苏里格气田现在处于大规模上产阶段，随着滚动开发的进行，钻遇的二叠系盒8段的储层越来越复杂，原本邻井钻遇的是巨厚的河道砂体，但与其附近试钻一口井，却钻遇的是河道间的泥岩，这种相变异常快的特点，对井位设计尤其水平井大规模部署实施，带来了极大的挑战，究其原因，就是厚层的河道砂体空间叠置规律没有搞清楚。实际上这种砂体可能并非单期成因，而是多成因、多期次的河道砂体在空间上纵横交错叠置的结果，其是平面辫状河道砂体厚薄不均与分布规律性较差的主因。砂厚中心往往是多期次河道砂体叠置汇聚中心，因此深入剖析刻画盒8段下部厚层辫状河道砂体，将具有一定实际应用价值。

复合辫状河道期次划分实际上就是辫状河储层构型的一部分，按前人构型理论，辫状河储层构型可分为4个层次(复合河道、单河道、心滩、增生体)^[1]，本次研究属于第二层次。实际上，国外储层构型研究由来已久，大约始于上世纪80年代^[2]，以Allen和Miall 为代表的欧美学者对储层构型层次、要素、模式、沉积机理做了开拓性的研究工作。然而国内外学者主要侧重于对河流相露头和现代沉积的构型研究^{[2, 3, 4]}，却忽视对地下储层构型方面研究^{[1, 5]}。为了进一步丰富地下辫状河储层构型方面内容，本次以苏里格气田西区苏X块为例，着重开展地下辫状河储层构型相关研究工作。

苏里格气田西区苏X区块经过前人大量的基础性研究，认为盒8段的发育的沉积相类型主要是辫状河沉积，这一认识已取得了广泛的认同，代表性观点主要有：刘建新等^[6]基于多波多分量地震相分析、多属性反演同步结合钻井实测资料，认为盒8段属于典型的辫状河沉积；文华国等^[7]根据岩芯、分析化验等一手资料的详细研究论证，认为盒8段下部发育辫状河沉积，盒8段上部发育曲流河沉积，即综合论证认为盒8段普遍发育河流相沉积；白振华等^[8]指出苏里格地区盒8段属于早期辫状河沉积向晚期曲流河沉积逐渐转化的沉积背景。基于上述盒8段主要发育辫状河这一事实，为复合辫状河道砂体建筑结构解剖提供了研究基础。

苏里格西部地区位于鄂尔多斯盆地二级构造单元伊陕斜坡的西北部，是盆地天然气勘探的重点区域，勘探面积约13 000 km²，自南向北划分为西一区、西二区两个目标区。区域构造为一平缓的近南北向展布、西倾单斜，平均坡降3~5 m/km。在平缓的单斜背景上发育一系列复式鼻褶，小幅度构造总体上十分平缓。具有生烃强度大、产气层多等特点。该区主要发育岩岩性圈闭气藏，其产出层位主要为上古生界二叠系石盒子组盒8段和山西组山1段，沉积类型属于大型缓坡河流—三角洲，目的层上部盒4段和下部山2段和太原组也有含气层系分布。由于沉积储层类型的差异，导致不同层系有不同的成藏组合，控制因素差异也较大，由此导致了气藏类型的多样性^{[9, 10]}。本次研究的目的层下石盒子组盒8下2亚段，累积厚度一般15~20 m，研究区主要位于苏里格西区的苏48区块东南部和苏47区块东北部，面积约627 km²(图 1)。苏X区块的钻井资料和岩芯资料未发现明显的水下沉积标志，也没有明显的三角洲前缘沉积特征，综合前人研究成果，盒8下2亚段主要发育辫状河沉积^{[7, 8]}。沉积相研究成果中的河道微相一般为复合河

图 1 苏里格气田西区苏X块位置示意图(据苏里格气田中心，盒8下，2009) Fig. 1 The position of SuX block in western Sulige gas field (from Sulige gas field center,2009)

