准噶尔盆地西北缘车排7井区八道湾组顶部有利储层分布预测

2021-08-23张尚明程中疆彭立才曾庆梓

特种油气藏 2021年3期

张尚明, 程中疆, 金萍 , 彭立才，曾庆梓

(1.中国石油新疆油田分公司，新疆克拉玛依 834000； 2.清华大学，北京 100084；3.山东科技大学，山东青岛 266590)

0 引言

目前沉积相的研究主要有实验测试技术、测井技术、地震处理解释技术、精细沉积相研究、建筑结构要素分析、随机建模技术等方法。准噶尔盆地西北缘侏罗系勘探程度相对较低，主要发育有冲积扇沉积体系[1-3]，车排子地区侏罗系八道湾组沉积研究范围相对较大[4-9]，但针对某井区的精细沉积和储层预测研究相对较少[10]。车排7井区位于准噶尔盆地西北缘车排子油田北部[11-12]，近年来在该区侏罗系八道湾组顶部试油，多井获得油气，部分井产水，油水关系复杂，主要原因是沉积相及有利储层分布认识不清。该文依据现有资料，综合运用沉积相、测井相、地震相及叠后地震储层预测等技术手段对车排7井区的有利储层分布进行研究，为后期开发部署提供依据。

1 区域地质概况

车排子凸起位于准噶尔盆地西北缘，其西北部为扎伊尔山，东部以红车断裂带为界与昌吉坳陷相邻，南部以艾卡断裂带为界与四棵树凹陷相临，为准噶尔盆地的一个次一级构造[13-14]。车排子地区侏罗系发育有齐古组(J3q)、西山窑组(J2x)、三工河组(J1s)、八道湾组(J1b)。其中，八道湾组主要为含砾粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩和泥岩，呈不等厚互层，含煤层。车排子地区沉积相以扇三角洲为主[4]。车排7井区位于车排子凸起东部，其八道湾组自上而下进一步划分为J1b4+5、J1b3、J1b2、J1b14个砂层组，其西部发育车62井东断裂，南部发育车82井北东断裂。

2 沉积相特征

2.1 单井沉积旋回及沉积相特征

根据录井和测井等资料，结合沉积学和高分辨率层序地层学等相关理论[15]，对车排7井区的5口重点井(车排7、车排701、车5027、车502和车369井)的八道湾组单井沉积相、沉积旋回进行研究和划分。以车排7井为例，图1为八道湾组沉积相及微相特征。

图1 车排7井沉积相及沉积旋回划分Fig.1 The sedimentary facies and sedimentary cycle division of Well Chepai 7

八道湾组J1b1段(2 427.0～2 385.0 m)：该段为1个完整的沉积旋回。下段沉积旋回岩性由下至上为灰色粉-细砂岩、灰色泥质细砂岩和灰色泥岩，反映了水体上升的过程。自然伽马曲线(GR)值自下而上呈锯齿状增大。沉积环境由河口坝向远砂坝和水下分流河道间演变。上段沉积旋回岩性由下至上为灰色泥岩至灰色粉砂岩，反映了水体逐渐下降的过程。GR值自下而上呈锯齿状减小。沉积环境由水下分流河道间向远砂坝的席状砂沉积演变。

八道湾组J1b2段(2 385.0～2 361.0 m)：该段为1个沉积半旋回。岩性由下至上为灰色粉砂岩和浅灰色粉—细砂岩，反映了水体下降过程，GR值自下而上呈锯齿状减小，沉积环境演化过程为远砂坝的席状砂至河口坝沉积。

八道湾组J1b3段(2 361.0～2 329.0 m)：该段由2个完整沉积旋回构成。下部沉积旋回的岩性由下至上为浅灰色粉-细砂岩、灰色砂质泥岩、黑色煤层、灰色砂质泥岩、灰色泥岩、黑色煤层、灰色粉砂质泥岩和灰色含砾细砂岩。GR值自下而上呈锯齿状增大又减小。沉积环境演化过程为水下分流河道—漫滩沼泽—水下分流河道间—漫滩沼泽—水下分流河道间—水下分流河道—水下分流河道间。上部沉积旋回岩性由下至上为灰色含砾细砂岩、灰色砂质泥岩和灰色含砾粉砂岩。GR值自下而上呈锯齿状增大又减小的特征。沉积环境演化过程为水下分流河道—水下分流河道间—水下分流河道。

八道湾组J1b4+5段(2 342.5～2 307.5 m)：该段由1个完整沉积旋回和半个水体上升半旋回构成。下部沉积旋回岩性由下至上为灰色含砾粉砂岩、灰色泥岩、灰色粉砂质泥岩、灰色泥岩、灰色粉砂质泥岩、灰色泥岩、灰色粉砂质泥岩、浅灰色含砾粉砂岩。GR值自下而上呈锯齿状先增大后减小。沉积环境演化过程为水下分流河道—水下分流河道间—水下分流河道。上部半沉积旋回岩性为浅灰色含砾粉砂岩、黑色煤层至深灰色泥岩。GR值自下而上呈锯齿状增大。沉积环境演化过程为水下分流河道—漫滩沼泽—水下分流河道间。

