1. 引言
复合砂体内单一河道识别一直是储层研究中的一个难点，同时又是油田开发实际中迫切需要解决的问题[1]-[3]。从国内外及大庆油田储层研究发展历程看，在井网不断加密的情况下，储层精细地质研究工作随之发展迅速，探索出了“采用层次分析和模式预测描述法”对储层由粗放型向精细化研究发展的精细描述技术[4]-[7]，研究成果在大庆油田广泛应用，在措施选井选层、编制开发方案等方面发挥了重要的作用[8]-[12]。尤其在油田进入特高含水期，平面、层间、层内矛盾日益严重，暴露出许多新的问题[13]，例如：在三采试验区大面积分布河道砂体中一口井注入示踪剂周围邻井并未完全见到，这说明在这种复合河道砂体内部存在多个砂体界面[14]-[16]。从研究现状看，目前在国内外对该砂体还未开展过深入系统的方法研究，现阶段的研究手段和研究方法已不能满足开发需要[17]-[21]，本文通过同一单元不同期次单砂体的识别、厚油层单一河道连通关系识别等多种方法，识别出单一河道砂体，搞清了复合河道砂体单一河道砂体的分布，对厚油层内部剩余油挖潜提供了有利的地质基础。
2. 同一单元不同期次单砂体的识别
在以上细分沉积单元基础上，在复合砂体中识别出单一河道的方法，首先要在垂向上进行单元细分，识别出最小一期河道砂体，主要根据同一沉积单元中河间砂的平均发育层数来确定具体分几期合适，然后根据曲线特征在同一沉积单元中识别出不同期的砂体。
2.1. 在层内识别沉积间歇面
积间歇面是指沉积过程中，洪水期过后，沉积的泥质(或者钙质等)沉积层，沉积间歇面沉积大小有水动力变化及延续时间有关，例如：研究区块葡I3层从纵向上看，是一典型复合旋回，特别是中部的葡I3层砂岩集中发育，表明了三角洲分流平原沉积时期发生、发展和消亡的整个过程。根据沃尔索相律，这种横向上岩相组合在纵向上连续并不间断。因此使沉积过程更加复杂化，井间对比难度也会更加困难。按照等期对比的原则，识别单一河道的关键内容是复合砂体内部沉积间歇面解剖，而复合砂体沉积间歇面主要有三种类型。
(1) 泥质夹层
复合河道内部有多期河道沉积叠加，砂体与砂体之间的泥质夹层说明早一期河道沉积结束到下期河道沉积开始之间，存在短暂的泥质沉积层。而这种泥质夹层是识别两期河流沉积的重要标志(图1(A))。这种夹层横向上的变化一般是不稳定的，其主要原因有两方面：一是早期形成的泥质层有可能被晚期的河流冲刷掉而未被保存下来；二是侧向上流量、水动能、地形可能发生了变化，从而使得河流上部泥质夹层发育不稳定。测井曲线显示微电位和微电极为极小值，岩心则显示泥质沉积层(图1(B))。
(A) 野外泥质夹层(吉林四平) (B) 研究区钙质间歇面
Figure 1. Muddy interlayer
图1. 泥质夹层
(2) 钙质夹层
钙质夹层形成受环境影响较为大，浅水、蒸发环境更容易形成钙质夹层。多数情况下，复合砂岩中部含钙夹层说明一期河道发育后，河床水体不流畅，长期处于浅水蒸发环境，从而形成钙质夹层。直到后期洪水到来时，河床会再次充满水，原来废弃的河床会再次复活，重新形成浅河道，带来的砂质沉积会进一步覆盖在钙质层上。野外露头显示钙质夹层在河道上、中、下部都有分布，多以呈层状分布，具有一定的连续性(图2(A))。因此河道砂体中部的钙质夹层也是识别两期河道沉积的重要标志(图2(B))。现代河流沉积中普遍存在这一点，应用“将今论古”的思想去推断古代沉积中的每一个单一河道。
(A) 野外钙质间歇面(吉林四平) (B) 研究区钙质间歇面
Figure 2. Calcium interlayers
图2. 钙质夹层
(3) 台阶间歇面
