德惠断陷合隆-兰家地区泉头组沉积微相研究.pdf

2023 年第 11 期2023 年 11 月本次研究范围为德惠断陷合隆-兰家，位于断陷东南部。该地区由于多次火山活动、多期伸展构造及反转构造作用，其构造特征复杂，地震品质较差，制约了油气的勘探与开发1-2。研究区现有完钻探井 19 口，达工业气流 11 口，且德深 35 井已获得较大突破，主力含气层系为泉头组、登娄库组、营城组，以碎屑岩储层为主3。目前，该区仅有合 6、布 1 两个井区投入开发，开发面积小，尚未对其他区域进行深入精细的沉积相研究4。本文根据研究区沉积背景、沉积环境以及大量岩心、测井及分析测试数据，明确了该地区沉积微相类型及沉积相平面展布特征，对下一步油气勘探开发具有一定的指导意义。1区域地质概况德惠断陷是位于松辽盆地东南隆起区内的次一级构造单元，是一个中生代盆地，发展于晚古生代浅变质岩基底，在发展期间又广泛发育了上侏罗统以及白垩系的湖泊相-河流相沉积地层，并且油气生储盖组合也有良好的发育。松辽盆地沉积演化过程中，形成了上侏罗统、白垩系、第三系和第四系等陆源碎屑沉积。上侏罗统地层受早期断陷控制，主要沉积一套含煤的陆相火山碎屑岩5。登娄库组、泉头组早期属盆地断、坳构造转型阶段，原来相对孤立的各断陷逐渐趋近于统一，沉积环境以陆相河、湖沉积为主6。泉头组沉积中晚期至嫩江组沉积末期，松辽盆地进入大型坳陷沉积阶段，经历了两次大的湖水扩张兴盛衰退演变史，在剖面上形成了两个完整的二级复合沉积旋回7。2沉积相标志及类型2.1沉积构造沉积构造是最为直观反映地区沉积特征、搬运时水收稿日期：2023-05-04基金项目：重庆科技学院硕士研究生创新计划项目野 河道砂体井震结合精细刻画技术研究要要要以德惠断陷兰家地区泉头组地层为例冶渊 YKJCX2120109 冤第一作者简介：赵书伟袁 1999 年生袁 男袁 贵州贵阳人袁 在读硕士研究生袁 主要从事油气地质勘探方面的研究遥德惠断陷合隆-兰家地区泉头组沉积微相研究赵书伟袁 金翔雄袁 冯庭乐袁 曹倩袁 金福鑫（重庆科技学院石油与天然气工程学院，重庆 401331）摘要：沉积微相发育情况是油气勘探潜力及后续开发的重要影响因素遥 德惠断陷泉头组是油气储集的重要层系袁 但并未对该层段进行系统的沉积微相研究袁 这对之后的勘探开发影响重大遥 综合前人研究成果及地质尧 地震尧 测井资料等袁对研究区沉积环境及沉积微相平面展布特征进行了深入研究遥 将研究区泉头组地层划分为泉一段至泉四段袁 其中袁 泉一段下部发育辫状河相袁 泉一段上部及泉四段发育曲流河相袁 主要发育辫状河河道尧 曲流河河道尧 心滩尧 溢岸砂尧 河漫滩及泛滥平原微相袁 且砂体连通性强袁 具有良好的油气储集条件遥关键词：德惠-兰家地区曰 泉头组曰 沉积微相中图分类号：P618.13文献标志码：A文章编号：2095-0802-(2023)11-0028-05Sedimentary Microfacies of Quantou Formation in Helong-Lanjia Area of DehuiFault DepressionZHAO Shuwei,JIN Xiangxiong,FENG Tingle,CAO Qian,JIN Fuxin(School of Petroleum Engineering,Chongqing University of Science and Technology,Chongqing 401331,China)Abstract:Sedimentary microfacies development is an important factor affecting oil and gas exploration potential and subsequentdevelopment.Quantou Formation in Dehui fault depression is an important layer of oil and gas reservoir,but it has not beensystematically studied on the sedimentary microfacies,which has a great influence on the future exploration and development.Based on previous research results,geological,seismic and well logging data,the sedimentary environment and the planardistribution characteristics