儲層建筑結構方法在油藏地質研究中的應用

黃 超

（中國石化勝利油田分公司地質科學研究院，山東東營 257000）

儲層建筑結構分析法，又被稱為儲層構成單元分析法，自20世紀80年代由加拿大沉積學家Mial提出后［1－2］，很快受到沉積學界和石油地質學界的廣泛關注。在國內，也有不少學者對此進行了大量的研究［3－7］。在對勝利油區臨盤油田、孤島油田、東辛油田等儲層建筑結構研究的基礎上，結合前人的研究成果，筆者針對儲層建筑結構研究的幾點應用做一下探討。

1 深化儲層非均質性研究

儲層建筑結構分析法是在對河流相儲層非均質性研究的基礎上提出的，因此儲層建筑結構研究最初以弄清儲層的非均質性為目的。由于儲層非均質性具有層次性［8］，因此儲層建筑結構應分層次進行研究［6］。目前我國東部老油田的儲層研究已經進行到了小層層次，更高層次的單砂體和成因砂體是儲層建筑結構研究的目的層次。儲層建筑結構是儲層非均質性較深層次的研究［9］。

在儲層建筑結構研究中，儲層由相對獨立且相同等級的的不同結構要素組合而成。不同類型的結構要素物理性質（如孔隙度、滲透率、含油飽和度、孔隙結構等）不同，通過研究不同建筑結構要素空間組合模式和接觸關系，進一步了解儲層的非均質性。

臨盤油田某區館3段為淺水辮狀河三角洲沉積，由廣泛發育的辮狀河流注入淺水湖泊形成。在巖心分析的基礎上，主要依據測井曲線特征，共識別出了三種結構要素：水下辮狀河道、河間沉積、前緣席狀砂（圖1）。水下辮狀河道是陸上辮狀河在水下的延伸，其沉積砂體厚度最大，物性最好。河道間沉積可以是由于水下河道的改道而被保存下來的沉積物，也可以是洪水期河道漫溢或決口沉積物，或者隨著河流的向前進積，使前緣席狀砂加厚而成。該沉積物的厚度較水下辮狀河道砂體薄，物性次之。前緣席狀砂由先期形成的水下分流河道、河口壩等砂體被較強的波浪改造，發生橫向遷移并連接成片而形成，前緣席狀砂厚度最薄，物性最差。砂體間的接觸關系和連通情況是儲層非均質性研究的主要內容。當主河道－主河道接觸時，結構要素間連通，主河道－河間沉積、主河道－前緣席狀砂及河間沉積－前緣席狀砂接觸時，連通性較差，甚至不連通。

圖1 臨盤油田某區Ng33儲層建筑結構平面圖

2 指導儲層細分對比工作

儲層的細分對比是油田開發工作的基礎，傳統的儲層劃分把儲層劃分為含油層系、油層組、砂層組、小層、單砂層。這種劃分主要是從地層學的角度進行儲層單元劃分的。目前，油田開發區關于沉積微相、儲層非均質性、油藏描述、井網與層系調整等工作的基本對象就是以單砂層為研究單元。

從單砂層的角度考慮，能否進一步實現垂向劃分越細，平面上也能夠劃分越細的目的？答案是否定的。因為單砂層本身就是由不同成因砂體組成的，進一步的細分所涉及的主要是沉積學的問題，而不是地層學的問題。所以說，儲層的細分對比，不單純是一個地層學問題，劃分的越細，所涉及的沉積學問題越多。把這一問題解決得比較好的理論和方法是儲層建筑結構研究。

儲層建筑結構研究要求將單砂層劃分成多個成因砂體（建筑結構要素），研究不同成因砂體在空間上的組合特征。因此，在地層對比中，首先依據測井曲線特征，并結合沉積背景、鉆遇砂體的位置、成因及沉積相模式，確定單井單砂體的結構要素類型。然后依靠曲線的相似性以及沉積旋回本身的特征和結構要素的空間展布特征綜合考慮、逐井分析，最終實現全區對比。

3 為微構造圖的制作提供新方法

儲層微構造是儲層頂面或底面的起伏變化特征，是反映儲層特征的一個重要參數。微型構造控制著油氣的運移和聚集，直接影響著油氣的分布。傳統的微構造研究以整個連續的儲層為單位，在僅有測井資料的情況下，需要首先勾繪出砂巖分布區，標出井點的深度，通過插值法畫出儲層的構造形態，然而此種方法存在一些弊端。它沒有擺脫“層狀模型”的束縛，使砂體結構、形態粗化嚴重（圖2）。

圖2 河流相儲層粗化砂體結構模型建立示意圖

某種結構要素本身的分布及要素間各類滲流屏障（泥質隔夾層、鈣質膠結帶、河床底部泥礫滯留沉積層以及不同成因砂體間的物性界面、微地質界面等），宏觀上對地下流體運動具有顯著的控制作用。單一結構要素應是目前井間可對比最小的控制流體相對獨立運動的砂體單元。從這一點上講，微型構造研究應深入到單一的結構要素，刻畫單一結構要素的層面起伏變化［10］，以單一結構要素為單元進行微構造研究是十分必要的，而且其意義也是相當重大的。

4 為儲量計算提供新思路

在用容積法進行儲量計算時，通常將同一油氣層視為一個整體，按層求取統一儲量計算參數進行儲量計算。但是，同一油氣層不同部位的有效孔隙度、有效厚度、含油飽和度等各不相同，甚至差別很大［11］，以結構要素為單位，分別求出不同結構要素的儲量計算參數，會得到更加精確的儲量值。

以臨盤油田臨23塊館三段第3小層兩個單砂層的儲量計算為例，該單砂層共識別出3種結構要素：水下辮狀河道、河間沉積、前緣席狀砂。利用容積法計算儲量時，若參數以單砂層為單位取平均值（表1），儲量的計算結果難免會與實際值有較大的誤差。若分結構要素進行儲量計算參數的選取，計算各結構要素的儲量，最后求得同一單砂層內各結構要素儲量的總和，得到的結果會更接近于實際（表2）。

表1 統一參數的儲量計算

5 預測剩余油的分布

結構要素控制著儲層中的油水運動，通過對精確到結構要素后的地質模型和動態資料的綜合分析，可以更精確地預測剩余油富集區。由于不同結構要素的物理性質差別很大，因此相同注水強度下，驅油效率會有所不同。新立村油田永8斷塊主要為三角洲前緣沉積，共識別出河口壩、水下分流河道兩種結構要素。通過該塊的密閉取心井永8－斜檢1井的剩余油飽和度、驅油效率及水淹狀況的分析結果 可知（圖3），ES271、ES272小層較薄，厚度在3 m以下，為水下分流河道要素，平均剩余油飽和度均在55%左右，驅油效率均為19%，水淹級別屬于弱見水級別，ES265小層厚10 m，為河口壩要素，平均剩余油飽和度50%，驅油效率26%，水淹程度以見水和水洗級別為主。儲層厚度較薄、物性相對較差的ES271、ES272小層剩余油飽和度高，驅油效率低，潛力較大。

表2 分結構要素的儲量計算

圖3 永8－斜檢1井水淹剖面

6 結論

（1）地下儲層由相對獨立且相互平等的結構要素組成，通過對結構要素物理性質、組合模式及接觸關系的研究，可以幫助分析儲層的非均質性。

（2）儲層建筑結構研究是解決單砂層以上級別地層對比的有效途徑。

（3）以單一結構要素為單位進行微構造研究和儲量計算，意義重大。

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