渤海湾盆地X油田河湖交替环境砂体连通性研究

渤海湾盆地X油田河湖交替环境砂体连通性研究

蒋维军1，马跃1，孟祥海1，李超1，张彩旗1，吴东明1，党婧文1，廖爽2

（1.   中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津，300459；

2.中海油田股份有限公司，天津, 300459）

摘要：渤海湾盆地X油田主力含油层系发育于河湖交替环境，目前采出程度高、含水程度高，由于砂体连通性认识不清制约着剩余油挖潜效果。本次研究在前人沉积环境认识的基础上，开展了沉积微相、砂体分布与砂体连通性研究，研究表明：①X油田为河流环境沉积，在基准面整体抬升背景下，在油田范围内形成多河流汇聚沉积；②砂岩骨架微相为河道微相和河漫滩微相，天然堤和决口扇微相中砂体发育程度较差；③单期河道侧向摆动主要在500m范围内，多期河道相互叠置形成了本区“广泛连通”的河道微相沉积；④砂体分布形态呈近南北向分布，河道发育区中部砂体有效厚度大，优质储层呈北北东向沿河道发育方向分布。

关键词：渤海湾盆地；  河湖交替环境；  沉积微相； 砂体连通性

引言

X油田位于渤海西部海域，整体为一发育在大型逆牵引构造背景上的一个断块构造。主力含油层系发育于新近系明化镇组下段，沉积相类型为河湖交替相。X油田投产至今，探明储量采出程度43.3%，可采储量采出程度98.1%，综合含水88.67%，具有“采出程度高、含水高”的特征，急需开展剩余油挖潜与综合治理释放油田潜力。但X油田沉积相与砂体分布认识不清，砂体连通性不明，制约着剩余油挖潜方案的制定，因此X油田开展沉积相与砂体连通性研究有重要指导意义。本文以X油田Ⅷ-3小层、Ⅲ-1小层和Ⅱ-1小层三个主力小层为目标层段，以沉积及砂体分布为研究重点，开展砂体连通性分析，为后续剩余油挖潜与综合治理提供基础。

1区块综合地质特征

X油田地层自上而下依次为：第四系平原组，新近系明化镇组、馆陶组，古近系东营组。主力含油层系明化镇组下段地层厚度1100m左右，上部岩性为厚层泥岩和砂岩，粉砂岩，钙质砂岩不等厚互层，下部为大段泥岩夹中-薄层砂岩，粉砂岩，钙质砂岩，底部为含砾砂岩，泥质砂岩和泥岩互层[1]。依据“旋回对比、分级控制”的原则，以明下段顶部稳定泥岩段作为标志层，将全区明下段划分19个油组，其中主力油组为Ⅱ油组、Ⅲ油组及Ⅷ油组，储层平均孔隙度29.8%，渗透率平均1279.0mD，以高孔特高渗储层为主。前人研究成果认为X油田明下段沉积相类型为受湖平面升降控制的河湖交替相沉积。区块是断层控制的复式油气藏，受构造、断层、岩性的多重制约，流体系统复杂，油气藏类型多样。

2沉积环境分析

2.1区域沉积环境

从渤海湾盆地的构造演化分析，明下段时期歧口凹陷地层厚度较厚，与渤中凹陷同为渤海海域的汇水中心之一；通过古地貌恢复，明下段时期油田范围内地层倾角为1.5°～2.4°，具备曲流河相发育古地理条件。明化镇组下段至馆陶组上段地层在纵向上旋回性清楚，具下粗上细的正旋回，即二元结构，应为河流环境沉积[1-2]。各旋回下部为中-细砂岩层或粉砂岩层，见交错层理和平行层理，砂体在平面上呈弯曲条带状，为曲流河点坝或河道充填沉积。

通过INPEFA曲线分析，结合岩心观察描述，在前人认识基础上初步判断X油田Ⅷ油组～Ⅱ油组为连续沉积，沉积环境相对稳定，在Ⅷ-3小层、Ⅲ-1小层和Ⅱ-1小层沉积时期，在基准面整体抬升背景下，快速回返，形成强砂体供给，在油田范围内形成多河流汇聚沉积，不同河道砂体相互切叠、连片分布。

图1  X油田连井剖面图

2.2沉积微相研究

曲流河沉积可划分为河道、河漫滩、决口扇、天然堤和泛滥平原五种沉积微相[2]。X油田三个主力小层砂岩骨架微相为河道微相和河漫滩微相，天然堤和决口扇微相中砂体发育程度较差，多为致密砂岩、粉砂岩和砂质、粉砂质泥岩沉积，泛滥平原为泥岩沉积。

