高精度層序地層格架下的儲層精細對比研究高精度層序地層格架在扇三角洲體系儲層精細對比中的應(yīng)用以泌陽凹陷趙凹油田為例

高精度層序地層格架下的儲層精細對比研究高精度層序地層格架在扇三角洲體系儲層精細對比中的應(yīng)用以泌陽凹陷趙凹油田為例

扇三角洲最初是由holmes設(shè)計的。1趙凹油田沉積體系泌陽凹陷位于河南省南部唐河縣與泌陽縣之間,是一個中、新生代富含油氣的小型斷陷盆地,面積約為1000km趙凹油田位于泌陽凹陷南部陡坡帶前姚莊鼻狀構(gòu)造中,古近系的層序構(gòu)成樣式明顯受斷裂控制,具陡坡帶層序樣式。沉積體系類型以近源、多源,粗碎屑扇三角洲為特點。這些近源扇三角洲砂體構(gòu)成了該油田的主要儲層。2層序內(nèi)部準層序發(fā)育利用地質(zhì)、地球物理等資料,并結(jié)合區(qū)域資料建立了趙凹油田重點油氣儲集層段核桃園組三段的層序地層格架,共識別出7個三級層序、21個準層序組和104個準層序。與油田開發(fā)地層單元對比發(fā)現(xiàn),層序S1相當于Ⅰ油組,層序S2相當于Ⅱ、Ⅲ油組,層序S3相當于Ⅳ油組,層序S4相當于Ⅴ、Ⅵ油組,層序S5、S6、S7分別相當于Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ油組(圖1)。研究表明,泌陽凹陷盆緣斷層的活動(產(chǎn)生的新增可容納空間)、物源體系與沉積物的供給(受入湖河流流域面積、母巖性質(zhì)控制)及氣候的周期性變化共同控制了趙凹油田核桃園組三段沉積層序的發(fā)育。研究區(qū)核三段的層序發(fā)育具有如下特點。(1)盆緣斷裂控制了層序樣式及其內(nèi)部構(gòu)成,即陡坡帶層序樣式。根據(jù)地震反射及測井響應(yīng)特征,可將層序內(nèi)部劃分為低水位體系域、湖擴張體系域和高水位體系域3個體系域。南部盆緣斷層的下降盤既是研究區(qū)的沉降中心,也是粗碎屑沉積最發(fā)育的部位,盡管這些粗碎屑扇三角洲整體呈雜亂反射,但3個體系域的地震反射差異依然可以區(qū)分。在北部邊界斷層的下降盤上,層序邊界多為超覆不整合,因此部分層序不發(fā)育低水位體系域沉積,僅發(fā)育湖擴張體系域和高水位體系域沉積。湖擴張體系域在地震剖面上沿地層上傾方向總體表現(xiàn)為上超反射特征,向凹陷中心表現(xiàn)為退覆下超反射特征,鉆井資料顯示垂向上呈現(xiàn)出明顯的退積特點,發(fā)育退積準層序組。高水位體系域總體上以進積式準層序組為特征,在其頂部加積式的準層序疊置也較常見,在地震剖面上,向凹陷中心表現(xiàn)為明顯的前積下超反射特征。(2)三級層序內(nèi)部準層序的測井曲線形態(tài)自下而上逐漸由以指狀或倒圣誕樹形為主過渡到以箱形為主(圖2),總體顯示進積式準層序組的疊置樣式,反映了以扇三角洲沉積為主的沉積過程。從箱形曲線段測井響應(yīng)在各三級層序內(nèi)部所占比例看,自下而上所占比例逐漸增大,而齒化程度則逐漸降低,顯示了沉積物組成逐漸過渡到以辮狀水道沉積為主,總體顯示了水深逐漸變淺的趨勢。從各層序內(nèi)部準層序的沉積厚度看,自下而上沉積厚度呈增大的趨勢,表明由于盆緣斷層活動的逐漸增強,可容納空間變化速率的減緩,導(dǎo)致在高頻沉積旋回周期內(nèi),沉積物供給對層序構(gòu)成樣式的控制作用逐漸增強。(3)研究區(qū)扇三角洲的物源主要來自南部的平氏和栗園。