复杂砂砾岩描述技术

梁金萍

中国石化胜利油田分公司地质科学研究院　山东　东营　257015

摘要：本文采用古地貌分析等方法，研究了砂砾岩沉积的物源方向，结合岩心、测井相、地震相等特征建立了三种沉积体系模式。本文形成了一套完整的复杂砂砾岩描述技术，为其他区块的砂砾岩勘探与开发提供了借鉴。

关键词：砂砾岩；沉积体系；沉积期次；储层预测；子波重构

Description technology of complex glutenite

Liang Jinping

Geoscience Research Institute, Shengli Oilfield, SINOPEC, Dongying 257015, China

Abstract：Studies on glutenite body are carried out this paper by the aid of ancient landform analysis，which include the source of glutenite deposit. Three sedimentary system are established in respect of core，logging and seismic phase. A complete complex lithology description technology is formed in this paper to provide reference for other glutenite exploration and development.

Keywords：glutenite；sedimentary system；sedimentary period；reservoir prediction；wavelet reconstruction

撑砂砾岩、杂基支撑砂砾岩和混合支撑砂砾岩[1-2]。杂基支撑砂砾岩，砾石呈漂浮状，充填物为粗杂基、细杂基，泥质发育，物性较差。混合支撑砂砾岩为颗粒支撑、杂基支撑砂砾岩的过渡类型，是本区分布最广的类型，物性和含油性较好。砂砾岩的层理构造不及砂岩中丰富，层面上常见冲刷和叠复冲刷－递变构造。砂岩相包括岩屑砂岩、长石砂岩、石英砂岩等。由于近物源，碎屑成分成熟度中等，分选中－偏差，磨圆中等，多呈次棱角状，结构成熟度较差。碎屑间以点、线接触为主，粒间主要为方解石、铁方解石、白云石、铁白云石及粘土共同胶结和充填。斜层理、交错层理常见。在岩心观察的基础上，结合测井曲线特征，划分了单井的砂砾岩沉积类型。（3）四相综合定沉积模式沉积体系预测是砂砾岩储层预测的关键，本文在岩石相、测井相、地震相以及沉积时期分析的基础上，划分了3种沉积体系模式，分别为冲积扇沉积体系模式、扇三角洲沉积体系模式、近岸水下扇沉积体系模式（见表1）。罗家垦西地区沙四段－沙三段在沉积发育过程中，受古构造、古地形和古气候的影响，在罗家地区和垦西地区发育图1 三合村地区罗322区T6沉积时期古地貌

前言

砂砾岩扇体具有岩性复杂、非均质性强的特点，因此砂砾岩期次划分困难，有效储层识别更加困难。本文从砂砾岩沉积入手，研究了砂砾岩的沉积模式，并建立了四种岩石物理相，对有效砂砾岩进行了识别，对于砂砾岩的勘探及有效开发有重要意义。1 复杂砂砾岩沉积体系描述方法

（1）古地貌恢复，研究砂砾岩物源方向通过恢复沉积时期的古地貌形态，可以分析沉积区域物源的方向。以罗家垦西罗322为例，目的层为T6，在目的层上同相轴拉齐的基础上，反映了T6沉积时期的古地貌（图1）。图2为南北向从高向低罗322地区地震剖面，从该图可以看出，南部存在4个古冲沟，为可能的物源方向（图2）。了不同的沉积相类型。沙四下亚段两区均为冲积扇沉积；沙四段上亚段罗家地区为水下冲积扇沉积，垦西地区为扇三角洲沉积；沙三段下亚段罗家地区仍为水下冲积扇沉积，垦西地区为浊积扇沉积。1）冲积扇沉积体系冲积扇沉积的岩石类型主要为砾岩、含砾砂岩。砾石成分复杂多样，包括有泥岩砾、火成岩砾、砂岩砾和灰岩砾石等多种。泥岩多为紫红色、杂色，反映氧化、半干旱气候沉积。泥岩、砂岩砾石的磨园程度为次园-次棱角状，而火成岩、灰岩的磨园程度为次棱角-棱角状。总体上磨园较差。研究区冲积扇沉积体中所发育的沉积构造有块状层理、图2 三合村地区罗322区T6地震剖面

平行层理、不明显交错层理及水平层理等。区内发育较为典型的沉积相序是由下往上块状层理砂泥杂基支撑砾岩、平行层理或不明显交错层理含砾砂岩、砂（2）岩心观察，判断沉积类型岩心能直观的反映出结构、构造。砂砾岩相包括颗粒支 136

