許曉宏,鮑 鑫,姚意迅,張雪濤 (長江大學地球科學學院,湖北 荊州 434023)
小層對比劃分研究
——以歡喜嶺油田錦16塊為例
許曉宏,鮑 鑫,姚意迅,張雪濤 (長江大學地球科學學院,湖北 荊州 434023)
小層對比劃分是油田地質研究中最基礎的工作之一,其劃分結果合理與否,直接關系到油藏描述的成敗。以遼河盆地歡喜嶺油田錦16塊地區沙河街組分層對比為例,將該砂層組骨干剖面展開并對其進行了全面的小層對比,提高了研究區內地層對比的精度,可以為該區勘探開發提供參考。
小層對比劃分;歡喜嶺油田;沙河街組;砂層組
所謂小層,通常指單砂體或單砂層,屬于油田最低級別的儲層單元,為油氣開發的基本單元。小層對比劃分工作是油田地質研究特別是油砂體研究中最基礎的工作之一,它是在大分層的基礎上進行的,是一項大工作量、高度細致的工作,其劃分結果的合理與否,直接影響到開發方案的部署與實施的效果。因而,合理地劃分小層對于油田注水開發分析、油藏數值模擬、油田開發方案、調整方案的編制等具有重要的指導意義[1]。為此,筆者根據遼河盆地錦16塊油藏研究,從原則和方法上對小層對比劃分問題進行探討。
遼河西部凹陷所在的渤海灣盆地是新生代的裂陷盆地,經歷了古近紀的裂陷和新近紀的拗陷2個大的演化階段。凹陷內沉積了巨厚的新生代地層,發育包括房身泡組、沙河街組、東營組、館陶組、明化鎮組[2-3]。歡喜嶺油田錦16塊于樓油層處于遼河坳陷西部凹陷南部,是被南、北2條斷層夾持的背斜構造,軸向呈NE-SW的長條狀。沙一段沉積時期,盆地基底斷裂活動相對較弱,處于裂陷衰減的地質時期,主干斷裂活動降低,下降幅度較小,主要發育沖積扇和扇三角洲沉積[4]。據現有勘探成果表明,沙河街組為遼河盆地主要油氣富集層位,沙一段為該區主要油氣富集層位。
目前用于地層對比的方法很多,主要包括年代地層對比、生物地層對比、巖性巖相對比、重礦物組合對比、構造對比、層序地層對比、地球物理對比 (測井、地震及井震聯合記錄)等[5]。地層劃分首先要解決的是確定標志層,其次是根據對沉積(微)相分析及其在縱、橫向的疊置關系確定各地層單元之間的相互關系進行地層劃分對比[6]。
2.1標準井選擇與層組劃分
油層對比的標準井選擇是單砂層較為發育、在全區分布均勻的井,這樣能較好地反映該區砂泥巖沉積的特點。對標準井的油層、油組劃分結果, 運用合成地震記錄方法對地震反射層位進行標定和統一。
2.2連井骨架剖面對比
選擇剖面時,應選擇在全區均勻分布、主力開發區塊重點加密、可全面反映研究區地層及砂體展布、滿足控制砂體研究精度需求的剖面,并且要求剖面的延伸方向與物源水流方向平行或垂直,盡量遠離斷層并能最大限度地反映沉積砂體在時空上的變化。筆者采用分級對比、標志層控制的方法,首先依據標志層和地層電性響應特征開展油組的劃分和對比,在全區實現骨架剖面網層位的追蹤閉合,避免對比解釋層位的串層。其次,在油組劃分和對比的框架內,以扇三角洲沉積完整旋回中的反-正旋回拐點為界進一步劃分砂組,并依據反、正旋回的電性響應特征在全區追蹤閉合。最后,在掌握平面變化規律的基礎上,以骨架剖面為基準分區控制,并對剖面以外的井進行劃分對比并追蹤閉合。
在初步確定沉積相的基礎上,利用測井曲線選擇合適的對比方法進行等時對比。錦16塊沙一段于樓油層的確定主要是依據沉積旋回及其巖性-電性組合特征、區域性標志層和地震反射層的綜合對比。
3.1測井曲線響應特征
該區沙一段為湖盆穩定沉陷期,其構造強度減弱,湖盆擴張和下陷速度減慢,相對于沙三段其水體變淺,地層沉積相對穩定,厚度較均一,由北向南、由東向西地層稍有加厚,通過沉積形成湖相地層。微相電響應特征如圖1所示。水下分流河道微相類型自然電位曲線形態為中高幅齒化箱形、箱形鐘形曲線組合,齒中線水平,近底部下傾,上部細齒增多,內收斂特征(見圖1(a))。分流間灣微相類型自然電位曲線形態自然電位及自然伽馬曲線為尖刀狀或基線平直型。電阻率為低-中幅鋸齒狀曲線組合(見圖1(b))。河口壩微相類型自然電位曲線形態為漏斗形反韻律,電阻率為中幅鋸齒狀曲線組合(見圖1(c))。

