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沉积相和沉积微相研究

见习论文

单位：

中原油田采油一厂

题目：

浅谈文25块沉积相和沉积微相研究

姓名：

高静

完成时间：

2010年8月1日

摘要

文25块断块区处于文东大断层的下降盘。

文25东块位于由文56和文66断层所夹持的断阶带内，断块中部构造简单，南北两端构造比较复杂。

油藏受断层控制，油水关系十分复杂。

文25西位于由大致北北东走向的文55、文66断层区形成的断阶带内，构造非常复杂。

经过30多年的高速开采及多次综合调整治理，文25块取得了较好的开发效果，目前已进入特高含水后期开发阶段，进一步挖潜的难度越来越大。

在开发中也存在很多问题，本文从沉积相和沉积微相的角度出发，分析微构造对剩余油分布的影响，为下一步油藏的调整挖潜提供依据。

关键词：

沉积相沉积微相文25块

前言

文25东块属于文留构造北部东翼的一个主要断块。

文25断块区处于文东大断层的下降盘。

文25东块位于文25断块区内由北北东走向，断层西倾的文56和文66断层所夹持的断阶带内，断块中部构造简单，南北两端构造比较复杂。

地层产状为单斜，倾向东南，倾角25°左右。

文25东块油藏含油层位为沙二下1-8和沙三上1砂组，油藏埋深-2130～-2600m，含油面积2.64Km2，探明石油地质储量748×104t。

表1-1文25东块基本地质参数表

发现时间

1978.8

分选系数

1.28

油藏类型

构造层状油藏

地下原油密度

0.728g/cm3

油藏中部深度

2375m

地面原油密度

0.843g/cm3

含油面积

2.64Km2

地下原油粘度

1.19mPa·s

地质储量

748×104t

地面原油粘度

9.5mPa·s

储层类型

砂岩储层

原始地层水矿化度

29-31×104mg/l

孔隙度

22.7%

水型

CaCl2

渗透率

151.4×10-3μm2

原油体积系数

1.282

泥质含量

2.2-14.6%

原始油气比

87m3/t

碳酸岩含量

12.75%

饱和压力

11.68-12.95MPa

粒度中值

0.089mm

油层温度

101℃

不同的沉积相，砂体特征不同，正确认识沉积相、沉积微相类型及其在三维空间的展布规律，对于正确认识砂体时空演变规律、油田注水开发过程中流体流动规律，指导油田二次采油和三次采油具有一定的现实意义。

本文对文25东块沙二下沉积环境、沉积相和微相进行了研究，并对砂体演变规律进行了一定的分析。

1沉积相研究

1.1文25东块沙二下沉积环境

东濮凹陷演化从形成到消亡经历了由沉降到抬升两大旋回（EK—ES2下）、（ES2—Ed）共6个发育阶段，包括初始裂陷期（EK—ES4下）、强烈裂陷期（ES4上—ES3）、萎缩期（ES2）、稳定下沉期（ES1）、收缩期（Ed）和消亡—凹陷期（N）（万重火焱等，1994）。

下第三系沉积上可分为两个次一级沉积旋回，即孔店组—沙二下段、沙二上段—东营组。

早第三纪的东濮凹陷古气候条件为亚热带的山间盆地。

沙二下亚段沉积时期正处在断陷盆地收缩期，与深陷期沙三段沉积明显不同，此时湖盆处于相对上升、盆地缩小、水体变浅阶段。

该时期盆地基底差异升降活动逐渐停止，大型的较深湖逐渐解体，取而代之的为一些小规模、较浅的次级断陷。

文留沙二下就是在中央隆起带背景下发育起来的小型断陷之一。

1.2沉积特征

（1）沉积构造

原生沉积构造能客观地反映沉积时水动力条件和流体流动状态，是分析判断沉积环境的重要标志。

从沉积构造方面，更能进一步说明文25东沙二下沉积环境为浅湖环境，在文25东沙二下除常常见到丰富的平行层理、块状层理，还发育有板状交错层理、斜层理、波状交错层理、水平层理、脉状层理、透镜状层理等（表1-2）。