2015年第4期表1 砂砾岩沉积体系主要特征表c

形成时期

岩石相

测井相

地震相

沉积体系模式

勘探开发盆地形成早期，主要由冲积以砂砾岩为主、分选磨圆极GR箱型、箱一钟正韵律组合扇、盆底充填和滨浅湖相带差、杂乱堆积组成陡崖楔状反射、陡崖串珠状冲积扇体系反射、平行陡崖空白反射及陡崖丘状反射

盆地形成的裂陷发育期，主以含砾砂岩为主，水上水下GR箱型、漏斗型、钟型；以平原：反射结构不稳定，连扇三角洲沉积体系要由扇三角洲、钱湖一半深均有正韵律为主，也有交互韵律续性差，振幅低；前缘、前湖以及位于盆缘的小型冲积及反韵律三角洲：反射结构多变扇组成

盆地发育的深陷区，盆地沉中一粗砂岩为主，明显深水GR箱一钟型、指状、漏斗杂乱反射积边缘位置与湖平面一致特征状；以正韵律为主，其次为

交互韵律，也可见反韵律

近岸水下扇沉积体系

岩、水平层理杂色、紫红色泥岩组成的总体往上变细的沉积旋回。下部砂泥杂基支撑砾岩为泥石流沉积，含砾砂岩、砂岩为辫状水道沉积，泥岩为冲积平原沉积。冲积扇发育在山谷出口处，主要由暂时性的洪水水流形成的山麓堆积物，可分为扇根、扇中、扇端三个亚相。2）扇三角洲沉积体系垦西沙四上亚段扇三角洲相发育的岩石类型有细砾岩、中砾岩、含砾砂岩、砂岩等多种，局部层段有砂屑灰岩、泥灰岩等碳酸盐岩沉积，反映沉积物源供给速度的降低，这主要受物源区气候、水流条件的。扇三角洲的泥岩为灰色、深灰色，反映水下沉积环境。砂砾岩粒度特征是分选中等，呈正偏态或正态分布，峰度多偏低。粒度概率累积曲线的特征是：砾岩多为一段式重力流特征，含砾砂岩、砂岩为两段式、三段式，反映扇三角洲水下分流河道、河口坝等沉积微相的沉积特征。扇三角洲沉积构造特别丰富。其中反映水下分流河道沉积特征的沉积构造有：冲刷充填构造、平行层理、槽状交错层理、波状交错层理等。反映河口坝沉积的沉积构造有反粒序层理、楔状交错层理等。扇三角洲通常发育两种相序特征，一种是向上变粗的反相序，另一种是向上变细的正相序。如垦斜627井，发育了由下往上由泥岩-灰泥岩-含砾不等粒砂岩-灰质砂岩-含螺砂质砾岩的反粒序组成，反映了扇三角洲前积沉积；还有一种河口坝微相的反相序，由下往上由交错层理砂岩-含砾砂岩-砾状砂岩组成。垦西地区扇三角洲不发育水上扇三角洲平原亚环境。本区发育的扇三角洲沉积亚微相有根部水下冲积体、水下分流河道、河道间、河口坝、席状砂、前扇三角洲等。3）近岸水下冲积扇沉积体系水下冲积扇指暂时性洪水携带大量陆源碎屑直泻入湖，并在湖盆边缘，特别是湖盆陡岸形成的水下扇形体。其形成和发育与洪水浊流和边界同生断层密切相关。其沉积特征如下：扇根亚相位于近岸水下扇的根部，其沉积物主要由杂基支撑砾岩、砾状砂岩夹少量灰色或灰绿色泥岩组成。扇中亚相是水下冲积扇的主体部分，其总体特征表现为一套由砾状砂岩、砂岩和泥岩的互层。扇端亚相位于水下冲积扇的最前缘并与湖泊沉积相过渡。其沉积物主要为粉砂岩、细砂岩、泥岩，泥岩具水平层理构造；垂向上与浅湖相碳酸盐岩相叠交。2 砂砾岩沉积期次划分与储层预测技术

（1）岩心刻度测井，单井沉积期次的划分岩心观察划分砂砾岩沉积期次是最直接的方法垦西地区垦119井岩心清楚地反映了砂砾岩沉积期次（图3）。岩心划分砂砾岩沉积期次主要依据岩心性变化、粒度变化、沉积序列的变化来划分。没有岩心资料的井需要依据常规测井曲线结合INPEFA曲线划分单井砂砾岩体沉积期次（图4）。INPEFA的拐点反映了不同级次层序的界面，而INPEFA曲线的趋势反映了不同级次沉积旋回的气候、水体以及韵律变化。通过整体INPEFA分析可以划分砂砾岩沉积期次。图3 垦119井砂砾岩沉积期次划分

