储层构型研究方法及实例

储层构型研究方法及实例摘要：储层构型研究是推进沉积学和储层地质学进一步深化的重要方法，目前河流相储层构型研究主要侧重于露头和现代沉积，河流相储层构型研究比较成熟。

本文着重介绍了储层构型研究的方法并将河流相作为实例进行了储层构型研究分析。

最后指出了储层构型分析方法的适用性。

关键词：储层构型；河流相；构型单元分析；适用性前言储层构型亦称为储层建筑结构，是指不同级次储层构成单元的形态、规模、方向及其叠置关系[1]。

储层构型分析研究实质上是描述储层内部的非均质性，最终用于进一步挖潜剩余油，提高油气采收率[2]。

储层构型方法是著名河流沉积学家Miall于1985年首先运用于河流相构型研究。

过去沉积模式是沉积相和沉积环境研究的一个重要方法。

但是沉积模式是依据一维(钻井剖面)和二维(地震剖面或露头剖面)研究建立的。

有时也是仅依据二维研究结果，拟想勾画出块状图表示沉积相和沉积环境三维的空间展布。

实践证明，许多沉积环境相当复杂。

用二维是不可能反映它的特征和复杂性，或者说不能全面地反映它们的特征，特别是空间的几何形态。

三维构型的提出可以解决一维、二维难以解决的问题。

储层的不均匀性是当今储层地质学中最大的难题。

构型研究方法的出现，可以解决这个问题，国外不少学者已采用构型研究方法对不同沉积体储层进行了构型研究，较详细地划分出不均一体。

这些构型研究的结果，对于各地区的油气勘探与开发都起着指导作用。

由此，可以看出，构型研究方法是推进当今沉积学和储层地质学进一步深化的重要方法。

1 储层构型单元分析构型单元分析就是结合古水流数据对露头横剖面进行岩石相、界面和构型单元的划分，以揭示沉积体系的三维展布，恢复沉积体系的演化史。

其中，界面和构型单元的划分是关键所在。

构型单元分析的步骤如下[3]：①对露头照像，建立剖面的镶嵌照片，并记录剖面的尺度和方向：②划分岩石相；③进行古水流测量，并记录其在剖面上的位置；④划分界面；⑤结合岩相和古水流数据划分构型单元；⑤对露头剖面进行解释，恢复其沉积史；⑦综合岩石相、构型单元和古水流数据，推导该沉积体系的沉积模式；⑧测量每个级别上的沉积单元的尺度和几何形态，并记录储层的非均质性。

在进行构型单元分析的过程中，必须注意以下几点：①界面和构型单元的解释是一个从室内到野外，再从野外到室内的多次反复的过程；②露头剖面最好选择既有垂直沉积走向的剖面，也有平行沉积走向的剖面；③正如岩石相和界面的级别在空间上可能发生侧向渐变一样，构型单元也会发生侧向渐变；④任何级别的界面都可能被同级别或更高级别的界面削截，但不会被更低级别的界面削截。