复合河道砂体的复杂性体现在多期冲刷切叠充填，沉积间歇面可认为是一种台阶的接触面，也就是早期河道上部的泥质或钙质间歇层常常被晚期河流冲刷掉，野外剖面显示，台阶间歇面，多以层状分布，多以泥岩和含砂泥岩(图3(A))。因物源、气候、局部坡降、流量、流速、输砂量等多方面的差别，造成两期河流在粒径、分选性、磨圆性、物性等方面的差别，在微电极和微电位上，上下层则出现一个台阶(图3(B))。这种界面在自然电位或深浅侧相上会出现一个台阶，说明了加密井网中单一均质层上下水淹程度不一样。
(A) 野外台阶间歇面(吉林四平) (B) 研究区台阶间歇面
Figure 3. Step intermittent surface
图3. 台阶间歇面
2.2. 沉积缺失层位识别方法
复合河道砂体经过多期冲刷充填，早期形成的砂质或泥质沉积物被晚期的河流不断的冲刷掉，从而形成沉积缺失现象，使得井间对比十分困难。细分单元时，如何确定单井纵向复合砂体中哪些是早期沉积，哪些还是晚期沉积或某一期沉积尖灭，这是一个复杂的沉积过程，识别起来较为困难。结合研究区复合砂体成因特点，依据沉积动力学原理，作出以下判断：通过河道砂体之间发育位置判断早期或晚期，早期河道的层位低，晚期河道沉积的层位高；河流沉积的复杂性源于等期而不等厚沉积，河道砂沉积过程具有事件性、偶然性和突发性。
沉积相同厚度的泥质岩所经历的时间可能是沉积相同厚度砂岩的几十倍甚至上百倍。因而在一个小层的厚层砂岩中，如果底部突变、顶部渐变，渐变的可能是细粒砂质沉积，也可能是泥质薄层，可判断是早期河道沉积，晚期沉积间断。这种情况的晚期间断可以解释为早期河道沉积以后，位置比较高，晚期水流波及不到该位置，从而未有后期沉积。
在沉积厚度均质但连续跨层的砂层中比较难确定沉积间歇面的时候，可以认为晚期水动能较大的河流冲刷掉早期沉积物，从而在其上沉积的晚期河道砂造成的早期层位缺失。
3. 厚油层单一河道连通关系
3.1. 厚油层单一河道连通关系识别方法
同期次沉积砂体微相间接触关系可分为两种模式：分别为I类连通和II类连通。
I类连通是指同期次、同微相之间的连通。在平面上同一期洪水形成、水动力作用相同或相近，沉积厚度相近或相当、曲线特征相似或相同、物性相差较小。比如四平地区的泉四段砂体为典型的河道砂体，其宏观大砂体由多个截切叠置的单砂体组成(图4)。剖面中共显示了11期截切叠置的河道砂体。河道的大小迁移可以形成不同期次的河道砂体，不同河道砂体之间可以根据落淤层及泥砾层区分开。
Figure 4. Field profile map of Class I connectivity between river sand bodies (Siping City, Jilin Province)
图4. 河道砂体之间I类连通野外剖面图(吉林省四平市)
研究区葡I1层与四平地区的泉四段砂体河道砂体特征一致，相邻两口井之间的连通是在其内部同一分流河道中。这类连通好、物性好、注采关系好(图5)。
Figure 5. Class I connected profile
图5. I类连通剖面图
II类连通：同期次、不同微相之间的连通。在平面上属于同一期洪水形成，但水动力、沉积厚度、曲线形态、物性等差别大。剖面上曲线形态不相似，但从沉积微相组合上看是连通的，例如四平地区的泉四段野外剖面9号河道砂体与11号溢岸砂体之间连通，但是连通差(图6)。研究区L9-AS2123井与L9-AS2125井分流河道与河间溢岸砂之间的连通，砂体之间的连通能力主要取决渗透能力，一般此类连通相对较差、注水受效差(图7)。
