長嶺氣田登婁庫組沉積相研究

魏鐵軍　阮寶濤　郭建林　閆海軍　李忠誠

文章編號：1006-6535(2009)02-0021-02

摘要：為了明確長嶺氣田沉積相對儲層的控制作用，指導氣田高效開發，通過對沉積背景、巖心描述、粒度分析等資料綜合研究，確定了長嶺氣田登婁庫組儲層為淺湖背景三角洲平原相沉積，主要發育于分支河道、河道間、決口扇和天然堤等4種微相類型。結合測井、巖心分析等研究，確定了各微相特征及分布規律，明確了沉積微相對有效儲層的控制作用，其中，分支河道為有效儲層發育的主要微相類型，決口扇和天然堤次之，河道間微相則不發育有效儲層。

關鍵詞：登婁庫組；沉積微相；三角洲平原；儲層；長嶺氣田

中圖分類號：TE121.3

文獻標識碼：A

前 言

長嶺斷陷為松遼盆地南部面積最大、油氣資源最豐富的斷陷^[1，2]。長嶺氣田位于其中央凸起帶東南部。登婁庫組氣藏為低孔、低滲致密砂巖氣藏，儲層沉積時期對應盆地斷坳轉換時期，地層厚度變化較大，儲層埋深3 300～3 700 m，完鉆井通過大型壓裂最高可獲得10×10⁴m³/d的高產氣流。通過對儲層沉積相研究，確定目的層沉積相類型、微相分布規律及沉積微相對有效儲層的控制作用，對氣田高效開發具有一定的指導意義。

1 氣藏概況

長嶺氣田自下而上主要發育上侏羅統火石嶺組，下白堊統沙河子組、營城組、登婁庫組及泉頭組一段、二段?；鹗瘞X組、沙河子組、營城組沉積于斷陷發育期，火山活動強烈，形成大面積火山巖。登婁庫組沉積于盆地斷坳轉換期，盆地水體變淺，廣泛發育淺水湖泊環境下的三角洲沉積體系^[3，4]。根據成像測井解釋以及沉積背景可以確定沉積物源主要來自盆地南部^[5]，登婁庫組沉積中晚期，湖盆水體進一步變淺，以三角洲平原沉積為主，儲層巖性以粉細砂巖為主，地層平均厚度為100～300 m，可分為2段8個砂層組。登婁庫組沉積前地表高差較大，導致6～8砂層組砂巖組在構造高部位向上超覆缺失，使登婁庫組整體上厚度變化較大，但1～5砂層組厚度穩定。根據測井解釋、試氣及巖心分析化驗資料進行儲量評價認為，3、4砂層組儲集物性及砂體連通性、連續性較好，其天然氣儲量約占登婁庫組的90%。

2 沉積相標志

2.1 顏色標志

根據取心井的巖心觀察，登婁庫組泥巖普遍為暗色，以灰色、灰黑色泥巖為主，常見泥炭與生物擾動痕跡，常夾薄層粉砂巖，為典型三角洲平原上分流河道間沼澤沉積^[6，7]。砂巖以灰白粉細砂巖為主，沉積韻律清晰，多見炭質。

2.2 巖石學標志

薄片分析表明，登婁庫組砂巖成分類型比較單一，成分成熟度較低，石英含量一般為35%～40%，長石含量一般為20%～30%，巖屑含量一般為30%～40%(部分井段高達45%，巖屑成分以火山巖為主)。顆粒分選性為中等—較好，磨圓度一般為次圓狀，結構成熟度中等。

2.3 粒度標志

沉積物粒度結構和粒級特征受沉積時水動力條件和搬運距離控制，可以反映原始沉積狀況，是定量判別沉積微相的重要相標志。粒度分析表明，研究區登婁庫組巖性以粉細砂巖為主，平均含量為88.64%，顆粒分選中等，粒徑一般為0.05～0.25 mm；泥巖次之，平均含量為11.23%；含少量中砂巖。

登婁庫組砂巖粒度概率曲線均為兩段式，懸浮總體發育，含量為30%～40%，曲線斜率小于30°；跳躍組分含量為60%～70%，曲線斜率大于60°；滾動總體不發育；懸浮總體與跳躍總體交叉點在0.125 mm處。粒度累積概率曲線反映了水道搬運沉積典型特征^[8]。

2.4 沉積構造標志

沉積構造是沉積水動力條件的直接反映，具有良好指相性。長嶺氣田長深1井區(為目前投入開發井區)登婁庫組取心井段發育水平層理、板狀交錯層理、平行層理、槽狀交錯層理及流水沙紋層理等多種三角洲平原亞相典型沉積構造，河道底部沖刷面特征明顯，反映水流沖刷搬運沉積物特征。

2.5 剖面結構特征

剖面結構特征不僅能夠反映巖性變化，也能夠指示沉積環境。長嶺氣田取心井剖面結構最常見“沖刷面泥礫—中細砂巖—細砂巖—粉細砂巖—粉砂巖—泥巖”的正韻律結構，反映湖平面持續上升、湖岸線不斷后退的正旋回沉積序列。

