辮狀河儲層單砂體刻畫及剩余油分布

李俊飛

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300459）

辮狀河沉積是陸相河流-三角洲沉積體系重要的組成部分［1］，垂向上砂體多期疊置，橫向上砂體相互切割，造成儲層非均質性強［2］；多年的注水開發，導致油田剩余油分布復雜，亟需開展精細的單砂體刻畫。近年來，國內外學者在辮狀河儲層研究方面做了大量的探索性工作，尤其在辮狀河沉積模式［3］、心灘壩沉積演化［4-5］及隔夾層研究及三維地質建模［6-9］等方面取得較大進展，但在單砂體刻畫及其對剩余油分布的影響方面研究較少。因此，以渤海灣盆地L 油田4 區館陶組為例，探討辮狀河單砂體接觸樣式及定量規模，并分析其對剩余油分布的影響，以期為油田中后期剩余油挖潛提供依據。

1 研究區概況

L 油田位于渤海灣盆地中南部海域渤南低凸起中段，該油田為受兩組近南北向走滑斷層控制、內部次生斷層復雜化的斷裂背斜構造。主力含油層系是館陶組，以辮狀河儲層為主，發育辮狀河道、心灘壩、溢岸砂。巖性以中砂巖、細砂巖為主，局部含礫石，顆粒分選較差，磨圓是次棱角狀—次圓狀。儲層孔隙度為18.9%～32.6%，滲透率為（15.0～5 900.0）×10-3μm2，屬于中高孔、中高滲儲層。

4區于2008年投產，經過十幾年的注水開發，目前已進入高含水階段，綜合含水81%，儲層水淹狀況復雜，剩余油分布難以預測。為滿足油田開發需要，需對辮狀河儲層單砂體平面接觸樣式進行刻畫，對其定量規模進行研究，并探討其對剩余油分布的影響。

2 單砂體識別

2.1 單砂體平面接觸樣式

辮狀河河床寬淺，河道反復分岔合并，在不穩定水流作用下，易廢棄改道，主要發育河床亞相和河漫亞相。河漫亞相是洪水泛濫期，水流漫過堤岸沉積的大量懸浮沉積物，以粉砂巖和泥巖為主。河床亞相是在雙向環流作用下，在河床上沉積的砂礫質沉積物，主要以砂巖為主；根據沉積方式、砂體厚度和測井響應特征的差異，可進一步細分為心灘壩和辮狀河道微相；隨著河道改道和物源供給的影響，辮狀河道充填方式發生變化，通過對順物源方向和垂直物源方向連井剖面接觸關系進行統計，認為研究區單砂體在平面上存在3 種接觸樣式:砂質接觸、半泥質接觸和泥質接觸。

2.1.1 砂質接觸

河道分流使得水流速度突然降低，其攜帶的沉積物超出河道的負載能力，砂質沉積物卸載，形成砂質巖相，與已沉積的心灘壩相接觸，即砂質接觸（見圖1a）。由于河道的沖刷作用，使得心灘壩和砂質河道單砂體之間連通較好，成為油氣運移的通道。河道砂體的厚度與同期心灘壩砂體的厚度相當或者略小。

2.1.2 半泥質接觸

物源供給不足，隨著河道水流速度的突然降低，其攜帶的沉積物按照粒徑大小先后沉積，河道下部發育砂巖，上部發育砂質泥巖和泥巖，與已沉積的心灘壩相接觸，即半泥質接觸（見圖1b）。因水動力不足，半泥質河道下部砂體物性較差，與心灘壩單砂體連通性較差。

2.1.3 泥質接觸

河道改道使得其在一段時間內保持隔離的靜水環境，最終，河道內細粒懸浮物質自然沉積下來形成泥巖沉積［10］，與已沉積的心灘壩相接觸，即泥質接觸（見圖1c），其兩側的心灘壩單砂體之間不連通，相互之間沒有油氣運移。

圖1 L油田館陶組單砂體平面接觸樣式

2.2 單砂體規模

單砂體的定量刻畫在井間存在很強的預測性，因而，單砂體的幾何形態成為其定量表征的關鍵。辮狀河是由多期辮流帶砂體疊加而成，其間發育不穩定分布的泛濫平原泥巖，單期辮流帶砂體是由多個心灘壩及辮狀河道組成，呈現“寬壩窄河道”的模式［11］，在此模式指導下，開展辮狀河單砂體的定量刻畫。