波状层理、脉状层理、透镜状层理显然属湖相成因。

另外还能见到丰富的冲刷—充填构造、生物潜穴、虫穴，冲刷构造的出现均代表流体流动条件的突变，它反映了炎热干旱气候条件下，湖水时常暴涨暴落，呈季节性变化的特征。

故此判断文25东沙二下沉积环境为浅湖环境，而且是受洪水期与枯水期控制的间歇性涨缩湖盆沉积。

平行层理：

是该区最主要的层理类型，一般出现于水下分流河道沉积的厚砂层的中下部。

平行层理粉砂岩为主力含油层段。

板状交错层理：

一般出现在平行层理的上部，或出现在一些河道侧缘砂的底部，出现小型板状交错层理，反映较弱水流条件下砂质迁移的产物，发育较小。

斜坡状或波状交错层理：

一般出现在原砂层的顶部或薄砂层中，反映水动力条件较弱，平行层理、板状交错层理、斜波状层理往往组成一组反映水下河道沉积的序列。

表1-2文25东沙二下沉积构造类型及丰度

构造类型

丰度

构造类型

丰度

Ⅰ.机械成因构造

2.层面

1.层理

①冲刷充填构造

√√√

①平行层理

√√√

Ⅱ.准同生变形构造

②块状层理

√√√

①包卷层理

√

③水平层理

√√

②砂球、砂枕构造

√

④脉状层理

√

③滑动变形构造

√

⑤波状层理

√√

④冲刷变形构造

√

⑥透镜状层理

√

Ⅲ.生物成因构造

⑦交错层理

1.层内迹

板状交错层理

√√√

①潜穴、虫穴

√√√

波状交错层理

√√

②生物扰动构造

√√√

注：

√√√为丰富；√√为常见；√为一般到少见。

（2）岩性特征

文25东沙二下岩性为浅灰色砂岩、粉砂岩与紫红色、灰绿色泥岩互层。

在泥岩中有原生石膏存在。

一个典型的涨缩性湖盆的特点，洪水期湖面大范围的扩张，在稳定湖区周围形成宽缓的扩张湖区，除发育不同性质的砂体外，并形成湖相红色泥岩为特征；收缩期在稳定湖区的范围，主要沉积灰绿色或暗棕色砂、泥岩物质为特征。

文25东沙二下的岩性特征与典型的涨缩性湖盆沉积特点非常一致，故岩性特征也反映了文25东沙二下应属间歇性涨缩湖盆沉积。

（3）岩石学性质

薄片统计表明（表1-3）：

碎屑组份以石英为主，含量60～78%，平均70.2%，长石含量为20～33%，平均26.2%，岩屑含量较低，平均＜5%，主要为泥质和硅质岩屑。

根据砂岩分类我们定名为长石砂岩，见图1-4。

颗粒呈次棱角状，粒径以0.05～0.1mm为主，分选好。

沙二下1-3、6-8主要为长石粉砂岩，沙二下4-5砂组以长石粗粉砂岩为主。

图1-4砂岩分类三角图

胶结物以灰质和泥质为主，沙二下1-3砂组以孔隙～接触式胶结为主，颗粒间有致密，有疏松的，有中等的，沙二下4-5砂组以接触式胶结为主，颗粒间相对较疏松，沙二下6-8～沙三上1砂组以孔隙式胶结为主，颗粒间相对较致密，本区储层岩石成份和结构上表现出较高的成熟度，反映搬运距离较长，比较稳定的沉积环境。

