河流相储层隔夹层成因及识别

河流相储层隔夹层成因及识别

[摘要] 河流相储层隔夹层是形成陆相储层非均质的重要因素之一，也是储层精细描述的重要内容，其对剩余油分布研究具有重要意义。本文通过对河流相隔夹层成因的全面分析，得到了河流相隔夹层可以分为沉积成因和成岩成因两类的结论。在此基础上，利用岩心资料及测井资料研究了其识别方法并提出了识别步骤。

[关键词] 河流相隔夹层成因识别步骤

[Abstract] The intercalations in reservoir of fluvial phase is an important factor controlling the non-marine reservoir aeolotropic and a major content of reservoir fine description. Though the analysis on genesis of intercalations, a conclusion is achieved that the fluvial phase intercalation can be divided into two types, such as sedimentary and diagenesis origin. Based on that, the identification and its step is brought forward with the core and well logging data.

[Key words] fluvial Phase intercalations genesis identification step

隔夹层是形成河流相储层非均质性的主要原因之一，是导致油田开发后期水淹形式复杂的主要地质因素[1]。所谓隔夹层，即储层中对流体能起遮挡作用的岩层。通常人们将小层之间的这种岩层称为隔层，而把小层内的这种岩层称为夹层[2]。隔层的面积一般大于流动单元面积的二分之一，厚度变化大，小则几厘米至几米厚，大则几十米厚。夹层分布不稳定，不能有效阻止或控制流体流动。隔夹层在不同程度上控制着油水运动，在注入水未趋替的含油层形成剩余油。在油田开发后期，隔夹层是控制厚油层复杂水淹形式的主要地质因素。在河流沉积体系中，隔夹层受其影响而具有其独特的展布规律，研究河流相储层隔夹层的成因与识别特征，对预测剩余油的分布具有重要的指导意义。

1.河流相储层隔夹层的成因

由于沉积、成岩等地质作用的不同，相应地形成不同类型的隔夹层[3]。因此按成因可将其分为两大类：沉积作用形成的隔夹层；成岩作用形成的隔夹层。

1.1沉积作用形成的隔夹层

沉积过程中因水动力条件发生变化，在河流相储层的砂质纹层间形成泥质夹层[3]。曲流河河道砂储层中的隔层主要是由不同时期河道沉积之间的细粒微相类型构成。可进步一分为堤岸成因的隔层、河漫滩成因的隔层、废弃河道形成的隔层[4]；而曲流河河道内的泥质夹层从成因上看主要可分为后落洪期形成的泥质夹层和每期大洪水中能量波动成因的夹层两种。

由于曲流河的蚀凹增凸的作用，使得悬浮物质发生侧向加积作用，形成在凸

岸堆积的侧积体，因水体能量渐弱，使更细级别的泥质沉积在该点坝砂体之上，形成泥质侧积体，并呈一定角度产出。在后落洪期，即河水降至低速时，细粒沉积物可从悬浮状态沉积于始、中落洪期以砂质为主的沉积物之上，形成披覆于侧积点坝之上并与之同角度产出的非渗透层覆盖即侧积泥。

在每一期大洪水期间，水体能量不可能总保持稳定，会出现不定期的能量波动，造成悬移物质部分沉积，保存在侧积体的中间，规模小、厚度薄、连续性差，但保存较为完整。如果这类夹层在横向上彼此连结成片的话，也会造成局部渗透性变坏。

小型河流沉积作用下，由于碎屑物质供给不足，砂体一般呈透镜状，河道切割能力弱；在河流经过的地方隔夹层相对较薄，河道未经过的地方，隔夹层厚度大。大中型河流沉积物中，砂体错综复杂，隔夹层较差[5]。

辫状河心滩坝上部的泥粉质落淤层是发育在洪峰波动过程中憩水期的悬浮质落淤加积产物，是辫状河沉积中典型的成因隔夹层。岩性多为粉砂、粉砂质泥等细粒的悬移质沉积物，富含碳屑、有机质、颜色呈灰黑色或灰色，落淤层的岩性与储层上下岩性有明显的不同，发育波状层理、爬升层理及虫孔、扰动构造和变形层理等。