2.6 沉積相識別

根據各種沉積相標志，結合區域沉積背景，綜合錄井、測井、巖心等多種資料分析認為，長嶺氣田登婁庫組為淺湖背景下的三角洲沉積體系沉積產物，為三角洲平原亞相。

3 沉積微相研究

3.1 沉積微相特征

根據取心井觀察分析，結合單井沉積微相分析，長嶺氣田登婁庫組主要發育分支河道、分支河道間、天然堤、決口扇等4種沉積微相類型。

3.1.1 分支河道

分支河道沉積巖性偏細，分選磨圓較好，巖性以細砂巖為主，上部為粉砂巖；沉積構造以槽狀交錯層理、塊狀層理、板狀層理、平行層理為主，上部發育沙紋層理，底部發育沖刷面；單砂體厚度一般為2～4 m，最大可達5～6 m，復合砂體厚度一般為6～15 m；自然電位曲線以鐘形和箱形為主，部分層段發育齒化現象；具有正韻律特征，但多期河道疊加時韻律不明顯。

3.1.2 天然堤

天然堤位于分支河道兩側河岸，為洪水作用產物，隨洪水每次上漲，天然堤不斷加高。天然堤高度范圍與分支河道規模成正比，其最大高度一般可代表分支河道最高水位。天然堤微相沉積巖性通常以粉砂巖、泥質粉砂巖為主或與粉砂質泥巖互層。天然堤微相自然電位曲線形態常呈中—低幅正齒形或指形與正齒形的組合，沉積厚度一般小于5 m。

3.1.3 決口扇

決口扇為洪水越岸并沖決天然堤在分支河道間形成扇形堆積體的沉積，沉積巖性一般為細砂巖、粉砂巖，底面常發育沖刷痕跡。決口扇微相在研究區發育較少，沉積韻律一般為反韻律，自然電位曲線呈低幅漏斗形，厚度平均為5 m。

3.1.4 分支河道間

登婁庫組分支河道間微相沉積巖性以暗色泥巖、粉砂質泥巖夾薄層粉砂巖為主，可見水平層理、凸鏡狀層理。自然電位曲線形態呈低幅齒化或近平直基線。

3.2 沉積微相分布

通過對單井相分析統計，登婁庫組4種沉積微相中以分支河道最為發育，按各微相厚度統計占總厚度的56%；其次為分支河道間微相，占28%；決口扇和天然堤微相發育較少，分別占7%和9%。

縱向上，5、6砂組砂巖組以分支河道間微相最為發育。分支河道微相主要發育在3、4砂巖組，比例達60%以上：4砂巖組沉積期，水體開始變淺，水動力條件加強，三角洲分支河道規模增大，分布區域增加，同時，由于河道改造較為明顯，河道間沉積規模較??；3砂巖組沉積期分支河道沉積規模與4砂巖組沉積期相當，水流控制范圍較大，沉積微相類型以分支河道和河道間為主。

3.3 沉積微相對有效儲層的控制作用

不同沉積微相水動力條件差別較大，沉積碎屑成分、結構、粒度、分選、單層厚度等的不同導致儲層原始儲集條件不同，同時，后期成巖作用也對儲層儲集條件具有明顯的控制作用。統計表明，長嶺氣田登婁庫組儲層物性與沉積微相間存在明顯相關，不同的沉積微相砂體儲集物性明顯不同，三角洲平原分支河道砂體儲集物性明顯好于其他微相砂體(表1)。因此，分支河道砂體孔隙度、滲透率值均較高，為主要有效儲層微相單元；決口扇和天然堤儲層物性較差，目前基本為開發不可動用儲層；分支河道間物性差，不發育有效儲層。

4 結 論

(1) 長嶺氣田登婁庫組地層主要為淺湖環境下的三角洲沉積體系，亞相類型屬于三角洲平原亞相，主要發育分支河道、決口扇、天然堤和分支河道間4種沉積微相。

(2) 沉積微相是長嶺氣田登婁庫組有效砂體分布的主要控制因素之一，有效儲層主要分布于三角洲平原分支河道微相砂體，其儲集物性明顯好于其他微相沉積砂體。

參考文獻：

[1] 俞凱，侯洪斌，郭念發，等.松遼盆地南部斷陷層系石油天然氣地質[M].北京：石油工業出版社，2002：257～306.

[2] 曹躍，邵貴增.松遼盆地南部火成巖分布預測及成藏條件淺析[J].特種油氣藏，2003，10(1)：90～94.

[3] 沈安江，康偉力，王艷清，等.松遼盆地南部白堊紀層序地層與巖性地層油氣勘探[M].北京：石油工業出版社，2006：9～51.

[4] 付廣，康德江.松遼盆地北部深層含氣系統演化及對天然氣成藏與分布的控制作用[J].油氣地質與采收率，2006，13(2)：30～34.

[5] 張占松，張超謨.測井資料沉積相分析在砂礫巖體中的應用[J].石油天然氣學報，2007，29(4)：91～93.

[6] 姜在興.沉積學[M].北京：石油工業出版社，2003：375～392.

[7] 賈愛林，肖敬修.油藏評價階段建立地質模型的技術與方法[M].北京：石油工業出版社，2002：45～57.

[8] 王國光，王艷忠，操應長，等.臨邑洼陷南斜坡沙河街組三角洲沉積微相粒度概率累積曲線組合特征[J]. 油氣地質與采收率，2006，13(6)：30～32.

編輯 董志剛