開發區帶精細油藏描述及其地質意義——以霸縣凹陷岔河集油田為例

張淑娟，孟慶春，王玉忠，許 敏，羅江華

（1.中國石油華北油田公司勘探開發研究院，河北任丘 062552；2.中國石油華北油田公司第二采油廠；3.西北大學地質系）

1 開發狀況

岔河集油田位于冀中坳陷霸縣凹陷西側岔河集構造帶，是被斷層復雜化的背斜構造，為華北油田典型的復雜斷塊砂巖油藏。岔河集油田含油層系多，古近系東一段至沙三段均有油層分布，儲層以淺水三角洲沉積為主，微相以分流河道為主，地質儲量上千萬噸。岔河集油田目前已處于中高含水期，自然遞減逐年增加，地下地質情況十分復雜，調整挖潛工作的難度越來越大。因此，按照老油藏開發區二次開發的需要［1］，開展整體油藏精細描述研究，形成老油藏開發區整體精細油藏描述技術的流程和方法［2－3］，對描述岔河集油田剩余油分布狀況及規律，指導該區復雜斷塊油藏的二次開發，具有十分重要地質意義。

岔河集油田1978年采取300 m井距分斷塊逐步投入開發，1988年產量達到頂峰；1989年至1995年，岔河集油田進行了大規模的一次井網加密調整，井距縮小到150～200 m，1995年以來開展了以改善注采結構為目的的“調水增油”工程；2003年以來開展多種方式穩產對策探索，逐步實現了油田中后期階段性穩產；隨著開發程度的加深及措施的反復實施，油田進入了產量遞減階段，油水關系日趨復雜，改善開發效果的難度越來越大；岔河集油田目前地質儲量采出程度為30.2%。該油田地質條件復雜，水驅控制、動用程度相對較低，迫切需要重構地下地質結構，以達到提高最終采收率，改善油藏開發效果的目的。

2 開發區帶精細油藏描述技術流程

按照岔河集油田二次開發的工作要求，構造整體框架與局部精細相協調，實現整體與重點的統一。整體構造格局控制不同區塊構造分布的一致性，約束不同區塊統層對比的統一性，為岔河集油田整體評價打下基礎；對重點區塊開展精細地質建模，滿足二次開發方案編制的需要。

以新三維精細地震采集、全區統層對比為基礎，突出研究的整體性［4］，突出動靜態資料的充分結合，突出精細地質建模與剩余油定量化描述等先進技術的應用，綜合運用地震、地質、測井、巖心、分析化驗、開發動態等資料，對全區地層、沉積相、構造、儲層及油藏特征進行綜合描述［5］，在此基礎上建立三維地質模型，利用動態監測資料及數值模擬對剩余油分布進行預測［6］，并按照二次開發的理念優化設計開發方案的編制工作，流程圖見圖1所示。

3 實例應用

針對岔河集油田開發區帶地質特點，突出研究的整體性，先進技術與傳統常規技術相結合，重構油藏地質模型，取得重大突破，為整體再評價和二次開發提供扎實地質基礎。

圖1 開發區帶精細油藏描述研究技術流程

3.1 突出研究整體性，開發區帶取得突破性認識

3.1.1 旋回對比實現開發區統層

以經典層序地層學和高分辨層序地層學理論為指導，在多級旋回控制下，通過識別不同級次地層單元界面，建立骨架對比剖面，在標準層和輔助標志層的控制下，井震結合、動靜結合進行多井地層單元的劃分與對比，并進行空間閉合，進而建立高精度、全區統一的單砂層地層格架。首次實現岔河集油田南北統層；對岔河集南部地區的東營組與沙河街組的分層界線重新追蹤識別，改變了原沙一上段油層分布狀況的認識，為岔南區深層油藏整體評價提供了研究基礎。

依據統一的油組小層劃分方案，完成岔河集油田1307口井對比。小層個數由155個減少到121個；岔南區東二段底界上提了50～80 m，東三段底界上提了80～140 m。原小層劃分方案對比認為原分層方案中岔南沙一段貧油，油層主要發育在東三Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ油組；區域統層和地層精細對比后，東營組界限上移，改變了原認識，沙一上段仍有油層發育，并與岔中區出油層段基本相當，而目前岔南區鉆穿此層位的井很少，有區域整體評價的潛力。

3.1.2 精細構造解釋微調斷裂結構

整體構造研究的技術流程是在單井精細標定的基礎上，通過區域連井骨架剖面進行標定的核對、檢查。在構造解釋的不同階段，應用不同參數的相干體、傾角體和方位角體從空間和平面上檢查和驗證斷層的合理性，進而指導斷裂的平面和剖面組合。在全區均勻分布的合成地震記錄基礎上建立空間速度場，進而進行變速成圖，最后得到區域構造圖。

