0 引言

河流由于受到基准面升降、气候条件等因素的影响，储层内部往往发育不同尺度的隔夹层^[1-2]。由于辫状河在纵向上多期叠置和横向上摆动发育，不同期次河道冲刷充填叠置发育，同时单期河道内部也发育落淤层等泥质沉积，辫状河内部夹层的识别与对比存在一定的困难，这些夹层使得储层内部剩余油大量发育；因此，开展河流相储层内部隔夹层研究是高含水阶段剩余油挖潜的关键步骤。国内外学者通过观察古代河流露头与现代河流沉积针对辫状河开展了诸多研究：于兴河等^[3]对山西大同中侏罗统辫状河露头剖面进行解剖，系统描述了辫状河储层的沉积学特征、露头特征、露头储层岩相组合、层次界面、沉积模式以及地质模型；金振奎等^[4]对阜康、柳林和延安地区辫状河露头河道进行研究，将河道砂体构型分为叠拼式、侧拼式和孤立式3类；Rucsandr等^[5]应用探地雷达技术与岩心、露头研究相结合对河流相砂体进行解剖，并应用雷达剖面进行储层构型单元划分；Best等^[6]通过对孟加拉Jamuna河废弃心滩坝进行探地雷达解剖，发现该心滩坝呈整体平缓前积叠置向下游方向迁移的沉积模式。露头与现代沉积可以直接看到岩性特征及构型单元的叠置关系，而地下储层由于取心井有限，对于非取心井多只能通过测井曲线进行识别，使得地下储层的隔夹层发育情况往往认识不清。基于Miall储层构型理论^[7-8]，开展河流储层内部隔夹层样式的研究，从河流相储层内部不同层次构型单元入手，以对隔夹层进行准确等时对比；再通过密井网的精细对比与经验公式的约束，深入研究不同层次构型隔夹层的特征、规模和样式^[9-10]；然后基于隔夹层的测井识别，利用层次界面约束的方法进行地质建模。

本文基于密闭取心井岩心观察和岩电标定，明确了隔夹层测井响应特征，基于辫状河构型模式指导，分析了隔夹层空间特征及其展布范围，以期为后期地质模型的精细表征与剩余油的挖潜提供指导。

1 地质概况

孤东油田位于沾化凹陷的东北部(图 1)，是中生界潜山背景上发育的近南北走向的大型披覆背斜构造整装油藏，南部主物源自南向北、西部次物源自西向东交汇于孤东潜山北部，最终汇聚于渤中坳陷^[11-12]。该油田划分为8个开发区块，其中本次研究区六区位于其东北部。孤东油田新生界地层自下而上发育古近系沙河街组及东营组、新近系馆陶组和明化镇组，其中馆陶组是主要含油层系，馆陶组上段纵向上共划分出了6个油组，其中上部为曲流河沉积，下部为辫状河沉积，辫状河储集层内发育主要的含油层系有5⁴、6³、6⁴小层。

孤东油田于1987年投入开采，历经了天然能量开采、注水开发、井网调整以及综合治理4个阶段，目前该油田含水已达到98%。孤东油田六区共有560余口开发井、1口新钻检查取心井，七区有3口检查取心井，测井曲线完整。孤东油田全区平均井距为95 m，密井网区平均井距可达65 m。开展辫状河储层内部隔夹层的研究，是清晰认识其砂体连通关系、降低注入水消耗量的关键步骤^[11]。

2 沉积特征 2.1 单井沉积特征

沉积相控制砂体的展布特征及发育模式，不同的沉积体系类型具有其独特的沉积特征，因此砂体的连通关系不同，隔夹层样式也不同。孤东油田六区在馆陶组上段经历了辫状河—曲流河的演化过程。孤东六区馆上段辫状河储层各小层砂体厚度介于12~16 m之间，岩性最粗为中砂岩，多为细砂岩，定义为远源砂质辫状河^[13-14]。岩心目的层可见河底滞留沉积、槽状交错层理细砂岩相、板状交错层理细砂岩相、平行层理粉砂岩相、流水沙纹层理粉砂岩相以及块状层理粉砂质泥岩相、水平层理粉砂质泥岩相。测井曲线表现为箱形、钟形、指形、低幅锯齿形等多种响应特征(图 2)。通过岩心与测井的标定，研究区隔层主要为块状泥岩，砂体内部夹层主要为泥岩、粉砂岩、泥砾等夹层类型(图 3)。

