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曲流河廢棄河道的廢棄類型及機理分析

文檔作者：周新茂高興軍季麗丹陳建陽王興明徐薇薇4 張晶文檔來源： 1．中國石油勘探開發(fā)研究院 2．中國石化集團(tuán)國際石油勘探開發(fā)有限公司，北京100083； 3．中國石油大港油田公司勘探開發(fā)研究院 4．大慶石油學(xué)院		更新日期： 2026年07月17日	點擊數(shù)：
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上一篇：廢棄混凝土再生利用研究

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2010年1月
第25卷第1期
西安石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)
Journal of Xi an Shiyou University(Natural Science Edition)
Jan．2010
Vol_25 No．1
文章編號：1673-064X(2010)Ol-0019-05
曲流河廢棄河道的廢棄類型及機理分析
周新茂 ，高興軍 ，季麗丹 ，陳建陽 ，王興明 ，徐薇薇4，張晶
(1．中國石油勘探開發(fā)研究院，北京100083；2．中國石化集團(tuán)國際石油勘探開發(fā)有限公司，北京100083；
3．中國石油大港油田公司勘探開發(fā)研究院，天津300280；4．大慶石油學(xué)院地球科學(xué)學(xué)院，黑龍江大慶163318)
摘要：分析了海拉爾河牙克石段的沉積演化特征，從沉積機制上對曲流河廢棄河道進(jìn)行了詳細(xì)地解
剖．河流截彎取直后，主流河道內(nèi)不同水位與取直壩高度兩者間的相互關(guān)系決定了廢棄河道與主流
河道的連通狀態(tài)、廢棄河道接收沉積物質(zhì)的粒度變化．廢棄河道沉積與周圍點壩砂體間的巖性、物
性差異使其在平面上形成連續(xù)封閉的圍墻式的遮擋條帶，分隔曲流帶砂體形成點壩為單元的砂體
組合．廢棄河道的平面展布發(fā)育有2大類4小類型：串溝型、頸切型、決口改道型、串流改道型．在沉
積認(rèn)識的指導(dǎo)下，完成密井網(wǎng)條件下對地下廢棄河道的測井、地震識別，并實例刻畫了廢棄河道的
形態(tài)，分析了其遮擋效應(yīng)．
關(guān)鍵詞：廢棄河道；主流河道；取直壩；廢棄類型；圍墻式遮擋條帶
中圖分類號：TE122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
曲流河是最常見和最重要的河流類型，國外學(xué)
者 ’卜4 與國內(nèi)學(xué)者 關(guān)于曲流河現(xiàn)代沉積的理論
研究比較豐富，但是在油田開發(fā)實際應(yīng)用方面，存在
一些不足．在油田開發(fā)進(jìn)入高含水開發(fā)階段后，研究
關(guān)注的重點已經(jīng)由儲層砂體平面展布轉(zhuǎn)到儲層內(nèi)部
單砂體期次的描述及其內(nèi)部構(gòu)型的解剖．儲層內(nèi)部
單砂體期次研究的關(guān)鍵是砂體間的分隔性分析．曲
流河沉積中，曲流帶砂體內(nèi)部的分隔性主要是以廢
棄河道的遮擋作用為主形成的．廢棄河道以懸浮的
