第二组 河流沉积体系储层构型与评价方法

边滩沉积——钟形或齿化钟形；
天然堤——低幅度的指形或锯齿状；
决口扇—— 低幅度扁钟形，顶、底 界面通常为突变型；
泛滥平原——低幅度齿化箱形或平 直型；
心滩——箱型；
网状河——箱形曲线夹齿形曲线。
河流沉积体系储层构型与评价方法
基于构型的河流研究
Miall将河流的八种基本构型要素组合成12种河流沉积模式。(引自于兴河)
河流沉积体系储层构型及评价方法
河流沉积体系储层构型与评价方法
汇报提纲
1
河流构型的提出
2
构型要素的成因
3 基于构型的河流研究
4 河流沉积体系储层的评价
5
结论
河流沉积体系储层构型与评价方法
河流构型的提出
1 河流的分类
◆ 早期的分类方案
◇根据发育时期分类:幼年期、壮年期、老 年期
◇根据构造控制因素分类:顺向河、逆向河、 先成河、后成河、叠置河
参考沉积规律
一般来说，随着河流的消亡，侧积体规模可能越来越小，侧积层倾角也将逐渐变小。
河流沉积体系储层构型与评价方法
基于构型的河流研究
井间预测 在单井侧积体划分的基础上，对不同井的侧积体进行组合，进而建立点坝砂体三
维地质模型。从图中可看出，由泥质侧积层所限定的侧积体在剖面上呈叠瓦状，后期 侧积体呈一定倾角叠置在前期侧积体之上，形成一系列倾向凹岸的斜列式排列砂体。
表4 华北地区二叠系河流相的岩相组合类型一览表（据于兴河）
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河流沉积体系储层构型与评价方法
基于构型的河流研究
徐振永、吴胜和等以大港油田港东开发区一区一断块为例，对油田 开发中后期密井网条件下河流相地下储层构型进行了研究。
研究区目前已进入高含水综合开发阶段，以沉积微相为基础的油藏 描述技术已经不能满足油田的需要，精细预测微相内部的几何形态和 空间配置关系，以储层构型分析流程和研究方法建立实用的精细三维 油藏模型，是确定研究区域内部剩余油和提高最终采收率的关键。
河流沉积体系储层构型与评价方法
构型要素的成因
——漫积
LV
CS
LV
当洪水溢出河岸时，就在
河道两侧发生加积作用。最终
沉积物沿着河道边缘堆积，形
成了稳定的天然堤（LV）。
当洪水通过局部的薄弱处 流出主河道时，河流就会决口， 形成决口扇（CS）。
河流沉积体系储层构型与评价方法
构型要素的成因
——废弃河道的形成
图4 Dj5井组NmⅢ油组10小层砂体三维栅状图
河流沉积体系储层构型与评价方法
储层评价
勘探阶段
开发阶段
露头
测井
地震
取心
静态资料
试井
探井
沉积微相
物探
动态资料
薄片
二次开采
河流沉积体系储层构型与评价方法
河流沉积体系储层的评价
河流沉积体系储层构型与评价方法
储
平面非均质性 不同相带在平面上的变化
层
非
层间非均质性 砂层纵向上的叠加
差－可能
低渗透储集层
表
6
1～0.1
不渗透
7
<0.1
致密储集层
河流沉积体系储层构型与评价方法
储层非均质性的主要影响因素: 构造演化阶段性、沉积格局多样性、成岩作用复杂性
构造因素 沉积因素
成岩因素
主要因素
作用机理
断层、裂缝等 改变储层的渗透方向和 能力，连通或封闭储层
储层骨架及物性 沉积颗粒的大小、排列 方向、层理构造、砂体 形态等
废弃河道
废弃河道
河流的截弯取直或是河 流的改道均可形成废弃 河道（FF（CH））
河流沉积体系储层构型与评价方法
构型要素的成因
——心滩
河道中， 沿主流线两侧 形成两个螺旋 式前进的环流。 水流由中部向 两岸流动，并 冲刷侵蚀两岸； 底流由两岸向 河流中心辐聚， 并携带沉积物 在河床中部堆 积下来，从而 形成心滩。
基于构型的河流研究
Miall将河流的八种基本构型要素组合成12种河流沉积模式。(引自于兴河)
砾石质曲流河（高弯度河）的沉积模式 砂和砾质砂层的“粗粒曲流河”沉积模式
典型的砂质混合负载的曲流河模式
泥质细粒曲流河沉积模式
河流沉积体系储层构型与评价方法
基于构型的河流研究
Miall将河流的八种基本构型要素组合成12种河流沉积模式。(引自于兴河)
河流沉积体系储层构型与评价方法
河流构型的提出
（1）界面分级系列 一级界面：交错层的层系界面 二级界面：层系组界面 三级界面：相当于砂间发育的
