孤東—紅柳油田接合部館陶組河流相沉積類型及特征

劉世斌，邵水利，史篤濤

(中國石化勝利油田分公司 孤東采油廠，山東 東營 257237)

孤東-紅柳油田接合部井控程度相對較低，但含油層位多，館陶組上亞段4～6砂組(N1g14—6)及館陶組下亞段頂部砂組(N1g2)均含油。南部構造高部位已發現館陶組上亞段的墾東642-4、墾東斜641及館下段的墾東521等油藏，實現了孤東—紅柳油田的連片。從老井復查結果看，探明區外多口井均鉆遇含油層，東部的墾東642-7井在館陶組上亞段6砂組到館陶組下亞段1砂組(N1g16—N1g21)鉆遇油層9.4 m/3層、油水同層3.0 m/1層，孤東27-1、孤東27-斜2、孤東27-斜3也在館陶組上亞段5砂組到館陶組下亞段1砂組(N1g15—N1g21)鉆遇油層，構造低部位的孤東26井也在館陶組見到熒光顯示，展示了該區N1g15—N1g21良好的滾動勘探潛力。整體上，在勝利灘海地區館陶組上亞段一般為曲流河沉積，館陶組下亞段為辮狀河沉積[1-4]。從孤東-紅柳地區館陶組上亞段底部的5—6砂組(N1g15—N1g16)、館陶組下亞段頂部的1砂組(N1g21)地層發育特征來看，其不同于典型曲流河沉積的“泥包砂”地層結構，也不同于典型辮狀河沉積的“砂包泥”地層結構，電測曲線呈現“砂泥巖互層”測井響應特征，呈現由典型的辮狀河沉積向曲流河沉積過渡的特征。相對應其油藏類型也比較復雜，既有巖性上傾尖滅形成的巖性油藏，也有斷層與巖性控制形成的構造巖性油藏，巖性控藏作用明顯大于構造控藏作用，與館下段不同。孤東—紅柳油田接合部館陶組河流相沉積類型及發育分布特征，也成為該區勘探急需解決的關鍵問題。筆者在精細地層劃分對比基礎上，明確了“砂泥巖間互”的河道砂體縱橫向展布特征，并在文獻調研的基礎上，研究認為該區館陶組上亞段底部、下亞段頂部發育辮狀河向曲流河轉化的過渡河型—分汊河[5-6]。通過連井剖面相、平面沉積微相分析，明確了辮狀河、曲流河、分汊河發育層系、位置及特征，為該區滾動勘探開發奠定了基礎。

1 研究區地質概況

孤東—紅柳油田接合部位于孤東八區南部、孤東九區東部、墾東521塊斷鼻構造北翼，西臨孤南洼陷，整體受孤東26向斜構造控制，地層西低東高，北低南高。西部整體受近南東—北西走向的孤東八、九區分區斷層控制，內部發育多條近東西走向的斷層，有利于油氣的運移和輸導，成藏條件十分有利[1](圖1)。

圖1 研究區構造

2 精細地層對比

以河流相沉積模式為指導，采用“旋回對比，標志層控制，厚度約束”的原則，地震資料橫向追蹤與單井劃分相互印證，結合等高程對比法進行小層精細對比與劃分，同時以油水關系、動態資料驗證地層對比細分結果。

研究區館下段相態以辮狀河沉積相為主，大套的塊狀砂巖巖性純，泥質含量少，不易形成波阻抗界面，地震上表現為空白反射，測井曲線形態電位(伽馬)表現在館下段下部箱形，少見泥巖夾層，反映不整合面上大型沖刷面的特點。館上段為一套砂泥巖組合，以泥巖為主夾部分薄—中、厚層砂巖，其中以細砂巖為主，也有部分粉砂巖及少量含礫砂巖，為曲流河沉積，地震上表現為中強地震反射特征，電性上砂巖在自然電位上多為鋸齒狀，局部為指狀或箱狀。

為分析辮—曲過渡相帶沉積特點，將館下段劃分為7個砂組，館上段劃分為6砂組，在此基礎上將館上段5砂組細分為4個小層、館上段6砂組細分為8個小層，館下段1砂組細分為7個小層(圖2)。