结合沉积背景和其他单井相的分析可知，车排7井八道湾组主要是扇三角洲前缘亚相沉积，该沉积可进一步识别出水下分流河道、水下分流河道间、河口坝—远砂坝、席状砂和漫滩沼泽5个沉积微相。

2.2 连井沉积相剖面

在重点单井沉积旋回及沉积相分析的基础上，对贯穿车排7井区的近南—北向的连井剖面(车5027—车502—车369—车排701—车排7井)进行了八道湾沉积微相划分与对比(图2)。八道湾组沉积时期，自下而上水体呈上升趋势。J1b1段和J1b2段中下部砂体较为发育。J1b2段顶部和J1b3段中下部主要为泥岩、粉砂质泥岩及煤层，反映水体的加深且水体比较稳定。J1b3段中上部砂体比较发育，但厚度小于J1b1段和J1b2段中下部砂体。J1b4+5段主体为泥岩、粉砂质泥岩，顶部发育薄煤层和薄砂层。沉积相类型为扇三角洲前缘亚相沉积，沉积微相包括水下分流河道、水下分流河道间、河口坝、远砂坝、席状砂和漫滩沼泽。剖面上八道湾组沉积时期，横向上由西向东，沉积粒度逐渐变细，水体逐渐加深，岩石颜色随着水体深度的增加，从灰色逐渐过渡到还原性更强的灰绿色；纵向上由于水体的周期性变化造成砂岩和泥岩交互沉积，且八道湾组由下至上单砂体厚度明显减薄，泥质所占比例逐渐增加，表明水体逐渐加深。

由图2可知：车502井J1b4+5段顶部(2 496.0～2 500.0 m)和车5027井顶部为油层，而车369井J1b4+5段顶部(2 486.0～2 485.0 m)和车701井顶部为水层，因此，车502井和车369井之间可能存在砂体尖灭或断层。波阻抗反演证实为砂体尖灭。

图2 连井沉积相剖面

3 地震沉积学特征及波阻抗反演

3.1 地震沉积学特征

地震相是地下沉积地质体在地震剖面上响应特征的综合反映，不同的地质体在地震剖面上往往具有不同的地震相响应特征，主要体现在地震频率和振幅变化等多个方面。依据不同的响应特征，可进一步落实物源方向，划分沉积微相，预测有利沉积相带等[16-18]。基于该认识，在无岩心研究区开展地震相和地震属性分析，可辅助识别沉积相类型，确定其平面展布。运用三维地震资料，在对八道湾组的地震地质层位精细解释的基础上，运用地震沉积学相关技术和方法，获得了八道湾组地震相(图3)及相关地震属性的地层切片(图4)。

由图3可知：虚线范围基本反映了车排7井区八道湾组顶部15 ms时窗内砂体的分布范围及其来自西部的物源方向。图4分别从地震振幅和频率属性的角度反映了J1b4+5段顶部砂体展布特征。由地震振幅地层切片可知，砂体表现为较强振幅且连续分布的特点，砂体边界清晰，主要呈朵状(车排7—拐9井附近)及条带状(车5027—车502井附近及车排701—车369井附近)展布，物源来自西部。由地震频率地层切片可知，砂体表现为中等频率且连续分布的特点(红色为低频、绿色为中频、蓝色为高频)，砂体边界清晰，呈朵状及条带状展布。

图3 车排7井区八道湾组顶部地震相

3.2 波阻抗反演

为更准确地预测车排7井区八道湾组顶部砂体分布范围，对重点井的八道湾砂泥岩波阻抗特征进行了研究。得出研究区目的层泥岩波阻抗小于9 kg·m-2·s-1，砂岩波阻抗大于9 kg·m-2·s-1，通过波阻抗可区分砂泥岩。

根据波阻抗反演结果可知：八道湾组顶部车排7井产油段附近发育3套砂体，分别为位于工区北部的车排7—拐9井砂体、中部的车排701—车369井砂体和南部的车502—车5027井砂体。砂体由西向东(或东南)方向展布特征较为清晰，物源来自区域西部。波阻抗反演地层切片与地震相、地震振幅和频率地层切片反映的砂体分布特征基本吻合(图4、5)。结合连井剖面中八道湾组顶部油气产层分布状况可知，车排7—拐9井所在砂体和车502—车5027井所在砂体是最有利储层。

图4 J1b4+5段顶部产油水段地层切片

依据地震相、地震振幅和频率地层切片特征，结合单井相、连井相剖面及车排7井区八道湾组构造特征，绘制出了车排7井区八道湾组段顶部沉积相平面展布图(图6)。如图6所示，由西向东方向，八道湾组顶部主要发育扇三角洲前缘水下分流河道、水下分流河道间和滨浅湖沉积。由西向东方向随着水体深度的增加，砂体分布逐渐减少。

4 砂体分布新认识及其应用建议

通过对比前期该区储层砂体分布预测可知，砂体展布范围和分布形态上均有较大的差距。同时，中部的车排701—车369井所在的砂体前期并没有被预测出来，而连井剖面上可以看出，该砂体是存在的(图2)。综合连井剖面、地震相、地震振幅和频率地层切片、波阻抗反演地层切片所反映的砂体分布特征，该文预测的八道湾组顶部砂体分布规律更加合理，符合实际地质规律。