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在复合河道期次厘定过程中，目的层段中的单期河道沉积旋回的识别是基础和关键，如果能有全区全井段取芯，那么通过连续取芯的观察就可以从多期叠置河道中把单期河道识别出来，这当然是最理想情况，然而，实际情况却不甚理想。目前一般很少做到全区全井段连续取芯，而往往更多是有针对性、有选择性的分段取芯，这就给复合河道砂体解剖带来了挑战，为了克服这一不足，笔者以苏里格气田西区苏X块为例，开展了复合辫状河道砂体解剖研究工作，探索出了一套基于岩芯、测录井、野外露头和现代卫星图片等资料为基础的“去压实邻井单期河道标定法”辅以“连续取芯验证法”的单期河道识别方法。在进行单层平面单一河道组合方面，笔者也提出了结合现代沉积和经典地质理论为指导，采用“单期河道砂厚中心连线法”，来完成单期河道平面上的识别与组合^{[11, 12, 13, 14, 15]}。这其中技术关键有如下几点：①是否考虑去压实作用，因为深埋在地下几千米的储层，泥岩压实量是很大的，而砂岩则相对要小得多，各井间由于存在差异压实作用，易形成高程差，从而把本来同期的河道上提或下拉，误判为不同期，这就需要消除压实作用的影响，以同期两支河道的对比为例，在忽略两支河道因砂岩成分差异造成微小差异压实条件下，加之对比的目标又是河道砂岩，因此，可以简单把河道砂体近似看作刚性体，把压实校正目标重点放在泥岩背景中，进行压实校正，值得注意的是，这种去压实是相对的消除，而不是绝对的消除，如果绝对去压实恢复到原始沉积状态，就要相应采用另外一种方法了，鉴于上述考虑，本次拟采用“松弛回弹”技术来消除压实影响；②难以用测井曲线进行期次划分的复合辫状河道，在考虑压实作用的基础上，采用去压实邻井单期河道标定法，完成所有单井的单期河道识别，然后将同期的河道的顶底界面进行等时对比，建立单层等时地层格架；③以单层地层单元为成图单元，采用砂厚中心连线法，确定河道单层主河道流线，同时结合平面单一河道井间识别方法，进行平面组合成图；④将单层单一河道平面展布图，按发育期空间叠置，总结不同期次单一河道平面迁移摆动规律，最终实现对复合辫状河道解剖、沉积演化过程再现和历史重建恢复。 2 复合河道垂向期次划分

多期辫状河道垂向接触关系无非有7种，如图 2所示，5大类，分别是孤立式(图 2A，B，)、对接式(图 2C)、切叠式(图 2D)、叠加式(图 2F)和复合式(图 2G)，从G→A，基准面逐渐上升，河道切叠程度逐渐减轻。对于多支河道接触较为紧密型的切叠式(如图 2D)、叠加式(图 2F)和复合式(图 2G)，都有可能出现切叠程度较严重、河道期次无法识别的问题。对于单井点而言，上下叠置的两期河道接触模式不外乎3种情况(图 3)，即：①切叠较轻易识别型，表现为复合箱型或复合钟形，两期旋回厚度接近；②切叠中等可识别型，表现为齿化复合箱型或钟形，两种电测曲线形态勉强可识别，上部单旋回的厚度一般大于或等于下部旋回的厚度；③切叠较重难识别型，整体呈单一旋回的箱型。前两种类型(图 3A,B)期次可以通过旋回特征加以识别，而图 3C类型则需要借助本次提出的一套复合河道解剖方法进行识别。对于切叠程度较深的复合河道类型期次厘定将是本次研究的重点。值得注意的是：①不同期河道由于古气候，古水动力条件的差异，造成不同期次河道发育的规模不同，因此，各期次河道规模依据上述方法必须分期进行单独提取；②地下深埋储层由于存在压实效应，因此，必须考虑去压实问题；③研究区大地构造背景是沉积期处于克拉通盆地，构造相当稳定，区内几无断层存在，古地貌也相当平坦，因此，可以忽略构造与古地貌的影响^{[16, 17]}。