构型研究，是在三维空间上详细解剖沉积体或储层(体)的基本构型单元。

其结果可以解决如下问题[4]：(1)沉积体和储集层(体)的几何形态、大小和展布；(2)沉积体和储集层(体)的内部结构；(3)储集层(体)的不均匀性。

构型研究目前主要在露头区开展。

构型单元分析步骤：1．1 构型体的选择这是开展构型单元分析的第一步工作。

构型研究可以划分为广义的构型研究和狭义的构型研究。

广义的构型研究是不考虑具体的油气田的具体的沉积体和储层(体)。

而狭义的构型研究则是针对具体的油气田的沉积体和储集层(体)。

广义的构型研究，选择典型的和具有代表性的沉积体和储集层(体)，进行三维研究。

构型单元研究的结果起一般性或理论上的标准作用和指导作用。

狭义的构型研究，在选择构型体时，首先要明确被模拟的具体油气田的沉积体和储集层(体)的类型或大体的类型。

在此基础上，首先在盆地的边缘，选择类似的露头，在构造单元上，沉积相类型上、时代层位上尽可能一致或相似。

这样才能保证研究的结果，对盆地内部覆盖区的勘探与开发起指导作用。

如果盆地边缘难以选择，可以在类似类型的盆地中选择。

在选择类似沉积体时，最重要的是要注意沉积作用的类似。

确保选择的构型体的成因是一致的。

1．2 构型单元的研究构型单元的研究，必须保证在三维空间上进行。

首先要划分构型单元的界面。

构型单元的界面是构型研究的基本要素。

构型单元的划分级别，主要是依靠界面的级别来确定的。

概括之，构型单元的界面可划分为三大类：小型、中型、大型(Miall，1988)。

小型界面，倒如波痕和线理等。

中型界面，倒如沙丘和小河道等。

大型界面，例如点沙坝、边砂坝和河床等。

构型单元的界面确定之后，划分构型单元。

构型单元的划分是根据界面的级别确定的。

如河流相的构型体，Miall(1985，1988)划分出6个级别的界面，构型单元划分出8个基本类型。

构型单元划出之后，建立构型体的样式，这样就完成了构型单元分析的全过程。

对于沉积作用控制的储集层(体)，沉积相构型单元分析与储集层(体)构型单元分析基本一致。

还应加上各级别构型单元的物性分析。

1．3 构型样式的运用对于油气勘探与开发来讲，最为重要的是如何指导沉积盆地内部有效的勘探和开发工作。

有效的勘探和开发工作取决于人们对地下地质体的认识程度。

这种认识程度仅仅依靠有限钻孔和地震资料是不行的。

而构型样式就可以避免“瞎子摸象”，使勘探和开发的成功率得到大大的提高。

构型样式的运用取决于类比程度，类比程度越高，则构型样式的运用就越有效，一般对沉积体构型样式运用的类比程度较高。

而储集层(体)的构型样式运用的类比较复杂。

这是因为储集层(体)的物理性质不仅受控于沉积作用，而且受控于埋藏历史和成岩作用。

因此在运用储集层(体)的构型样式时，应注意埋藏历史的区别，进行成岩作用的校正和物理校正。

上述方法是最基本的研究方法，目前的研究手段和对象有所发展，主要表现在[2]①从对野外露头和现代沉积的研究转入到对地下储层的分析；②从简单的露头剖面测量到多种新技术、新手段的应用；③储层构型分析方法与其它分析方法相结合；④从河流沉积体系到其它冲积沉积体系。

2 构型单元分析的实例河流相是沉积环境和沉积相最为复杂的一个沉积体系。

Miall(1985，1988)和Middleton(1989)等在不同地区开展了河流相的构型单元分析。

2．1 河流相沉积体构型单元界面的划分Mia11(1985，1988)通过对河流沉积体的详细研究后，对河流沉积划分出6个级次的界面（图1）：A．第一级界面：它代表的是相同交锗层理之间的边界面，界面上下岩性相类型相同，界面无明显侵蚀作用。

一般横向延伸有限，很难用于井间对比。

常常在露头和岩芯上很容易识别。

B．第二级界面：代表的是交错层系之间的界面，界面上下岩性相类型不同，界面上也无明显侵蚀作用。

岩性相类型的改变主要是由于流动条件或流动方向的改变所造成。

在露头和岩心上，这种界面也很容易识别。

C．第三级界面：代表的是同种相组合的加积界面，界面上下相组合相同，常呈低角度，界面上具明显侵蚀作用，常可切割一、二级界面，并具有内碎屑角砾披覆。

这种界面也是大型（如点沙坝、纵沙坝等）构型单元内部最高一级的界面，这种界面的出现主要是由于大型底床内部变化所引起。

这种界面在露头和岩心上易于识别，但井间对比仍比较困难。

D．第四级界面：代表一种大型构型单元的上边界面，形态上常呈平或上凸，界面上下构型单元发生变化，界面上具明显侵蚀作用，可以截切大型构型单元内部所发育的一、二、三级界面。