泥砾岩界面 四级界面：相当于大型沉积底
形的顶、底面，通常有两种形式— —小型河道的底冲刷面；侧积或前 积的顶面
五级界面：河道充填复合体大 型砂体底面
六级界面：为一组大型水道（ 河道）或古河谷的底面，可是地震 单元的反射面。
顺流加积底形
DA
St、Sp、Sh、Si、Sr、 Se、Ss
位于扁平状或河道基底之上的透镜 体，内部和顶部夹有向上凸的3级 界面
侧向加积沉积
LA
沉积物重力流
SG
St、Sp、Sh、Si、Sr、 Se、Ss 、G和F少见
Gm、Gms
楔状、席状、舌状，具有内部侧向 加积的特征
舌状、席状，通常夹有SB
纹层沙席
◇根据沉积物的负载形式分类:底负载型、 悬浮负载型、混合负载型
◇根据地貌形态分类：曲流河、顺直河、 辫状河、网状河
局限
河流沉积体系储层构型与评价方法
河流构型的提出
2 构型的概念与内涵 1）提出
1977 年 ， Allen 首 次 将 Architecture 引 入 河 流 研 究 中 ， 并 明 确 提 出 Fluvial architecture的概念
典型的网状河沉积模式
代表了瞬时高能量的席状泛滥河流平 原沉积
代表了山麓附近的典型洪水间歇性 或季节性河的沉积模式
河流沉积体系储层构型与评价方法
基于构型的河流研究
结合Miall的河流分类，于兴河提出了河流结构—成因分类（表2）。
表2 河流体系结构成因分类
河流沉积体系储层构型与评价方法
基于构型的河流研究
1985 年 ， A.D.Miall 提 出 了 构 型 要 素 分 析 法 （ Architectural Element Analysis），引入了八种河流的基本构型要素 2）概念
构型要素分析法是将原始沉积相组合与其几何形态综合起来考虑 界面分级、岩相类型及构型要素构成了其基本格架与研究内容
构型要素＝岩相组合+砂体几何形态
晚成岩A1 早成岩B 晚成岩B
成岩作用
济阳坳陷中生 界储层三因素 综合评价图
河流沉积体系储层构型与评价方法
渗透率变异系数
河流沉积体系储层构型与评价方法
砂
级别
砂岩孔隙度/%
评价
岩 孔
1
20～25
很好
隙
2
15～20
好
度
3
10～15
中等
评 价
4
表
5
5～10 0～5
差 无价值
级别
渗透率/10-³µm
评价
储
油层
气层
集 层
1
>1000
极好
渗 透
2
100～500
好
3
500～100
中等
常规储集层
率 评 价
4
100～10
较差
5
10～1
近源砾石质辫状河沉积模式
远源砾石质辫状河沉积模式
河流沉积体系储层构型与评价方法
基于构型的河流研究
Miall将河流的八种基本构型要素组合成12种河流沉积模式。(引自于兴河)
有岸砾石质低弯度河流沉积模式
无岸砂质低弯度席状河沉积模式
垂向加积和侧向加积之“混合 效应”的典型砂质辫状河沉积 模式
河流沉积体系储层构型与评价方法
构型要素的成因
——侧向加积
凸岸
凹岸
边滩
凹岸
边滩
凸岸
侧向侵蚀和加积作 用使凹岸侵蚀凸岸 堆积，河道弯曲度 越来越大。
河流沉积体系储层构型与评价方法
构型要素的成因——侧向加积
凹岸
凸岸
LA
曲流河道中的水流结构是一种螺旋形前进的不对称横向单环流体 系，在凹岸侧，水流受阻以及在重力作用下被迫向下流动，形成下切 的底流，并侵蚀河底；同时，水流又沿河底由凹岸流向凸岸，形成向 前向上的底流，当到达表层时，又转变为由凸岸流向凹岸的表流，从 而构成了一个向前的横向环流。最后在凸岸侧形成了侧积体（LA）。
评
均 质
层内非均质性 砂层的内部各向异性
价 内
性
微观非均质性 微观结构上的变化
容
流
动 单 元
流体流动特征 相似性、连续 性
横纵向上相似的渗透 率、孔隙度、层理特征
河流沉积体系储层构型与评价方法
河流沉积体系储层的评价
孔隙度
储
层
的
特
征
渗透率
参
数
流体饱和度
绝对孔隙度 有效孔隙度 流动孔隙度
绝对渗透率 有效渗透率 相对渗透率 原始流体饱和度 束缚水饱和度 残余油饱和度
河流沉积体系储层构型与评价方法
构型要素的成因——识别
曲流河
顺直河
辫状河
网状河
弯度
河道分岔指数>1
低弯度（弯度指数<1.5）
顺直河
高弯度（弯度指数>1.5）
曲流河
河道分岔指数<1 辫状河
网状河