图 2 河道间接触方式分类 Fig. 2 Classification of contact types in the inter-channel

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图 3 晚期河道切叠早期河道类型模式图 a.切叠程度较轻河道界面清晰可识别；b.切叠程度中等，河道界面测井曲线已远离基线，仍可识别；c.切叠较为严重，河道界面已难以识别 Fig. 3 The model of early riverway stacked by late stage riverway a. easier to identifiable type in the stacked riverway; b. medium to identifiable type in the stacked riverway; c. difficult to identifiable type in the stacked riverway

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以盒8下2亚段沉积时间地层单元为研究对象，进行去压实操作。因压实作用的存在，层段中的泥岩被大量压缩，造成处在大段泥岩中下部位的河道上拉，从而造成原本同沉积期河道存在高程差异，因此，必须消除压实效应的影响，以免误判。

笔者本次研究主要采用“松弛回弹”技术，在层顶拉平的前提下，对处于泥包砂层段底部进行等厚向下拉伸与复位，前提是保证河道砂体厚度不变前提下，使之厚度与待分期大块砂体厚度相等，然后按照高程差异进行河道间追踪对比，在这样操作之前，要基于这样的假设：即同沉积期，由于填平补齐作用，结合现代沉积模式可知，河床与漫滩两种沉积产物厚度一般在相对等时时间范围内，是等高程、厚度近于相等为前提的。但也有不等的特殊情况，如黄河某段中的“悬河”，这是一个极端例子，其是因人类活动，黄土高原水土流失严重，大量泥沙在下游堆积，使河床逐渐於高抬升造成的，这仅仅是个特例，即使这样，从长期地质演化规律来看，其厚度差异也不会很悬殊，也可以视作近似相等^{[18, 19, 20]}。此外，有几方面还需要考虑：

(1) 目的层待分期砂体厚度一般小于20 m，厚度较小，对于深埋地下几千米来说，这种顶底位置的压实效应差异是可以忽略不计的，因此，采用整体拉伸复原技术进行厚度恢复基本上是合理的。

(2) 砂岩和泥岩压实率问题，众所周知，泥岩的压实率远大于砂岩压实率，因此，砂岩自身压实量较小，在忽略砂岩成分不同所导致压实存在微小差异条件下，可以近似把单期河道砂岩简单看作刚性体，泥岩是塑性体，因此，通过对泥岩段等效拉长，使层段整体等厚复位。之所以采用等厚复位，是综合考虑了沉积期克拉通构造背景，平面地层厚度差异不会太大这一地质事实(图 4b)。

图 4 去压实过程与复合河道砂体分期原理模式图 a.顶拉平去压实效应前；b.利用松弛回弹法等厚拉伸恢复去压实后；c.分期标定结果 Fig. 4 Model diagram of staging calibration principle and removal compaction process a. top leveled before removal compaction effect; b.the section after removal compaction effect by using relaxation-rebound method; c: staging calibration results

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(3) 选择邻井问题，之所以选择邻井，是因为邻井与待分期井位同属于一个古水流体系可能性更大，这样有利于保证沉积古水动力学与沉积结果的相似性，便于提高解剖结果的准确率，详细解剖分期思路见图 4。 2.2 复合河道垂向期次厘定

(1) 基于去压实效应邻井单期河道标定法

根据图 4复合河道分期方法，对研究区盒8下2亚段层段切叠严重型的复合河道进行了分期，分期结果表明，该层段主要发育了3期河道，识别结果见图 5。

图 5 过苏9-5—苏9-10井连井复合河道分期过程剖面图 Fig. 5 The staging process of complex channels from Su9-5 Well to Su9-10 Well section

