A開發(fā)區(qū)多點(diǎn)壩多傾向?qū)觾?nèi)建筑結(jié)構(gòu)研究及三維地質(zhì)建模

張媛媛

（中石油大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠，黑龍江 大慶 163511）

A開發(fā)區(qū)水平井試驗(yàn)區(qū)E單元為三角洲分流河道，大面積發(fā)育曲流型河道和廢棄河道微相。由該區(qū)內(nèi)井1的不同部位取心資料表明，厚油層砂體上部以未水洗和弱水洗為主，含油飽和度為44.5%，驅(qū)油效率為44.6%；中部以中水洗為主，含油飽和度為34.5%，驅(qū)油效率為57.2%；下部以強(qiáng)水洗為主，含油飽和度為23.2%，驅(qū)油效率為71.4%，這說明在河道砂體儲層內(nèi)部仍然存在著因隔夾層遮擋而相對富集的剩余油。因此對曲流河沉積而言，準(zhǔn)確描述曲流河點(diǎn)壩砂體厚油層內(nèi)部形態(tài)和建筑結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性，建立以側(cè)積夾層為分級界面的地質(zhì)模型，預(yù)測和挖潛剩余油，是一項(xiàng)重要的地質(zhì)研究課題。但在實(shí)際應(yīng)用中，利用開發(fā)井資料定量描述地下點(diǎn)壩砂體的內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)［1］和點(diǎn)壩體內(nèi)部側(cè)積夾層建模技術(shù)［2］還都處于探索階段，在整個(gè)工作過程中還存在不完善或無法解決的技術(shù)環(huán)節(jié)，已有的沿側(cè)積夾層建模法還不能滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。為此，筆者以A開發(fā)區(qū)水平井試驗(yàn)區(qū)為例，針對曲流型多個(gè)點(diǎn)壩砂體多夾層傾向的內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)及三維地質(zhì)建模進(jìn)行研究，為高含水期剩余油挖潛提供指導(dǎo)。

1 多點(diǎn)壩多傾向?qū)觾?nèi)建筑結(jié)構(gòu)研究

1.1 點(diǎn)壩及廢棄河道識別

隨著A開發(fā)區(qū)水平井試驗(yàn)區(qū)井網(wǎng)密度的增加、各類生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的充實(shí)及儲層描述技術(shù)手段的完善，對該區(qū)E單元儲層的認(rèn)識也不斷深入。在該區(qū)該單元描述早期，井網(wǎng)密度較低為52口／km2，描述的廢棄河道走向、連續(xù)性預(yù)測性質(zhì)較大，廢棄河道預(yù)測精度較低 （見圖1 （a））。密井網(wǎng)時(shí)期井網(wǎng)密度達(dá)到136口／km2，充分應(yīng)用密井網(wǎng)及古地形圖和砂體等厚度等技術(shù)手段，使廢棄河道的描述精度得到較大提高 （見圖1（b）），符合率達(dá)到了86.5%。最新一輪描述在密井網(wǎng)資料期認(rèn)識結(jié)果 （見圖1（c））的基礎(chǔ)上，通過嚴(yán)格判定廢棄河道測井相并應(yīng)用示蹤劑資料對廢棄河道的連續(xù)性及首尾方向進(jìn)行了修正，水平井區(qū)共發(fā)育3條廢棄河道和與其相對應(yīng)的3個(gè)點(diǎn)壩砂體。廢棄河道呈 “C型”，寬度為60～70m。3個(gè)點(diǎn)壩規(guī)模不同，砂體寬度為340～750m，砂巖平均厚度為5.3～7.2m。

圖1 儲層描述結(jié)果

1.2 多點(diǎn)壩夾層分布模式

根據(jù)現(xiàn)代沉積研究成果，建立起多點(diǎn)壩體多夾層的組合模式 （見圖2）。將多個(gè)點(diǎn)壩的組合方式分為 “相向型”和 “同向型”2種。相向型點(diǎn)壩組合，廢棄河道凹岸相對，夾層傾向相對；同向型點(diǎn)壩組合，廢棄河道凹岸同向，側(cè)積夾層傾向反向。在建立起多點(diǎn)壩夾層分布模式的基礎(chǔ)上，根據(jù)廢棄河道的組合關(guān)系，推測出研究區(qū)多點(diǎn)壩側(cè)積夾層的平面分布形態(tài):點(diǎn)壩A與點(diǎn)壩B屬于相向型組合，夾層傾向相對；點(diǎn)壩C與研究區(qū)外的點(diǎn)壩D屬于同相型點(diǎn)壩，側(cè)積夾層傾向?yàn)橥颉?cè)積夾層在平面上呈新月狀弧形彎曲條帶，垂向上以一定角度向河道側(cè)移方向斜列分布，垂向可達(dá)下點(diǎn)壩最大2／3河深，在三維空間其形態(tài)就是一個(gè)彎曲的曲面［1］。