表1-3文25东岩石特征统计表

层位

石

英

（%）

长

石

（%）

岩

屑

（%）

胶结物

致密性

园度

分选

泥质

（%）

灰质

（%）

类型

S2下1-3

69.2

26.4

4.4

12.5

5.2

孔～接式

致密、疏松中

次棱

好

S2下4-5

71.0

25.4

3.6

7.3

3.8

接触式

疏松

次棱

好

S2下6-8

70.3

26.7

3.0

10.7

9.2

孔隙式

致密

次棱

好

S3上1

74.0

24.0

2.0

9.5

6.1

孔隙式

中

次棱

好

2文25块沙二下沉积微相研究

2.1沉积微相类型及其特征

文25东块沙二下亚段的沉积环境为间歇性涨缩湖盆，湖水的涨、缩受洪水期和枯水期的变化而控制。

在单井相分析的基础上（图2-1），综合研究认为其沉积体系主要是浅水三角洲体系。

微相类型的划分主要是依据砂体的成因类型、岩性特征、沉积构造特征以及砂体在湖盆中所处的位置进行划分，其划分结果详见表2-1。

表2-1文25东沙二下亚段的沉积微相类型

相

亚相

微相

备注

浅

水

三

角

洲

浅水三角洲

平原

分流河道沉积

本区不发育

分流河道侧翼沉积

分流间湾沉积

天然堤——决口扇沉积

浅水三角洲

前缘

水下分流河道沉积（SH）

极发育

水下分流次河道、水下分流河道侧翼沉积（Q）

河口坝（Q）

不太发育

水下天然堤——决口扇（Y）

水下分流间湾（Y）

发育

前三角洲

前三角洲泥（m）

发育

由于该区以河流作用为主，河口坝微相不发育。

（1）水下分流河道

水下分流河道是浅水三角洲平原上分流河道向湖内延伸，河流作用愈强，水下河道愈长，呈条带状斜交岸线分布，它是浅水三角洲前缘亚相中最发育的骨架砂岩相，主要由极细砂岩和粉砂岩组成，砂岩的碎屑成分约占92%，碎屑质以石英为主，约占65%～70%，长石占25%，岩屑＜10%，由沉积岩薄片鉴定反映，砂岩分选好，磨圆度为次棱，反映水动力条件较强；岩性剖面多为正韵律砂层叠合形成的叠合砂岩，周围泥岩为紫红、暗紫色，砂岩的垂相构造序列上，底部常见冲刷面，顶部为厚度较薄的泥质粉砂岩或粉砂质泥岩段，主要有水平或水平波状层理，水下分流河道沉积在测井曲线上的特征也很明显，在自然电位上形状一般为箱形，在自然伽玛曲线上表现为强的负异常，井径缩径好，声波时差曲线多在260微秒/米以上，微电极曲线反映泥岩夹层少，幅度适中。

图4-2-1文25-23井单井相分析图

（2）水下分流河道侧翼及水下分流次河道

水下分流河道侧翼位于水下分流河道两侧或前缘，代表次一级水动力条件下形成的产物，与水下分流河道沉积相比：

沉积物粒级相对变细，泥质成分增多，主要由粗—细粉砂岩和泥质粉砂岩组成，由薄片鉴定资料反应，分选由较好变为中等，代表水动力条件逐渐减弱；岩性正韵律剖面，厚度变薄，砂岩叠合现象减少，横向稳定性差，在测井相分析中，它在自然电位曲线上表现为中—低负异常，自然伽玛曲线显示泥质含量较高；声波时差值在240—260毫秒/米之间；微电极曲线表现多含泥质夹层。

水下分流次河道是与水下分流河道侧翼沉积类似的一种沉积单元，它们形成的水动力条件大致相同，唯一不同的是砂体的共生与展布，水下分流河道侧翼砂体是依附于水下分流河道的支流，形成的砂体可单独存在，在进行沉积微相划分时单独将其划出。