圖2 孤東9井單井層序劃分及沉積微相分析

在單井地層劃分對比基礎上，建立典型井地層劃分對比方案，并根據典型井的測井標志層特征，進行全區地層劃分與對比?？傮w上，館陶組沒有經歷大的構造運動，地層分布相對穩定。

3 沉積類型分析

3.1 河流沉積相關率

針對研究區館陶組上亞段底部地層呈現出的典型辮狀河及曲流河沉積特征差異較大的特征，開展巖心觀察，結合前人研究綜合表明，在勝利油田灘海地區館陶組到明化鎮組，除發育典型的辮狀河和曲流河沉積外，還發育辮狀河到曲流河轉化的過渡類型分汊河[3-7]。分汊河在沉積學界使用相對較少，但其在水利學界和地貌學界是已被普遍接受的河流類型[8-9]。分汊河沉積學特征與辮狀河、曲流河相比，既有相似之處，又有獨特之處。在垂向巖性組合上常見河道砂壩與決口扇頻繁互層的現象，河道內發育類似心灘的河道砂壩，也稱為江心洲，其突出特點是決口扇比較發育，與曲流河相比，沒有穩定的天然堤，因此二元結構不如曲流河典型；在平面形態上，常表現為單雙河道交替出現，連通砂體規模與曲流河接近，但長度大于曲流河[3,10]。分汊河與辮狀河相比，二元結構特征更為明顯，沉積物粒度較細，有時表現為泥包砂。測井響應特征來說，分汊河河道砂壩與曲流河邊灘砂測井曲線一般為鐘形，分汊河河道砂壩垂向上常與決口扇共生，構成下扇上砂組合或下砂上扇組合，SP 曲線表現為復合韻律(圖3)。

圖3 辮狀河、分汊河、曲流河垂向沉積序列(據文獻[4])

3.2 單井沉積相特征分析

單井沉積學分析是進行剖面對比和平面相分析的基礎。在巖心觀察、描述的基礎上，結合測井資料、地震資料等分析，對研究區內20余口井進行了單井沉積學分析，以孤東9井為例進行詳細剖析(圖2)。

孤東9井在N1g21砂組發育辮狀河沉積[4]。自下向上整體表現為的多期正粒序疊加特征，整體為砂包泥特征，巖性為含礫砂巖、礫狀砂巖夾灰綠色薄層泥巖，砂體單層厚度在6～10 m，粒度較粗，自然電位曲線表現為鐘形、箱形特征，反映河道沖刷激烈，水流湍急，河道下蝕強烈，表現為垂向加積特征。整體發育河床亞相，以心灘微相為主，河道間為灰綠色泥巖沉積。

館下段頂部至館上段N1g165層隨著構造坡度變緩，植被發育，河岸抗沖擊性變強，水流能量減弱，水量減少，迫使辮狀河道進行選擇，小的分支河道被逐步廢棄，直至達到河流能量的相對平衡態(由游蕩性河道到相對固定化的過程)。同時，各河道存在沉積差異性，部分河道的淤積堵塞遭受廢棄，在洪水期，主河道決口沖積又形成新的河道，最終形成多分支、低彎度的組合河道形態。最終由辮狀河逐漸轉變為分汊河沉積。

整體主要表現為砂泥薄互層沉積，巖性灰綠色、灰白色含礫砂巖、粉砂巖與雜色泥巖互層，整體同樣表現為多期正粒序疊加特征，自然電位表現為鐘形特征，主要發育河床亞相心灘微相沉積，砂體單層厚度約為2～5 m，厚層泥巖發育區為堤岸亞相和河漫亞相，堤岸亞相自然電位曲線為指狀特征，單層砂體約為2 m，為決口扇沉積。

從館上段上部N1g164—N1g14層隨著構造活動減弱，植被發育，可容空間減小，水流速度減緩，水流能量減弱，發育高寬度高彎度河流，逐漸由分汊河轉變為曲流河沉積。整體表現為泥包砂特征。厚層雜色泥巖夾灰綠色砂巖相，單層厚度為2～4 m，自然電位曲線為鐘形，頂部厚層泥巖為河漫/泛濫平原相，內部薄層砂巖發育堤岸亞相，河床亞相是主要的含油層段，以側向加積為主，主要發育邊灘沉積，整體為正粒度疊加特征。