of sedimentary microfacies in the study area were thoroughly studied in this paper.The QuantouFormation in the study area can be divided into the first member to the fourth member,in which braided river facies aredeveloped in the lower part of the first member,meander river facies are developed in the upper part of the first member and thefourth member,and braided river channel,meander river channel,core beach,overflow bank sand,floodplain and floodplainmicrofacies are mainly developed,and the sand body connectivity is strong,which has good reservoir conditions for oil and gas.Key words:Dehui-Lanjia area;Quantou Formation;sedimentary microfacies（总第 218 期）能源产业282023 年 11 月2023 年第 11 期图 1德惠-兰家地区泉头组岩心图动力特征以及古地理环境差异的标志8-10。通过大量的岩心观察，由图 1 可知研究区泉头组地层主要发育灰白色粗砂岩（见图 1(a)）、灰白色细砂岩（见图 1(b)）、紫红色泥岩夹灰白色砂岩（见图 1(c)）、紫红色泥质粉砂岩（见图 1(d)），存在冲刷面、水平层理、生物扰动、交错层理、滑塌变形等沉积构造，反映出地区泉一段具有强水动力条件下的辫状河特征，泉三段具有水动力较弱的曲流河特征。2.2测井相测井相是根据测井数据中测井曲线大小、形态和振幅等特征，间接反映地区岩性、接触关系、沉积构造等特征，是识别沉积微相的重要标志11-12。在岩心描述的基础之上，优选 GR（Natural Gamma Ray，自然伽马）、SP（Spontaneous Potential，自 然 电 位）、RLLS（Shallow Investigate Double Lateral Resistivity Log，浅双侧向电阻率测井）、RLLD（Deep Investigate Double LateralResistivity Log，深双侧向电阻率测井）及 AC（Acoustic，声波时差），建立测井相标志。德惠-兰家地区泉头组测井相如表 1 所示。由表 1 可知，共识别出曲流河和辫状河 2 种沉积相，曲流河河道、溢岸砂、河漫滩、辫状河河道、心滩和泛滥平原 6 种沉积微相。1)钟形。岩性以灰色细砂岩为主，SP，GR，RLLS和 RLLD 曲线都为钟形，表现出完整的正韵律，底部冲刷面明显，反映出沉积物粒度较细、分选较好，沉积特征为曲流河河道沉积微相和辫状河河道沉积微相。2)尖峰形、指形和波形。岩性以灰紫色含泥粉砂岩为主，GR，RLLS 和 RLLD 曲线幅值低，沉积特征为溢岸砂沉积微相。3)微伏平直形。岩性以紫色泥岩、夹薄层的灰色色粉砂质泥岩为主，SP，RLLS 和 RLLD 曲线幅值低，沉积特征为河漫滩微相和泛滥平原微相。4)箱形。岩性主要为厚层杂色砂砾岩，夹中粗砂岩，细砂岩，紫红色、灰绿色泥岩，SP，GR，RLLS 和RLLD 曲线为高幅箱形，沉积物粒度、分选、磨圆和物性更好，沉积特征为心滩微相。3沉积体系分析3.1单井相单井沉积相分析是沉积体系分析中非常重要的一环，主要提供各种岩性、岩性组合特征、原生沉积构造、生物化石特征、粒度分析结果、相序特征等进行综合分析，判断研究区纵向上出现的沉积微相类型13-14。根据岩心相和测井相特征，分析研究区单井沉积微相，主要发育辫状河河道、曲流河河道、河漫滩、溢岸砂及心滩微相，泛滥平原微相不发育，其中布 2 井（深度 654.31 698.9 m）自下而上泉一段下部发育辫状河相，岩性主要以杂色、灰色砂砾岩，砂岩，紫红色泥岩为主，发育心滩、辫状河河道微相，整体为下粗上细的正旋回。泉一段上部至泉四段发育曲流河相，岩性以紫红色泥岩为主，夹薄层灰色粉砂岩，主要沉积微相有河漫滩、溢岸砂等，以河漫滩为主，如图 2 所示。