图4 垦斜627井砂砾岩沉积期次划分

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勘探开发（2）井间沉积期次的划分① 子波重构技术划分井间沉积期次地震子波重构技术是一种在时间域确定薄层厚度的方法。这项新技术利用薄层谐振体离散频率特性，分析复杂岩层内的层厚变化，识别薄地层横向分布特征，具有定量识别薄层、精细检测储层横向变化的能力。② 敏感曲线重构划分井间沉积期次在小层追中的基础上，建立准确的地层框架与初始模型。采用统计学原理，依据变差函数，明确砂体变化规律与延展方向。随机模拟、协模拟完成井间数据体内差，多次叠代，与地震记录的残差最小，得到高分辨率反演结果（图5）。图5 罗322块敏感曲线重构砂砾岩沉积期次划分图

（3）储层展布预测技术子波重构属性、波阻抗稀疏脉冲反演提取预测砂砾岩沉积边界。据此追踪描述砂体边界，砂体对应的地震轴横向变化和边界点明显，根据分频属性结合三维精细地震解释砂体地震轴反射反映砂体的横向变化和边界。3 砂砾岩有效储层划分技术

砂砾岩由于其岩性复杂、非均质性强，岩石骨架对电测曲线的影响较大，加上常规实验室物性分析精度不高，使砂砾岩储层有效厚度划分比较困难[3]。（1）复杂砂砾岩岩性识别垦西地区砂砾岩体岩性复杂，不同岩性的储层其物性和含油性存在较大差别。为了提高解释精度，建立了不同岩性的测井解释标准。分别对声波、密度、中子等测井进行了标准化，通过对比发现，密度、自然伽马相对值以及地层电阻率能有效区分砂砾岩（表2）。表2 砂砾岩不同岩性测井响应及岩性判别标准

岩性ACDENCNLGRμs/ftg/cm3g/cm3APIGRaRTΩ·m白云岩～872.0～2.692.5～20.479.5～27.70.15～0.7914～138粉砂岩63～1052.2～2.587.1～28.022.6～74.70.04～0.723～48含砾炒岩65～932.34～2.627.4～21.537.6～90.40.22～0.746.3～22.7含螺砂岩74～1032.3～2.557.6～23.021.2～380～0.249.7～69砾岩～732.5～2.68.2～11.329.5～33.00.11～0.1923～泥岩73～1181.97～2.597.5～40.660～1030.24～1.11.8～18 138

2015年第4期（2）复杂砂砾岩参数模型的建立不同的岩性其物性特征及含油性差异大，细砂岩、粉砂岩含油性、物性较好，其次为含螺含砾砂岩；细砂岩、粉砂岩含油性也较好，岩心含油级别多为油浸级以上；其次为含螺含砾砂岩。物性越好含油性越好。为了更精确地进行储层分类与评价，本次研究分岩性建立了测井二次解释模型，模型如下：孔隙度模型：砾岩 Φ=0.112572*AC-12.1166含砾砂岩 Φ=0.1617*AC-27.33含螺砂岩 Φ=0.5528*AC-29.87式中：Φ—孔隙度（%），AC—声波测井（μs/m）渗透率模型：含砾砂岩 lgK=-3.63+4.97*lgΦ+1.*lg（Md）含螺砂岩 lgK=-4.27+5.41*lgΦ+2.17*lg（Md）式中：K—渗透率（mD），Md---粒度中值（mm）（3）复杂砂砾岩有效储层划分技术在进行岩心刻度测井的基础上通过分析不同岩性的测井响应特征，对相似岩性进行归类，对不同岩石相物性分析数据点进行归类，岩石物理相共分为四类，Ⅰ类为中渗含砾砂岩-细砂岩相，物性和电性条件均较好；Ⅱ类为中低渗砂质充填砾岩-含砾砂岩相，物性条件比Ⅰ类差，Ⅲ类为砂泥质充填砾岩相，物性条件较差，灰质成分重，较致密，储层物性条件较差，Ⅳ类为特低渗灰质砂岩相，物性条件最差，在本区为非有效储层。沙三段岩性与物性关系见图6。䍘ݵປ⹮ዙ⴨ˈ⢙ᙗᶑԦ䖳ᐞˈ⚠䍘ᡀ࠶䟽ˈ䖳㠤ᇶˈۘቲ⢙ᙗᶑԦ䖳ᐞˈČ㊫图6 沙三段岩性与物性关系表

4 结语

针对罗家-垦西地区的砂砾岩体，本文划分了3种沉积体系模式，利用岩心、测井、地震等资料对砂砾岩沉积期次进行了划分，并对砂砾岩进行了平面和空间预测，提出了有效储层的划分方法。参考文献

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