，A45H井为1167砂体上一口水平生产井，水平段方位角为顺物源方向，图中分流砂坝内部具有明显的多期朵体溯流退积特征，其中，朵体界面倾角为3.6～7.7 °，间距为42～66 m。

图7 分流砂坝内部多期朵体溯流退积

4 实例应用

储层构型表征结合新井实钻水淹情况，有效指导对砂体水淹特征及剩余油分布的认识。如图8所示，注水井A31井与水平采油井A16H井之间注采连通性好，新井B13H井钻后证实油层纵向水淹波及范围大；注水井A39井与采油井A14井之间由于构型界面遮挡，注采关系为弱连通，注采受效情况变差，新井B31井钻后显示纵向水淹厚度比例低，注采井间剩余油相对富集；注水井A19井与采油井A14井之间由于受河道间遮挡，注采井间不连通，新井B25井钻后证实油层未水淹。

图8 储层构型表征及水淹特征分析

5 结 论

(1) 依据储层沉积的级次性，由复合河道、分流砂坝、分流砂坝内部沉积朵体逐级开展1167砂体储层构型界面刻画，将地下储层研究尺度精细至3级构型界面，有效指导了对水淹特征及剩余油分布认识。

(2) 通过海上高分辨率地震属性与测井资料的结合识别构型界面，总结出分离、接触、叠置及切割4类河道边界识别标志，据此将1167砂体划分为5期复合河道，其中，复合河道内部主要为分流河道及分流砂坝相间沉积分布。

(3) 分流砂坝沉积厚度大，为砂体沉积主体，内部由多期朵体沿顺流方向低角度前积、溯流方向退积、侧向上拼接及垂向上叠加构成；1167砂体分流砂坝长度为310～860 m，宽度为156～616 m，厚度为3～10 m，长宽比为1.1～2.4，宽厚比为21.6～77.0。

(4) 在现代沉积调研基础上，进一步深化对朵叶状浅水三角洲储层沉积过程和成因机理的认识，并且建立分流河道和分流砂坝2类主要构型要素的接触和展布模式，有效指导储层精细研究，为其他同类型油田的储层表征提供可行的研究思路和方法。

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