2.2 平面沉积特征

依据岩心、测井标定识别不同微相的测井响应，基于密井网下平面与剖面联合分析，确定了各小层内砂体在平面的展布情况；并且结合辫状河的模式充满特征确定了各小层内沉积微相的展布情况(图 4)。可见辫状河内河道呈条带状发育，心滩微相呈梭状发育在河道内部，河道两侧发育河漫沉积。

2.3 剖面特征

辫状河纵向上多期叠置(图 5)，不同油组间发育一定厚度的隔层，若后期河道冲刷较为严重，则可能与前期河道砂体发生拼接；如果后期河道冲刷较弱，则两期河道之间发育一定厚度的隔夹层。由于河道在平面上容易改道，砂体在剖面上连续分布，主河道沉积厚度较大，砂体稳定，所以分支河道容易改道，河道易发生侧向拼接。

3 隔夹层发育特征 3.1 隔夹层的分类 3.1.1 岩性隔夹层

岩性隔夹层一般指的是指砂岩之间的泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等不渗透夹层^[15]在测井曲线上表现出泥岩的响应特征，即自然电位异常幅度低、自然伽马响应值较高。这类夹层一般是后期河道未能将前期河道沉积的河漫泥质沉积冲刷掉，两期河道之间夹有一定厚度的泥质隔夹层，或者是心滩内部的落淤层泥质沉积发育在两期增生体之间。

3.1.2 物性夹层

物性夹层主要为砂岩中夹有的含大量泥质成分的砾岩、砂砾岩或泥砾岩等，物性较差，多为半渗透—非渗透夹层分布于连通性砂体中^[16]。由于辫状河储层内多期河道中冲刷叠置，复合河道内部的单河道底部往往广泛发育砾岩、泥砾的河底滞留沉积，这也构成了辫状河储层内部的物性类层。由于远源砂质辫状河河底滞留沉积含泥质成分较高，物性夹层在GR、R_ML1和R_ML2曲线中有一定泥岩响应回返。

3.2 隔夹层的层次划分

隔夹层的层次划分主要是依据Miall河流相储层构型理论^[7-8]对河流相储层内部隔夹层进行逐级划分与表征，以便能更清晰地认识隔夹层成因与发育特征。通过研究区取心井岩电的标定，将研究区隔夹层的层次划分为单层间隔层、单砂体间夹层与心滩内夹层。

3.2.1 单层间隔层

单层间隔层多是复合河道之间或单期河道之间的隔层，一般厚度较大，是河流长时间憩水形成的泛滥泥质沉积，岩性多以泥岩和粉砂质泥岩为主(图 6)。沉积构造发育小型流水沙纹层理、水平层理或块状层理，见植物根茎化石。泛滥泥质沉积覆盖在河道与心滩之上，厚度大，小层之间可以稳定追踪。

3.2.2 单砂体间夹层

单砂体之间的夹层包括单期河道之间的泥质、泥砾夹层，以及辫状河道发育后期物源与水流量供给变弱之后辫状河道接受泥质充填形成的夹层。单河道多始于冲刷面，底部发育河底滞留沉积(图 6)，两期河道之间发育泥砾夹层，此种类型的夹层为物性夹层。废弃河道的泥质充填也是一个重要的夹层^[17-18]，辫状河河道在平面上容易发生改道，河道改道后发生废弃，使得河道接受泥质充填沉积；因此，废弃河道的规模受河道的规模控制。从岩心剖面来看，辫状河废弃河道内部发育多期10~25 cm的泥质充填沉积(图 6)，可见废弃河道不是突然发生废弃，期间也存在间歇性供水，河道属于渐变废弃型河道；若泥质沉积直接发育在河底滞留沉积之上则称之为突然废弃型河道。