（3）河口坝

河口坝是一般三角洲最具特色的微相类型，但在本区目的层段浅水三角洲相中远不如水下分流河道及其侧翼微相发育，河口坝在测井相中的曲线特征：

自然电位显示为漏斗状，底部渐变，顶部呈突变的曲线形态，微电极电阻率曲线反映向上加大的漏斗形曲线。

（4）水下天然堤及决口扇沉积

与河流或三角洲平原上的天然堤，决口扇相似，水下天然堤位于水下分流河道两旁，系由洪水期携带泥砂洪水漫出，淤积而成，通过岩心观察表明，天然堤沉积一般位于水下河道沉积之上，主要由粉砂岩、泥质粉砂岩夹砂质泥岩组成；粒级较粗，分选中等—较差，岩性剖面呈正韵律。

水下决口扇，位于水下分流河道某侧，主要由粉砂岩及泥质粉砂岩组成；粒级较水下天然堤沉积粗，显正韵律沉积序列。

（5）水下分流间湾

水下分流间湾或分支间湾沉积，位于两个水下分流河道之间，沉积物主要是由河流带来的悬浮物质沉积，也可由水下决口扇带来一些粉砂沉积。

主要沉积物由泥质粉砂岩及粉砂质泥岩组成，支流间湾沉积在电测曲线上表现为泥质含量较高；井径曲线具有缩径显示，多数层厚度都小于1米。

（6）前缘三角洲泥沉积

位于前缘亚相前方，沉积以紫红色泥岩为主，夹薄层泥质粉砂岩条带。

水平纹理发育。

一般厚度为1～2米，最厚可达4～5米，在测井相分析中，它的曲线特征；自然电位曲线为平直段，自然伽玛曲线不见或少见极微弱的含砂显示；井径扩径一般较严重。

根据取心井各种微相的电性反映，建立各微相划分标准知识库（表2-2）。

表2-2文25块沙二下沉积微相知识库

2.2沉积模式

东濮凹陷进入沙二期后，构造处于相对平静期，此时盆地周边上升处于停止，控制盆地的边界断层活动性减弱，地形高差相对缩小。

在这种构造背景下，加之气候变干燥，盆地萎缩，并开始转化成浅断次级盆地。

根据沉积环境和沉积相分析结果，推测当时东濮凹陷的古地理景观是，在河网纵横发育的情况下，形成时而连通时而分隔的浅水湖泥，文中沙二下浅水湖盆是其中之一。

随着控制文中沙二下湖盆文东断裂和徐楼断裂活动性减弱，在干燥气候条件下，洪水对湖区调节作用增强，则湖区范围将扩张到浅断陷湖以外，并在宽缓的斜坡地带形成广阔的扩张湖区，因此认为文中沙二下湖盆是在浅断陷湖盆基础上发育起来的间歇性涨缩湖盆，这种湖盆为浅水三角洲的形成创造了条件。

基于上述认识，文中沙二下沉积模式可推测为：

在间歇性涨缩湖盆中，来自北西和北东部的物源丰富，浅水三角洲发育，并以水下分流河道砂体作为骨架，与其它主砂体共同组成盆地边缘呈扇状、鸟足状三角洲展现的形式，构成其沉积格局（图2-2）。

图2-2文25东沙二下沉积相模式图

2.3沉积序列

根据沉积类型和成因组合，并从重点解剖储层砂体出发，本区目的层段段沉积序列可概括以下几种类型：

（1）水下分流河道垂向沉积序列

以水下分流河道为代表的垂向沉积序列，是本区目的层段浅水三角洲中最发育的一种类型，它沉积厚（2-4米）、分布广，并构成本区油气主力储层。

具体又可根据沉积速率与可容空间增长速率关系，分为三种垂向沉积序列类型：

A、加积型代表沉积速率与可容空间增加速率大致相等，反映沉积过程中物源丰富和水动力条件稳定，砂体的主要部分粒度变化不大，近于均质体，但有时也受砂体多次叠加，影响局部层的粒度变化；沉积构造常表现以块状为主或宏观上呈“隐层理砂岩”，但实际上仍有层理发育，代表着一个快速堆积过程，底为突变（冲刷）或迅速渐变接触，顶部迅速变为细粒的水下分流河道侧翼与天然堤—决口扇沉积。

