引言

McPherson于1986年首次提出了辫状河三角洲的概念^[1]，于兴河等总结了辫状河三角洲的沉积模式及其沉积要素的特征^[2]。随着勘探开发的不断深入，储层内部不同级次构型单元间的隔夹层控制了剩余油的分布。隔夹层是造成储层非均质性的重要原因^[3]，它们把厚油层分割成多个连通或不连通的流动单元，而不同成因类型的隔夹层对剩余油及油藏水体运动规律有着明显的控制作用。国内学者结合露头、现代沉积及地下密井网资料对三角洲储层分布模式，建立了不同背景条件下不同类型三角洲的定性及定量沉积构型模式^[4-6]。目前，国内针对海上稀井网条件下的海相辫状河三角洲隔夹层研究较少，如何更好地利用地震信息来辅助隔夹层的预测就显得更为重要。

1 地质概况

惠州凹陷位于珠江口盆地珠一拗陷的中部，北部和西北部以北部断阶带为界，南部以东沙隆起为界^[7]。研究区位于惠州凹陷南部，前人结合区域背景、钻井、岩芯等资料，认为X油田属于海相辫状河三角洲沉积，且三角洲前缘较为发育^[8]。目的层段珠江组纵向上可以划分为H₁B₁~H₁₃等13个砂层组。目前，对本地区泥质夹层分布规律的研究较为缺乏，究其原因，还是因为本地区取芯少、井距大、动态资料少，难以利用陆上密井网区的研究方法。因此，以高品质地震、测井资料及辫状河三角洲露头研究为基础，讨论并探索海相辫状河三角洲夹层的成因分类和空间分布规律。

2 泥质夹层成因分类及分级评价 2.1 泥质夹层成因

海上油田沉积体成因研究常缺少岩芯资料，且很难在油田周边找到对应的露头沉积作为参考。为了更加直观、真实地刻画辫状河三角洲夹层成因和分布规律，选择笔者亲自参与测量与考察的新疆准噶尔盆地南缘南安集海河辫状河三角洲露头和内蒙古岱海半滩子辫状河三角洲作为参考对象，来辅助海上油田泥质夹层成因研究^[9-11]。

准噶尔盆地南安集海河西山窑组为典型的陆相湖盆辫状河三角洲沉积，通过露头实测描述，发现存在海泛泥岩、堤岸成因的泥质隔夹层；内蒙古岱海半滩子三角洲现代沉积属于典型的辫状河三角洲，通过现场实际剖面描述和沉积相分析，可清楚识别出多期河口坝叠置砂体，砂体间发育薄层泥质前积成因泥质夹层。选取的两个类比对象虽都属于陆相湖盆辫状河三角洲沉积，但其泥质隔夹层的成因、几何形态等参数，与海相沉积应该具有较好的类比性。

地质学研究的核心是分类，分类是为了更好地简化科学问题，这就使得类比方法成了地质研究的有效手段之一。对于三角洲泥质夹层的成因分类，前人已经做了很多研究^[12-15]，在充分借鉴前人研究成果基础上，通过总结新疆准噶尔盆地南缘南安集海河辫状河三角洲露头和内蒙古岱海半滩子辫状河三角洲的泥质夹层特征，将X油田的泥质夹层成因归纳为以下3类(图 1)。

(1) 小规模海泛成因

短期局部海水上升形成的洪泛泥，泥质较纯，厚度逐渐向海方向增大。在准噶尔南缘露头实际测量中发现，海泛成因泥质夹层分布范围广，厚度基本大于3 m，垂向上常出现在河道与河道或河道与河口坝砂体之间叠置的位置(图 2)。研究区此类泥质夹层上、下的砂体厚度都在5 m以上，平面上，此类泥岩主要出现在两条主河道或两个扇体之间，但此类夹层并非全区发育，横向延伸距离约1 km。

(2) 堤岸成因

水下分流河道或河口坝侧缘与堤岸交互的区域。此类泥质夹层在野外露头中较为常见，表现为薄层的大量砂泥互层，是由于水动力的间歇或河道摆动导致的水体动荡。研究区此类成因的泥质夹层横向具有一定分布范围，剖面上以砂、泥薄互层为主，此类夹层具有厚度薄、层数多的特点(图 3)。

(3) 前积成因

主要来自河口坝顶部的落淤泥。三角洲前缘的河口坝砂体是前积作用形成的，在相邻期次的河口坝沉积间隙由于水动力的短暂减弱，易形成厚度较薄的泥质落淤层。但由于坝沉积体容易受到后期河道的改造，使得坝顶的落淤泥有时难以保存。此类夹层分布常与砂体前积方向一致，横向延展范围有限，但在沿物源方向延伸范围较广(图 4)。

