鄂尔多斯盆地横山地区下石盒子组盒8段优势砂体研究

2015-12-15高路恒高小刚

地下水 2015年3期

宋平，高路恒，高小刚

(1.西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室，陕西西安 710069;2.延长石油集团研究院，陕西西安710075;3.中国石油天然气集团公司长庆油田采油十一厂，甘肃庆阳 745100)

研究区位于鄂尔多斯盆地中部，北起雷龙湾，南达王家湾，西自三岔梁，东至艾好峁，面积约 7.5×103km2，储层主要发育于山西组与下石盒子组盒8段[1]。本次主要研究层位为下石盒子组盒8段，该期研究区处于辫状河三角洲沉积体系内，河道改道频繁，砂体沉积分散，寻找较大规模的沉积砂体成为储层研究的前提。

1 沉积背景

下石盒子期，兴蒙海槽西段褶皱关闭，受其挤压应力的影响，北部的阿拉善、阴山古隆起边一步拾升，坡度随之变陡，北部物源区携带大量粗碎屑物质进入盆地，沉积砂体粒度普遍较粗，冲积平原扩大，三角洲体系快速向湖中推进[2－7]。横山地区位于伊陕斜坡北部，盒8期属于辫状河三角洲沉积体系，处于三角洲平原亚相与三角洲前缘亚相过渡地带，分流河道与水下分流河道交互沉积。由于地形平缓，间歇性水流供给使得水流具有空间上的不稳定性和时间上的短暂性，使河道分支改道频繁[8，9]。

2 砂体空间展布特征

横山地区盒8段砂体具有以下特征:砂体横向连通性差，纵向砂体被泥层隔开呈孤立状，平面上砂体发育较厚的地区常为多个孤立砂体。由此可得出平面上累计砂厚较大的地区只显示出河道的长期承载，未能显示出河道沉积期的改道频率与沉积砂体的空间叠置情况，因此单独从砂厚平面等值线图来确定潜在储集砂体，其精确性受到较大的影响。

3 优势砂体的确定及分布

3.1 砂体沉积特征

单砂体通常为同条河流连续沉积而成，其砂体的性质基本一致，为优势砂体的基本单位，厚度较大的单砂体能够形成优质的储集层。确定优势砂体的前提是弄清楚单砂体的空间展布形态。砂体横向连通性差与单河道的弯曲以及砂体厚度相关，平面表现出的河道为多期大小、方向均不相同的小河道叠加而成(见图1)，因此沿平面主河道方向的连井剖面显示的是部分河道的局部段。纵向砂体被泥层隔开呈现为孤立状这与河道的改道息息相关，由于地形平缓，河道沉积不久便趋于地势的改变发生迁移，河道砂体便被泛滥平原或水下分流间湾所沉积的泥质成分覆盖，泥质沉积厚度取决于前后两次河道沉积的间隔，间隔越短，两次河道砂体间的泥质夹层越薄;间隔越长，两次河道砂体间的泥质越厚，砂体间形成隔层。辫状河三角洲多河道的沉积、迁移与交错使得单砂体间的泥质厚度薄厚不一，河道砂体被较厚泥层隔开时，形成孤立砂体。累加厚度较大的砂体可能由多个孤立的单砂体组成，然而具有实际生产意义的优势砂体多为厚度较大的单砂体。为了弄清楚单个河道所沉积单砂体的空间发育特征，必须对单砂体空间延伸状态进行追踪。

选择研究区砂体连通性较好的连井剖面 T38—T2—S223—S224—S30—S364—S400为目的剖面(见图 2)，垂直该剖面分别做 S91—T2—S221连井剖面、S181—S224—L3连井剖面、S181—S30—S70连井剖面和 S365—S364—S63—S71连井剖面。

图1 平面叠加河道的剖面示意图

图2 目的砂体剖面图

3.2 单砂体空间分布规律

根据5条连井剖面所提供的砂体展布信息，从底到顶绘制每条单砂体条带的发育范围和各部分厚度(见图3)。由图可以看出:单砂体条带在延伸过程中其厚度在不断的发生变化。河道的交汇处通常为地势较低的区域，在沉积物供给量充足时，形成厚度较大的单砂体，砂体延伸较远。砂体在无河道供给时，砂体厚度随着河道向前推进逐渐变薄。由此可知单砂体厚度越大，其空间延伸范围也就越大，越能形成好的储集体。通过统计发现，3 m以下的单砂体其空间延伸规模较小只能型成“土豆”状的砂岩透镜体，单砂体厚度在3 m以上时其连续性逐渐改善，当单砂体厚度大于5 m时，其空间延伸性最好，延伸距离最远，井间联通性变好，砂体成条带状分布。

3.3 优势砂体定义

单砂体是组成优势砂体的基本单元，厚度较大的单砂体是理想的优势砂体。单砂体是指一期河流连续堆积所形成的砂体，其内部具有相近的矿物成分、颗粒大小与沉积构造，砂体物性较为均一[10－15]。单砂体之间由冲刷面和岩性界面分开，厚度从几厘米到十几米不等，在岩心和野外中容易识别。实际研究中，砂体信息多以测井数据为媒介侧面表现，测井识别范围内的一套砂体，其可以是一期形成的单砂体，也可以是多期河道砂体的叠加[16]，单砂体不易识别。由于测井分辨率的限制，砂体厚度在2 m以上可较为准确的识别出来，低于2 m则误差较大。从实际生产来看孤立存在的单层砂体厚度较薄且孤立存在，其对生产的意义不大，优势砂体为多期次叠加的具有一定规模的整套砂体。由于5 m以上厚度的砂体其在空间延伸较远，能够形成较大规模潜在储集体，因此以单砂体厚度大于5 m，且无夹层或者有多个单砂体且厚度大于等于2 m(工业生产下限)，夹层厚度小于1 m，累加厚度大于5 m的砂体或单砂体厚度小于2 m，无夹层叠加，累加厚度大于5 m的砂体作为优势砂体(见表1)。研究区盒8段受辫状河三角洲多河道的影响，多数砂体为厚度不一的单砂体连续叠加，更易形成优良的油气储集体(见图4)。优势砂体在实际中常为三种优势砂体类型的交替组合。横山地区盒8段优势砂体以层数为单位，每层优势砂体大于5 m，平面图上表现出以下特征:优势砂体与主干河道具有一定的相关性，主干河道相较于其它河道更易形成优势砂体，两层以上的优势砂体常出现在河道的汇聚与转向处。

图3 单砂体空间分布规律图

图4 S222井优势砂体识别剖面图

4 结语

横山地区盒8段河道多为方向、形态不同的多期河道组成，沿主河道方向的砂体剖面只能显示子河道的部分砂体，横向与纵向砂体连通性差。通过单砂体追踪，认为连续沉积或叠加沉积厚度大于5 m的砂体条带，其延伸性最好，为河道长沉积与交汇的区域，能够形成规模较大的潜在储层砂体。优势砂体的剖面划分确定优势砂体的厚度与层数，优势砂体的平面分布确定了优势砂体的分布及延伸区域，为有利储层的确立提供初步依据。