砂體識別組合方法在側緣尖滅油藏的應用

王 芳 張 云 李 蕾

(1.中國石油化工股份有限公司河南油田分公司 勘探開發研究院,河南 南陽473132;2.河南省提高石油采收率重點實驗室,河南 南陽473132)

1 區塊概況

目前,砂體組合識別在國內各大油田均有應用,但不同類型油藏砂體組合區別較大[1-10]。該文以趙凹油田泌73-1井區為例,首次對該區進行砂體識別組合,探索砂體組合識別方法在側緣尖滅油藏的應用。趙凹油田泌73-1井區位于趙凹區塊與安棚區塊結合部,為側緣尖滅油藏。對工區原有認識為尖滅帶,隨著泌73-1井在尖滅帶鉆遇工業油流,顯示該區有較好的滾動增儲潛力。泌88井層日產純油3.1 t,泌73-1井層日產純油15.3 t,原認識泌88井和泌73-1井出油層層為一個砂體(如圖1所示),實際在距離泌73-1井西北方向175 m 處鉆遇新井泌73-2 C1井砂體尖滅(如圖2所示),與原認識差異較大。

圖1 泌88井和泌73-1井砂體剖面Fig.1 Sand body profile of well Bi88 and well Bi73-1

圖2 層砂體平面分布圖(砂體識別組合前)Fig.2 Sand plane distribution of layer(before)

側緣尖滅油藏砂體變化速度比預測更快,砂體縱向組合及平面形態識別存在多解性。因此,如何進行砂體追蹤、單砂體識別組合、效益開發以提高工區儲量動用程度,成為該區生產中十分緊迫的任務。

2 單一河道砂體識別

在同一沉積時間單元內,單層內分布的河道砂體,往往是由縱向上不同期次、平面上不同位置的河道砂體相互疊置、拼接形成的[11]。因此,要對砂體進行組合識別研究,首先要對單一河道砂體進行識別。

2.1 層次劃分方案

該研究以Miall的河流相儲集層構型分級為基礎,參考扇三角洲構型分類方案[12-16],結合工區沉積特點和生產動態的需要,將儲層分為油組、小層、單層、單一河道砂體4級,重點研究第4級,如表1、圖3所示。針對泌73-1井區,砂體物源來自西南方向,目前地層劃分到單層級別(層),但砂體厚度仍然較大,無法準確判別油砂體形態,影響效益開發。因此,在目前認識的基礎上,根據測井曲線形態,結合砂體物源方向及發展趨勢,重點研究單一河道砂體。

表1 層次劃分方案表Table 1 Division scheme

圖3 層次劃分方案示意圖Fig.3 Diagram of division scheme

2.2 單一河道砂體縱向邊界識別標志

單一河道砂體識別的關鍵在于沉積間歇面的識別,沉積間歇面的識別主要表現為夾層的識別[17-18]。巖心觀察和分析是識別夾層最直接、最準確的方法,但缺點在于并非每口井都有取心資料,可操作性較差,所以,研究中應用更多的是測井資料。根據巖心觀察的結果標定測井曲線,建立夾層測井識別標準,再根據測井曲線特征識別夾層,該方法既能保證識別的準確性,也具有操作性。在泌73-1井研究中,結合相鄰井區巖心認識結果,根據井區各測井曲線的特點及響應特征,以較為靈敏的自然伽馬曲線為主,輔以自然電位、聲波、中子、深淺側向等曲線,進行夾層識別和單一河道砂體的劃分。

1)泥質夾層

泥質夾層包括泥巖、粉砂質泥巖和泥質粉砂巖,是在一期河道沉積末隨水動力減弱形成的沉積物。測井曲線響應特征表現為自然伽馬高值,聲波低值,深淺側向電阻低值,如圖4所示。

圖4 取心井泥質夾層示意圖Fig.4 Diagram of argillaceous interlayer in coring well

2)鈣質夾層

鈣質夾層主要與沉積物碳酸鹽膠結、溶解等成巖作用有關,通常出現在單砂體的頂、底面,也可以作為識別2期砂體的標志。測井曲線響應特征表現為自然伽馬低值,聲波高值,深淺側向電阻高值,呈尖峰狀。鈣質夾層在本井區較為少見。

以上述標志為標準,對泌73-1井區各井進行夾層識別。以泌73-1井為例,識別出Ⅲ21層內主要發育2期泥巖沉積間歇面,判斷該井縱向上發育有3期單一河道砂體,如圖5所示。泥質夾層是泌73-1井區最主要的夾層類型,是識別2期河道砂體沉積的重要標志。

圖5 泌73-1井泥質夾層識別圖Fig.5 The argillaceous interlayer of well Bi73-1

2.3 單一河道砂體平面邊界識別標志

根據泌73-1井區的測井、錄井等資料,認為在同一時間單元內,該區河道砂體平面邊界識別標志主要有2種。

1)河道間泥巖沉積

河道間泥巖是識別平面上不同位置河道砂體邊界的重要標志,在側緣尖滅油藏表現尤為突出。在泌73-1井區,泌73-2C1井鉆遇結果為泥巖,可以清楚地認識到泌88井和泌73-1井分別屬于平面上不同位置的2個同期砂體,如圖6所示。

