砂砾岩储层研究现状

Nemec 和 Steel 将扇三角洲定义为由冲积扇提供物质并 沉积在活动扇与静止水体分界面处的，全部或大部分位于水 下的沉积体。以新疆克拉玛依油田二叠系为代表，砂砾岩主 要发育在上乌尔禾组、夏子街组、风城组，上乌尔禾组是一 套砂砾岩夹少量泥岩沉积，夏子街组是一套砾岩、砂砾岩、 砂岩夹少量泥岩沉积，风城组是一套细砾岩、小砾岩、含砾 砂岩、泥质砂岩夹薄层砂质泥岩沉积。根据其沉积特征，认 为二叠系砂砾岩沉积环境主要为扇三角洲，将扇三角洲相进 一步划分为扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇三角洲三个 亚相[16]。
心和井壁取心等资料，但钻井取心成本高，而测井资料具有 信息丰富、全井段采集的优点，可以很好地满足砂砾岩储层 识别的要求。（1）常规测井曲线识别：砂砾岩储层在常规测 井曲线上特征明显，砾岩电阻率和补偿密度声波值高，自然 伽马、声波时差和补偿中子值低；砂砾岩的自然伽马，电阻 率，补偿声波，声波时差和补偿中子值都较高；泥岩电阻率， 补偿密度值低，自然伽马，声波时差和补偿中子值高。（2） 声波时差-自然伽马交会图法识别：以双河油田核三段为代 表，通过提取常规测井曲线特征值，建立声波时差-自然伽 马交会图，研究对比不同岩性在交会图上的分布，建立了定 性识别砾岩、砂砾岩和泥岩的标准[22]。（3）补偿声波-补偿 密度、补偿中子-补偿密度以及 M-N 值交会法识别：以东营 凹陷北部陡坡带为代表，通过提取常规测井曲线特征值，建 立补偿声波-补偿密度、补偿中子-补偿密度以及 M-N 值交会 图，研究对比不同岩性在交会图上的分布，建立了识别砾岩、 砂砾岩和泥岩的标准[23]。（4）微电阻率扫描成像测井：陈钢 花[24]对胜利油田、长庆油田几十口井的微电阻率扫描成像进 行研究，建立砂砾岩在 FMI 图像上的识别模式，砾岩呈现 为高阻白色块状特征，砂砾岩呈现为白色与暗色基质斑块状 特征相混杂，泥岩呈现为黑色均匀块状特征。（5）自然伽马 能谱测井：自然伽马能谱测井在砂砾岩体地层中有不同响应 特征，测井获得的铀、牡和钾交会图的分布，进而识别砂砾 岩，东营凹陷北部陡坡带通过测自然伽马能谱，成功的识别 砂砾岩储层[25]。（6）核磁共振成像测井：核磁共振成像测井 在砂砾岩体地层中的不同响应特征，建立了砂砾岩中流体识 别模式，砾岩中核磁共振测井 T2 截止值右边信号强度较弱， 表明含有很少的可动流体；砾状砂岩中核磁共振测井 T2 截 止值左边信号强度较弱，而右边信号强度较大，表明含有较 多的可动流体，泥岩中核磁共振测井 T2 截止值左边信号强
国内砂砾岩储层孔隙类型比较复杂，根据孔隙产出的部 位、形态特征主要分为三种类型：（1）原生粒间孔隙，以新
中国西部科技 2013 年 01 月第 12 卷第 01 期总第 282 期
11
疆克拉玛依油田克拉玛依下亚组砂砾岩储层为代表。（2）裂 缝，根据的裂缝的倾角，并将裂缝分为 4 种类型：微裂缝、 斜交裂缝、高角度裂缝和网状裂缝，以新疆克拉玛依油田八 区乌尔禾组砂砾岩储层为代表[20]。（3）孔隙和裂缝，其中孔 隙包括原生粒间孔、粒内溶孔和粒间溶孔三种类型，裂缝包 括构造缝、贴粒缝和收缩缝三种类型，以胜利油田东营凹陷 北部陡坡带砂砾岩储层为代表。
