河流相砂體精細描述在西湖凹陷某氣田的應用

張錫楠，程超，鞠顥，黃啟彰

(中海石油(中國)有限公司上海分公司，上海 200335)

0 引言

西湖凹陷某氣田主力層主要發育河道類砂體，在區域油氣儲量和產量中占據重要地位。但由于河道類儲層側向擺動較強，內部分流河道多期疊置，砂體橫向變化快，并且由于海上探井少、取心少，井網分布不規則，使得油氣田開發過程中儲層精細研究程度受到嚴重制約，無法對生產進行有效的指導。近年來，由于地震資料品質的提升及地震沉積學的發展[1-4]，這種鉆井資料少、井網不完善的區塊往往基于精細巖心觀察，并借助于高精度三維地震資料精細解釋，結合地震屬性提取來揭示研究區沉積微相類型和砂體分布規律。海上油氣田勘探開發技術的不斷提升，尤其是水平井鉆井技術的提升，對于海上油氣田有效判斷砂體走向、精細刻畫儲層有重要意義。本文針對該氣田河道類砂體儲層難以預測的難題[5-9]，通過巖心觀察描述，水平井實鉆分析，結合地層切片技術和屬性提取技術等地震沉積學方法進行綜合研究，確定研究區花港組沉積演化規律、沉積微相類型及河道砂體發育分布，有效彌補了區域內鉆井資料較少的問題，為確定該區域開發井生產動態特征提供依據。

1 研究區概況

研究區位于東海陸架盆地西湖凹陷中央反轉構造帶南部，為一完整的大背斜構造，東、西次凹多向供烴，供油氣條件好(圖1)。該氣田生產主力層為花港組，按照“旋回對比、分級控制”的對比方法，將花港組劃分出H1—H8共8個砂層組，其中H6層為主要含氣層段。目前該氣田已有鉆探井1口(T井)、開發井4口(B1H，B2H，B3，B4)，其中水平井2口(B1H，B2H)，4口井均鉆遇并生產含氣層H6層，但H6層北部儲層物性較探井處變差，孔隙度為12.2%，滲透率為8.7×10-3μm2，故開發效果不理想。因此，如何進行儲層預測是規避風險、尋求油氣潛力的關鍵。

圖1 研究區構造位置與井位分布Fig.1 Structural location of the study area and the wellslocation

2 層序識別與劃分

2.1 巖心層序界面識別

根據取心觀察，研究區花港組下段以灰白色中粗砂巖為主，夾少量泥巖，花港組上段為雜色泥巖與灰白色細砂巖、粉砂巖互層?；ǜ劢M縱向上具有多套向上變細的正旋回沉積，可明顯識別出層序界面，這些界面為典型的巖性突變面，層序界面以下為灰色粉砂質泥巖，顏色深質純，反映水體較深，層序界面向上顏色變淺，可見砂巖中的平行層理、泥質條帶及沖刷面(圖2)?？傮w上花港組表現為一套三角洲、湖泊和曲流河沉積特征[10-11]，在花港組下段(簡稱“花下段”)沉積期達到最淺，向上沉積水體逐漸變深。

圖2 花港組H4和H5層巖心層序界面與旋回特征Fig.2 Lithological sequence boundaries and cyclic characteristics of the H4～H5 layer in Huagang Formation

2.2 測井層序界面識別

研究區GR值反映氣候變化的規律性，可作為小層對比劃分依據[12-13]?；ǜ劢M自下而上為一套水進沉積，發生過2次幕式抬升，形成SQ1(花下段)和SQ2(花港組上段，簡稱“花上段”)2個三級層序，區域上以基準面上升沉積為主(圖3)。

圖3 花港組測井層序界面與旋回識別標志Fig.3 Well-log sequence boundaries and cyclic indicators of Huagang Formation

2.3 地震層序界面識別

除了地質分層方法外，還結合了地震反射層位建立研究區等時地層格架。地震反射響應可以認為“地震相是地質體在地震剖面上響應的總和”[14-15]。本文基于疊前深度偏移地震資料，對有聲波資料的T井和B4井進行了合成記錄標定，合成記錄與井旁地震道吻合較好，表明標定結果可靠。其中研究區H6儲層表現為中—強振幅、弱連續或不連續的波谷反射特征，河道中心振幅相對較強，而河道間的泥巖段振幅較弱甚至相變為波峰，河道砂體在地震反射的外部形態則具有一定的 “頂平底凸”的透鏡狀特征(圖4)。將砂組劃分結果標定在地震剖面上檢驗其等時性，一般認為穩定的地震反射同相軸是等時的，最終建立井-震統一的井間砂組劃分與對比方案(圖5)。

圖5 研究區高分辨率層序地層劃分Fig.5 Division of high-resolution sequence stratigraphy in the study area

圖4 研究區典型地震相特征(常規振幅屬性)Fig.4 Characteristics of typical seismic facies in the study area(conventional amplitude attribute)

3 河道砂體的識別與描述

研究區花港組H5、H6層主要以河流相-三角洲相沉積為主，儲層以河道砂為主。根據前文地震沉積學地層切片成果，結合井點實際鉆探資料，實鉆揭示H6層橫向變化快，縱向泥質類夾層發育，其中T井鉆遇4套砂體，中間夾層厚度1～2 m，向北逐漸合并為一套(圖6)。從圖上可以看出，從南向北砂厚逐漸增大，砂厚范圍4.7～35.9 m。

