大牛地气田开发有利微相模式研究

赵荣华（中国石化华北油气分公司勘探开发研究院，河南郑州　450006）



大牛地气田开发有利微相模式研究

赵荣华
（中国石化华北油气分公司勘探开发研究院，河南郑州450006）

摘要：本次研究在明确大牛地气田适宜水平井开发有利沉积微相类型的情况下，以辫状河道、障壁砂坝两种有利微相为研究对象，通过对岩性、构造和测井曲线特征的研究，寻找有利沉积微相对应的岩石相和测井相标志，从而建立大牛地气田包括岩石相-测井相-沉积微相及其对应关系的有利微相识别模式，为后期开发有利区优选和井位部署奠定基础。

关键词：大牛地气田；水平井；测井相；有利微相模式

大牛地气田太原组、山西组和下石盒子组具有整体含气、局部富集高产的特点。气田范围内几乎所有储层都含有天然气，但储层非均质性强，其含气性在纵向上和横向上差异很大，勘探开发实践表明辫状河道和障壁砂坝等有利微相带，砂体纵横向分布较稳定，含气性较好，适宜用水平井开发。这些有利沉积微相控制着砂体展布与天然气的富集，因此建立有利微相模式是实现对致密低渗气藏储层精细评价和有利区优选的基础。本次研究在明确大牛地气田不同沉积期有利沉积微相类型的情况下，以几种有利微相为研究对象，通过对测井曲线特征和岩性特征的研究，寻找有利沉积微相对应的岩石相和测井相标志，从而建立大牛地气田包括岩石相-测井相-沉积微相及其对应关系的有利微相识别模式，为后期沉积微相、单砂体空间展布研究奠定基础[1-4]。

表1　大牛地气田有利沉积微相岩性识别标志

1　有利微相岩性特征

二叠系下石盒子盒1段砂体位于下石盒子组底部的砂体，俗称“骆驼脖子砂岩”，为整个盆地和大牛地气田最为重要的砂体之一。主要为中粗粒的岩屑石英砂岩，具有普遍含砾的特点，颜色多为灰白色、灰色；围岩主要为深灰色泥岩、泥质粉砂岩、分选较差的砾岩。从岩心上，辫状河道砂体与围岩极易区分。

石炭系太原组太2段砂体为潮坪沉积的障壁砂坝砂体。主要为中粗粒的石英砂岩，砂岩具有较高的成分成熟度和结构成熟度，颜色多为灰白色；其围岩除泥岩外，还有灰岩、炭质泥岩和煤岩（见表1）。

2　有利微相沉积构造特征

根据钻井岩心观察，研究区太原组、山西组和下石盒子组有利沉积微相对应的沉积构造有冲刷面、粒序层理、板状交错层理、平行层理、楔形层理等，而沙纹层理、水平层理等沉积构造相对不发育。

冲刷面是高流态下产生的一种层面构造。在野外剖面上，冲刷面呈凹凸状展布；因岩心体积小，在岩心上只能看到起状平缓的冲刷面。冲刷面大都出现在河道底部，其上常见大量再沉积的泥砾（见图1～图2）。

图1　大28井2 555.59 m盒1冲刷面

图2　大25井2 712.20 m太2冲刷面

通过岩心观察和分析，总结大牛地气田有利沉积微相与沉积构造发育的对应关系（见表2）。沉积构造的发育情况成为不同沉积微相的主要识别标志。

表2　大牛地气田有利沉积微相沉积构造识别标志

3　有利微相岩相-测井相综合识别

地球物理测井是获取地下地质资料、进行地下地质解释的主要方法之一，在砂体分布研究中结合岩心资料能取得满意结果。尤其在岩心较少的情况下，测井资料更为重要，利用自然伽马测井曲线划分研究砂体分布有明显效果。不同的沉积微相所对应的测井相特征不同，同时不同沉积微相也包含着不同的岩相类型及其组合。根据砂体的岩相、测井曲线形态、沉积微相、沉积构造等因素，可将研究区主要目的层段有利微相综合划分出以下测井相类型（见图3～图5）。

3.1箱形砾岩相

主要由粒状砂岩或砾岩组成，沉积物粒度粗，常见平行层理、板状层理及槽状层理，为细砾岩或砾状砂岩。对应的自然伽马曲线呈箱状，高幅度、顶底突变，主要沉积作用为加积作用（见图3）。此类岩相对应的沉积微相主要是辫状河主河道的河床滞留沉积，在气田下石盒子组盒1段最为发育。

3.2箱形含砾粗粒石英砂岩相

主要由含砾粗粒石英砂岩组成，沉积物粒度粗，发育平行层理、板状层理、楔状层理及槽状层理，以加积作用为主。对应的自然伽马曲线呈箱状，高幅度、顶底突变。此类岩相对应的沉积微相主要是有障壁海岸的障壁砂坝（见图4），于太原组发育。

3.3箱形-钟形含砾粗粒-粗、中粒砂岩相

该类组合沉积物具有向上逐渐变细的特征，常为含砾粗粒砂岩-粗-中砂岩组合，常见平行层理、板状层理及槽状层理等沉积构造组合，主要沉积作用为侧积作用、加积作用。对应的自然伽马曲线呈底部明显高幅度箱形、底部突变，上部渐变。此类岩相在研究区主要发育层位在下石盒子组盒1段，常发育于辫状河道等微相之中（见图5）。

