测井相在沉积相研究中的应用——以长岭凹陷大情字井油田黑46区青山口组为例

胡望水 卫小龙 丛 岩 唐小玲 明凯曼

(长江大学地球科学学院，湖北荆州 434023)

在石油钻井取心量少的情况下，利用各种测井曲线并结合岩心分析沉积环境，追踪沉积相的纵向和横向变化，推测砂体的迁移和演化规律，对油田勘探和开发给出建议。尤其是当油田进入高含水期后，利用测井曲线对储层地质进行精细刻画，寻找剩余油的分布，制定对应的调整方案，提高采收率，保证油田的高产、稳产［1］。在系统观察大情字井油田黑75、情3－3井2口井的岩芯观察取心井的岩心后，结合测井资料全面分析青山口组沉积微相特征，并建立相应的沉积相模式和测井相模式。

1 地质背景

大情字井油田位于吉林省乾安县大情字井乡，北距乾安县城约30 km，南距长岭县城约70 km，区域构造位于松辽盆地南部中央坳陷区长岭凹陷中部。研究区位于大情字井油田的西部，区块面积为16.16 km2。

2 测井相的原理及测井曲线特征

利用测井曲线形态进行沉积相分析称为测井相分析，亦称电相(Electrofacies)。电相的概念是O.Serra首先提出的。测井相分析是利用各种测井响应识别储层微相。不同的水动力条件造成了不同环境下的沉积层序在粒度、分选、泥岩含量等方面的特征，因而具有不同的测井曲线形态。D.R.Alen最初将自然电位曲线与电阻率曲线组合在一起，提出了5种测井曲线形态的沉积环境基本类型，分别为顶部或底部渐变形、顶部或底部突变形、振荡型、互层组合型和块状组合型。

3 青山口组沉积微相的测井相模式

根据大情字井油田的构造和所处地理位置，通过对黑75、情3－3井2口井的岩芯观察，结合前人的研究成果，认为研究区目的层为三角洲相，发育三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲3种亚相以及分流河道、边滩(点坝)、决口扇、天然堤、废弃河道、河漫沉积、水下分流河道、河口坝、河道溢岸砂体、远砂坝、前缘席状砂、分流间湾、前三角洲泥和浊积体共14个微相。研究区各微相沉积及电性特征如下:

(1)分流河道微相。分流河道微相是研究区三角洲平原亚相中主要的储集相带。砂层较厚，一般为3～6 m，有的可达10 m。测井曲线表现为:自然电位曲线特征一般为箱形、齿化箱形及钟形［3］。深侧向电阻率一般为5～15 Ω·m，浅侧向电阻率一般为2 ～12 Ω·m，伽玛曲线数值为 70.5 ～82.9(API)，自然电位曲线值为－46.5～20 mV。

(2)边滩微相。边滩微相带自然电位曲线形态特征与分流河道基本相同，只是其曲线幅度较低，呈箱形、齿化箱形或钟形。深侧向电阻率一般为6～18.6 Ω·m，浅侧向电阻率一般为 5 ～18.2 Ω·m，伽玛曲线数值为75.8～92.6(API)，自然电位曲线值为 －6.5 ～32.6 mV。

(3)天然堤微相。研究区内天然堤不很发育，其自然电位曲线为锯齿状，曲线幅度下部较大，研究区天然堤砂体为干层，是非渗透性储层。

(4)决口扇微相。决口扇微相沉积物主要为灰色细砂岩、粉砂岩泥质粉砂岩，砂层厚度一般为2～5 m。测井曲线表现为:自然电位曲线幅度多表现为中等至高，中部呈外凸的锯齿形，表明该地层均值性较差，沉积时水动力不稳定。深侧向电阻率曲线值一般为4～15.6 Ω·m，浅侧向电阻率曲线值一般为3～17.2 Ω·m，伽玛曲线数值为 75.8 ～92.6(API)，自然电位曲线值为 －6.5 ～32.6 mV。

(5)河漫滩微相。河漫滩微相泥岩多砂岩少，其自然电位曲线靠近基线，低幅起伏，自然伽玛曲线表现为高值，与分流河道或点砂坝微相自然电位曲线相比，其曲线起伏明显偏低且平缓。深侧向电阻率曲线值一般为3～10.6 Ω·m，浅侧向电阻率曲线值一般为2～10.2 Ω·m，伽玛曲线数值为76.9～192.6(API)，自然电位曲线值为6 ～34.6 mV。

(6)废弃河道微相。废弃河道微相自然电位曲线上部靠近基线，低幅起伏，自然伽玛曲线表现为高值，与分流河道或点砂坝微相自然电位曲线相比，其曲线起伏明显偏低且平缓，下部曲线特征与分流河道、点砂坝曲线相似。深侧向电阻率曲线值一般为6.6 ～18.2 Ω·m，浅侧向电阻率曲线值一般为 5.2～16.2 Ω·m，伽玛曲线数值为 52 ～126(API)，自然电位曲线值为1～28.6 mV。

(7)水下分流河道微相。水下分流河道微相自然电位曲线多为钟形，箱形及箱形—钟形，深侧向电阻率曲线值一般为34.3～54.5 Ω·m，浅侧向电阻率曲线值一般为34.3～48 Ω·m，伽玛曲线数值为85.5 ～92.6(API)，自然电位曲线值为 －13.5 ～1.3 mV。

(8)河口坝微相。河口坝微相自然电位曲线多为漏斗形和复合形，深侧向电阻率曲线值一般为24.3 ～ 38.6 Ω·m，浅侧向电阻率曲线值一般为23.6～36.9 Ω·m，伽玛曲线数值为92.6～ 108(API)，自然电位曲线值为 －8.3 ～5.6 mV。