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对比过程中，容易出现错误的对比模式干扰(图 6)，虽然同样也考虑了去压实效应，但标志层顶拉平后，却出现了两种单层对比模式，其中实线是正确的2号单层底界，而虚线2号单层底界对比是错误的。笔者认为，之所以出现上述问题，与我们以往对比的多是针对复合河道层次，彼此混淆造成的，如沉积微相中的河道微相就是典型的复合河道^{[7, 8]}。正确的做法是，考虑去压实效应，按高程差异，结合可分的复合钟形、复合箱型等测井曲线外形特征，采用等厚拉平复位方法，对盒8下2亚段其他井位的河道期次进行识别与划分，然后将期次识别结果按发育先后顺序进行统一编号，并统计全层段河道期次个数，建立相同期次河道砂厚数据库，为单层砂厚成图做好数据准备。

图 6 第2号单层底界正确与错误位置追踪对比模式 Fig. 6 Right and wrong tracking methods of top-bottom from No.2 single bedding

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(2) 连续取芯的相邻河床冲刷面限定法对识别的单期河道进行验证 充分利用连续取芯资料，对基于复合河道期次厘定结果进行验证，如图 7所示，对研究区西部的苏9-7井前期分期结果进行标定。根据沉积发育规律，两期相互叠置的复合河道中，新河道对老河道一般存在不同程度的侵蚀冲刷作用，因此可以通过两期河道的冲刷面来判别单期河道的规模。根据岩芯资料研究结果显示，苏9-7井3 595.2 m和3 601.5 m两处存在河道底砾冲刷现象，多为含砾中粗砂岩，且层理多为斜层理、平行层理和块状层理，中间岩性单一，层理构造相似，说明中间段为同成因的连续沉积，可以判断为同一期河道沉积产物。据此，基于上述标定结果，判定苏9-7井盒8下2亚段层段前期期次划分结果是合理的(图 7)。

图 7 单期河道连续取芯验证 Fig. 7 Verification according to continuous coring of single stage channel

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单层是小层单元的再次细分，相当于单期河道级别，是架构在单期河道基础上的地层单元划分，其强调各井之间单期河道—河间泥—单期河道之间对比的同期性，而单一河道强调的是单一河道平面展布特征，更强调的是平面层次的对比，另外，对于单期河道而言，更强调的垂向概念，即将复合河道垂向分期，形成多个单期河道。 3.1 单一河道界定

单一河道间的漫滩泥质细粒沉积，是同期两支河道分开明显标志，如图 8所示，苏15-5井第二个单层中钻遇的是河道间泥质细粒沉积，其两侧苏17-4井和苏15-6井分别钻遇的是河道砂岩，说明左右两支河道到此尖灭消失，且分属两支不同的河道。因此，利用河道砂体间的泥质细粒沉积，可以辅助识别单一河道。

图 8 单一河道识别标志 Fig. 8 Identification mark of single channel

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以前期单层划分结果为基础，统计每口井单层的河道砂体厚度，注意是单期河道砂体厚度的统计，而非河间薄层砂的累计，即统计河道砂岩数据，然后，将砂厚数据，按井点内插法成图。将等值线图中的砂厚中心按图 9a方法进行圈定，然后将这些识别出的砂厚中心，按河流发育规律，采用“串珠法”依次连接起来，其形成的轨迹指示了河道延伸方向。产生上述认识有基于如下事实：在辫状河沉积环境中，砂体累积厚度最大的地方为河床中心位置，且多由心滩构成。

图 9 单层单一河道识别与辫状河心滩野外露头 a.砂厚中心分布连线图；b.单一河道平面展布图；c.延安宝塔山辫状河剖面心滩内部结构 Fig. 9 Identification and outcrop of single braided channel from single bedding a. Wiring diagram of sand thickness center; b. Distribution map of single channel; c. the channel bar iner-structure from Yan'an Pagoda Hill outcrop

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结合现代沉积模式也认知，心滩一般多位于辫状河道中心，且沿河道流向展布，另外，结合延安宝塔山典型辫状河野外露头(图 9c)，也揭示了心滩整体呈丘形，在辫状河道中砂厚累积最大，是辫状河道中最主要的富砂部位，据此推断，按照上述方法，可以有效判断河道主流线。