細(xì)粒粉砂質(zhì)或泥質(zhì)沉積為主，與周圍點壩砂體間存
在著物性和巖性的差異，形成有效的遮擋條帶，分割
連片砂體，遮擋兩側(cè)砂體內(nèi)流體的運移互換．識別廢
棄河道并描述其平面展布是單砂體期次劃分的核心
工作，也是進(jìn)行單砂體內(nèi)部構(gòu)型研究的基礎(chǔ)，同時對
剩余油的研究也具有重要的意義．因此，在油田地質(zhì)
工作中，如何準(zhǔn)確識別及精確刻畫廢棄河道對于曲
流河儲層的研究有十分重要的意義．
1 廢棄河道
1．1 廢棄河道的形成及演化
曲流河河道的演化在曲流河儲層的發(fā)育及成長
過程中起著非常重要的作用．曲流河河道蜿蜒曲折，
是一系列曲率較大彎曲段和微彎順直段的組合．在
曲率較大的彎曲段，河流內(nèi)橫向環(huán)流較為發(fā)育，河道
曲率持續(xù)增大，當(dāng)發(fā)展到一定程度，在一定的水流條
件下，河水取直改道形成廢棄河道．
內(nèi)蒙古東部的海拉爾河牙克石段不同年代
(1988年、1999年、2008年)的曲流河衛(wèi)星照片(圖
1)清晰顯示曲流河廢棄河道從形成一被泥巖部分
充填一被泥巖全部充填的演化過程．充填后廢棄河
道中的非滲或低滲的泥巖或泥質(zhì)粉砂巖將曲流帶砂
體分割成以點壩砂體為單元的多個單一成因砂體．
海拉爾河牙克石段河道總體變化不大，河勢保持穩(wěn)
收稿日期：2009-08—10
基金項目：中國石油天然氣股份有限公司科技部項目“高含水油田提高水驅(qū)采收率關(guān)鍵技術(shù)”(編號：2008B-0801)
作者簡介：周新茂(1982一)，博士研究生，主要從事油田開發(fā)地質(zhì)工作．E—mail：maoge0401@hotmm1．corn
一20 一 西安石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)
定．通過不同年代河道形態(tài)對比發(fā)現(xiàn)，主流河道基本
穩(wěn)定，單個廢棄河道的形態(tài)特征則有明顯的變化．海
拉爾河在牙克石段發(fā)育多個廢棄河道，其中廢棄河
道A、廢棄河道B較為清晰．
圖1 不同年代海拉爾河牙克石段河道衛(wèi)星航片
1．1．1 廢棄河道A 圖1顯示，本段河道廢棄后與
主流河道始終呈隔絕狀態(tài)，形成完全封閉的靜水環(huán)
境，只有在洪水期才能接收來自主流河道的河漫細(xì)
粒沉積．細(xì)粒物質(zhì)在整個河道靜水環(huán)境下均勻沉積，
使廢棄河道的可容空間變小，水體整體變淺．同時河
道A兩廢棄端口水線持續(xù)后退，與主流河道距離不
斷增加．根據(jù)趨勢推導(dǎo)，直至廢棄河道A被全部充
填，其與主流河道將一直呈隔離狀態(tài)．廢棄河道A
這種廢棄后與主流河道不再相通的河道，屬于典型
的突棄型廢棄河道．
1．1．2 廢棄河道B 圖1顯示河道B在1986年已
經(jīng)在曲頸處截彎取直，河水由東西流向轉(zhuǎn)為南北流
向．但廢棄河道B南北兩端口一直與主流河道相
連，其水體與主流河道水體上部相通(圖2(b))，并
未隔絕．所以廢棄河道B內(nèi)一直有活動水體流動，
只是水流能量較弱，可以連續(xù)接收來自主河道分流
水體攜帶的細(xì)粒物質(zhì)沉積，使河道整體變窄逐漸廢
棄，但是在整個過程中廢棄河道B的水體長度基本