H6層測井曲線多為底部突變薄層箱型及鐘型，表明沉積時期河道頻繁改道，切、疊現象嚴重?；诰c砂巖發育情況分析，T井和B1井砂巖厚度較大，表明早期河道以下切為主，晚期各井點砂巖欠發育，以薄層鐘型砂巖為主，表明該時期河道較寬廣，井點沉積時期處于河道邊部或主河道外緣。

圖6 研究區H6層砂體連井剖面Fig.6 Profile of connected wells of the sandbody in H6 layer

4 地震沉積學研究

地震沉積學研究指通過井震結合，應用地震資料的平面優勢獲取地質體在等時沉積界面上的地震響應特征，并對沉積體系開展研究的一種方法。

4.1 等時層面的選取

研究區花港組為一個完整的長期旋回層序，地震剖面上層序頂、底界面及最大湖泛面地震同相軸連續性較好，在地震剖面上表現為較平緩的連續的、強振幅反射同相軸，較易追蹤解釋。通過H4層穩定的頂界面和H7層穩定同相軸等2個等時界面作為地層格架，以等分為原則，得到40個沿層切片，所采用的采樣間隔能反映縱向細微變化和地貌演化細節。

4.2 地層切片的地震沉積學解釋

本文研究在等時地層格架基礎上，完成了研究區花港組H5層和H6層共計40多張地層切片的提取，優選其中的3張地質形態較為清晰的平面屬性圖進行平面相解剖。根據地層切片可以看出，研究區內主要切片表現為紅色和黑色，其中紅色代表正振幅，黑色代表負振幅。主力層H6由于含氣，導致速度、密度降低，為低阻抗氣藏，砂巖頂面反射系數表現為負值，相應的地震反射為波谷。對比后認為黑色代表呈條帶狀分布的河道砂沉積，紅色代表河道間的泥質沉積。常規屬性切片地震地貌分析表明，花港組H6層河道地貌特征明顯，從沉積早期到末期河流形態變化較大(圖7)。

(b) 切片28,深度-3 317 m(中期)圖7-1 研究區H6層不同地層切片平面特征(常規振幅屬性)Fig.7-1 Flat characteristics of different stratigraphic slices of H6 layer in the study area (conventional amplitude attribute)

(c) 切片27,深度-3 312 m(晚期)圖7-2 研究區H6層不同地層切片平面特征(常規振幅屬性)Fig.7-2 Flat characteristics of different stratigraphic slices of H6 layer in the study area (conventional amplitude attribute)

H6層提取的平面屬性圖顯示該層呈SN向展布的河道形態，河道寬度1.5～2.3 km，邊界清晰，峰谷轉換差異明顯，南部區域邊界較順直，北部區域彎曲度較大，顯示主河道有來自西北方向的可能(圖7)，結合實際井點分布位置可見，T井、B1井位于強反射波谷內，B3、B2、B4井位于弱反射波谷或波峰內。其中T井、B2井位于早中期南北向復合河道中心部位，砂厚25.0 m，B4、B3、B2H井位于東側晚期發育的SN向復合河道，砂厚4.7～8.8 m，該2條復合河道在B1井處局部交匯，砂厚35.9 m。

利用地震同相軸變化進行追蹤，在常規地震剖面上追蹤出H6層中的4期河道砂體，在地震同相軸上呈透鏡狀(圖8)。結合地震剖面，將研究區西側發育河道定義為河道1，剖面上表現為中強波谷。工區中部近SN向具有下切特征的河道定義為河道2。平面圖中具有一定彎度、近SN向展布的河道定義為河道3。工區東側發育的窄河道定義為河道4。結合等時地層切片結果，認為沉積早期發育河道1和河道2，沉積中期發育河道3，沉積期末發育河道4(圖9)。

(a) Line1520地震同相軸剖面

(b) Line1450過T井地震同相軸剖面圖8-1 H6層地震同相軸剖面特征Fig.8-1 Section characteristics of the seismic event of H6 layer

(c) Line1355地震同相軸剖面圖8-2 H6層地震同相軸剖面特征Fig.8-2 Section characteristics of the seismic event of H6 layer

根據砂巖發育規律、測井曲線形態，通過巖心相、測井相及地震相分析，繪制了H6層沉積相平面分布圖(圖9)。H6為三角洲平原分流河道沉積，物源充足，在廣泛分布的洪泛平原背景下發育4條平面上呈條帶狀分布、近SN向物源河道，在不同沉積時期河道規模有所差別。其中T井、B2H井鉆遇的河道3規模相對較大，河道寬度為1 000～1 200 m，單井實鉆厚度26～36 m，寬厚比為30～36。生產井均位于河道4。B1H井水平段位于河道邊部，故開發效果不佳；B2H井水平段位于河道3，開發效果較好。

圖9 H6層沉積相平面圖Fig.9 Plana graph of the sedimentary facies of H6 layer

5 結論

(1)傳統利用巖心、測井和錄井資料等搭建等時地層格架的方法在井少、井距大的海上油田并不適用，本次研究輔以地震反射特征加以約束和驗證，最終建立研究區等時地層格架。共劃分出花港組2個三級層序和8個砂層組。

(2)本文利用地震沉積學研究湖泊-三角洲沉積環境中的河道沉積效果良好，刻畫出研究區主力層H6層中的4期河道的分布與遷移過程，識別出研究區有利砂體分布范圍，落實了優質儲層的發育規模和位置。