河流沉积体系储层构型与评价方法
构型要素的成因——识别
此外，还可以通过岩性、结构、构造、垂向层序等进 行识别：
河流沉积体系储层构型与评价方法
基于构型的河流研究
侧积体规模的推断
应用经验公式推测点坝规模
经统计小层点砂坝侧积体的平均厚度为4m，研究中依据满岸河道深度与点砂坝的厚 度大体相等，及河流曲率p大于1.7时，满岸河道深度（h）和满岸河道宽度（ω）的关 系式为ω=6.8×h1.54，推算Dj5井区单一河流河道平均宽度为60m，又侧积体的宽度大 致相当于河道宽度的2/3，据此得出侧积体平均宽度约为40m。
K>100(10-3μm2)
5<Φ<12% 0.5<K<20(10-3μm2)
Ⅱ2
0.05<K<10(10-3μm2 2<Φ<10%
Ⅳ
Ⅲ1
9<Φ<24% 1<K<100(10-3μm2)
Ⅲ3
Ⅳ
Φ<5%
K<0.5(10-3μm2)
晚成岩B 晚成岩A2 晚成岩A 1 早成岩B
Φ<5%
K<0.5(10-3μm2)
曲流河：“泥包砂”，二元结构，各种构造； 辫状河：“砂包泥”，二元结构底层发育，槽状 交错层理为主； 网状河：富含泥炭，水平层理和槽状交错层理。
河流沉积体系储层构型与评价方法
构型要素的成因——识别
图3 测井曲线形态分类图
（据Serra和Sulpice，1975）
河床滞留沉积——箱形或钟形曲线， 曲线顶、底部常为突变；
图1 河流体系不同沉积规模界面分级示意图 据（Miall,1988）
河流沉积体系储层构型与评价方法
河流构型的提出
（2）构型要素（单元）：是由几何形态、 相组合及其规模所表现出的岩性体，并能 代表其沉积体系内的特定沉积作用或一套
沉积沉积过程。
表1 河流沉积中的构造单元（据Miall，1988）
构型单元 河道
据相关取心井统计，NmⅢ油组的悬移质含量为20.45%，依据舒姆水动力参数公式计 算内部侧积体厚度为0.8-6.2m。经地质分析，预测古河流水动力参数的侧积体厚度取 为2.1-6.2m，侧积体宽度为11.3-33.3m。
应用经验公式估算侧积层倾角
前人通过露头和现代沉积研究，认为侧积层倾角一般为5°-30°，倾角在河曲弯顶部 分最大，多在20°以上，河湾上两端倾角较小，多在20°以下。
应用层次分析思想，将地下储层构型分析分为三步： ①在复合砂体内部识别单一河道； ②在单一河道内识别点坝； ③解剖点坝内部结构。 其中单一河道和点坝主要依据河道形态和厚度分布及垂向沉积综合 判断。
河流沉积体系储层构型与评价方法
基于构型的河流研究
点坝内部结构解剖
图3 Dj5井区点坝侧积体井间预测模型（箭头代表注入水流动方向）
LS
Sh、Sl、少量St、Sp 、 席状、毯状
Sr
越岸细粒沉积
OF
Fm、Fi
薄－厚毯状，通常夹有SB，可能充
图2 河流体系八种基本构型要素 （据Miall，1985）
河流沉积体系储层构型与评价方法
构型要素的成因
——侧向加积
侧向侵蚀和加积作 用使凹岸侵蚀凸岸 堆积，河道弯曲度 越来越大。
河流沉积体系储层构型与评价方法
于兴河（1992）在研究华北地区石炭-二叠系沉积特征时对二叠系河流相划分出 13种岩相（表3），并结合之前的12种模式，对华北二叠系河流相的重要沉积序列进 行系统的研究，在8条野外露头剖面及数十口井近千米岩心观察描述的基础上总结出 华北二叠系河流相的8种岩相组合特征（表4）。
表3 华北地区二叠系河流相岩相划分表（据于兴河等，1992修改）
压实、压溶、溶解、 改变原始砂体孔隙度和
胶结、重结晶等
渗透率等
河流沉积体系储层构型与评价方法
Ⅳ
Φ<5% K<0.5(10-3μm2)
4<Φ<10% 0.1<K<20(10-3μm2)
Ⅲ2
Ⅱ1
15<Φ<25% 10<K<200(10-3μm2)
Ⅱ3
Ⅰ
6<Φ<15%
20<Φ<30% 05<K<50(10-3μm2)
符号 CH
主要岩相组合 任意组合
几何形态及相互关系
指状、透镜状；上凹侵蚀基底，规 模和形态变化很大，内部第二次侵 蚀面普遍
砾石坝和砾石
GB
质底形
床砂底形
SB
Gm、Gp、Gt
St、Sp、Sh、Si、Sr、 Se、Ss
透镜状、毯状，通常为板状体，夹 SB
透镜状、席状、毯状、楔状，存在 于河道充填中，决口扇、沙坝扇、 沙坝顶、小沙坝