不變，與主流河道始終保持連通狀態(tài)．屬于典型的漸
棄型廢棄河道．
1．2 廢棄河道的遮擋機理
曲流河廢棄河道由于與主流河道水體的連通性
差異，其內(nèi)部沉積充填的巖性也會具有規(guī)律性的變
化 ，形成不同類型的遮擋條帶(圖2)． ．
主流河道取直壩廢棄河道
(a】突棄型廢棄河道
主流河道取直壩廢棄河道
(b)漸棄型廢棄河道
主流河道取直壩廢棄河道
(c)過渡型廢棄河道
圖例要三三盈砂巖[三]粉砂巖旺童 泥質(zhì)粉砂巖f==三 粉砂質(zhì)泥巖[三]泥巖
圖2 不同類型廢棄河道沉積機理
當(dāng)河道截彎取直時，會在截彎處原河道內(nèi)發(fā)生
快速沉積，充填廢棄河道端口，阻塞河道形成壩體，
此壩體稱為取直壩¨ ，以粉一細(xì)砂沉積為主．
1．2．1 突棄型廢棄河道在突棄型廢棄河道(圖2
(a))端口發(fā)育的取直壩頂一直高于主流河道高水
位時期的水面，阻止水流進(jìn)入廢棄河道使二者呈完
全隔絕狀態(tài)．所以在低水位、高水位時期此類廢棄河
道與主流河道呈隔絕狀態(tài)，只有在洪水期洪漫水流
攜帶細(xì)粒懸浮物質(zhì)才能進(jìn)入廢棄河道，在靜水環(huán)境
下形成以泥質(zhì)、粉砂質(zhì)為主的沉積．此廢棄河道沉積
與最終廢棄的主流河道沉積在平面上形成環(huán)狀封閉
的圍墻式的以泥質(zhì)條帶為主的巖性遮擋帶．
1．2．2 漸棄型廢棄河道 漸棄型廢棄河道(圖2
(b))端口的取直壩頂高度較低，一直處于低水位之
周新茂等：曲流河廢棄河道的廢棄類型及機理分析 一21一
下．所以，在低水位、高水位和洪水期，此類廢棄河道
內(nèi)部水體與主流河道上部水體一直呈連通狀態(tài)．在
截彎處上游水體大部分經(jīng)新河道(主流河道)流到
下游，小部分水體會從廢棄河道通過，廢棄河道內(nèi)水
體能量較弱．由于取直壩的半遮擋，位于主流河道水
體底部的以滾動一跳躍組分為主的中粗粒物質(zhì)難以
運移到廢棄河道中，廢棄河道通過廢棄端口持續(xù)接
收來自主流河道以懸浮組分為主、夾雜少量跳躍組
分的細(xì)粒沉積．所以廢棄河道沉積粒度比周圍點壩
沉積粒度細(xì)，沉積物中泥質(zhì)含量較高，在平面上形成
以物性為主的物性一巖性遮擋條帶．
1．2．3 過渡型廢棄河道此類廢棄河道(圖2(c))
兼具二者特征，形成物性一巖性的“圍墻式”遮擋．
上述3種不同類型的廢棄河道沉積，在平面上
形成環(huán)狀封閉的圍墻式的遮擋條帶，將連片曲流帶
砂體分隔為多個點壩的砂體組合；在縱向上廢棄河
道沉積對其兩側(cè)點壩砂體內(nèi)流體能起到一定的遮擋
作用，其遮擋強度可以通過廢棄河道內(nèi)泥巖厚度與
其對應(yīng)點壩砂體厚度二者的比值來描述．
1．3 廢棄河道的平面組合
根據(jù)廢棄河道的平面形態(tài)及分布特征可將廢棄
河道組合分成兩大類．一類是單水流作用形成的廢
棄河道，包括串溝型(圖3(a))、頸切型(圖3(b))、
決口改道型(圖3(c))；另一類是多水流作用形成
的廢棄河道，如串流改道型廢棄河道(圖3(d))．
1．3．I 串溝型廢棄河道(C型) 串溝是洪水漫灘
時在點壩低洼處沖刷形成的小型水道，隨著沖刷加
劇，串溝水流增大，當(dāng)由大部水體發(fā)展到全部流經(jīng)串
溝時，原河道逐漸淤積抬高并斷流，形成自然串溝取
直(圖3(a))．在平面形態(tài)上以“C”型為主，此廢棄
河道曲率相對較?。?