其中平氏物源具有充足的物源供給,形成了較大規(guī)模的扇三角洲垛體,趙凹區(qū)和安棚區(qū)扇三角洲的物源大多來自于平氏物源;栗園物源的供給不充分,因此形成較小的扇三角洲垛體。(4)不整合及與之可以對比的整合所界定的三級層序內(nèi)部以發(fā)育向上變粗的準層序為主,這些準層序的疊置分別形成進積式準層序組、加積式準層序組和退積式準層序組。從已有的鉆井資料看,每個準層序組下部都以發(fā)育扇三角洲前緣沉積為主,但厚度不等,由盆地邊緣向盆地內(nèi)部扇三角洲前緣沉積所占比例逐漸增大,且進積式準層序組底部往往發(fā)育厚度較大的、相對穩(wěn)定的泥巖沉積,這些穩(wěn)定的泥巖層可以作為層序格架內(nèi)部儲層對比的重要標志層。3扇三角洲樣品巖扇三角洲砂體是研究區(qū)內(nèi)主要骨架砂體,由扇三角洲平原、扇三角洲前緣和前扇三角洲組成。對鉆井巖芯觀察以及對測井曲線等資料的綜合分析表明,研究區(qū)扇三角洲體系內(nèi)部構(gòu)成具有以下特點。(1)扇三角洲平原主要由辮狀水道沉積砂巖和水道間細粒沉積物組成。辮狀水道沉積以塊狀含礫粗砂巖、粗砂巖為主,底部常為含礫砂巖,粒度向上明顯變細,具有正粒序特點。其測井曲線(圖3)多為帶小鋸齒的高幅箱形,曲線光滑或微齒化,個別自然伽馬曲線形態(tài)呈鐘形。底部常具沖刷界面,辮狀水道沉積砂巖中夾泥質(zhì)條帶。交錯層理不發(fā)育,反映其為較快速的沉積環(huán)境,偶見遞變層理。(2)扇三角洲前緣主要由水下水道、河口壩、席狀砂和水下泥石流沉積組成。河口壩砂體以中細砂為主,具有向上變粗的反粒序特點,發(fā)育小型交錯層理、波紋狀交錯層理、脈狀層理或變形層理。河口壩砂體的自然伽馬曲線形態(tài)表現(xiàn)為漏斗型,反映其砂體具有向上變粗的反韻律序列。偶見炭化樹桿。水下水道的自然伽馬曲線形態(tài)表現(xiàn)為具較高幅度的鐘形,個別也呈箱形,相鄰相中泥巖增多,齒化現(xiàn)象中等。席狀砂的自然伽馬曲線呈齒狀、指狀,幅度不大。扇三角洲前緣中變形層理非常發(fā)育。(3)扇三角洲發(fā)育大量泥石流沉積,普遍為雜基支撐的礫巖和不等粒含礫砂巖,分選、磨圓極差,常含大量棱角狀的內(nèi)碎屑泥礫,發(fā)育變形層理。泥石流沉積多發(fā)育于扇三角洲前緣。在扇三角洲前緣沉積中常見由牽引流形成的扇三角洲前緣沉積與重力流形成的水下泥石流沉積互層。4扇三角洲砂體由于研究區(qū)扇三角洲體系具有相變快、相帶窄、多物源等特點,因此扇三角洲砂體儲層的精細對比要遵循兩個原則。①建立可進行全區(qū)對比的等時地層格架。三級層序格架是用于全盆地等時對比的框架在對趙凹油田扇三角洲砂體儲層的精細對(圖4)比中發(fā)現(xiàn)其存在如下特點:①扇三角洲砂體的發(fā)育首先受控于沉積體系域,湖擴張體系域在扇三角洲前緣砂體中較發(fā)育,其中河口壩和水下水道砂體最發(fā)育;高水位體系域中以辮狀水道砂體最發(fā)育,在自然伽馬和自然電位曲線上多為箱形曲線;②泥石流沉積主要發(fā)育于湖擴張體系域,且變形層理也主要發(fā)育于湖擴張體系域;③扇三角洲砂體的巖性、厚度及其分布明顯受點物源的控制,在不同的物源砂體疊置區(qū),可以根據(jù)主物源方向、砂體展布形態(tài)及巖性對不同物源的單砂層進行對比。綜上所述,趙凹油田核桃園組三段發(fā)育了受盆緣斷層控制的陡坡層序樣式,扇三角洲沉積構(gòu)成了研究區(qū)的主體。扇三角洲砂體的發(fā)育主要受盆緣斷層活動、物源體系沉積物供給及氣候的周期性變化影響。研究區(qū)扇三角洲的物源主要來自于南部的平氏和栗園。其中平氏物源形成較大