圖1 微相電性響應特征
于樓油層為細砂巖及含礫不等粒砂巖為主,電性特征表現為箱型、鐘形、漏斗形和指形,視電阻率曲線表現為幅度很大的高阻特征(見圖2)。
3.2標志層特征
選定的標志層應為巖心露頭、測井曲線和古生物資料相對較齊全的層位。利用標志層對比研究標志層的分布規律及沉積的旋回變化,同時遵循油田劃分的生產實際。選擇穩定可靠且易于識別的對比標志層是提高油層細分層對比精度的必要條件[7]。
該區自上而下發育的地層依次為第四系平原組,上第三系明化鎮組和館陶組,下第三系東營組和沙河街組一、二、三、四段。通過全區測井曲線的分析對比,結合油氣水分布資料,錦16塊沙一段于樓油層主要發育了3個標志層,其中2個為輔助標志層,電性特征明顯且橫向分布穩定。以錦16-21-42井為例(見圖3),Ⅰ層為于樓油層頂部泥巖標志層,該套泥巖發育在于樓油層頂部,深度約為1046m,巖性為灰綠色泥巖,厚度約為8m,在2.5m視電阻率曲線上呈“U”字型,是東營組與沙一中亞段的分界標志,鉆遇率達90%以上(見圖3(a))。Ⅱ層為于樓油層Ⅰ油組內部泥巖標志層(輔助標志層),該套泥巖發育在于Ⅰ油層組內部,為低電阻泥巖,在該區塊分布相對比較穩定,可作為yⅠ-2和yⅠ-3砂巖(y指于樓油層)的劃分界限(見圖3(b))。Ⅲ層為于樓油層中部泥巖標志層(輔助標志層),該套泥巖發育在于樓油層中部,深度約為1147m,巖性為淺灰色泥巖,厚度約為9m,在2.5m視電阻率曲線上呈斜坡狀,是于樓油層Ⅰ、Ⅱ油層組的分界標志,鉆遇率近90%以上(見圖3(c))。

圖2 于樓油層電性響應特征

圖3 錦16-21-42井標志層特征
根據提出的儲層地層單元分級模式及小層劃分的原則,在對錦16塊已有勘探開發成果的分析、巖芯觀察及其地層、沉積體系、沉積相等初步認識的基礎上,對工區內于樓油層砂層組及單砂體等小層進行了劃分,建立了標準井小層單元劃分方案及其標準井柱狀剖面(見圖4)。
從圖4可以看出,該區沙一段沉積為遼河裂谷裂陷階段衰減期連續發育起來的扇三角洲沉積,其扇三角洲泥巖的電阻率呈低阻特征,將以扇三角洲相泥巖為主的沙一段劃分為2個油層組和6個砂層組,并進一步劃分為11個小層。

圖4 標志層聯井剖面圖
針對歡喜嶺油田錦16塊地區沙河街組采用了旋回控制、分級對比的方法,通過對錦16塊沙一段鉆、測井資料進行分析,確定了于樓油層的沉積旋回、巖電組合及標志層特征,并在此基礎上采用單井→剖面→平面、油層→油組→砂組→小層的研究思路,將工區內以扇三角洲相泥巖為主的沙一段劃分為2個油層組和6個砂層組,并進一步劃分為11個小層。上述研究提高了研究區內地層對比的精度,可以為該研究區勘探開發提供科學指導。
[1]穆龍新,裘亦楠. 油藏描述[M].北京:石油工業出版社,1999.
[2]馬玉龍.遼河油區勘探與開發(勘探分冊)[M].北京:石油工業出版社,1997.
[3]廖興明,姚繼峰, 于天欣,等.遼河盆地構造演化與油氣[M].北京:石油工業出版社,1996.
[4]鞠俊成,張鳳蓮,喻國凡,等.遼河盆地西部凹陷南部沙三段儲層沉積特征及含油氣性分析[J].古地理學報,2001,3(1):63-70.
[5]趙翰卿.高分辨率層序地層對比與我國的小層對比[J].大慶石油地質與開發,2005,24(1):5-12.
[6]胡克珍,王繼賢. 利用測井曲線進行小層對比的專家系統[J].地球物理測井,1989,13(4):71-76.
[編輯] 李啟棟
10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.02.001
P618.130.2
A
1673-1409(2012)02-N001-04
2011-11-23
中國石油天然氣集團公司重點攻關項目(JS10525)。
許曉宏(1965-),男,1985年大學畢業,博士,教授,現主要從事油藏描述、數學地質等方面的教學與研究工作。