小洼油田洼38 塊儲(chǔ)層特征研究

肖雄

（遼河油田開(kāi)發(fā)事業(yè)部，遼寧 盤錦124010）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

小洼油田洼38 塊，在地理位置上位于大洼縣小洼村的東側(cè)，該地區(qū)的地勢(shì)較為平緩。洼38 塊，構(gòu)造上位于遼河盆地的中央凸起南端傾沒(méi)帶的北部，西部區(qū)域與臺(tái)安斷裂、大洼油田及清水洼陷接壤，區(qū)塊的西南側(cè)與海外河油田相臨，而東北部則緊鄰冷家油田，本區(qū)東南部分超覆于小洼古潛山之上。

洼38 塊的構(gòu)造形態(tài)是被兩條斷層夾持的斷鼻構(gòu)造，斷塊總體上向南東、南西方向傾沒(méi)，在南東部發(fā)育了兩條次級(jí)斷層。研究區(qū)主要開(kāi)的發(fā)目的層，自上而下分別為東營(yíng)組的東二段、東三段和沙河街組的沙三段地層。本次研究的目的層是東營(yíng)組的東三段地層。

2 開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)史

洼38 塊在1990 年投入開(kāi)發(fā)，幾年后開(kāi)始采用兩套層系的三角形井網(wǎng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。區(qū)塊主要采用了天然能量和蒸汽吞吐的開(kāi)發(fā)方式，取得了一定的生產(chǎn)效果。但由于該塊的油層地質(zhì)條件復(fù)雜，老井、新井產(chǎn)量差異較大。1999 年，區(qū)塊開(kāi)始編制注水井組試驗(yàn)方案，一年后選取了沙三段一油層組試驗(yàn)井組內(nèi)2 口注水井轉(zhuǎn)注，該井組是注水試驗(yàn)較長(zhǎng)的井組。其后，為擴(kuò)大注水試驗(yàn)，2002 年7-8 月轉(zhuǎn)注了5 口井，為了實(shí)現(xiàn)有效注水，2003 年6-10 月轉(zhuǎn)注了6 口井。

從階段上看常規(guī)建成了一部分產(chǎn)能，但是由于原油的性質(zhì)較差，東一段和東二段新井投產(chǎn)或產(chǎn)量低，或不出油，沙三段一油層組的產(chǎn)量開(kāi)始下降，因此區(qū)塊改為蒸汽吞吐開(kāi)發(fā)，采用這種方式，不僅東一段和東二段的油井發(fā)揮了作用，沙三段的油井也收到了良好的注汽效果，因此產(chǎn)量達(dá)到了高峰期。在蒸汽吞吐開(kāi)發(fā)進(jìn)行一段時(shí)間后，油井產(chǎn)量又開(kāi)始下降，適時(shí)的轉(zhuǎn)注水又使產(chǎn)量穩(wěn)中有升。這證明了這幾種開(kāi)發(fā)方式的轉(zhuǎn)換是合理的，但是注水突破使油水井間“短路”，邊水推進(jìn)也使油井與邊水井間形“短路”含水猛升，導(dǎo)致了產(chǎn)量的迅速下降，因此只有改變目前的生產(chǎn)方式，才能有效提高產(chǎn)量，改變目前低產(chǎn)、低速的局面。

3 儲(chǔ)層特征

3.1 儲(chǔ)層巖性

根據(jù)粒度分析資料統(tǒng)計(jì)的結(jié)果可知，洼38 塊東營(yíng)組的儲(chǔ)層巖性共有七種，其中以細(xì)砂巖、粉砂巖以及泥質(zhì)粉砂巖為主，其次為中砂巖和不等粒砂巖。其中，細(xì)砂巖性的百分含量占43.2%，不等粒砂巖占38.0%。本區(qū)儲(chǔ)層的巖石結(jié)構(gòu)成熟度較低，巖性較為疏松，膠結(jié)物以泥質(zhì)膠結(jié)和瀝青質(zhì)膠結(jié)為主。根據(jù)本區(qū)的薄片鑒定資料得知，本區(qū)儲(chǔ)層的巖性主要是巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖。而東營(yíng)組儲(chǔ)層中的碎屑礦物成分以巖屑為主，平均含量為89.2%，各組段的巖屑礦物成分相似程度較高。

本區(qū)儲(chǔ)層的巖石分選較好，顆粒的磨圓程度為次圓-次尖狀，巖石成分主要是石英、長(zhǎng)石，石英的平均含量為38.95%，長(zhǎng)石的平均含量為37.77%，而在巖屑中，以花崗巖巖屑為主。因此，本區(qū)的儲(chǔ)層巖石被定名為巖屑質(zhì)的長(zhǎng)石砂巖。巖石顆粒間的接觸關(guān)系主要為點(diǎn)接觸，巖石的膠結(jié)方式一般是孔隙-接觸式膠結(jié)。隨著儲(chǔ)層埋深的增加，壓實(shí)作用逐漸加強(qiáng)，東三段出現(xiàn)少量的基底式膠結(jié)。