3.2.3 心滩内夹层

心滩内部发育多期增生体，在洪水期河水漫过心滩发育一期增生体，在枯水期心滩顶面发育泥质落淤层^[19-20]。当后期次洪水来临时洪水冲刷心滩顶部落淤层，如果落淤层冲刷得较为完全，则两期增生体之间发育泥砾夹层(图 7a)，其为物性夹层；如果冲刷较弱，则两期增生体之间发育泥质夹层(图 7b)。心滩由于受到河水的冲刷，顺水流方向向下游沉积，Best等^[6]在解剖拒马河时的研究成果证明了此现象(图 8)。

远源砂质辫状河发育位置的地形坡度较缓，河道相对较为稳定，心滩是其主要的微相类型。增生体之间发育的落淤层厚度不等，介于2~15 cm之间(图 7, 9)。由于滩头一般受河水冲刷，落淤层很难在滩头保留，而在两翼、滩尾、中央位置相对发育。通过岩心与测井的标定，可对未取心井的落淤层进行识别。取心井岩电标定结果表明：GR曲线对厚度10 cm以上的夹层(岩性、物性)具有很好的测井响应；而微电极对小于10 cm的夹层具有一定的响应，对于一些泥砾物性夹层也有一定回返响应；V_SP曲线分辨率相对较低，测井响应不是很明显。

根据剖面连井对比识别落淤层在剖面的发育特征(图 10a, b)，通过井间精细对比，统计了全区30个心滩的参数特征，确定落淤层在滩头倾角约为2.03°，在滩尾倾角为1.28°，在两翼倾角为1.58°。辫状河心滩的长宽具有很好的统计关系，根据现代沉积地质参数关系式l_b=4.9517w_b^0.9676(l_b为心滩长度，m；w_b为心滩宽度，m)^[9]，通过密井网对比与经验公式可确定心滩参数。由于落淤层是心滩上面的披附体，因此，可认为落淤层参数关系与心滩一致，估算落淤层宽度为80~400 m，长度为350~1 630 m。

3.3 辫状河隔夹层建模

隔夹层三维构型建模的目的是建立能够反映不同层次、不同类型隔夹层的地质模型^{[10, 13]}。在高含水开发后期的储层，构型研究与建模可以大大提高储层内部非均质性的表征；因此，本次研究过程中，针对心滩内部落淤层开展构型建模。建模主要采用沉积微相控制、序贯指示模拟及人机交互的方法。先对单砂体间夹层(图 11)和心滩内部夹层(图 12)进行界面约束，并分级对不同期次砂体进行拟合建模，进而建立了一套能够进一步深度表征心滩内部非均质性的构型模型；再基于储层构型模型，进一步模拟了属性模型。由于心滩内部发育多期增生体，增生体之间发育的落淤层界面往往孔渗较低，增生体孔渗相对较高，位于心滩中下部的增生体孔渗明显高于顶部增生体；因此，心滩内部高渗条带多位于心滩中下部位置，顶部往往富含剩余油^[21-22]。

4 结论

1) 孤东油田馆上段下部发育远源砂质辫状河，以层次构型分析为指导，分析了不同层次夹层的成因以及发育特征。单层间夹层多是物性夹层，单砂体之间夹层包括泥质夹层与泥砾夹层，增生体之间的夹层为落淤层。

2) 心滩内部夹层是远源砂质辫状河储层主要的夹层类型，通过密井网精细对比以及参数约束，统计了30个心滩的参数特征，落淤层宽度为80~400 m，长度为350~1 630 m，落淤层在滩头倾角约为2.03°、在滩尾倾角为1.28°、在两翼倾角为1.58°。

3) 采用沉积微相控制、序贯指示模拟及人机交互的方法对心滩进行构型建模，建立了一套能够表征心滩内部非均质性的构型模型。