河道微相：河床侧向侵蚀、沉积物侧向加积的结果，为下粗上细的正旋回。岩性主要为中-细砂岩、含砾砂岩组成，底部普遍发育冲刷面，剖面上呈不连续的透镜状。其层理类型主要为水流成因的大、中型槽状或板状交错层理，间或出现平行层理。垂向上具有层理规模变小、粒度由粗变细的正韵律。岩性主要为中-细砂岩、细砂岩正粒序，底部见冲刷面，发育槽状交错层理[3-5]。自然电位及自然伽马曲线呈箱形-钟形。测井相表现及划分依据主要为GR和SP曲线，一般GR＜90或泥质含量＜0.2；SP＞30或孔隙度＞0.25。

河漫滩微相：岩性组合下部多为含砾砂岩，向上突变为灰绿色泥岩，正粒序，底部见冲刷面，发育槽状交错层理[3-5]。测井相表现及划分依据主要为自然电位及自然伽马曲线呈钟形，伽马值多在90-100之间，泥质含量多在0.2-0.3之间；SP值多在15-30之间，孔隙度在0.15-0.3之间，砂岩渗透率在150-1000mD之间，多小于300mD。

图2X油田沉积相综合柱状图

3砂体分布特征

单井相和剖面相研究表明，三个主力小层主要发育河道微相砂体，河漫滩微相次之，天然堤和决口扇微相发育程度差。单期河道侧向摆动主要在500m范围内，单个砂体为河道切叠而成，井间河道微相叠置交互，形成了本区“广泛连通”的河道微相沉积，河漫滩微相发育在河道侧翼，天然堤和决口扇微相被河道冲蚀，残留极少。

图3  Ⅱ～Ⅲ油组沉积相连井剖面图

图4Ⅱ-1小层砂体沉积微相平面图

小层沉积微相平面分布图显示，在广泛连片的河道微相中，间或发育河漫滩微相，河漫滩微相外侧发育天然堤和泛滥平原微相，决口扇微相呈点状分布在河道外沿。Ⅱ-1小层河道微相最为发育，天然堤和决口扇微相在河道间偶有残留。Ⅲ-1小层与Ⅱ-1小层沉积相分布上有较好的继承性，存在3-4个主水道分布区，河漫滩微相分布在河道侧翼，分布面积较窄。Ⅷ-3小层河道分叉现象明显增多，东侧河道发育规模变小，河道微相覆盖面积减小；在钻探区出现了一定的泛滥平原沉积。

4砂体连通性分析

X油田各小层砂体分布形态受沉积环境影响，呈近南北向分布，在河道发育区中部砂体厚度大、孔隙度高、有效厚度大，开发区优质储层呈北北东向沿河道发育方向分布。泛滥平原、天然堤和决口扇微相多发育泥岩和致密砂岩，砂体在河道和河漫滩微相分布区内广泛连通。

Ⅱ-1小层和Ⅲ-1小层沉积继承性强，砂岩分布特征主要表现为在北部物源区厚度较大，并沿主水道区为砂岩厚度持续发育区。含油区范围三条主河道分布区砂岩厚度大，向油区东、西两侧迅速减薄。Ⅱ-1小层含油区范围内B7-B27井间、B13-B26井间、B19-B26井间存在天然堤微相，砂岩不发育，井间不连通，其它井区砂体连通性好。Ⅲ-1小层含油区范围内，天然堤微相仅发育在北部的B3井和南部的B22井附近，油藏主体范围内三条河道切叠连片，砂体广泛连通。

Ⅷ-3小层砂岩分布方向性更强，沿西侧B27H1-B1井连线、中部B20-B4井连线和西部P16-P6井连线为主水道砂岩发育区，砂体切叠连通。在B10-B5井间和B21-B22井南侧存在天然堤和泛滥平原微相，砂岩不发育，井间不连通，其它井区砂体连通性好。

5结论

（1）X油田明化镇组下段具有下粗上细的正旋回，为河流环境沉积。在基准面整体抬升背景下，快速回返，形成强砂体供给，在油田范围内形成多河流汇聚沉积，不同河道砂体相互切叠、连片分布。

（2）X油田三个主力小层砂岩骨架微相为河道微相和河漫滩微相，天然堤和决口扇微相中砂体发育程度较差，多为致密砂岩、粉砂岩和砂质、粉砂质泥岩沉积，泛滥平原为泥岩沉积。

（3）单期河道侧向摆动主要在500m范围内，单个砂体为多期河道切叠而成，井间河道微相叠置交互，形成了本区“广泛连通”的河道微相沉积，河漫滩微相发育在河道侧翼，天然堤和决口扇微相被河道冲蚀，残留极少。

（4）X油田各小层砂体分布形态受沉积环境影响，呈近南北向分布，在河道发育区中部砂体厚度大、孔隙度高、有效厚度大，优质储层呈北北东向沿河道发育方向分布。

（5）本文精细描述了研究区的沉积微相与砂体分布特征，研究成果可为后期剩余油挖潜方案提供依据。

参考文献：

[1]王洪亮, 邓宏文. 渤海湾盆地第三系层序地层特征与大中型气田分布[J]. 中国海上油气（地质）, 2000, 14(2):4.

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