2.2 级次划分

级次划分的基础是单井泥质夹层的识别，朱东亚等在研究隔夹层时选用了自然电位和微电极曲线^[16-17]；张吉等采用了测井曲线蛛网识别图辅助研究。本次研究在泥质夹层识别时采用“两步走”的识别方法，即先利用泥质含量下限(40%)确定泥岩，再结合测井曲线蛛网图和其他参数，具体划分不同级次的泥质夹层(图 5)。

泥质夹层的伽马取值范围在100~170 API，密度范围2.40~2.56 g/cm³，单从曲线特征很难细分泥质夹层的级次，但结合其厚度分布特征(图 6，图 7)发现，Ⅰ级泥质夹层厚度大于1.5 m，而Ⅱ、Ⅲ级泥质夹层厚度主要在0~1.5 m。

在实际运用中，对夹层的级次细分具有重要意义。选取岩性、厚度、钻遇率、分布特点等4个属性，同时，结合成因解释可对泥质夹层级次进行详细的划分(表 1)。

Ⅰ级泥质夹层属小规模海泛成因，泥岩质地较纯，平均泥质含量大于55%，钻遇率大于50%，同时具有空间连续和区域可对比的特点；Ⅱ级泥质夹层成因类型包括堤岸成因和前积成因，泥质不纯，常夹杂粉砂岩等，钻遇率为30%~50%，其分布明显受控于成因砂体展布，局域可对比；Ⅲ级泥质夹层主要为前积成因，这类夹层钻遇率低，具有随机发育的特点，可对比性差。

3 基于沉积成因和地震信息约束的泥质夹层分布规律研究

常规的夹层研究都是在测井识别的基础上，利用井间对比、动态资料和随机建模等对其空间分布进行刻画^{[18, 19]}。海上油田具有井距大，厚层合采等特点，这就使得常规思路的夹层研究遇到了挑战。陆上油田的夹层研究，目的多是解决注采矛盾，调整注采方案。而海上油田很难通过动态研究确定隔夹层的封挡性，海上稀井网泥质夹层的研究核心，在于储层内部泥质夹层累计厚度的空间预测和单层泥质夹层对比、分布研究。

在充分借鉴前人研究方法的基础上，利用地震信息做先导结合沉积特征精细研究总结了一套对于海上稀井网油田泥质夹层分布规律预测的思路(图 8)。

3.1 海泛成因及堤岸成因泥质夹层分布

西江地区X油田珠江组属于辫状河三角洲前缘沉积，纵向上沉积类型丰富，主要发育水下分流河道、河口坝、席状砂和水下分流间湾微相。

H₁₁砂层组纵向发育两套箱状的水下分流河道成因砂体，中部由一套厚度较大的Ⅰ级泥质夹层分隔，同时还发育多套局域可对比的泥质薄夹层(图 9)。

H₁₁层砂层厚度较大(10.00~29.00 m)，地震分辨效果较好，通过提取H₁₁的地震平面属性并对比井上特征发现，H₁₁层水下分流河道砂体存在比较明显的分叉现象，在平面上呈带状分布。H₁₁层泥质夹层成因包括两类：一类是海泛成因的Ⅰ级泥质夹层；另一类是堤岸成因的Ⅱ级泥质夹层。海泛成因泥质夹层的形成，伴随的是两期水下分流河道间的物源供给间断，工区钻遇率73.7%，单层泥质夹层厚度1.51~5.54 m，累计厚度2.90~6.50 m，海泛成因的夹层发育在两套砂体之间，其分布范围受控于水下分流河道砂体的展布。堤岸成因的泥质夹层，平面上发育在主河道的边部，纵向上常与薄砂体以互层状出现(图 9)。

H₁₁层堤岸成因的泥质夹层出现在两种位置，第1种是箱状河道砂的中部，为单期河道水动力突然减弱的产物；第2种是以互层的形式出现在河道砂体顶部(与海泛成因泥质夹层接触的位置)，体现了水动力减弱，水体动荡的沉积特征。

泥质夹层的平面分布预测一直是一个较大的难题。通常，储层内部的单层泥质夹层较薄，很难与地震信息建立较好的关系。在针对H₁₁层泥质夹层的研究中，尝试选取对储层反映较好的最小振幅属性与累计泥岩厚度建立关系，结果发现，H₁₁储层泥质夹层累计厚度与地震属性有较好的联系(图 10)，遂利用此关系借助地震属性预测了全区的泥质夹层累计厚度分布(图 11)。

