张瑞香,孔 雪,车雄伟,邴 欣,卢文鹏

(1.中国石油大学胜利学院 油气工程学院,山东 东营 257061; 2.中国石化胜利油田分公司 东辛采油厂,山东 东营 257000)

随着油田的不断开发,中国的大型油田基本已进入或接近特高含水开发阶段[1-2],但剩余油仍然富集,为了更好地满足剩余油挖潜需求,对老油区单砂层开展精细沉积微相研究成为了众多油田开发的首要重点。东辛油田辛68断块周缘营14断块及营66断块沙二段砂体发育,油气富集,为主要含油层段,前人对研究区曾开展过沉积相研究[3-4],但却未对营14-营66整体区域开展过系统研究,导致该区砂体发育规律及沉积微相展布无法明确,开发矛盾多,剩余油挖潜难度大。笔者在单砂层划分统一的基础之上,对整体区块单砂层沉积微相进行研究,为剩余油的开发提供可靠的地质依据。

1 区域地质概况

辛68断块基本位于辛镇长轴背斜与东营背斜的交接处,其周缘营14断块与营66断块由营86及营1断层分割。营14断块构整体处于“堑外”,构造格局相对较单一,营66断块则位于东营构造的西北侧,是在营14二级大断层下降盘上发育起来的构造[5-7](图1)。

图1 东辛油田辛68周缘营14-营66区构造位置

2 岩石相特征

在单砂层统一划分对比的基础上,通过系统的岩心观察,结合录井资料以及实验分析资料,并采用微体化石分析等微观实验分析方法[8-11],对研究区沙二段岩石相特征进行了重新认识。认为:①沙二段泥岩颜色多变,上部以紫红色、棕红色为主,下部以灰色、深灰色为主,且自南东向北西方向呈现出规律性变化,常见植物碎屑;②砂岩主要为细砂岩、中砂岩及粉砂岩,含油性较好,部分层段可见黑色炭质页岩,厚度约20 cm,常见微体生物化石(图2);③沙二段1～5砂组储层主要为岩屑质长石砂岩和长石砂岩,颗粒分选中等偏差,以次棱角状为主;沙二下段6～10砂组储层砂岩岩性主要为长石砂岩,分选中等,以次棱角为主,沙二下段较沙二上段砂岩成熟度整体偏高(图3);④目的层段氧化色泥岩主要分布于研究区南东部近物源处,还原色泥岩主要集中在西北部,且沿南东-北西向氧化色逐渐减少,还原色递增(图4)。

图2 沙二段部分岩心照片

图3 沙二段砂岩成分三角图

图4 沙二段泥岩颜色统计平面图

3 沉积微相类型及特征

通过岩石相特征分析,结合电性资料明确了研究区沙二段沉积相类型:沙二下7～10砂组发育三角洲前缘相,沙二6砂组由三角洲前缘相向三角洲平原相过渡,沙二上1～5砂组发育三角洲平原相,且发育多种沉积微相类型。

3.1 三角洲平原沉积

三角洲平原主要位于沙二上1～5砂组以及6砂组的个别层位,岩心观察中常见紫红色、棕红色泥岩、夹杂黑色碳质页岩沉积,植物碎屑普遍存在;砂岩岩性以粉、细砂岩为主,在垂向剖面上表现为“泥包砂”沉积,综合岩心、测井等特征,认为该段发育分流河道、沿分流河道主流线发育的主河道、分流河道侧缘、天然堤、泛滥平原以及沼泽相6种沉积微相类型。

分流河道与主河道砂体厚度较大,岩性较粗,物性好,含油级别高,主河道主要沿分流河道的主流线位置分布;分流河道侧缘与天然堤主要分布于分流河道的两侧,岩性较细,厚度较小,分流河道侧缘砂体物性较分流河道差,但较天然堤物性好,SP曲线常呈小型的钟型及高幅对称型;由于天然堤主要为洪水溢漫淤积而成,物性差,SP曲线常呈小型的钟型及低幅指型,在平面上呈细长条带状分布于分流河道侧缘两翼;泛滥平原常呈现出紫红色、暗紫色及棕红色等氧化色,为洪水泛滥期间沉积物垂向加积的结果,厚度大且分布较广,SP曲线主要表现为低幅线性;沼泽相主要为暗色、深灰色泥岩、有机质泥岩及灰黑色、黑色碳质页岩沉积,质轻,含大量的碎屑、介形虫及螺等化石,SP测井曲线主要呈平直形态,电阻率曲线可见相对高阻现象。