圖2 多點(diǎn)壩側(cè)積夾層組合模型

2 點(diǎn)壩建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)的求取

在多點(diǎn)壩夾層分布形態(tài)確定的基礎(chǔ)上分別求取各個(gè)點(diǎn)壩內(nèi)部的建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)［2］。下面以點(diǎn)壩B為例論述點(diǎn)壩內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)的求取方法。

2.1 傾向

一般為廢棄河道凹岸的法線方向，結(jié)合示蹤劑資料認(rèn)識結(jié)果顯示側(cè)積層中心位置傾向?yàn)?3°，末端傾向分別為21、83°。

2.2 傾角

首先利用井1密閉取心井巖心資料，測量在巖心上可以識別出的夾層的傾角，除去投影方向等造成夾層傾角測量誤差的數(shù)據(jù)后，總體上夾層的傾角為3～8°（見表1）。然后，利用對子井計(jì)算側(cè)積夾層傾角。井2與井3兩井相距45m，2井連線方向與側(cè)積方向夾角近68°。井2在1030m處發(fā)育一個(gè)0.2m厚的夾層，井3在1029.5m處發(fā)育一個(gè)0.2m厚的夾層。2個(gè)夾層為同一層面，夾層高差2.54m。夾層真傾角為arctan （2.54／45cos （68°））＝arctan （0.1494）≈8°54′。則認(rèn)為點(diǎn)壩 B夾層上部和下部傾角約3°，中部約8°，呈反 “S”形。

表1 井1密閉取心井可識別夾層傾角

2.3 側(cè)積體規(guī)模

側(cè)積體規(guī)模主要包括側(cè)積體寬度和垂向間距側(cè)積層平面間距參數(shù)。按Ethridge Schumm關(guān)系式［3］，計(jì)算側(cè)積夾層規(guī)模WL＝2W／3（其中W為廢棄河寬，WL為側(cè)積層規(guī)模）。由研究區(qū)沉積相描述結(jié)果顯示廢棄河道寬度為60～70m，則側(cè)積層規(guī)模為40～46.6m。由于側(cè)積泥位于側(cè)積體頂部，易受下次洪水沖刷，其寬度通常小于側(cè)積體寬度，因此，該點(diǎn)壩砂體內(nèi)部側(cè)積夾層寬度通常小于46.6m。統(tǒng)計(jì)單井各夾層的垂向間距平均為2m。

根據(jù)計(jì)算公式:

求得夾層平面間距為14m。式中，ΔL為側(cè)積體夾層平面間距，m；ΔH為單一側(cè)積體厚度，m；α為側(cè)積體夾層傾角，（°）。

2.4 側(cè)積夾層個(gè)數(shù)

根據(jù)點(diǎn)壩規(guī)模和夾層平面具體推測出點(diǎn)壩B夾層個(gè)數(shù)為17個(gè)。應(yīng)用相同的方法求取點(diǎn)壩A、點(diǎn)壩C的建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)果如表2所示。

表2 點(diǎn)壩夾層參數(shù)表

3 三維地質(zhì)建模研究

根據(jù)點(diǎn)壩體在平面上的形態(tài)及縱向上側(cè)積夾層的構(gòu)型、傾角等參數(shù)抽象出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并采用2個(gè)二維模型相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)側(cè)積夾層空間曲面的精確建模（見圖3），最終建立多點(diǎn)壩、夾層多傾向的三維地質(zhì)模型（見圖4），為油藏?cái)?shù)值模擬以及剩余油分布研究提供可靠的地質(zhì)模型。

圖3 夾層屬性模型

圖4 帶夾層屬性的孔隙度模型

4 結(jié)論

1）建立起多點(diǎn)壩體多夾層的組合模式，將多個(gè)點(diǎn)壩的組合方式分為 “相向型”和 “同向型”2種，為層內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)研究提供地質(zhì)基礎(chǔ)。

2）在多點(diǎn)壩夾層分布形態(tài)確定的基礎(chǔ)上，結(jié)合取心井巖心資料，對多點(diǎn)壩的空間建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行精細(xì)研究，并總結(jié)出針對多點(diǎn)壩夾層分布的點(diǎn)壩內(nèi)部建造結(jié)構(gòu)的技術(shù)。

3）根據(jù)研究區(qū)點(diǎn)壩砂體組合特征建立三維地質(zhì)模型，為特高含水期曲流河沉積砂體剩余油分析提供關(guān)鍵的技術(shù)保障。

［1］何文祥，吳勝和，唐義疆，等 .地下點(diǎn)壩砂體內(nèi)部構(gòu)型分析——以孤島油田為例 ［J］.礦物巖石，2005，25（2）:81－86.

［2］馬世忠，楊清彥 .曲流點(diǎn)壩沉積模式、三維構(gòu)形及其非均質(zhì)模型 ［J］.沉積學(xué)報(bào)，2000，18（2）:241－247.

［3］賈方 .大慶油田北一區(qū)斷東水平井區(qū)曲流河道砂體內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)研究 ［D］.大慶:東北石油大學(xué)，2011.