高邮凹陷阜三段滩坝砂体成藏条件及储层预测

熊 烨，马 捷，廖文婷

（中国石化江苏油田分公司物探研究院，江苏南京 210046）

高邮凹陷是江苏油田增储上产的主力凹陷之一，随着勘探程度不断提高，勘探难度越来越大，阜宁组（E1f）构造油藏、戴南组隐蔽油藏的回旋余地均越来越小，亟需拓展新勘探领域。根据高勘探程度盆地勘探经验，隐蔽油气藏通常占总探明储量的60%左右，说明苏北盆地阜三段（E1f3）三角洲前缘前端、侧缘和滨浅湖等砂地比适中的地区，是形成岩性油藏的有利场所；而且高邮凹陷前期开发过程中也钻遇了SH53、SH79等构造-岩性油藏，说明高邮凹陷E1f3具备隐蔽油气藏形成条件。LLX1和X16井进一步证实高邮凹陷E1f3具有隐蔽油藏形成条件。

高邮凹陷前期构造油藏勘探主要以三角洲水下分流河道、河口坝等沉积砂体为主要储层，针对三角洲沉积砂体做了大量研究［1-3］，但对滩坝砂体研究相对较少。本文通过系统开展全区钻井砂体对比、岩心观察及沉积体系研究，预测了滩坝砂体分布，并开展了滩坝砂体成藏模式和描述方法研究，以期为该区隐蔽油藏勘探提供依据。

1 地质概况

高邮凹陷位于苏北盆地东台坳陷，凹陷受控于南部边界大断层，总体呈南断北超的箕状断陷结构，按构造单元由南向北依次划分为南部断阶带、中央深凹带和北部斜坡带三个次级构造单元［4］（图1）。

图1 高邮凹陷构造区划

东台坳陷E1f3整体为三角洲—湖泊相沉积环境，岩性主要为砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩和泥岩，全区稳定发育，地层厚度150～380 m。在三角洲前缘前端广大的滨浅湖地区发育滩坝砂体（图2），根据沉积旋回又可细分为E1f31、E1f32、E1f33三个亚段。

图2 东台坳陷E1f3沉积相

2 滩坝砂体沉积特征分析

滩坝砂体是滨浅湖区常见的一种砂体类型，分为滩砂和坝砂两种类型，是湖浪和沿岸流改造作用下形成的砂体。滩砂多沿岸线呈席状分布，厚度较薄，层数较多，垂向上以反粒序为主，坝砂一般与滩砂相间分布，规模比滩砂小，但是单层厚度较大，泥质含量较低，垂向上多为反粒序，也有一些正粒序，或者是正反序的复合韵律。由于“滩”和“坝”的成因环境非常相似，并且在水面频繁的涨退背景下，滩和坝经常叠置出现，常常表现为两者的频繁互层，用常规方法难以进行区分，因此习惯上用“滩坝”这一统称来描述这类砂体［5-6］。

2.1 滩坝沉积相标志

2.1.1岩性特征

岩性特征是沉积相研究中的重要元素，岩性体现了其沉积环境特征［7］。研究区E1f3滩坝砂体岩性主要为浅灰色、灰白色、灰褐色粉砂岩，而泥岩主要为深灰色泥岩，垂向上砂泥岩呈互层分布。

2.1.2沉积构造特征

研究区滩坝砂体的沉积构造主要受控于风浪作用下形成的震荡性水流，由波浪冲刷形成的层理构造十分显著。在SA11、X16等井岩心上可见到明显的波状层理（图3a、3b）、韵律层理（图3c）、羽状交错层理（图3d）以及平行层理（图3e）。波状交错层理和羽状交错层理主要指示波浪的双向淘洗作用，而平行层理则指示比较强的水动力，多见于坝砂沉积中。

图3 高邮凹陷E1f 3滩坝砂岩岩心图版

2.1.3粒度概率曲线特征

高邮凹陷北部斜坡带、南部断阶带的FX8、X16等7口井揭示，滩坝砂体粒度概率曲线为明显的三段式特征，即一悬一跳一过渡，没有滚动颗粒组分。如X16井2 659.46～2 659.56 m的粒度概率曲线（图4），跳跃颗粒总体陡直，说明分选较好，含量大约为45%，粒度区间在1～2.25Φ；过渡段次总体含量15%左右，斜率较缓，与跳跃次总体相交粒径2.25～2.5Φ，与悬浮颗粒组分交切点粒径在3.75～4Φ；悬浮颗粒组分含量在35%左右，曲线平缓，曲线斜率较低，表明分选较差。