完成含螺段（東二段II油組頂）、東三段III油組頂、箱狀高阻頂（東三III油組中部）、東三段Ⅳ油組頂、沙一上段I油組頂、沙一上段II油組頂、沙一下段頂界共7個層位精細構造解釋，面積360 km2，縱向跨度1000余米，解釋精度40 m×40 m。研究區構造有三種區域規模的構造樣式（走滑花狀背斜構造、斷壘斷鼻、滾動背斜）；7種斷層的剖面樣式（反Y字、Y字、復Y字、X型、帚狀、階狀、叉狀）；5類平面的組合方式（梳狀、反梳狀、岔I型、岔II型、帚狀）。利用最新采集的地震資料對構造及斷裂進行了精細解釋、刻畫，不同級別的斷裂控制作用不同：岔河集構造帶一級斷裂控制著區域構造格局，二級斷裂控制著隆凹格局，三級斷裂控制著油藏分布，四級斷裂使油藏進一步復雜化。根據新老構造對比可知：構造分布形態、走向基本一致，但是面積、局部高點、斷裂細節發生部分變化。

3.1.3 沉積微相研究精細刻畫儲層砂體分布

由24口單井微相分析表明，岔河集油田沙河街至東營時期發育有湖泊相、扇三角洲相、淺水三角洲相及曲流河相，主力油層段為淺水三角洲相。岔河集油田Ed1～Es3層沉積微相劃分相標志統計，研究區三角洲平原亞相主要發育于Ed2Ⅰ油組，三角洲前緣亞相主要發育于Ed2Ⅲ、Ed3和Es1。原沉積相認識：岔河集地區Es1s至Ed為湖盆萎縮期河流相沉積，Ed2I時期水體變深，發育濱淺湖相沉積；河道、邊灘為主要儲層。而本次沉積相認識：Es1sⅡ至Ed2Ⅲ油組，發育淺水三角洲，平面上Es1s段發育大面積平原亞相；Ed3和Ed2段前緣亞相大面積發育；Ed2Ⅱ油組發育濱淺湖；Ed2Ⅰ油組發育淺水三角洲；Ed1x油組發育曲流河，其水下分流河道為主要儲層。

以Ed3Ⅲ油組先導試驗區為例介紹沉積相帶分布特征。Ed3Ⅲ油組沉積時期，試驗區由于處于湖盆水體加深的坡折帶，仍然以淺水三角洲前緣向濱淺湖過渡為主，但整體表現為三角洲前緣分流河道砂體比較發育，在試驗區的東部和南部一線則為濱淺湖亞相沉積為主，發育有規模大小不等的灘壩砂體。Ed3Ⅲ13小層：該小層分為兩個單砂層，下部的單砂層砂體比較發育，以三角洲前緣水下分流河道為主，由試驗區西北方向進入，向東和東南方向延伸，一共發育4－5個分支體，呈朵狀，局部發育小型的河口砂壩。上部單砂層三角洲前緣水下分流河道明顯后退，規模變小，水進特征明顯，發育3－4個分支，呈鳥足狀，而在試驗區東部和東南部，則發育了7個規模較小的灘砂體，砂體延伸方向與物源方向大致垂直。

3.1.4 測井精細評價提升儲層認識

岔河集油田平面差異大、縱向上井段較長，不同深度地層水礦化度變化趨勢不同，開發時期長，因此在建立解釋圖版時，平面上分岔北、岔中、岔南建立；縱向上分層位建立；空間上分時期建立水淹圖版，得出岔河集油田水淹層測井解釋標準。

重新對岔南區進行評價，共386.8 m／183層解釋結果發生變化。解釋升級的層有282.4 m／140層，其中水層升級油層的有64.0m／30層，油水層、差油層升級油層的有218.4 m／110層。解釋降級的層有104.4 m／43層，油層降為水層26.6 m／13層，差油層或油水同層降為水層77.8m／30層，降級層主要位于Ed1～Ed2I，為局部分布的高阻水層。根據試油及試采、投產資料，結合剩余油監測技術，利用水淹后自然電位曲線基線偏移現象，分層位建立了Ed3層位、Es1層位水淹層解釋圖版，根據曲線特征、圖版以及動態數據，共解釋水淹層274層。

3.1.5 精細儲層研究量化油砂體儲量

岔河集油田儲層巖性以長石巖屑粉砂質細砂巖為主，其次為含灰長石巖屑粉砂質細砂巖、粉砂巖及含泥粉砂巖。儲層以中孔中滲為主，油層潤濕性大都為弱親水或親水。岔河集油田不同斷塊的平均空氣滲透率為（29～464）×10－3μm2，有效滲透率為（24～228）×10－3μm2，孔隙度在17%～27%之間。

從油層厚度分布來看，平面上中部地區油層最發育，其次為東部地區，西部地區油層發育最差，油層厚度較薄?？v向上油層分布集中在Ed2Ⅲ～Ed3Ⅳ油組，含油井段長，分布零散。平均單井鉆遇Ⅰ＋Ⅱ類有效厚度為29.0m／14.6層，平均單層厚度1.99 m；其中Ⅰ類油層19.2 m／9.3層；油層有效厚度多數集中在1～3 m；厚度占61.8%，層數占72.1%。從油砂體分布來看，油砂體規模較小，94.70%的含油面積小于0.1 km2，含油面積大于0.1 km2的油砂體僅32個，個數占5.3%，儲量占24.03%。