3.2剖面相以单井相分析为基础，采用井间连接对比的方法，建立 1 条顺物源方向及 1 条垂直物源方向沉积剖面图，(a)布 4 井 泉一段 1 292.8 m灰白色粗砂岩(b)合 11 井 泉一段1 204.40 m 灰白色细砂岩(c)布 3 井 泉三段 929.10 m紫红色泥岩夹灰白色砂岩(d)布 6 井 泉三段 983.20 m紫红色泥质粉砂岩序号名称曲线形态沉积微相类型1钟形曲流河河道、辫状河河道2尖峰形、指形和波形溢岸砂3微伏平直形河漫滩、泛滥平原4箱形心滩表 1德惠-兰家地区泉头组测井相赵书伟，等：德惠断陷合隆-兰家地区泉头组沉积微相研究292023 年第 11 期2023 年 11 月注：HST 为高（水）位体系域，TST 为水（海）进体系域。图 2布 2 井单井相图综合确定研究区沉积微相横向展布规律15-16。以德深 4井-合 11-4 井-合 11-3 井-合 8 井等为例，开展沉积剖面分析，如图 3 所示。连井剖面位于德惠断陷中部垂直物源北西南东方向，下伏地层为登娄库组，地区受可容纳空间变化和水系频繁迁移引起的沉积物供给变化的影响，总体上分流河道相对发育，研究区中部及东部砂体连通性较好，位于合 8 井和合 11-4 井区域。泉一段上部以曲流河为主，发育在研究区中部，泉一下部主要为辫状河相，多在中部及西部发育，且水动力条件强，泉二段至泉四段发育曲流河相，水动力条件弱，砂体连通性差，多发育在研究区中部及北部。地层岩性组段泉四段泉三段泉二段泉头组泉一段深度/m微相亚相相岩心照片二级三级三级旋回二级旋回二级界线二级层序三级界面三级层序体系域层序地层划分SB5-2HSTFS5-2SQ11TST949.42 mSB5-1SSQ5HSTFS5-1950.37 m1 248.76 mSQ10SSB5SSB5TSTSB4-2948.44 m沉积环境分析相模式泥岩粉砂质泥泥质粉砂粉砂岩砂岩砾岩河漫滩河道河漫滩河漫滩河漫滩河道河漫滩溢岸砂溢岸砂河漫滩溢岸砂河漫滩河漫滩河漫滩河道心滩河道河漫河漫河床河床河漫河漫堤岸河漫河漫堤岸堤岸河漫河漫河漫河床辫状河曲流河曲流河曲流河曲流河ACRLLDRLLS2 000222 000100500650GR2000800SP7007508008509009501 0001 0501 1001 1501 2001 2501 3001 3501 4001 4501 500302023 年 11 月2023 年第 11 期图 4德惠断陷合隆-兰家地区泉头组沉积微相图注：L 为测线号，T 为线道号。图 3德深 4 井-合 11-4 井-合 11-3 井-合 8 井剖面图3.3平面相沉积相平面分布特征主要依据区域地质资料、地震资料、前人研究成果，对物源、相类型等进行识别，在此基础上，综合利用沉积、测井、地震属性刻画河道、单井相、连井相，对研究区沉积相平面分布特征进行研究17-18。泉一段下部沉积时期，物源主要为南南东方向，辫状河河道主要为南东北西方向延伸，自西向东主要发育 3 条相互分岔合并的主河道。辫状分流河道汇聚并穿越整个工区，由于受洪水期作用，河水溢出河道致使泛滥平原大面积分布，如图 4(a)所示。泉一段上部沉积时期，物源方向主要为南南东方向，河道主体为北东南西方向延伸，在合隆地区北部河道走向偏向北西方向。曲流河穿越整个研究区，中部河道最为发育，最宽可达 0.51.0 km，河道弯曲程度较高，河道窄且稳定，河漫滩大面积分布在东南部及西南部，如图 4(b)所示。泉三段沉积时期，物源主要为南部物源，砂体覆盖范围明显大于泉一段时期，北部及中部明显发育曲流河河道，河道弯曲程度较高，河道窄且稳定，泛滥平原大面积分布，如图 4(c)所示。(a)泉一段下部沉积微相(b)泉一段上部部沉积微相(c)泉三段沉积微相总体来看，德惠断陷合隆-兰家地区泉头组地层受控于湖面上升变化、湖岸不断向四周推移的正旋回特征，自下而上经历早期的辫状河沉积、晚期的曲流河沉积，水动力条件经历了由强到弱的过程。4结论1)德惠断陷合隆-兰家地区泉头组地层的沉积为辫状河和曲流河 2 种河流相，辫状河发育辫状河河道、赵书伟，等：德惠断陷合隆-兰家地区泉头组沉积微相研究5009001 350L959T950L945T1 000L932T1 050L918T1 100L904T1 150L891T1 200L877T1 250L872T1 300L875T1 350L864T1 400L852T1 450L840T1 500L829T1 550合 8合 11-3合 11-4德深 40246 km0246 km0246 km312023 年第 11 期2023 年 11 月从表 3 可看出，静态调度策略的总功率偏差明显大于动态调度的。