(a)串溝型 (b)頸切型
(c)決121改道型 (d)串流改道型
—一廢棄河道—I ．—I主流河道
圖3 廢棄河道組合類型
1．3．2 頸切型廢棄河道(O型) 在曲流河發(fā)育過
程中，水道側(cè)蝕，河道愈來愈曲，處于凸岸的曲流頸，
由于彎道力和橫向環(huán)流的作用而遭受侵蝕逐漸變
窄，最后在一定水動力條件下河流自然截彎取直，原
來彎曲的河道被廢棄(圖3(b))．多形成以0型為
主的廢棄河道，該廢棄河道曲率相對較大．
1．3．3 決口改道型廢棄河道(S型) 此種類型廢
棄河道，在洪水期河流水動力增強，在彎曲段發(fā)生決
口，水體沿相對低洼的區(qū)域向前流進(jìn)，形成新的河
道，原先河道被完全廢棄(圖3(c))．平面上以S型
為主，廢棄河道延伸距離長，一般由多個曲頸組成．
1．3．4 串流改道型廢棄河道(X型) 發(fā)育有2條
或2條以上河流時，當(dāng)河道側(cè)向侵蝕致使兩河道距
離很小，河道間灘壩被剝蝕，河流水體相通，形成一
條新的河流，其中一條河道下游被廢棄形成串流改
道型組合(圖3(d))．平面上多以單個x型或多個
x型組合出現(xiàn)，廢棄河道延伸距離較長．
2 密井網(wǎng)下廢棄河道的識別及應(yīng)用
2．1 廢棄河道的測井響應(yīng)特征
廢棄河道不同廢棄方式形成的沉積體在測井響
應(yīng)上有共同點，其底部都發(fā)育有小套薄層的細(xì)粒砂
體，而在上部總體有兩大類響應(yīng)特征．
漸棄型廢棄河道上部水體與主流河道水體始終
相連，廢棄河道持續(xù)接收粒度相對突棄型較粗的細(xì)
粒沉積，其自然電位及伽馬曲線一般呈塔松狀的正
韻律響應(yīng)，在此之上基本以泥巖沉積為主，測井曲線
接近泥巖基線(圖4(a))．
突棄型廢棄河道內(nèi)部水體與主流河道呈隔絕狀
態(tài)，只有洪水期才能接收到細(xì)粒沉積，形成以泥質(zhì)為
主夾有少量粉砂質(zhì)的沉積體，測井曲線為近泥巖基
線的小型鋸齒狀，如圖4(b)．
r。
(a)漸并型 (b)突棄型
圖4 廢棄河道測井響應(yīng)特征
在分析廢棄河道單井測井響應(yīng)特征的基礎(chǔ)上，
結(jié)合聯(lián)井剖面上砂體變化及平面上河道演化規(guī)律，
精細(xì)描述廢棄河道與點壩砂體的組合關(guān)系．如圖5，
在該井區(qū)砂體連片發(fā)育，通過單井識別G4—32井為廢
棄河道沉積，與G5-32井點壩砂體為同一河流沉積．
一22一 西安石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)
G5-30 G5—32 G4—32—1 G4—32 G4—33 G4．34
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圖5 港東油田Nm2-6-3單層G5-32井區(qū)砂體剖面
2．2 地震特征響應(yīng)
在曲流河沉積中，總體上泥巖較砂巖發(fā)育．砂巖
發(fā)育厚度較小、規(guī)模小、橫向變化快，泥巖則發(fā)育范
圍廣、體積大，具有典型的“泥包砂”特征．
泥巖與砂巖波阻抗的差異及泥砂組合特征會導(dǎo)
致地震反射波波形特征的差異? ．砂體間的泥巖條
帶沉積在地震剖面上表現(xiàn)為地震波振幅的突然減小
或同相軸上波形的分叉、不連續(xù)(圖6)．
圖6 廢棄河道地震響應(yīng)特征
2．3 廢棄河道的實例分析
GH2井區(qū)在Nm3-6-3單砂層發(fā)育大面積連片
的曲流帶厚層砂體，該砂體呈北西一南東向?qū)挆l帶
狀展布．通過應(yīng)用測井、地震、動態(tài)資料，完成該井區(qū)
連片砂體內(nèi)廢棄河道的識別及刻畫(圖7)．區(qū)內(nèi)主
要發(fā)育串溝型廢棄河道組合，即C型組合，廢棄河
道類型為漸棄型廢棄河道，這主要是通過工區(qū)鉆遇
廢棄河道的G1-25—1井的測井曲線形態(tài)判斷得出
的．G1．25K、G217井屬于同一個點壩，其他井則屬