總之，岔河集油田油砂體規模較小，油層分布受構造巖性雙重控制作用明顯，油層厚度分布不均、連片性差，受構造及巖性雙重影響。

3.2 應用先進技術，建立整體三維地質模型，量化剩余油分布

3.2.1 精細三維地質建模

由于岔河集油田開發區帶油層垂向跨度大，平面范圍分布廣，斷層間交切關系復雜等地質特點，先建立“三角網格”的斷層模型，再在 “角點網格”層面模型中直接插入“三角網格”的階梯化的斷層，即：采用三角網格計算方法及斷層全部或部分階梯化的方法，完成復雜構造整體建模。由此，形成了開發區帶整體油藏地質建模的思路和技術方法，取得了技術突破。

整體油藏的斷層框架建模以新三維精細地震解釋成果為基礎，突出了研究的整體性，以地震解釋斷面為依據，地質分層斷點作為約束點，進行了嚴格的質量控制，共建立了137條斷層模型。整體地質建模平面面積約120 km2，垂向跨度為東一段～沙一段，模型平面網格步長為50 m×50 m，垂向1 m。通過三維地質建模，理順斷層空間組合關系、單井分層對比、斷點歸位等工作，已修改斷點352口井483個數據點，使斷點與斷面相吻合，使整體構造斷層組合更加合理，進一步落實了整體構造格局，為油藏整體評價和油藏精細數值模擬打下堅實基礎。

3.2.2 量化剩余油分布

綜合利用剩余油監測法、精細油藏數值模擬等方法研究，得到每個小層的剩余油量及平面分布。總體而言，主要的剩余油縱向上以Ed3Ⅱ、Ed3Ⅲ 油組為剩余油分布的主體，剩余地質儲量均超過百萬噸，剩余油主要有3種潛力類型：

（1）井網未控制的滯留型和邊角型：這類剩余油主要存在于主力油層中，一般在砂體的邊角部位，或者在構造的邊角部位，由于砂體的變化，或構造的遮擋作用，易造成井網控制不住而形成剩余油。

（2）注采不完善型：這類剩余油在油田分布很廣，主要是由于砂體發育規模小，形狀不規則或者砂體的邊角部位和構造形成的三角部位，以及由于儲層巖性變化形成土豆狀油砂體，這些油砂體分布范圍小，物性差，鉆遇井點數少，不能形成注采對應，這部分剩余油也是主要的研究目標。

（3）未動用油層型：這類剩余油主要是在目前井網條件下，雖然有采油井控制，但由于各種原因未射孔的部位。

4 地質意義

4.1 進一步挖潛剩余油潛力

針對存在的剩余油類型分別采取相應措施挖潛。井網未控制的滯留型和邊角型：處于斷層上升盤受斷層控制的油砂體仍存在構造高點，結合目前大角度斜井技術，可鉆遇較多的油層，獲得較好的調整效果；注采不完善型：這部分剩余油可通過鉆加密井，進一步完善井網及注采調整，實現高效水驅；未動用油層型：可進行補開射孔挖掘潛力。2012年岔河集試驗區新鉆試驗井2口，目前日產油3.7 t，累積產油420 t。油水井措施14口，累積增油1622 t。

4.2 實現增儲建產一體化

整體構造模型的建立控制不同區塊構造分布的一致性，約束不同區塊統層對比的統一性，實現了岔河集油田統一分層、整體斷層框架的合理性以及構造層面的合理性，將“整體性”貫穿研究全過程，完成的岔河集油田整體油藏斷層框架模型、油組頂面整體構造模型，進一步理順岔河集油田整體地下地質結構，為岔河集油田整體評價提供完整的構造模型。落實滾動評價有利目標20個，標定18口評價井位其中C71斷塊新增石油地質儲量上百萬噸，新建產能近十萬噸，實現增儲上產一體化。

5 結論

針對華北油田復雜斷塊地質條件，通過對岔河集油田近兩年的整體精細油藏描述工作的探索，突出以構造帶描述為背景的油藏精細描述，做到了點面結合，使得構造描述更趨于合理化；突出凹陷沉積背景下的描述和研究，研究油藏的砂體展布預測、儲層物性變化、物源方向等均與大的沉積環境、沉積背景相結合，做到了局部服從整體。主要認識如下：

（1）建立了整裝油田開發區帶精細油藏描述研究技術流程，有效指導了華北油田復雜斷塊油藏的勘探和開發，具有較好的應用前景。

（2）形成了復雜斷塊油藏整裝油田開發區帶地質建模的技術流程和方法，其技術突破必將為華北油田在復雜斷塊規模實施“二次開發”提供技術借鑒。

（3）復雜斷塊油藏整體建模的核心技術難點是構造模型的建立，采用三角網格計算及斷層全部階梯化的方法，有效解決了斷層間復雜的交切關系，實現了岔河集試驗區整體精細地質模型。在建立整體模型時，先從主要斷層著手，再加入次要斷層，提高工作效率。

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