Figure 6. Field profile of Class II connectivity between river sand bodies (Siping City, Jilin Province)
图6. 河道砂体之间II类连通野外剖面图(吉林省四平市)
Figure 7. Class II connected profile
图7. II类连通剖面图
3.2. 平面上单一河道的追踪方法
根据连通关系的判断结果结合相模式进行单一河道的追踪描述。
一是在进行河道、河间砂体组合时，根据现代沉积理论，通过将今论古方法，确定砂体的走向进行砂体组合。
二是根据河道与河间、河道与河道的连通关系在平面上进行砂体组合，对于同一期洪水形成的、储层物性相近、测井曲线特征相似的河道砂体组合在一起，对于储层物性差别大、测井曲线特征不同的的砂体分开绘制，为不同的两个河道。
三是在平面绘制河道砂体的过程中，主河道位于砂体中间位置，差河道位于河道边部。
四是按照三角洲分流平原的沉积模式，一般最后一期废弃河道保留相对较完整，因此在组合废弃河道过程中，重点做好最后一期河道的组合。
4. 复合砂体单一河道精细刻画
研究区位于大庆长垣北部，构造发育特征是西高东低，并且西侧区域处于油田构造轴部，由西向东逐渐变陡，以3˚~4˚向北倾斜。葡I组处于分流平原和泛滥平原沉积环境，河道发育，为大庆油田开发的主力油层，平均单井发育砂岩厚度13.8 m，有效厚度11.3 m。
在研究区内形成的三维视窗内多角度栅状分析技术是以栅状图为表现形式，在三维可视化视窗内通过三维连井剖面进行多视角分析，组合废弃河道，识别河道边界。
首先，应用废弃河道、河道变差带，确定河道边界；然后通过多方向连井剖面综合判断组合，将相邻的、相同类型的砂体边界连接起来；最后将单一河道边界限投影在平面上，确定每条单一河道分布(图8)。
Figure 8. PI21 3D window connected well profile
图8. PI21三维视窗内连井剖面
研究区葡I21为曲流河砂体沉积，依据废弃河道所在的位置以及砂体厚度平面分布模式等各项识别标志，在研究区其中一条单一河道内部识别出多个完整的点坝(图9)，点坝砂体厚度平均为6 m左右，宽度多为500~800 m，长度多为700~1200 m。
Figure 9. Distribution map of single river channel in PI5 unit
图9. PI5单元单一河道分布图
葡I22单元砂体发育规模较大，为复合辫状带，砂体整体连片性较好，在辨状河道带中间零星分布溢岸沉积。辫状心滩坝宽度约为2000 m左右，心滩坝砂体厚度较大，集中在6~7 m左右，主体心滩坝厚度可达到9 m以上(图10)。
Figure 10. Distribution map of single river channel in PI22 unit
图10. PI22单元单一河道分布图
应用单一河道识别成果对注示踪剂的5口井分别进行了验证，符合率达到90.4%，说明复合砂体单一河道识别成果符合程度较高，是可靠的。
5. 结论
(1) 利用现代沉积理论，建立了复合砂体垂向沉积间歇面识别方法、沉积缺失层位识别方法、冲刷面识别方法，实现了单井单层沉积微相的精准识别。
(2) 形成了同一单元中单一河道平面识别方法，利用三维视窗内多角度栅状分析技术，精准描述了同一沉积单元，不同河道的平面分界界限。应用注示踪剂监测资料对河道识别成果进行了验证，符合率达到90.4%，验证了研究成果的可靠性，该方法对大型复合砂体带内部单一期次河道的识别具有重要的研究意义。
基金项目
国家石油科技重大专项“大庆长垣特高含水油田提高采收率示范工程”(2016ZX05054)。