界面下常具泥岩披露层，而界面上则常发育滞积角砾。

第四级界面是由于砂体成因发生变化而成。

这种界面有时与三级界面在岩心上难区分，但在露头剖面上仍易于识别。

由于其所控制的大型单元规模、大小不同，在开发井网较密时，一般情况下可以进行井间对比，但勘探阶段的对比仍很困难。

四级界面是一个非常重要的界面，它和下述五级界面一起是我们判断、识别渠化沉积体（河流、潮道、三角洲、海底扇等）内部不同构型单元的重要依据。

E．第五级界面；代表的是主砂席（包括河道充填复合体）的分界面，形态上常呈平或上凹，它们横向延伸广泛（可达数百米），局部可见切割—充填现象，并发育内碎屑和滞积角砾。

这种界面常常构成一组构型单元的下界面。

当构型单元出现垂向叠复时，有时易于与大型单元的上界面（即第四级界面）重叠，这是由于侵蚀作用对下伏构型单元的切割所致，并且可从横向延伸范围上（至少数百米）与第四级界面加以区分。

如果大型界面顶部仍呈上凸形态，没有很明显的截切，则说明上界面仍应归属于第四级界面。

F．第六级界面：这是指一组河流或古河谷，一些可填图的地层单位如段、亚段的分界面。

在横向上，实际上也代表了一种沉积体系的分界面。

图1 边界级次分类示意图A为具多个主要大型构型单元的河道；B为单个大型单元，内部由3级界面所形成的同种相组合叠加；C反映了单个相组合内部的细节（据Allen（1983），Miall（1985））2．2 河流沉积体系的构型单元划分沉积体内构型单元判断、划分是构型分析的另一重要方面，是相构型分析的重点。

它直接控制着非均质性沉积体的规模。

在相构型分析时，如果把非常细小的沉积单元（如单个交错层理)作为相构型分析的构型单元，则由于渠化沉积的复杂性而增加解剖过程的难度。

且难于从沉积和储集性样式上把握其规律性。

但如果相构型分析单元选择过大，也会给河流相构型的解剖带来过于简化的结果。

从而难于揭示其非均质性特征。

为了能充分展示不同规模非均质特征，同时又兼顾河流沉积作用的基本成因过程，Miall认为，河流相构型分析应对基本河流沉积过程所造成的各个岩性体进行研究，通过研究发现，可划分为8种岩性体。

这8种岩性体，Allen(1983)称其为“构型单元”。

在河流沉积体系研究过程中，应以这8个构型单元作为相构型分析的基本单元。

通过研究，一方面揭示由这些单元所构成的特定地区的河流样式，展示这些元素因空间配置所造成的较大规模的非均质性特点。

同时，又应对每个基本单元进行内部非均质性特征研究。

由于8个基本构型单元的大小、规模都有很大差别。

因此，在河流相构型分析时，应在露头上识别出最小规模的这8个基本构型单元，并分别对之开展研究。

这8个基本构型单元是：(1)河道(CH)：这类构型单元常以平或上凹的侵蚀性界面为限。

在任何河流沉积体系中，河道构型单元可以以多种规模的形式出现，有时较大的河道中常可以包含一个或多个其它构型单元所组成的复合充填。

它可以由任何岩性相组合而成(图2)；(2)砾石质底形(GB)：这种构型单元是以筒单的纵向或横向砂坝(加积)为成因的板状或槽状交错层砾岩组成；(3)沉积物重力流(SG)：这是由碎屑流沉积过程所形成的以砾石沉积为主的岩性体；(4)砂质底形(SB)：流动方式以层状为主，岩相类型单元常常位于河道底、砂坝顶、或决口扇上的板状砂席；(5)下游端加积大型沉积(DA)：该单元的岩性相类型组成类似于SB单元，二者之间的区别是具有上凸的内部或上部边界面。

这种单元类型代表了向下游加积增长的复合砂坝沉积(即纵坝)；(6)横向加积沉积(LA)：这种构型单元即为点坝。