根据砂厚中心连线法识别的河道主流线，结合单层单一河道识别方法，对盒8下2亚段3个单层的单一河道平面展布特征进行了分析，研究结果表明，盒8下2亚段地层单元1号和3号层在平面上主要发育3支河道，且自北北东→南南西向，而2号层则可识别出有4支河道，且流向与另外两个单层相同(图 9b)。 4 动态资料验证

苏里格气田实践证明，干扰试井是检验河道砂体间连通性较为有效的手段，其原理主要是：如果能在观测井中录取到一个从激动井传播过来的“干扰压力”，则说明两口井钻遇的砂体是连通的。在激动井激动时，由于压力在储层中传递时需要时间，因此激动与干扰压力的传递需要时间差，即存在“滞后效应”，见图 10Ⅰ，这个滞留时间的长短与储层参数(渗透率K，井距等)成反比^[21]。研究区井距一般多为1 km左右，实践经验表明，滞留时间按这个井距干扰压力间传递大约需4~5天。

图 10 苏10-1和苏9-3井开关井时苏9-1井压力监测及苏9-1测试井组单期河道—气藏复合剖面 Fig. 10 Complex sections of single stage from testing well group Su9-1 Well,Su9-3 Well and Su10-1 Well

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盒8下2亚段层段单期河道—气藏复合剖面分析初步结果揭示，苏9-1井和苏10-1井第3期河道连通且气藏连续性较好，而在苏9-3井之间，第3期河道尖灭，气层不连续，在苏9-1井和苏9-3井第二期河道则是连通的(图 10Ⅴ)，为了验证上述结论，借助干扰试井方法验证其可靠性。干扰试验总共采用3种激动监测方式，分别是苏9-3井和苏10-1井同时激动(图 10Ⅳ(i))，苏10-1井单独激动(图 10Ⅳ(ii))和苏9-3井单独激动方式(图 10Ⅳ(iii))。

在测试前，要对苏9-1井预留大约两个月的时间，记录其背景压力，油田实践经验表明，如果压力值上下波动在±0.1 MPa之间时，该测量的压力值为该井的背景压力(图 10Ⅰ)，从5月25日~7月28日之间，所测得的井口压力便是背景压力。在7月28日当天，首先以苏9-1井位观测井，两侧邻井苏10-1和苏9-3井同时为激发井，同时关井，考虑激发存在滞留时间，在4天后，在苏9-1井监测到了井口压力值增加幅度达到了0.18 MPa，且呈线性上升(图 10Ⅰ)，连续观测15天，苏9-1井无任何递减趋势，然后在8月12日同时开井，观测到苏9-1井井口压力迅速递减，由此可以判断这两口激发井对苏9-1井有影响，但还不能确定是同时影响还是其中单独一口井产生的影响，为此，还需要进行下一步测试。在这两口激发井开井持续了一个月零21天之后，即在8月3日对苏9-1井东侧的苏9-3井单独关井，在充分预留17天的情况下(已远大于滞留时间)，判定苏9-3井不存在对苏9-1井干扰(图 10Ⅲ)，因此，利用排除法，可以初步认定苏9-1井西侧的苏10-1井与该井是连通的。后续对d和e两点监测，结果也表明，通过关开苏10-1井，其对苏9-1井干扰明显(图 10Ⅱ)，从而印证了前面推测的结果，并进一步验证了干扰试井成果的可靠性。 5 多期辫状河道沉积过程重建

根据单期辫状河道主流线平面迁移规律的研究，来分析辫状河在不同沉积期，其河道平面迁移摆动特点；对单期河道纵向叠置关系分析，来揭示辫状河晚期河道使如何对早期河道切叠改造的。笔者本次试图从动态沉积演化角度，来重建复合辫状河道沉积演化史。 5.1 河道垂向叠置规律