图4 X16井粒度概率曲线

从粒度概率曲线图上可以清楚地看到该类型砂岩主要是粉砂岩，反映了在一定水动力条件下细粒的坝砂经过波浪冲刷淘洗后在水体沉积的滨浅湖沉积环境［8］。

2.2 滩坝平面展布特征

2.2.1滩砂展布特征

滩砂厚度通常小于2 m，研究区单井相、连井相以及测井相（图5）分析表明滩砂横向上连通性好，横向延伸远，测井曲线主要表现为指形、齿形和尖刀状，分布广泛。

2.2.2坝砂展布特征

坝砂总体厚度大，反旋回特征清楚，从X16井的单井相分析可知（图5），研究区坝砂沉积特征明显，单层砂体厚度可达2 m以上，主要发育平行层理、波状层理等指示较强水动力特征的沉积构造，测井曲线则主要表现为光滑的漏斗形。

图5 滩坝砂体相标志分析图版

总体来看，高邮凹陷E1f3滩坝砂体平面上具有分布广、面积大的展布特征。E1f3沉积时期，整个高邮凹陷沉积砂体呈宽缓的朵叶体状展布，主体方向为北东到南西向，内部可细分为3～4个相互叠合的三角洲小朵叶体。在高邮北部地区形成水下分支河道与河道间相间分布的特征；砂体由北向南推进，西南部地区砂岩发育程度逐渐降低，形成一系列滩坝砂体。滩坝发育具有非常好的规律性，滩坝长轴方向平行于湖岸线方向，滩砂呈连片状大面积分布，坝砂位于滩砂中部，呈团块状展布。

2.3 滩坝沉积模式

在沉积相标志及砂体展布特征等研究的基础上［9］，建立高邮凹陷滩坝沉积模式（图6）。从沉积相研究来看，近岸滩坝沉积具有一定的规律性［10-11］。高邮凹陷沉积物源呈北东—南西方向展布。滩坝砂体物源主要为E1f3三角洲沉积砂体，三角洲沉积的砂体经过湖浪作用的搬运和改造，在滨浅湖地区的水下隆起区以及构造平坦区再次沉积形成湖相浅湖滩坝。

图6 高邮凹陷E1f3沉积模式

3 滩坝砂体成藏模式分析

结合研究区源储配套、构造背景、油气输导等条件，建立了三种滩坝砂岩成藏模式（图7a）。

3.1 北斜坡西部火成岩蚀变带输导成藏

北斜坡西部码头庄、韦庄地区阜二段（E1f2）泥岩未达生烃门限，油源主要来自深凹和车逻鞍槽E1f2成熟烃源岩，因此本区滩坝砂体成藏的关键在于油气的侧向输导。

码头庄地区E1f2～E1f4火成岩较发育，主要为辉绿岩。钻探揭示该区辉绿岩上下发育30～50 m的蚀变带，这些蚀变带可以作为良好的油气输导层，沟通E1f2成熟烃源岩，油气通过蚀变带侧向运移进入滩坝砂体，在滩坝砂体中聚集成藏（图7b）。码头庄地区滩坝砂体具有埋深浅、物性好的特点，储层条件优越，可形成连片含油的滩坝油藏。

3.2 北斜坡南部断层输导复合成藏

北斜坡E1f油气来自深凹带E1f2成熟烃源岩，早期大断距断层较发育，可做为良好的油气运移通道。

发财庄地区滩坝砂体整体位于发财-卸甲构造高带，位于E1f2成熟烃源岩范围内，油气沿吴堡期大断层运移进入滩坝圈闭，可形成断层封挡、坝砂富集的断层-岩性油藏；E1f2烃源岩也可直接上排进入E1f33滩坝砂体形成岩性尖灭的滩坝岩性油藏（图7c）。

3.3 南部断裂带大断裂输导成藏

南部断裂带许庄东-肖刘庄地区滩坝砂体发育，成藏条件与斜坡带相比，油源条件、油气输导等更为有利，为大断裂输导、巨厚泥岩封盖、双源供烃的成藏模式。

与斜坡带不同，肖刘庄地区E1f3滩坝砂体位于深凹带E1f4成熟烃源和断阶带E1f2成熟烃源运聚区，油源条件优越。深凹带生成的大量油气可通过真②断层运移到储层中，油气输导非常通畅，另外位于该区的XX38井在E1f2烃源岩中试获工业油流，证实了该区E1f2烃源岩已成熟，下伏E1f2生成的油气通过断裂带内的一系列断层垂向运移进入储层聚集成藏（图7d）。

图7 高邮凹陷E1f3滩坝砂体成藏模式

4 滩坝砂体描述方法研究

以高邮凹陷南部断阶带肖刘庄地区为例，利用相控-测井约束反演技术进行了砂体空间展布和储层孔隙度预测，同时通过实钻井进行验证，建立了适用于高邮断阶带E1f3滩坝圈闭识别的技术方法。