圖6 河道間泥巖沉積識別標志Fig.6 Identification mar k of inter channel mud deposition

2)厚度差異

不同河道砂體由于水動力強弱、地形條件等因素的影響,造成不同河道砂體沉積時出現厚度差異,這也是平面上不同河道砂體的識別標志之一。泌88井和泌73-1井層厚度差異較大,以此為標準,在沒有新鉆井資料佐證的情況下,也可以判斷兩井出油層并非同一支砂體,從而減少鉆井失誤率,降低成本,如圖7所示。

圖7 砂體厚度差異識別標志Fig.7 Identification mar k of sand thickness difference

3 砂體組合方法河道識別

了解單一河道砂體識別方法以后,對泌73-1井區單一河道進行砂體組合。

3.1 單一河道砂體規模分析

在砂體組合之前,通過統計學方法初步認識區域內砂體發育規模。研究過程中,通過對趙凹油田全區已知的70余個河道砂體的延伸長度和展布寬度進行統計學分析,得知區域發育來自南部或西南部多支小河道砂體,砂體延伸長度集中分布在1 100～2 500 m,展布寬度集中分布在100～600 m,形態表現為細長型,較少出現橫向連片面積,單一河道砂體規模較小,砂體側緣尖滅快。工區單一河道砂體規模分析如圖8所示。

圖8 工區單一河道砂體規模分析Fig.8 Scale analysis of single channel sand body in this area

3.2 砂體組合河道分析

根據單一河道砂體縱向和平面邊界識別結果,結合單一河道砂體分布規模,對泌73-1井區進行砂體組合識別。研究中,將橫向垂直于物源方向剖面和順物源方向剖面進行砂體組合,如圖9所示,其中AA'為橫向垂直于物源方向剖面,BB'和CC'為順物源方向剖面。

圖9 剖面示意圖Fig.9 The diagram of profile

1)橫向垂直于物源方向

為認識砂體橫向分布特征,垂直于物源方向拉取剖面AA'。結合整個區域內砂體普遍沉積特點,采用單一河道砂體縱向識別標志,在泌73-1井區識別出3 條不同期單一河道砂體,分別為,。在平面邊界識別過程中,3 期單一河道砂體在泌73-2C1井均表現為泥巖,認為在該井區平面上不同位置存在2支河道砂體。在側緣尖滅油藏橫向垂直于物源方向,砂體連續性較差,橫向展布寬度較窄,砂體分布寬度為300～500 m,油砂體分布區間為180～220 m,如圖10a和圖11所示。

2)順物源方向

泌73 1井油砂體橫向分布寬度較窄,為追蹤泌73-1 井出油砂體,順物源方向拉取2 條剖面(BB'和CC')。在BB'剖面中,泌117、泌73-2、泌73-2C1井均表現為泥巖特征,認為該方向條帶上發育為2 支河道間泥巖帶,如圖10b 所示。在CC'剖面中(即過目標井泌73-1井剖面),近物源端低部位安102 井為水層,由于近端水體沖刷作用,這3期砂體間夾層較薄;遠物源端泌195井砂體已尖滅,因此,根據垂直于物源方向剖面及泌73-2C1 井、安56 井確定砂體側緣,根據安102井確定油水邊界、泌195井確定砂體前緣,綜合繪制泌73-1井砂體及油砂體邊界。與橫向垂直于物源方向相比,順物源方向砂體連續性相對較好,延伸長度為1 400～1 800 m,如圖10c和圖11所示。

圖10 砂體組合剖面圖Fig.10 The profile of sandbody combination

圖11 層砂體平面分布圖(砂體識別組合后)Fig.11 Sand plane distribution of layer(after)

4 砂體識別結果驗證

為提高泌73-1井區儲量動用程度,根據砂體識別組合認識結果,沿河道物源方向主體位置距泌73-1井南部190 m 處部署新井泌73-6井。實鉆結果顯示,泌73-6井成功鉆遇三期河道砂體,且油氣顯示較好,與泌73-1井3期油砂體高度同源,證實了對泌73-1井出油砂體追蹤的準確性。由于泌73-6井較泌73-1井更近物源,所以砂體更為發育,厚度也較大,如圖12和圖13所示。

圖12 新井部署位置Fig.12 New well deploy ment location

圖13 鉆遇結果展示圖Fig.13 Drilling results of new well

5 結論

1)結合工區的沉積特點和生產動態的需要,確定了儲層內部結構層次劃分方案,針對重點研究的單一河道砂體,提出了相應的縱向邊界和平面邊界識別標志。

2)結合單一河道砂體分布規模,通過建立橫向垂直于物源方向剖面和順物源方向剖面的砂體組合,確定了工區砂體縱向和平面展布的特點和規模。

3)建立了側緣尖滅油藏砂體展布研究方法,應用該研究成果部署新井的成功鉆遇,證明該方法的可操作性和準確性。