1.2 成岩作用形成的隔夹层

在成岩过程中，来自于泥岩层中的Ca2＋能使储层中的薄层砂岩、储层顶底部与泥岩接触的部位、储层内部的泥质团块附近等部位胶结成岩，使得相对较粗的砂岩在成岩作用下物性变差、渗透率变低而成为夹层[3]。露头河道中钙质胶结隔夹层除受表生成岩作用控制外，有些与古环境和早期成岩作用有关。表生成岩隔夹层通常形成于曲流河砂体地冲刷面附近。而与古环境有关的早期成岩隔夹层则通常形成于河道内具有原始高孔渗地区[5]。此类夹层的形成条件、分布规律复杂，横向预测难度大，给油气开发带来了极大困难。

2.隔夹层的识别

识别隔夹层最直接有效的手段是通过岩心资料和野外露头，但取心井数量有限，难以进行大范围内隔夹层的识别与对比。而测井资料易于获得，因此，较为有效地方法是通过岩心资料标定测井曲线，建立测井识别模式。根据隔夹层岩性可划分为泥质、钙质和物性等三种类型。不同成因砂体内的夹层分布特征明显，其中主力沉积单元的主河道内夹层分布复杂，一般砂体底部发育钙质夹层，中部多发育物性夹层，上部为泥质夹层。其测井相应特征如下。

2.1 泥质隔夹层

泥质隔夹层的岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩、页岩和泥质粉砂岩[5]。在测井曲线上主要反映为泥岩特征，具体表现为自然电位靠近基线，电极幅度明显下降，幅度差几乎为零或很小；深侧向电阻率下降为临层的50%以上；声波时差高

值一般在400μs/m以上；井径曲线明显显示为扩径[6]（如图1）。

2.2 物性夹层

主要包括杂基支撑的中细砾岩和砂岩、颗粒支撑的中砾岩以及和周围相比物性偏低的岩层。具有一定孔隙度和渗透率，但未达到有效厚度物性下限。在测井曲线上主要表现为：微电极曲线介于泥岩和砂岩之间，有一定的幅度差，自然电位幅度低，自然伽马值升高[7]（如图2）。

2.3 钙质夹层

钙质夹层岩性主要为灰白色钙质胶结细砂岩、中-细砂岩，岩性致密，无渗透性或渗透性极差[9]。主要与沉积物碳酸盐胶结作用、溶解作用等成岩作用的不均匀性有关，分布随机性较强，常分布于砂岩层顶、底与泥岩的交界处以及砂岩层内部任意一处，在纵向上出现的频率相对较小。在测井曲线上主要表现为：微电极比值超过邻层的1.2倍以上，呈尖峰状，自然电位无明显变化，声波时差明显低值[7]（图3）。

图3 钙质夹层

3.隔夹层识别的主要步骤

1）根据岩心观察描述，对不同沉积微相的隔夹层岩性组成、厚度进行总结，对不同成因条件下不同岩性组成的隔层取样分析。

2）研究隔夹层的岩电关系，运用岩心资料进行测井资料的标定，建立不同岩性隔夹层的电测特征。

3）隔夹层有砂层组间的隔层、小层间的隔层、单砂层间的隔层及层内的夹层4个层次[8]。不同岩性隔夹层的电测特征也应根据不同层次有所区别。

4）在各级内部构成单位边界及内部识别和划分隔夹层。

4.结论

河流相由于沉积、成岩作用的不同，相应地形成不同类型的隔夹层。据此可按成因划分为沉积作用形成的隔夹层和成岩作用形成的隔夹层两类。

隔夹层依据岩性可分为泥质隔夹层，物性隔夹层，钙质隔夹层。隔夹层的识别主要依据岩心资料标定测井资料，建立识别特征。具体运用时，需要考虑隔夹层的层次性。

参考文献：