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文中所研究的新立-新北地区位于松辽盆地南部中央坳陷区扶-新隆起带的西端,目的层段属于嫩江组地层,沉积于松辽湖盆第二次水体最大扩张后的萎缩阶段。研究区勘探开发至今,有关嫩三段地层的不同年度新老探井及开发井数量超过2200口。以现有的测井、钻井、录井、取芯及试油等资料为基础,结合区域三维地震属性资料,对嫩三段地层的沉积微相发育特征和砂体展布规律开展详细研究。从而可能为预测潜在储层砂体分布区、认识储集层非均质性、理清剩余油分布规律以及探讨油气富集规律提供参考依据。
地层划分及对比,尤其是开展小层划分与对比工作是油气田开发中后期的重要基础工作之一。利用精细地层划分及对比结果,能为研究小层发育特征提供基础参考资料。对于研究区的嫩三段地层,依据旋回-厚度对比法,利用测井曲线资料建立了区域嫩三段地层顶底界面和砂层组界面的识别标准;同时根据测井曲线形态特征等信息识别出砂组中各小层的分界面。测井资料及取芯资料显示,嫩三、四段之间是厚度稳定的泥岩过渡段;各单井嫩二、三段地层之间的泥岩段测井曲线普遍呈“低凹”形状,这些特征可作为嫩三段顶、底部界面的识别依据。嫩三段地层的岩性粒度,自下而上总体呈现三套先变粗再变细的反-正沉积旋回序列,且下部反旋回厚度大于上部正旋回地层的厚度,每两期旋回序列之间发育一套厚度较稳定的泥岩隔层段。再根据测井曲线和沉积旋回特征把每个砂组划分为三个小层,据此将整个嫩三段共划分为3个砂层组和9个小层。地层对比显示,嫩三段沉积时期区域物源供给较稳定,各砂组及小层地层厚度分布较为均匀。
区域沉积历史揭示,嫩三段地层主要是湖退河进背景下的浅水湖盆三角洲沉积体系,三角洲前缘相较为发育。根据钻井取芯的颜色、岩性、矿物、沉积构造及古生物等沉积标志,结合测井相分析成果,对研究区所发育的沉积微相类型进行判识。分析发现,区域沉积砂岩多呈较浅的颜色,沉积构造中水平层理、波状-透镜状层理、板状交错层理等较为发育,介形虫类、双壳类和植物炭屑等化石的出现,表明地层沉积于浅水、低能、氧化或弱还原环境。沉积相分析显示,研究区以发育三角洲前缘沉积为主,滨、浅湖相沉积为辅,所形成的主要沉积微相包括水下分流河道、水下分支间湾、决口水道、河口坝、远砂坝、席状砂、滨岸砂坝及浅湖泥等八类。根据研究区沉积微相的测井曲线的幅度、形状、顶底接触关系、厚度、光滑程度、齿中线、包络线等测井相要素进行分析,总结并建立了区域嫩三段地层的测井相模板。以测井相分析为基础,在区域内进行单井和连井的剖面沉积相发育特征研究。分析表明,各砂组的第3小层中部往上地层基本是三角洲前缘沉积体,各砂组之间的过渡段地层多发育于滨、浅湖环境。以密井网区测井相分析成果为指导模型,参考可信度高的地震属性解释结论,进行沉积相平面发育特征的研究。第三砂组时期三角洲沉积体主要分布在区域北部、西北及东侧;二砂组时期三角洲沉积面积急剧扩大,沉积砂体呈现广布全区的特点;一砂组阶段湖泊沉积区基本退出研究区,三角洲前缘中水下分流河道规模增大并向曲流河形态发展。综合分析揭示,从三砂组到一砂组,研究区湖泊沉积范围逐渐萎缩,三角洲沉积面积渐趋增大,而且湖盆水体深度也在逐渐减小,反映出区域湖盆底形平缓、水体较浅且逐渐萎缩的特征;各砂组沉积阶段,骨架砂体发育的沉积微相基本稳定在水下分流河道、河口坝及部分远砂坝等类型中,进而说明区域储集层砂体主要形成于三角洲前缘沉积体中。通过点-线-面顺序分析了研究区沉积相发育特征后,总结出区域各砂组的三角洲前缘沉积模式,即三砂组的网状模式、二砂组的枝状模式和一砂组的似曲流河状模式。
分析研究区沉积微相的发育特征,是为了指导认识区域沉积砂体的发育规模,进而了解骨架微相砂体的宏观结构特征。对于研究区的探井和开发井,首先利用测井相分析技术识别出砂岩层,其次选择典型单井开展微相砂体纵向发育特征研究,再进行砂体平面展布特征的分析。单井砂体分析表明,沉积厚度较大的砂体主要发育在水下分流河道、河口坝、远砂坝等微相中。通过分析沉积砂体平面展布规律可知,三砂组沉积时期湖盆水体相对较深,三角洲规模较小,砂体分布范围有限,主要集中发育在5个三角洲沉积朵体中,水下分流河道、河口坝及远砂坝规模小,未连接成片。二砂组时期三角洲规模明显增大,砂体分布几乎广布全区;新北地区三角洲砂体规模和厚度最大,水下分流河道数量多、反复分叉-合并、延伸距离短,河道砂体间串联成片;新立地区三角洲砂体分布范围也较广,尤其是东侧河道砂体规模较大。一砂组沉积时期,研究区主要是河流三角洲环境,三角洲朵体呈细长条状,水下分流河道数量明显减少但是河道规模及砂体厚度增大,河道延伸较远,分叉-合并现象减弱。分析整个嫩三段砂体平面展布规律,可大致推测出研究区的沉积物源基本来自北部、西北、东北、东部及西南5个方向。对研究区骨架微相砂体的宏观结构进行统计学特征分析表明,水下分流河道和河口坝砂体作为骨架砂体,在各砂组及研究区的不同部位其发育特征不同。总体上河道单砂体的特征是,横向连通性上,有窄-薄小型槽状、宽-薄透镜状、宽-中厚透镜状、宽-厚槽状、不对称楔状等;垂向连续性上,展布关系主要有5种模式,即孤立式、水平对接式、水平切叠式、错位叠加式、叠加式。