3.2 三角洲前缘沉积

三角洲前缘主要位于沙二下7～10砂组以及6砂组的个别层位,泥岩常见深灰色,微体古生物化石相对普遍;砂岩岩性以中、细砂岩为主,在垂向剖面上表现为“砂包泥”的沉积特点,综合岩心、测井等特征,认为该段存在水下分流河道、河道砂坝、水下分流河道侧缘、河口坝、席状砂、水下分流间湾6种沉积微相类型。

水下分流河道不断摆动,垂向多期河道砂体叠置,横向上被水下分流间湾分割成多条分支。其水下分流河道沉积特征与水上分流河道相似,但粒度整体更细,厚度整体较大,物性及含油性均较好,SP曲线呈钟型及箱型形态;河道砂坝主要位于两条水下分流河道之间,与河道侧缘相接,沉积物粒度较细,泥质含量较河道多,沉积序列类似远砂坝-河口坝,其形成与水下分流河道不断向前推进、摆动等有关,实际上就是分流河道交汇、交叉处原生沉积的河口坝,SP曲线一般呈大型齿化漏斗形及漏斗形-箱形组合形态;水下分流河道侧缘主要位于水下分流河道两侧,伴随分流河道而生,物性较分流河道差,但具有一定含油性,SP曲线呈小型钟型及高幅对称型,砂体在平面上呈条带状分布于水下分流河道两翼;河口坝砂岩粒度普遍很细,分选较好,质地很纯净,单砂层厚度一般不超过5 m,主要位于三角洲前缘水下分流河道的前方及侧方,沉积粒序主要显示反韵律,SP曲线主要显示为漏斗形;前缘席状砂大面积分布于河口坝及河道前翼的薄层砂,沉积物主要为灰色粉砂岩,粒度细,分选较好,质较纯净,厚度一般小于2 m,SP曲线主要呈指型、漏斗型、低-中幅对称齿型,部分井呈现出低幅凸起型;水下分流间湾岩性细,粉砂质泥岩、泥岩夹层较为发育,泥岩颜色深,多为灰色及灰绿色,一般不含油,测井曲线常呈低幅微凸起型及微齿化泥岩基线。

4 沉积微相演化

通过单砂层砂体展布及沉积微相研究发现:沙二下砂体厚度普遍较大,连片分布,且沿物源方向南东部砂体普遍较厚,其厚度较大的主体河道砂体主要位于区块的西部地区;沙二上砂体厚度相对较薄,主要呈窄条带状分布,河道砂体分支交汇相对频繁。全区砂体整体沿南东-北西向展布,断层两侧营14块与营66块同层砂体厚度无明显变化,且砂体的延伸具有很好的继承性(图5)。

图5 沙二段沉积微相平面图

沙二段上1～5砂组主要表现为泥岩与薄层砂岩互层沉积,砂体主要呈条带状分布,整体沿南东-北西向展布。水上分流河道沿南东-北西向带状延伸,其侧翼分流河道侧缘及天然堤呈细长条带状分布,沙二上砂体厚度普遍较下部砂体厚度薄,主体河道砂体在平面上依次向东侧偏移。沙二段下6～10砂组主要表现为“砂包泥”,砂体连片状,宽条带状分布,整体沿南东-北西向展布。水下分流河道呈宽带状甚至片状分布,局部层位沿水下分流河道沉积反韵律河道砂坝及河道前缘侧缘的河口坝。席状砂相对发育,自下而上,河道整体逐渐向东方向迁移,且宽度整体变窄(图5)。

整体上,沙二段上1～5砂组河道砂体主要呈窄条带状分布,沙二段下6～10砂组河道砂体主要呈宽带状甚至连片状分布。自下而上,湖盆萎缩,砂体厚度整体减薄,河道主流线位置整体向东方向迁移,河道宽度变窄。

5 结 论

(1)物缘主要来自南东方向,沙二段主要发育三角洲前缘和三角洲平原两种亚相。

(2)沙二上1～5砂组砂体主要呈窄条带状分布,氧化色泥岩普遍存在,主要发育三角洲平原亚相;沙二6砂组属于三角洲平原向三角洲前缘过渡相带;沙二下7～10砂组河道、河口坝砂体叠加切割连片分布,属于三角洲前缘沉积。

(3)研究区内三角洲平原发育分流河道、主河道、分流河道侧缘、天然堤、泛滥平原、沼泽相6种沉积微相类型;三角洲前缘发育水下分流河道、水下分流河道侧缘、河道砂坝、水下分流间湾、河口坝、席状砂6种沉积微相类型。

(4)沙二段河道砂体自下而上逐渐向东侧方向迁移,且厚度减薄,宽度逐渐变窄。