4.1 测井响应特征分析

从测井曲线上看，肖刘庄地区滩坝砂体在自然电位（SP）、自然伽马（GR）等曲线上表现为光滑或者齿形的漏斗形、指形，当砂层厚度较大时，也可呈齿化箱形或箱形。

声波时差曲线显示本区E1f4泥岩速度与北斜坡存在明显差异，北斜坡E1f4发育低速泥岩，而许庄东—南刘庄地区多口钻井测井曲线表明E1f4泥岩速度相对偏高，E1f4泥岩速度大于E1f3顶部泥岩速度（图8）。

图8 X16井井震标定

4.2 滩坝砂岩地震响应建模

4.2.1主要地震-地质层序界面对应关系

通过钻井层位标定，肖刘庄地区E1f3在地震上共形成5～6个中—弱波组反射（图7）。E1f4半深湖—深湖亚相暗色泥岩速度明显大于E1f3滨浅湖相泥岩速度，E1f4底部在地震上对应波谷反射，T31反射层则为位于E1f4底波谷之下的波峰反射。E1f3底界为其底部低速泥岩段与E1f2高速泥灰岩段之间形成的中等振幅、连续波峰反射界面，横向上易追踪。E1f3中部由于E1f31、E1f32、E1f33三个亚段的背景速度差异，形成了T31-1、T31-2两个弱振幅、弱连续波峰反射界面，横向较易追踪。

4.2.2地震相识别模式

通过对50多口典型井的标定，结合沉积相与地震剖面对比分析，从宏观尺度总结了高邮凹陷E1f3不同相带的地震相特征。三角洲前缘主体为“丘状、欠连续、弱反射”特征，河道砂体发育区复合波特征明显，局部主河道部位发生明显相位下移、下切谷现象。分流间湾表现为“平行、连续、中等振幅反射”特征。滨浅湖区亦表现为“平行、连续、中等振幅反射”特征，其中滩坝砂体发育区多呈现“相位上移、夹层或复合波反射”特征。

通过砂体建模、地震正演分析，总结了滩砂、坝砂的地震识别模式（图9）。E1f31滩坝砂体发育时，主要引起T31与T31-1之间（E1f31地层）的地震反射轴相位、振幅、频率、波形变化——厚层坝砂具有明显的相位上移特征，地震识别模式为“顶部中强波谷+底部中强波峰+相位上移”；滩坝砂体互层区，T31与T31-1之间的地震反射轴呈现“中—弱振幅、复合波—夹层反射”特征，复合波的上一个波峰振幅强于下一个波峰；滩砂侧缘—滨浅湖区，储层物性差或储层不发育，为低频、连续稳定强振幅特征。

图9 肖刘庄地区地质模型、正演剖面、地震剖面

4.3 地震相解释及有效储层预测

在E1f3滩坝砂体地震识别模式指导下，通过地震相解释，初步圈定滩坝砂体发育区。通过相控-测井约束反演得到E1f3波阻抗属性，在建立滩坝砂岩孔隙度-波阻抗关系的基础上，进行储层空间展布及孔隙度预测。最终，结合地震相解释成果和孔隙度预测成果，进行有效砂体描述，认为许庄东-肖刘庄地区滩坝砂体整体呈北东向展布，团块状分布，东西变化明显（图10）。

图10 肖刘庄地区有效储层展布

5 结论

（1）高邮凹陷E1f3滩坝砂体广泛发育于三角洲侧缘（近岸滩坝）及前缘前端（远岸滩坝），滩坝砂体呈团块状分布，物性普遍较好，是良好的储集体。

（2）高邮凹陷E1f3滩坝砂体与烃源岩匹配可形成以E1f2烃源为源，在高邮凹陷E1f3建立北斜坡西部火成岩蚀变带输导成藏、北斜坡南部断层输导复合成藏、南部断裂带大断裂输导成藏三种成藏模式。

（3）滩坝砂体在地震剖面上多呈现“相位上移、夹层或复合波反射”的反射特征，其中E1f31滩坝砂体发育时，地震响应特征为“顶部强波谷+底部中强波峰+相位上移”；滩坝砂体互层区地震响应特征为“中—弱振幅、复合波—夹层反射”特征，且复合波的上一个波峰振幅强于下一个波峰；滩坝侧缘—滨浅湖区为化低频、连续移定强振幅特征。结合地震相特征，并利用相控-测井约束反演技术可进行滩坝砂体空间展布和储层孔隙度预测，精细描述滩坝沙隐蔽圈内。