随着能源需求的日益增长，油气预测开发技术的不断发 展，砂砾岩储层等特殊油气藏的研究也越来越受到重视，并 逐渐成为油气勘探的新领域。近年来，国内新疆克拉玛依油 田[1、2]、河南双河油田[3]、辽河油田西部凹陷[4]、大庆油田徐 家围子地区[5]、盐家油田[6、7]、罗家油田[8]、胜利油田的东营 凹陷永 55 区块[9]、东营凹陷北部陡坡带[10]，国外美国帕克 斯普林斯（Park Springs）（砾岩）油田[11]，麦克阿瑟河油田 [12]致密砂砾岩储层中获得突破，见到了可观的工业油气流。
图 1 陡坡带砂砾岩体发育模式[12]
冲积扇是指山区河流携带大量碎屑物质，流出山口因坡 度急剧变缓，流速骤减，碎屑物质大量沉积，形成锥状或扇 状堆积体[15]。以新疆克拉玛依油田三系为代表，砂砾岩主要 发育在三叠系的克拉玛依下亚组、克拉玛依上亚组，克拉玛 依下亚组是一套砂砾岩和泥岩互层沉积，克拉玛依上亚组是 一套砂砾岩和泥岩交替沉积。根据其沉积特征，认为克拉玛 依下亚组砂砾岩沉积环境为冲积扇，将冲积扇相进一步划分 为扇根、扇中、扇缘三个亚相[2]。
4 结论
从目前我国的情况来看，砂砾岩储层厚度大，分布范围 广，显示了良好的发展前景，因此砂砾岩油气藏的研究越来 越受到重视。但是砂砾岩储层内部的非均质性强，砂砾岩油 气藏成为勘探开发的一个难点，随着石油工业技术的发展， 利用微电阻率扫描成像、自然伽马能谱、核磁共振测井和地 震等新技术，对其砂砾岩储层的识别、油气水层的判别等方 面都有了进展，但是砂砾岩储层中还有许多问题亟需解决， 需要不断探索并总结经验,发扬创新的精神，充分利用新技 术、新方法取得砂砾岩油气藏勘探的更大突破。
性油气藏,2009,21(2):19-23. [5] 齐井顺,李广伟,孙立东等.徐家围子断陷白垩系营城组四段层序地层
及沉积相[J].吉林大学学报(地球科学版),2009,39(6):984-989. [6] 黄辉才,刘凯.盐家油田砂砾岩油藏注水开发现状与问题探讨[J].内江
科技,2009,4(4):91-92. [7] 杨勇,牛拴文,孟恩等.砂砾岩体内幕岩性识别方法初探——以东营凹
浊积扇是指在盆地断陷深陷期陡坡一侧深水环境中形 成的重力流沉积[19]。以胜利油田东营凹陷永 55 区块为代表， 砂砾岩主要发育在沙四段上亚段，沙四段上亚段是一套深灰 色泥岩、泥灰岩夹灰白色砂砾岩沉积。根据其沉积特征，认 为沙四段上亚段砂砾岩沉积环境主要为深水浊积扇，将深水 浊积扇进一步划分可分为内扇、中扇和外扇三个亚相[9]。
间溶孔，裂缝
水下分流河道、河口 扇角洲前缘
坝
粒间孔、 粒内溶孔
4.7～26.7
中扇
辫状水道
原生粒间孔、粒间溶孔 11～22
渗透率/ (10-3μm2) 10～1000
0.17～123
10～350
16.3～708.7
3 砂砾岩储层识别与预测
3.1 砂砾岩储层识别 砂砾岩储层识别最直接的方法是依据岩屑录井、钻井取
前人在砂砾岩油气藏的研究中，对砂砾岩体发育环境、 储层特征方面取得很多成果。随着成像测井技术、核磁共振 测井技术、自然伽马能谱技术、地震技术等技术的发展，本 文对国内砂砾岩体沉积环境、砂砾岩储层识别和预测的成果进 行了系统总结，以期对今后的砂砾岩储层研究提供一些借鉴。
1 砂砾岩发育的沉积环境
砂砾岩体广泛分布于断陷湖盆中，但是因时期不同，位 置不同，地质条件不同，砂砾岩体的类型、形态、规模、岩 性和物性也有所不同。赵志超等[11]将中国砂砾岩储层发育的 环境概括为：冲积扇、扇三角洲、三角洲、近岸水下扇、深 湖浊积扇（见图 1）[13、14]。