基于地震信息预测的平面泥质夹层分布，不仅反映了泥岩厚度的变化，还反映了泥质夹层相对连续的区域，从而为泥质夹层的剖面对比提供了参考。在充分结合地震预测的夹层分布、平面沉积相特征(图 12)及剖面的对比信息后，最终得出了H₁₁层泥质夹层累计厚度的平面分布特征(图 13)。

3.2 前积成因泥质夹层分布

H₈砂层组为三角洲前缘沉积(图 14)，水体由深变浅的过程中，后期的河口坝砂体越过前期砂体沉积向前推移^[20-21]，形成了4套向湖盆方向倾斜、角度很小的河口坝砂体(图 15)，但每套泥质夹层厚度都在1.00 m左右，且累计厚度小于4.00 m，使得其很难与地震属性建立很好的联系，因此，H₈层泥质夹层的分布研究应充分利用地质模式的指导。

河口坝砂体的形成往往伴随着水动力的减弱、地形的变化等，河口坝砂体之间因为水动力的间歇，易在早期河口坝砂体顶部富集泥质沉积，后期河口坝砂体的切割作用有限，使得泥质沉积物得以保留，形成泥质夹层。H₈砂层组泥质夹层的分布明显只受控于河口坝的沉积范围(图 15，图 16)。

向海方向夹层的延伸范围大于500 m，而横向展布通常小于500 m，且3套泥质夹层厚度都小于1.00 m(图 17)。

由于河口坝砂体表现为垂向叠加和侧向相连的特点，且具反韵律沉积特征，导致河口坝砂体垂向渗透率往往大于水平渗透率，加之垂向上不同期次砂体见沉积期的泥质夹层，使得油层顶部剩余油易于富集^[22]。A17ST1井在H₈层共发育3套泥质夹层，结合含水饱和度测井解释结果发现，泥质夹层上部的储层含水饱和度明显低于泥质夹层下部储层，说明泥质夹层的存在对剩余油的富集起到了关键作用。

4 夹层分级次三维地质建模

夹层分级次三维建模的目的是建立能够反映不同层次、不同类型夹层的地质模型^[23]。开发阶段的海相辫状河三角洲泥质夹层建模思路是：在构造模型的约束下，结合对泥质夹层单层分布规律及对比模式的研究成果，对不同级次的夹层采用不同类型的建模方式，从而建立夹层的三维地质模型。

Ⅰ级海泛泥质夹层分布范围广、可对比性强；Ⅱ级河口坝成因的泥质夹层，由于前积砂体期次性较强，使得其在对比过程中具有较小的不确定性，因此，对于这两种类型的泥质夹层，在建模时采用确定性建模方式，实现对其空间分布特征的刻画。Ⅱ级堤岸成因泥质夹层虽然在平面上具有一定的分布范围，但由于其发育数量较多，且以互层形式出现，导致其对比的可靠性较差，采用相控随机建模；对于Ⅲ级前积成因的泥质夹层，其出现极为随机，且分布范围较小，建模时使用变程约束的随机插值方法(表 2)。

4.1 H₁₁层夹层三维地质模型

H₁₁层海泛成因泥质夹层，在全区可较好对比，利用确定性建模的方法，可以很好地反映其空间分布(图 18)。

H₁₁层堤岸成因夹层，主要分布在A1AST1井附近，单个夹层基本在3口井范围可对比，通过沉积相图的控制，得到了较好的模拟结果，并保持了一定的随机性与不确定性。对于随机性强，井间难以对比的夹层，通过变差函数的控制，其分布范围基本在1个井距内，符合目前的钻井认识(图 18)。

4.2 H₈层夹层三维地质模型

H₈层发育3套河口坝成因的泥质夹层，分布在工区西南侧。通过井间精细对比，确定了3条泥质夹层的对比方案和分布范围，从而可以利用确定性建模方法，表征其空间分布(图 19)。

5 结语

在海上稀井网区泥质夹层的研究过程中，由于缺乏露头，岩芯等关键资料，其分类借鉴了陆上相似露头的研究成果，按照其沉积成因将其分为海泛成因夹层、堤岸成因夹层和前积成因等3种类型。根据X油田泥质夹层岩性、厚度、钻遇率等特性，将其划分为Ⅰ~Ⅲ级，更适应开发阶段的需求。

海上稀井网区泥质夹层研究应以充分合理利用地震信息为重点，研究泥质夹层的剖面对比模式和平面厚度分布特征，以多维互动的思路重现泥质夹层的空间展布。

对于分布范围较大、可对比性较强的海泛成因夹层和前积成因夹层，在三维地质模型表征时采用确定性建模方法；对于对比可靠性较低的Ⅱ级堤岸成因夹层，采用相控随机模拟方法约束其分布范围；对于随机性极强、井间基本无法对比的泥质夹层，采用随机模拟方法表征，客观反映其不确定性。