Leclair 等［12］通過對辮狀河現代沉積單一辮流帶的測量，認為單一辮流帶寬度與平均單河道滿岸深度呈對數線性關系:

式中，Wmin為單一辮流帶最小寬度，m；Wmax為單一辮流帶最大寬度，m；ha為平均單河道滿岸深度，m。

研究區平均單河道滿岸深度為5～8 m，由式（1）、（2）計算，得到單一辮流帶寬度為1 000～3 300 m。研究區辮流帶最大寬度為2 000 m，僅在辮流帶邊部發育一定規模的泛濫平原，因此認為研究區發育一個辮流帶。研究表明，在現代沉積中，辮流帶寬度與心灘壩寬度、心灘壩寬度和長度之間具有一定的相關性。通過對具有相似沉積背景的典型辮狀河的辮流帶寬度、心灘壩寬度、心灘壩長度等構型要素進行測量，得到它們之間的經驗公式［13］，再結合單砂體平面接觸樣式，計算得到研究區心灘壩寬度250～750 m，心灘壩長度600～1 750 m。根據Kelly［14］的經驗公式，研究區辮狀河道寬度為100～250 m。

研究區L70C 單層自北東東方向發育一條辮流帶，辮流帶內發育14 個心灘壩以及多條廢棄河道，統計結果表明，心灘壩寬度280～590 m，心灘壩長度685～1 058 m（見圖2）。

圖2 L油田館陶組L70C單層單砂體平面分布

3 辮狀河單砂體平面接觸樣式對剩余油分布的控制

研究區館陶組單砂體的平面接觸樣式主要包括砂質接觸、半泥質接觸和泥質接觸3種類型；心灘壩單砂體呈均質韻律，在重力的作用下，水向下運動，使得單砂體呈底部水淹；因此，在平面接觸樣式和注采井網的耦合下，研究區剩余油分布復雜。

砂質接觸的砂體橫向連通性較好，水驅效果較好，剩余油不富集（見圖3a）。半泥質接觸的砂體由于上部泥質河道遮擋，單砂體間僅下部連通，且連通性較差，易在心灘壩側翼中上部和辮狀河道形成剩余油富集（見圖3b）。泥質接觸的砂體因泥質河道的存在，使得2個心灘壩單砂體橫向不連通，易在心灘壩單砂體的側翼富集剩余油（見圖3c）。

圖3 單砂體對剩余油分布的控制機理

當注水井在半泥質河道、采油井在心灘壩上時，由于河道下部砂體物性差，兩者間連通性較差，后期在心灘壩上的調整井呈未水淹（見圖4a），或者當注水井在心灘壩、采油井在半泥質河道上時，由于兩者間連通性差，后期在半泥質河道上的調整井呈未水淹（見圖4b），說明半泥質接觸的砂體水驅效果差，剩余油富集在心灘壩側翼或者半泥質河道。當注水井在心灘壩、采油井在泥質河道微相時，兩者間不連通，后期在心灘壩上的調整井呈未水淹（見圖4c），說明泥質接觸的砂體在心灘壩側翼富集大量剩余油。在剩余油富集的心灘壩側翼設計1口定向井，鉆井證實主力砂體厚度累計60 m 左右，主力層測井解釋為未水淹，投產后日產油44 m3/d，含水率61%，地層壓力平穩，有力證實了辮狀河單砂體平面接觸樣式對剩余油分布控制的合理性。

圖4 單砂體平面接觸樣式影響的剩余油分布

4 結論

（1）通過研究區密井網的解剖，總結了辮狀河單砂體3種平面接觸樣式:砂質接觸、半泥質接觸和泥質接觸。

（2）在“寬壩窄河道”辮狀河模式的指導下，以現代沉積得到的定量規模為約束，研究區心灘壩寬度250～750 m，長度600～1 750 m，辮狀河道寬度100～250 m。

（3）砂質接觸的砂體連通性好，剩余油不富集；半泥質接觸和泥質接觸的砂體連通性較差或者不連通，在心灘壩單砂體側翼和辮狀河道富集剩余油。