其曲线特征：

自然电位显示对称箱形，幅度大，光滑；声波时差曲线反映均质；微电极曲线有较大的离差值，显示有较好的渗透性（图2-3）。

B、退积型亦称侧积型，代表沉积速率与可容空间增加速度之比小于1，反映沉积过程中物源碎屑供应不足水流动能条件减弱。

形成的砂体在剖面上表现出粒级向上逐渐变细的正韵律结构，但这种结构不一定都是单一的，常因砂体的叠加而呈复式的正韵律结构；沉积构造比加积型发育，底为冲刷面或与下伏层呈迅速渐变接触，向上主要为平行层理，大型板—槽状交错层理、逐渐变为小型的板—槽状交错层理，顶部为小型沙波纹层理和水平层理，代表水动能逐渐减弱的过程；相序也比较连续，常由水下分流河道沉积，向上逐变为水下分流河道侧翼（或分流次河道），水下决口扇和天然堤、末端砂坝或滨浅湖沉积，代表着浅水三角洲水进型序列。

其曲线特征：

自然电位为底部突变和钟型曲线，自然伽玛显示底部突变上部渐变为钟形，同时，又显示内部的非均质性，由多期正韵律组成的侧积层序（图2-4）。

C、前积型（图2-5）代表沉积速率与可容空间增加速度之比大于1，反映沉积过程中物源供应物质充分和水流动能逐渐增强。

形成的砂体，在剖面上表现粒级向上逐渐由细变粗的反韵律结构，它与由前积三角洲前缘砂体以河口坝为主组成的反韵律剖面结构不同，是由分流河道向前加积增强，或分流河道侧向迁移堆积而成。

这类韵律结构在现代类似环境中也时有发现，特别是在浅湖沉积的基底上由水下分流河道迁移至此更为常见。

它与河口坝为主组成的反韵律结构区别是，尽管随着能量增强，剖面上粒级向上变粗，但各段落又由多个次级河道或侧翼沉积组成的，甚至还包括若干内部冲刷面存在，明显代表着水下分流河道前积式横向迁移演变的结果。

沉积构造，常见的类型组合：

下部代表静水或弱水动能条件形成的水平层理、沙波纹层理，但向上则由小型渐变为大型的板—槽状交错层理；反映在相序上，下部弱能的支流间湾，水下天然堤—决口扇沉积，中上部则逐渐过渡为水下分流河道侧翼（水下次河道）至水下分流河道沉积，常组成水退型序列。

其曲线特征：

自然电位同曲线显示为漏斗形曲线，内含若干夹层，底部渐变；自然伽玛曲线也显示为漏斗形曲线，反映向上泥质成分减少。

图2-3加积型水下分流河道沉积序列图2-4退积型水下分流河道沉积序列图2-5前积型水下分流河道沉积序列

2.4剖面相分析

剖面相划分即在沉积体纵向上进行的相分析。

在关键井单井相划分的基础上，运用层拉平技术，采用改进克里格插值法，在全区建立多条多井连井剖面，根据关键井沉积微相划分结果，结合临近井的曲线特征及砂体展布趋势，在剖面上划分沉积微相。

（1）剖面相划分方法和技术

在储层划分和对比中，运用基于层拉平技术的三维克里格插值方法，在三维方向上进行插值，应用层拉平技术和连井剖面技术，以取心井的单井相研究为基础，结合砂体特征，在剖面上采用人机交互的方式划分沉积微相（如图2-6）。

图2-6W65-64_W65-66_W65-65井连井剖面相图

（2）剖面相分析

本区主要目的层为沙二下的8个砂组和沙三上的一个砂组，为浅水三角洲沉积。

各砂组沉积特征概括来说：

各个砂组虽然总体上都属于浅水三角洲沉积环境，但是不同沉积阶段水系发育不同，总体来说沙二下的1-3砂组和6-8砂组及沙三上的1-3砂组沉积时期的水系相对发育不完善，沉积砂层不厚，储层物性也不是很好；而沙二下的4，5砂组沉积时期水系就相对发育，沉积的砂层也多为厚层，储层物性也好，砂组的连同率也高。