本區(qū)東三段的儲(chǔ)層中，粘土礦物的含量平均占13.0%，一般為6.5～24.3%。其中各類粘土礦物的相對(duì)含量分別為：蒙脫石平均占58.1%，一般為14.2～77.9%，伊利石平均為13.0%，一般為7.4～29.0%；高嶺石平均為20.7%，一般為5.6～67.9%；綠泥石平均為8.1%，一般為4.0～15.1%。

3.2 儲(chǔ)層物性

反映儲(chǔ)集層物理性質(zhì)的參數(shù)，主要為滲透率、孔隙度和原始含油飽和度等參數(shù)。洼38 塊東三段儲(chǔ)層，儲(chǔ)層物性良好，是高孔隙度、高滲透率的儲(chǔ)層。但由于在平面上不同相帶的物性變化較大，導(dǎo)致了各層位的物理性質(zhì)參數(shù)有所不同，而儲(chǔ)層的層內(nèi)非均質(zhì)性以及層間非均質(zhì)性都較弱。

在縱向上，儲(chǔ)層由多個(gè)不同沉積相帶和不同沉積時(shí)間的砂體疊加而成，由于砂體的成因不同和砂體差異壓實(shí)作用，使得儲(chǔ)層物性在縱向上變化較大。洼38 塊大多巖心疏松，需冷凍取樣，尤其是巖性較粗、分選較好、含油性較好的儲(chǔ)層，多為稠油膠結(jié)或泥質(zhì)膠結(jié)，巖心出筒后就散開(kāi)，很難取得樣品，使得取樣的代表性不強(qiáng)，因此分析化驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不能完全反映儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能。根據(jù)測(cè)井資料處理結(jié)果來(lái)看，對(duì)于相同巖性的儲(chǔ)層，隨著油藏埋深的增加，成巖程度逐漸加強(qiáng)，儲(chǔ)層的滲透率逐漸降低，物性逐漸變差。

3.3 隔夾層分布特征

隔層，指的是在油田開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，對(duì)流體的運(yùn)動(dòng)具有一定阻擋作用的不滲透的層。與夾層相比較，隔層的分布范圍更廣一些，且厚度比較大。因此，判斷隔層的存在需要遵循兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：一是物性的標(biāo)準(zhǔn)，孔隙度、滲透率均需要低于物性的下限值；二是必須具有一定的厚度，這點(diǎn)主要考慮的是現(xiàn)有的工程技術(shù)條件，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，厚度下限為0.5m。

本區(qū)隔層的巖性種類變化較大，不僅有純泥巖隔層和泥質(zhì)隔層（如砂質(zhì)泥巖隔層和礫質(zhì)泥巖隔層），還存在物性隔層。其中，純泥巖隔層分隔效果好，而物性隔層基本不具有分隔性。從本區(qū)的隔層平面分布厚度圖上可知，本區(qū)儲(chǔ)層的隔層，在平面上的分布比較不穩(wěn)定。

3.4 儲(chǔ)層非均質(zhì)性

據(jù)巖心資料分析可知，本區(qū)東營(yíng)組的儲(chǔ)層為較均勻型儲(chǔ)層。東三段的單砂層，滲透率變異系數(shù)的平均值是0.28，突進(jìn)系數(shù)為1.54，滲透率級(jí)差為5.08，而水平滲透率和垂直滲透率的比值為3.43。為了詳細(xì)研究?jī)?chǔ)層的各種特征，本次研究利用已有巖心資料、電測(cè)解釋資料和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料，建立了比較符合實(shí)際情況的地質(zhì)模型，進(jìn)行了測(cè)井資料的二次解釋，用得到的一些儲(chǔ)層參數(shù)研究了儲(chǔ)層的非均質(zhì)性特征。

顯而易見(jiàn)，這種非均質(zhì)性的特征和砂體的沉積特征密切相關(guān)。東營(yíng)組儲(chǔ)層為扇三角洲前緣亞相沉積，洼38 塊發(fā)育河口砂壩前端、前緣薄層砂和前三角洲三種微相，這種沉積微相砂體一般巖性比較單一、均勻，以細(xì)砂巖為主，巖性結(jié)構(gòu)成熟度高，儲(chǔ)層特性比較接近，非均質(zhì)性較弱。

本區(qū)東三段的儲(chǔ)層，自上而下在平面上的展布范圍不斷擴(kuò)大。從7 號(hào)小層到4 號(hào)小層，這是一個(gè)水進(jìn)的過(guò)程，儲(chǔ)層稍微厚度逐漸變厚，而其后又發(fā)生水退，儲(chǔ)層厚度又逐漸減小。河口砂壩主要發(fā)育的巖性是細(xì)砂巖，呈扇狀展布，前緣薄層砂多為粉砂巖和細(xì)砂巖，呈席狀展布。本區(qū)的單砂體具有平面分布較廣和砂體連通性較好的特點(diǎn)。