(9)水下溢岸砂体。水下溢岸砂体溢岸沉积粒序上常为反粒序或复合粒序，发育平行层理、波状层理。电测曲线为漏斗形、指形等，测井曲线齿化严重，反映了河道溢岸和非溢岸沉积作用相互进行的特点。

(10)远砂坝微相。远砂坝微相在测井曲线上与河口坝的区别是:远砂坝较薄，自然伽玛值较大，呈漏斗型，中—薄层，该沉积微相泥质含量相对较高。自然电位曲线多为漏斗形和复合形，深侧向电阻率曲线值一般为23.8～88.6 Ω·m，浅侧向电阻率曲线值一般为18.5～78.2 Ω·m，伽玛曲线数值为75.8 ～102.6(API)，自然电位曲线值为 －20.5 ～8.6 mV。

(11)席状砂微相。席状砂微相主要是受波浪搬运再沉积作用的控制。其特点是自然电位曲线为指状和齿状，深侧向电阻率曲线值一般为21.5～61.1 Ω·m，浅侧向电阻率曲线值一般为20.2 ～59.1 Ω·m，伽玛曲线数值为 76.8 ～102.6(API)，自然电位曲线值为 －32.4 ～30.6 mV。

(12)分支间湾微相。分支间湾微相岩性以泥岩为主，厚度变化较大，通常为1～10 m;自然伽玛曲线为高值，曲线为踞齿状，深侧向电阻率曲线值一般为5～16.6 Ω·m，浅侧向电阻率曲线值一般为4～14.5 Ω·m，伽玛曲线数值为 96.5 ～ 168.5(API)，自然电位曲线值为 －6.5 ～8.9 mV。

(13)前扇三角洲泥、浅湖泥。前扇三角洲泥、浅湖泥测井曲线表现为高自然电位和低电阻率。

(14)浊积体。浊积体曲线呈钟状或指状，发育在河口坝前方或前三角洲泥岩中。青一段地层中浊积体较发育，呈孤立状或与河口坝相连。浊积体分2类，一类是由河口坝前方滑塌作用形成的，分布于河口坝前缘，称为滑塌浊积体;另一类浊积体是碎屑物，呈悬浮状沉积在前三角洲泥岩中，称之为悬浮浊积体。

4 沉积体系过程的研究

通过测井相所反馈沉积微相的分布确定沉积微相后，可将青山口组沉积体系分为3个部分:

(1)青山口组一段沉积期。青山口组一段沉积期与泉头组四段相比，物源方向具有良好的继承性，主要来自研究区南部、西南部。这时研究区均为水下环境，即三角洲前缘亚相和前三角洲亚相，主要沉积微相有水下分流河道、河口砂坝、水下分流河道溢岸沉积、席状砂、远砂坝及分流间湾微相［4］。另外还发育少量浊积砂体，砂体面积较广。

(2)青山口组二段沉积期。青山口组二段沉积期研究区主要发育三角洲前缘沉积，与一段相比，沉积微相展布继承性良好，物源方向主要来自研究区西南方向，主要沉积微相有水下分流河道、河口砂坝、水下分流河道溢岸沉积、席状砂、远砂坝及分流间湾微相［5］。另外还发育少量浊积砂体。

(3)青山口组三段沉积期。青山口组三段沉积期研究区主要发育三角洲平原亚相和三角洲前缘亚相。在青三段早期主要是西南角发育面积不大的三角洲平原亚相。往上三角洲平原面积逐渐增大，三角洲前缘亚相面积逐渐减小。最后发育的只有东北角有较小面积的三角洲前缘亚相，其余地区为三角洲平原亚相。

5 结论

虽然取芯井数量较少，但测井信息每井都有，利用测井曲线形态可以有效地反馈上述成因标志在纵、横方向上的变化，为识别沉积相提供有价值的资料，并成为一种有效识别沉积相的途径。利用测井相所反馈的沉积微相的划分以及综合研究区三角洲发育的地质背景、沉积特征，建立了三角洲的沉积模式，其主要特征为:

(1)黑46区物源主要来自西南部的铁法丘陵及古大兴安岭凸起，地形坡降较缓。沉积物沿曲流河入湖，形成正常三角洲。

(2)黑46区青一段、青二段主要为三角洲前缘、前三角洲及湖相沉积体，青三段下部主要发育三角洲前缘亚相，中上部发育以三角洲平原为主。

(3)三角洲前缘近端以水下分流河道为主，远端以席状砂、远砂坝沉积为主。

(4)在剖面上，自下而上沉积物分别为半深湖、浅湖、前三角洲泥、三角洲前缘砂岩体及三角洲平原沉积体;随着时间推移，三角洲泥岩、三角洲前缘砂岩体及三角洲平原呈彼此交错叠覆的组合关系。

［1］张兴金，杨清彦，马世忠.朝阳沟油田扶余油层曲流河沉积微相及测井相研究［J］.大庆石油学院学报，1994，18(1):17-21.

［2］周远田.测井相分析简介［J］.地质科技情报，1992，11(2):89-93.

［3］王安辉，赵全军.大情字井油田南部青三段沉积微相及其含油性研究［J］.石油天然气学报，2010，32(6):41-45.

［4］张大伟，贾庆素.大情字井地区青一段沉积微相分布特征［J］.断块油气田，2006，13(6):1-4.

［5］张玉，王雅春，关晓强，等.大情字井地区青山口组二段IV砂组和V砂组沉积微相研究［J］.石油物探，2010，49(1):68-71.