3.3 剖面沉積相特征分析

在單井沉積相分析研究基礎上，在研究區選取多條剖面，對研究區館陶組沉積相進行橫向對比。以過墾東52-5—孤東22-斜7—孤東22-2井近南北向連井剖面為例(圖4)，研究區館陶組儲層厚，砂地比高主要發育了河流相沉積。N1g21砂組接受來自南北方向的物源供給，由于構造坡度大，氣候為溫度增高濕度變大，突然增多的降雨使地表徑流快速增大，物源區剝蝕的產物被急劇增大的水流攜帶，此時基準面處于低位，可容空間小，河流能量強，此時植被不甚發育，河岸的抗沖性差，河道不穩定，地貌上以河谷下切為主，形成游蕩型河流即辮狀河沉積。整體巖性為含礫砂巖、礫狀砂巖，砂體厚度大，粒度粗，自然電位曲線以箱形為主，橫向上分布穩定，連續性好，縱向上相互疊置，呈鱗片狀，隔夾層基本不發育。

圖4 過墾東52-5—孤東22-斜7—孤東22—孤東22-2近南北向連井剖面

進入N1g16砂組水動力逐漸減弱，整體進入坳陷期，可容空間增大，構造坡降減小，物源供給同樣充足，但河流的下切侵蝕能力減弱，主要發生垂向充填沉積，發育界于辮狀河與曲流河之間的分汊河沉積。巖性主要為含礫砂巖、粉砂巖沉積，單層厚度減小，砂地比含量相對于辮狀河沉積有所減小，表現為砂泥互層沉積，電性上為呈鐘形多期正韻律的疊加，橫連續性好，但縱向上相互疊置發育的特征。

進入N1g15—N1g14砂組，基準面處于高位，可容空間增加速度趨緩，氣候進一步干旱，河流能量進一步減弱，沉積上由以垂向加積為主轉變為側向加積和側向侵蝕為主，河道彎曲度增大，沉積物以懸浮載荷為主，電性上呈現鐘形正韻律疊加的特征，發育曲流河沉積。砂地比降至30%～40%，單砂體厚度一般較小，縱向上同樣相互疊置，但分散發育。

3.4 平面沉積相特征分析

在沉積相類型及特征研究基礎上，結合單井沉積相分析及剖面沉積相分析，編制主力油層組平面沉積相圖(圖5)，并對其沉積展布特征及演化進行分析。

N1g211物源影響研究區南部發育辮狀河，整體平面上呈片狀展布，向北隨著河道能量減弱，遷移擺動頻次降低逐漸演變為分汊河沉積。砂體的主要類型為心灘沉積，常發育決口扇沉積(圖5(a))。

N1g165受南部物源影響研究區發育三支分汊河，整體平面上呈帶狀近南北向展布，單雙河道交替出現。砂體的主要類型為心灘沉積，常發育決口扇沉積(圖5(b))。

N1g161受南部物源影響研究區發育兩支分汊河沉積，向北隨著河流能量的進一步減弱，河流彎度逐漸增大，逐漸演變為曲流河沉積，平面上呈帶狀近南北向展布。砂體的主要類型為分汊河的心灘微相以及曲流河的邊灘沉積，另外由于洪水作用河道決口發育決口扇沉積(圖5(c))。

N1g154受南部物源影響研究區發育3支曲流河沉積，河流彎度大，平面上呈帶狀展布。砂體的主要類型為邊灘沉積，由于洪水作用河道決口發育決口扇沉積，以及由于河道遷移擺動殘留廢棄河道微相沉積(圖5(d))。

圖5 主力油層組沉積相平面展布

自館下段—館上段，研究區發育從辮狀河—分汊河—曲流河的演化。在N1g211組開始出現自南向北由辮狀河向分汊河演化。在N1g161組開始出現自南向北由分汊河向曲流河演化。

4 結 論

(1)孤東紅柳油田結合部在館陶組發育辮狀河、分汊河、曲流河3種河流相沉積類型。

(2)“砂泥巖間互”的河道砂體主要集中發育在N1g154—N1g211砂組之間，且縱橫向變化快，平面分布具有明顯的差異性。

(3)自館下段—館上段，研究區發育從辮狀河—分汊河—曲流河的演化。從N1g211組自南向北呈現油辮狀河向分汊河演化；從N1g161組自南向北呈現由分汊河向曲流河演化。