3.5 油層分布特征

本區(qū)油層平面上疊加連片，受沉積物源的影響，油層北厚南薄，東三段二油組全區(qū)發(fā)育，主體為純油藏，受巖性、構(gòu)造雙重因素控制，屬于構(gòu)造-巖性油藏。區(qū)塊東部的油層厚度較薄，因?yàn)榫植堪l(fā)育了邊水。主力區(qū)平均有效厚度在10 米以上，區(qū)塊北部連通性較好，為本期蒸汽驅(qū)的主要目的層。本區(qū)東三段一油層組的整體厚度較薄，而東三段三油組僅在區(qū)塊的西部有所發(fā)育。

根據(jù)影響蒸汽驅(qū)主要地質(zhì)參數(shù)，將東三段的油層劃分為兩類，其中一類區(qū)主要分布于區(qū)塊北部洼38 斷層附近，油層總厚度較大，為蒸汽驅(qū)擴(kuò)大部署潛力區(qū)。洼38 塊東三段，為層狀構(gòu)造油氣藏，根據(jù)以往的試油資料得知，本區(qū)試油的所有井均出油。

3.6 三維地質(zhì)建模

地層格架模型：

在三維斷層模型建立的過(guò)程中，首先利用速度模型將前期地震解釋形成的時(shí)間域的三維斷層模型轉(zhuǎn)化為深度域，然后再結(jié)合區(qū)域的構(gòu)造背景、斷層的幾何趨勢(shì)以及單井上的斷點(diǎn)解釋結(jié)果，對(duì)深度域的斷層進(jìn)行幾何學(xué)上的調(diào)整與簡(jiǎn)化。最后根據(jù)前期研究成果將各個(gè)斷層在三維空間中進(jìn)行合理組合，以建立最終的斷層模型。洼38 塊儲(chǔ)層斷層模型中共有斷層2 條，斷層走向不一。其中，洼38 斷層和洼38 西部斷層共同構(gòu)成了研究區(qū)模型的北部邊界。

為了建立本區(qū)的地層格架模型，首先，將地震解釋時(shí)間域里的三維層面模型數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為深度域里的模型數(shù)據(jù)。然后，對(duì)工區(qū)邊界范圍內(nèi)的三維空間進(jìn)行網(wǎng)格化。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)井點(diǎn)的分層數(shù)據(jù)、深度域地震層面數(shù)據(jù)以及構(gòu)造的基本原理和對(duì)區(qū)域構(gòu)造的理解，在單井分層約束下調(diào)整各個(gè)主要層面的構(gòu)造形態(tài)。

本次研究利用鉆井分層與構(gòu)造模型對(duì)比來(lái)進(jìn)行質(zhì)量控制，驗(yàn)證構(gòu)造模型可靠性。構(gòu)造模型的剖面顯示，鉆井分層與構(gòu)造模型的構(gòu)造面一致，因此我們認(rèn)為，該構(gòu)造模型是可靠的。

通過(guò)巖石類型分析，洼38 區(qū)塊以含礫砂巖、中粗砂巖、泥巖為主，夾少量細(xì)砂巖。利用測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)巖電關(guān)系分析，對(duì)單井巖性進(jìn)行解釋，基于三維構(gòu)造模型，結(jié)合平面沉積相認(rèn)識(shí)，建立研究區(qū)巖相模型（圖1）。

圖1 洼38 井區(qū)巖相模型立體圖

由洼38 區(qū)塊巖相柵狀圖（圖2）表明，區(qū)塊北部的砂體比較發(fā)育，中南部以泥巖為主。選取順物源和切物源剖面，對(duì)比鉆井巖性與建模巖性分布特征，表明鉆井與模型對(duì)應(yīng)良好，剖面上能觀察到砂體橫向展布和垂向疊置關(guān)系。

圖2 洼38 井區(qū)巖相模型柵狀圖

4 結(jié)論

4.1 本區(qū)儲(chǔ)層砂體巖性以巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖為主，巖石顆粒間的解除關(guān)系以點(diǎn)接觸為主，膠結(jié)方式一般為孔隙-接觸式膠結(jié)。隨著儲(chǔ)層埋深的增加，壓實(shí)作用逐漸加強(qiáng)，東三段出現(xiàn)少量的基底式膠結(jié)。

4.2 本區(qū)東三段儲(chǔ)層屬于高孔隙度、高滲透率的儲(chǔ)層。但在平面上，各層位的物性參數(shù)有所不同，本區(qū)儲(chǔ)層的層內(nèi)、層間非均質(zhì)性較弱。