3主要认识与结论

（1）通过对文25块的沉积相和沉积微相的研究主要有以下认识：

A、文25断块区位于文东断层下降盘，是一个次级反向补偿断层形成的的断阶带,西倾补偿断层与东倾地层构成反向屋脊式油藏;文25东位于断块区的东翼。

B、沙二下亚段发育的主要砂体为浅水环境三角洲体系，且物源较远，以水下三角洲平原的水下分流河道沉积为骨架，其主要沉积微相类型有：

水下分流河道、水下分流河道侧翼、水下天然堤-决口扇、水下分流间湾以及前三角洲泥沉积等微相。

C、沙二下亚段砂体平面展布总体特点是变化大，不同沉积时期砂体展布受控于水系发育程度和发育方向，在平面上以多个鸟足状砂体形式在本区的北部、东部及西南部向该区内部发展，随着时间的演变，不断地前展、后退，左右摆动，迁移，相互更替叠加，形成了本区沙二下储层沉积的连片砂体。

D、控制该区砂体发育的主要因素有：

①构造活动对砂体发育的控制。

②沉积微相对砂体发育的控制。

不同的沉积微相类型，发育有不同的砂体，沉积微相对砂体发育起着明显的控制作用。

（2）问题和建议

文25东块1979年7月投入开发，经过20多年的高速开采及多次综合调整治理，取得了较好的开发效果。

经历了初步开发阶段、全面调整产量上升阶段、产量递减阶段以及高含水后期挖潜阶段，针对油藏进入高含水期开发所暴露出的剩余油分布复杂零散，油水井井下技术状况差，挖潜难度加大等诸多困难，在开发中井况损坏严重，破坏了注采井网，区块低产低速，构造复杂区注采不完善，水驱控制程度低层间干扰严重，层间矛盾突出，该块纵向上各时间单元储层物性相差悬殊，层间非均质性强，加上长期注水开发，继续加大层间矛盾，使层间吸水及动用状况不均衡。

通过开展油藏精细描述，基本搞清了剩余油分布规律。

运用多种技术手段，挖掘剩余油潜力，对于文25块挖潜有重要的作用，有利于实现了产量稳定，综合含水得到相应控制。

致谢

感谢油田领导给我这次难得的实习机会，感谢师傅和同事的悉心指导，感谢朋友的热情帮助，我受益匪浅。

从实习开始到论文的完成，每走一步对我来说都是新的尝试与挑战，这也是我在正式走向工作岗位前的一次锻炼。

经过见习期学习和工作，查看相关的地质资料，头脑中模糊的概念逐渐清晰，自己知识也一步步完善。

每一次进步都是我学习的收获，每一次的收获都会让我信心百倍。

我要把学过的专业知识与实践结合，为下步的工作打下基础。

在实习期间学习了很多分析方法，并学会了一些软件的应用，在论文写作中,不但巩固了所学知识，锻炼了自己，增长了经验,而且更欣慰的是虽然我的论文不是很成熟，还有很多不足之处，但我可以自豪的说，这里面的每一个文字，都凝结着我的努力。

看着自己慢慢融入到工作中，真是莫大的幸福和欣慰。

我相信学习和工作中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。

这次实习也会使我终身受益，是真正的学习过程和研究过程，没有学习就不可能有研究的能力，没有研究，就不会有所突破，希望这次的经历能让我在以后工作中继续进步。

参考文献

[1]王胜利等，文留油田文25东块油藏精细描述及剩余油分布规律研究（内部资料），2003年

[2]杜振惠等，文中油田2006年技术改造方案（内部资料），2006年

[3]曾明,刘光蕊,郑有为等，文25东块油藏沉积微相和储层特征研究，国外油田工程，2004年