因此，综合以上的仿真结果和分析，所提出的在日内滚动调度中考虑微型燃气轮机的动态模型的策略可以减小实际输出功率与设定输出功率之间的偏差；而静态调度策略由于忽略了微型燃气轮机的动态特性，无法很好地把握微型燃气轮机的实际运行信息，从而会导致更大的功率偏差，不能更好地满足负荷需求。4结束语目前微电网调度主要采用静态调度策略模型，即使在调度时间尺度极短的情况下也会忽略微型燃气轮机的动态特性。在模型预测控制方法的框架下，提出了一种孤岛微电网的日内滚动动态调度方法，在调度时间尺度极短的情况下考虑了微型燃气轮机的动态特性。滚动优化是 1 个混合整数线性规划问题，通过成熟的求解器进行求解。由于考虑了微型燃气轮机的动态特性，微型燃气轮机实际输出功率的变化滞后于其输入功率的变化，从而使其实际输出功率与设定输出功率之间存在偏差。仿真结果验证了所提出的日内滚动动态调度方法的有效性。与静态调度策略相比，动态调度策略由于在调度模型中考虑了微型燃气轮机的动态模型，可结合更多的运行信息制定更加合理有效的调度方案，能有效减小微型燃气轮机实际输出功率与设定输出功率之间的偏差，更好地满足负荷需求。参考文献：1 PARISIO A，RIKOS E，GLIELMO L.A model predictive con-trol approach to microgrid operation optimization J.IEEE tran-sactions on control systems technology，2014，22(5)：1813-1827.2 BAO Z J，ZHOU Q，YANG Z，et al.A multi time-scale andmulti energy-type coordinated microgrid scheduling solutionpart I：model and methodology J.IEEE transactions on powersystems，2015，30(5)：2257-2266.3 YANG H Z，LI M L，JIANG Z Y，et al.Multi-time scale optimalscheduling of regional integrated energy systems consideringintegrated demand responseJ.IEEE access，2020，8：5080-5090.（编辑：高志凤）表 3总功率偏差项别静态调度策略动态调度策略总功率偏差/（kW h）9.391.46心滩和泛滥平原 3 种沉积微相；曲流河发育曲流河河道、溢岸砂和河漫滩 3 种沉积微相。2)物源主要来自北部及东北部方向，砂体自北向南和自北东向南西呈条带状分布，泉一下段砂体连通性好，局部厚度达 1015 m，形成的复合河道宽度可达 6 km；泉一上段至泉四段砂体连通性中等，局部厚度达 35 m，河道宽度达 1 km。参考文献：1 刘春生.松辽盆地南部泉头组嫩江组气藏圈闭特征及成藏机制研究 D.长春:吉林大学，2007.2 单祥，季汉成，贾海波，等.德惠断陷下白垩统碎屑岩储层特征及控制因素分析 J.东北石油大学学报，2014，38(4)：23-31.3 姜营海.德惠断陷深层地层特征研究 D.大庆：东北石油大学，2011.4 李忠诚，鲍志东，魏兆胜，等.松辽盆地德惠断陷小合隆地区天然气成因及气源对比 J.天然气地球科学，2022，33(6)：992-1000.5 李小龙.松辽盆地德惠断陷碎屑岩和火山岩储层特征与评价研究 D.南京：南京大学，2021.6 宋新飞，李忠诚，郭先涛，等.松辽盆地南部德惠断陷合隆兰家反转带泉一段致密气储层特征及分级评价 J.天然气地球科学，2020，31(3)：375-384.7 曾凡成，张昌民，魏兆胜，等.火山活动影响下的致密砂岩气储层特征及气藏富集主控因素 J.地质学报，2021，95(3)：895-912.8 QI L，HOU M C，CAWOOD P A，et al.Neoproterozoic stormdeposits in western Yangtze：implications for the sea conditionsduring the middle Sturtian glaciation J.Precambrian research，2023，384：106945.9 CHEN P，XIAN B Z，LI M J，et al.A giant lacustrine flood-related turbidite system in the Triassic Ordos 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