于另外一個點壩．兩點壩間同相軸地震波形發(fā)生變
化，提取的屬性及反演結(jié)果顯示，兩點壩間發(fā)育有廢
棄河道遮擋，中問有界面(圖8)，呈不連通狀態(tài)．
圖7 港東油田GH2井區(qū)Nm3．4-1時期沉積微相
本區(qū)有4口采油井(GD12X1(已停采)、G1-20
(已停采)、GH2(水平井)、G217)單采本層，注水井
G1-25K單注本層，其他井本層未射開．生產(chǎn)數(shù)據(jù)分
析，隨著G1．25K注人量的變化，GH2井無響應(yīng)，
G217井動液面響應(yīng)特征明顯．G1-25K井與GH2井
之間發(fā)育的廢棄河道沉積使注入水受到遮擋，難以
對GH2井形成有效驅(qū)替．G1-25K井與G217井屬于
同一砂體，呈連通狀態(tài)，注水見效明顯．
圖8 港東油田GH2井區(qū)Nnd-4-1單層地震反演砂體
由此可見，曲流河相油藏開發(fā)中廢棄河道的研
究非常重要，對砂體的分隔性、流體的遮擋性以及平
面發(fā)育形態(tài)的精細(xì)刻畫和分析，對油田開發(fā)中后期
尋找剩余油和編制開發(fā)方案具有極其重要的指導(dǎo)
意義．
周新茂等：曲流河廢棄河道的廢棄類型及機理分析 一23 —
3 結(jié) 論
(1)根據(jù)廢棄機理將廢棄河道分為突棄型、漸
棄型及過渡型廢棄河道．
(2)突棄型廢棄河道發(fā)育取直壩，并隔絕主流
河道與廢棄河道，在平面上形成以泥巖沉積為主的
環(huán)狀封閉的圍墻式巖性遮擋帶．漸棄型廢棄河道內(nèi)
部水體與主流河道上部水體一直呈連通狀態(tài)，在平
面上形成以物性差異為主的物性一巖性遮擋條帶．
(3)廢棄河道沉積縱向上對其兩側(cè)點壩砂體內(nèi)
流體能起到一定的遮擋作用，遮擋程度取決于廢棄
河道泥巖厚度與對應(yīng)點壩砂體厚度二者之間的關(guān)
系．
(4)根據(jù)廢棄河道平面形態(tài)及組合特征，將廢
棄河道分成2大類4小類：串溝型、頸切型、決口改
道型和串流改道型廢棄河道．
(5)在密井網(wǎng)條件下，以單井測井相為控制點，
以地震資料砂泥識別為約束，在相模式指導(dǎo)下精細(xì)
刻畫廢棄河道的展布形態(tài)．
參考文獻(xiàn)：
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責(zé)任編輯：王輝
我國煤層氣年產(chǎn)量達(dá)7億IIl3
中國石油新聞中心 [2010-01-21 08：09]
隨著國家及社會各力量勘探開發(fā)的投資力度迅速加大，我國煤層氣產(chǎn)業(yè)化進(jìn)入快速發(fā)展軌道．目前，全
國煤層氣年產(chǎn)量達(dá)7億m ．
煤層氣就是煤礦瓦斯，既是煤炭安全生產(chǎn)的隱患，又是一種清潔優(yōu)質(zhì)能源．煤層氣資源開發(fā)，對保證煤礦
安全生產(chǎn)、提高能源利用水平、保護(hù)大氣環(huán)境具有重要意義．經(jīng)過多年攻關(guān)，我國地面煤層氣鉆探、測試、排采
等技術(shù)取得了長足進(jìn)步．一些地區(qū)煤層氣地面開發(fā)已經(jīng)攻克無法抽采利用、抽采利用不經(jīng)濟等難題，奠定了
產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用煤層氣的技術(shù)、經(jīng)濟基礎(chǔ)．
近年來，我國煤層氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展勢頭良好，目前全國煤層氣探明儲量達(dá)到1 700億m ，年產(chǎn)量達(dá)7億
m ，產(chǎn)能達(dá)25億m ．與2005年相比，煤層氣探明儲量增長70％ ；累計施工煤層氣井3 600多El，增長5倍；

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