12
论著
参考文献： [1] 张顺存,陈丽华,周新艳等.准噶尔盆地克百断裂下盘二叠系砂砾岩的
沉积模式[J].石油与天然气地质, 2009,30(6):741-753. [2] 郑占,吴胜和,许长福等.克拉玛依油田六区克下组冲积扇岩石相及储
层质量差异[J].石油与天然气地质, 2010,31(31):464-471. [3] 李联伍等著.双河油田砂砾岩油藏[M].石油工业出版社,1997,5. [4] 郭永强,刘洛夫.辽河西部凹陷沙三段岩性油气藏主控因素研究[J].岩
2 砂砾岩储层特征
2.1 岩石学特征 通过对比新疆克拉玛依油田[1、2]、盐家油田[6、7]、胜利油
田的东营凹陷永 55 区块[9]、东营凹陷北部陡坡带[10]砂砾岩 特征。岩石类型有中砾岩、细砾岩、砂砾岩、砂质砾岩、含 砾砂岩、粗砂岩等。砂砾岩靠近物源、快速堆积，遭受风化 剥蚀作用不强烈，砾石成分复杂，比如：凝灰岩、火山岩变 质岩岩屑、灰岩、石英、长石等。新疆克拉玛依油田二叠系 和三叠系砾石直径较大，一般为 2～20mm，个别达到 35mm， 东营凹陷砾石直径较小，一般 3～5mm，个别达到 150mm， 砾石的磨圆差，以次棱角状和棱角状为主。 2.2 孔隙类型
陷 盐 家 油 田 盐 22 断 块 砂 砾 岩 体 为 例 [J]. 现 代 地 质 ,2009,23(5): 987-992. [8] 曹辉兰,华仁民,纪友亮等.扇三角洲砂砾岩储层沉积特征及与储层物 性 的 关 系 —— 以 罗 家 油 田 沙 四 段 砂 砾 岩 体 为 例 [J]. 高 校 地 质 学 报,2001,7(2):222-226. [9] 张晶,王伟,荣启宏等.东营凹陷永 55 区块沙四上亚段深水浊积扇沉积 与油气[J].吉林大学学报(地球科学版),2007,37(3):520-524. [10]鄢继华,陈世悦.东营凹陷北部陡坡带近岸水下扇沉积特征[J].石油大 学学报(自然科学版),2005,29(1):12-16. [11]Daniel C. Hitzman,吕娟(译),李大荣(校),白振瑞(校).微生物和 3-D 地 震测量的综合可以发现砾岩油田并追索微油气苗的减弱[J].石油地 质科技动态,2005,6:38-44. [12]姬玉婷,杨洪.克拉玛依油田与麦克阿瑟河油田砾岩油藏钻井工艺技 术对比与分析[J].新疆石油科技, 1994,2:1-5. [13]赵志超,罗运先,田景春.中国东部陆相盆地砂砾岩成因类型及地震地 质特征[J].石油物探, 1996,35 (4):76-86. [14]昝灵,王顺华,张枝焕等.砂砾岩储层研究现状[J].长江大学学报(自然 科学版),2011,22(4):63-65. [15]赵澄林,朱筱敏等.沉积岩石学[M].石油工业出版社,2012,8.
近岸水下扇是一种常发育在断陷盆地中断层陡岸一侧， 陆地冲积扇下切进人深水湖内，堆积在靠近断层下盘的水下 扇体[17]。以胜利油田东营凹陷北部陡坡带为代表，砂砾岩主 要发育在沙四段上亚段，沙四段上亚段是一套砂砾岩、含砾 砂岩夹少量泥岩沉积。根据其沉积特征，认为沙四段上亚段 砂砾岩沉积环境主要为近岸水下扇，将近岸水下扇进一步划 分可分为扇根、扇中和扇缘三个亚相[18]。