图3　箱形砾岩相岩心－测井－沉积微相模式（大36井，盒1-1）

图4　箱形含砾粗粒石英砂岩相岩心－测井－沉积微相模式（大25井，太2）

图5　箱形-钟形含砾粗粒-粗、中粒砂岩相岩心－测井－沉积微相模式（大23井，盒1-2）

4　识别模式建立

通过对气田有利微相的岩相、测井相和沉积微相研究，总结出了主要目的层段有利微相的几种岩相-测井相-沉积微相组合类型（见表3）。在此基础上建立了盒1段辫状河道、山西组段分流河道和太2段障壁砂坝微相的岩相-测井相-沉积微相识别模版。

4.1盒1辫状河道心滩微相识别模式

下石盒子组盒1段属辫状河沉积环境，储层发育的有利沉积微相有河床滞留、辫状河道的心滩等。河床滞留、心滩沉积形成的主要岩相类型为箱形砾状砂岩相、箱形含砾粗粒岩屑砂岩相；河床滞留、心滩两者的连续沉积则可形成箱状－复合箱型粗、中粒岩屑砂岩相。

表3　大牛地气田盒1段、山西组、太2段测井－岩相－沉积微相类型发育特征表

同时由于在辫状河道的沉积演化过程中，物源供应发生变化，河道的发育和分布极不稳定，使得多期的砂体在垂向上经常发生叠加，横向上连片，砂体与砂体之间多为冲刷面接触，泥质岩夹层少厚度薄，砂体孔隙度、渗透率较好、厚度大，横向上砂体连通性好、延伸远，相应的在辫状河道主河道部位会出现多个“钟形”叠置的叠置心滩微相，成为储集性能最好的微相类型（见图6）。

4.2太原组障壁砂坝微相识别模式

大牛地气田太原组发育了比较典型的障壁海岸体系，地貌单元主要有障壁岛（障壁砂坝）、泻湖、潮坪和朝上沼泽等环境，障壁砂坝是由海浪造成的平行海岸或近平行海岸分布的长条型砂质坝，外侧为广海，内侧与大陆之间有泻湖相隔，对泻湖起着屏障作用。障壁砂坝为太原组太2段最为有利的沉积微相类型，障壁砂坝砂体也是研究区内主要的含气砂体类型，其物性好、生储盖配套。障壁砂坝砂体分选好、磨圆度高，常发育平行层理、双向交错层理及板状层理，在测井曲线形态主要表现为箱形为主（见图7）。

图6　盒1段辫状河道叠置心滩岩相-测井相-沉积微相识别模式

图7　太2段障壁砂坝岩相-测井相-沉积微相识别模式

5　结论

（1）明确下石盒子组盒1段辫状河道和太原组太2段障壁砂坝两种微相为当前经济技术条件下适宜水平井开发的有利微相类型。

（2）明确了岩性、构造、测井相等为有利微相的识别标志，并将研究区主要目的层段有利微相综合划分出三种最有利的测井相类型。

（3）建立了盒1段辫状河道和太2段障壁砂坝微相的岩相-测井相-沉积微相识别模式，为后期开发有利区优选和井位部署奠定基础。

参考文献：

［1］冯增昭.沉积岩石学（第二版）［M］.北京:石油工业出版社，1993.

［2］郝蜀民，陈召佑，李良.鄂尔多斯大牛地气田致密砂岩气成藏理论与勘探实践［M］.北京：石油工业出版社，2011.

［3］刘忠群，陈俊亮，杨超华.大牛地气田复式田基本特征［C］.复杂油气田勘探开发技术新进展文集，北京:石油工业出版社，2003.

［4］常兴浩，田景春，李良，等.大牛地气田下石盒子组岩相-测井相与砂体储集关系及其平面分布的油气意义［J］.成都理工大学学报:自然科学版，2013，40（4）:417-423.

A research on favorable microfacies model of Daniudi gas field

ZHAO Ronghua
（Exploration and Development Research Institute，Huabei Branch of Sinopec，Zhengzhou Henan 450006，China）

Abstract:Daniudi gas field is suitable for horizontal well development.This paper clearly study on the favorable sedimentary microfacies types such as the braided channel,barrier bar.Through the study of lithology,structure and the characteristics of logging curves,rock and logging find corresponding identification marks of these microfacies,thereby establishing microfacies models of Daniudi gas field including rock-well logging facies sedimentary microfacies and correspondence between the favorable facies identification model.The results of this study provides the basis for favorable zone optimization and deployment of horizontal well.

Key words：Daniudi gas field；horizontal well；log facies；favorable microfacies model

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.03.027

中图分类号：TE122.22

文献标识码：A

文章编号：1673-5285（2016）03-0102-05

作者简介：赵荣华，女（1987-），现就职于中石化华北分公司勘探开发研究院，从事油气田勘探开发地质综合研究工作，邮箱：liushafeiyang@163.com。

基金项目：国家科技重大专项“鄂尔多斯盆地大牛地致密低渗气田开发示范工程”，项目编号：2011ZX05045。

*收稿日期：2016－02-15