将盒8下2亚段3个单层所揭示的河道按发育先后顺序依次叠置，叠置结果见图 11，3期全部重叠的区域，主要分布在苏9-1井—苏12-2井—苏17-9井一线、苏17-4井区和苏12-11井—苏8-4井一线展布，平面上呈豆荚状，揭示了该部位是砂体最为发育的区域；1期和2期叠置的区域，主要分布在苏12-4井—苏9-3井—苏4-2井一线、苏15-6井区和苏17-8井区零散分布；1期和3期重叠区域主要分布在工区的南部，尤其在西南部，井钻遇率较高；2期和3期河道叠置区域主要分布在苏7-2井区、苏12-7井区和苏4-6井区，呈条带状展布。从以上叠置结果来看，研究区中部是多期河道砂体发育的有利区，这些区域往往是多期河道叠置砂体最为发育的区域(图 11)。

图 11 多期河道叠置图 Fig. 11 Stacked map of multi-stage channels

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以刻画单层单期河道平面展布为基础，通过对单一河道主体部分，结合砂厚中心连线，将平面单一河道的主流线提取出来，分期提取结果见图 12，总共识别出了4条河道主流线迁移情况，如蓝线指示①河道，在盒8下2亚段沉积期，有整体由东向西迁移摆动特点，尤其在苏7-4井处，摆动幅度最大，其中由于辫状河同期单河道在平面上可以有分叉也有合并现象，因此，在苏7-5井处，发生了河道的交叉现象，顺流向向右摆动，与②河道在苏12-9井处合并，之后河道大幅度向西摆动；黑线指示②河道，该河道在研究区上部摆动幅度较大，而在下部迁移规模较小，河道在此位置相对固定，值得注意的是，该河道在第3单层发育时，有两种可能，一种是河道废弃，演化终止，另外一种是河道摆出研究工区；绿线指示③河道，其整体有一直向东迁移摆动特点；紫色线指示④河道，在研究区揭示河段范围小，但就仅从揭示的范围看，其有向东迁移的趋势(图 12,13)。

图 12 单期河道主流线迁移规律图解 Fig. 12 Migration rule diagram of the mainstream line for single stage channels

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图 13 单层单一河道平面演化三维立体图 Fig. 13 Three-dimensional map of channels plane evolution for single channel from single bedding

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(1) 采用“基于去压实效应邻井单期河道标定法”，对切叠较严重、且无法分期的复合辫状河道进行分期，然后利用连续取芯相邻冲刷面界定法对研究结果进行了验证，验证结果表明，采用“去压实效应邻井单期河道标定法”可以有效地识别和划分复合辫状河道砂体的期次，依据上述方法，将盒8下2亚段地层段内的复合辫状河道砂体分为3期。在进行复合辫状河道分期和单层构建过程中，考虑到压实作用会对分期结果造成很大的影响，本次采用“松弛回弹技术”对因泥岩段的大量压实造成的河道上提下拉作用进行了复位，提高了基于标志层顶拉平和高程差异等时对比有效性和准确性，避免了邻井间河道期次对比的误判。

(2) 单井点处单期河道纵向接触关系，按切叠程度，一般存在3种情况，分别是切叠较轻易识别型、切叠中等可识别型和切叠较重难识别型，对于第三种类型，是本次分期解剖的重点也是难点。对于辫状河型而言，采用单层“砂厚中心连线法”，结合复合辫状河道单期的厘定结果，有效地刻画和再现了单期河道主流线的空间展布特征。

(3) 通过干扰试井对研究结果进行验证，证实了复合辫状河道期次厘定与同期单河道平面展布预测结果是可靠的。

(4) 通过对相邻3个单层单期河道的叠置分析，揭示了流经研究区4条辫状单一河道沉积演化规律：第一条河道有整体由东向西迁移摆动特点，其中由于辫状河同期单河道在平面上可以有分叉也有合并现象；第二条河道有摆动相对静止特点；第三条河道整体有一直向东迁移摆动特点；第四条河道有向东迁移的趋势。

(5) 河道的多期河道迁移摆动结果，是砂体频繁切割和复杂化的主因，并揭示河道砂体叠置程度较深的区域，往往砂体越富集。