胡望水，雷秋艷，李松澤，陳順順，陳 岑

（1.油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·長(zhǎng)江大學(xué)，湖北荊州 434023；2.長(zhǎng)江大學(xué)；3.中國(guó)石油吉林油田公司紅崗采油廠(chǎng)）

Hu Wangshui et al（MOE Key Laboratory of Oil and Gas Resources and Exploration Technology，Yangtze University，Jingzhou，Hubei 434023）

儲(chǔ)層宏觀(guān)非均質(zhì)性及對(duì)剩余油分布的影響
——以白音查干凹陷錫林好來(lái)地區(qū)騰格爾組為例

胡望水1，雷秋艷2，李松澤2，陳順順3，陳 岑2

（1.油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·長(zhǎng)江大學(xué)，湖北荊州 434023；2.長(zhǎng)江大學(xué)；3.中國(guó)石油吉林油田公司紅崗采油廠(chǎng)）

白音查干凹陷錫林好來(lái)地區(qū)騰格爾組主要發(fā)育低滲、特低滲油藏，通過(guò)研究巖心、砂巖薄片、鑄體薄片、掃描電鏡、儲(chǔ)層物性等資料，對(duì)儲(chǔ)層宏觀(guān)非均質(zhì)性（層內(nèi)、層間、平面）進(jìn)行了分析，研究表明，騰格爾組儲(chǔ)集層整體上宏觀(guān)非均質(zhì)性較強(qiáng)。利用儲(chǔ)層各項(xiàng)參數(shù)對(duì)其進(jìn)行了儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)，分析了其對(duì)注水開(kāi)發(fā)的影響，并指出剩余油有利挖潛區(qū)。

白音查干凹陷；騰格爾組；宏觀(guān)非均質(zhì)性；剩余油

儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究是油氣田勘探與開(kāi)發(fā)地質(zhì)研究中的重要基礎(chǔ)工作，是儲(chǔ)層和油藏描述中的一個(gè)很重要的內(nèi)容，更是儲(chǔ)層表征的核心內(nèi)容，其研究水平直接影響到對(duì)儲(chǔ)層中油氣水的分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)和開(kāi)發(fā)效果的好壞。儲(chǔ)層物性特征直接決定了儲(chǔ)層的含油性，對(duì)于注水開(kāi)發(fā)油田，了解儲(chǔ)層非均質(zhì)性對(duì)剩余油的影響具有重要的科學(xué)和生產(chǎn)上的意義，并對(duì)提高油田采收率具有重要的意義［1-2］。本文選取白音查干凹陷錫林好來(lái)地區(qū)騰格爾組儲(chǔ)層研究中獲得的各類(lèi)參數(shù)，主要以滲透率參數(shù)變化為主線(xiàn)，通過(guò)變異系數(shù)、突進(jìn)系數(shù)和滲透率級(jí)差等分析白音查干凹陷錫林好來(lái)地區(qū)騰格爾組儲(chǔ)集層的非均質(zhì)性，以及研究非均質(zhì)性對(duì)剩余油分布的影響。

1 區(qū)域概況

白音查干凹陷位于二連盆地西緣川井坳陷北部，面積3 200 km2，為中生代殘留凹陷，其形態(tài)狹長(zhǎng)，走向北東，與二連盆地軸向基本一致［3］。本次研究的錫林好來(lái)地區(qū)區(qū)域上位于西部凹陷的南部緩坡帶西段，工區(qū)面積約為206 km2（圖1），研究目的層為下白堊統(tǒng)騰格爾組。在錫林好來(lái)地區(qū)，騰格爾組下段砂巖發(fā)育，與下伏阿爾善組不整合接觸；騰格爾組上段泥巖發(fā)育，騰格爾組作為本區(qū)主要油氣富集層段，生、儲(chǔ)、蓋配置優(yōu)越，可形成有利的勘探目標(biāo)區(qū)。研究區(qū)主要發(fā)育辮狀河三角洲沉積體系，平面上可分為三角洲前緣砂巖體帶、前三角洲泥巖發(fā)育帶。目的層段共劃分9個(gè)砂組，74個(gè)小層。

圖1 白音查干凹陷構(gòu)造單元?jiǎng)澐旨把芯繀^(qū)位置

2 儲(chǔ)層特征

2.1 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

研究區(qū)砂巖碎屑成分主要由石英、長(zhǎng)石及巖屑和少量的云母、重礦物組成。石英含量在20%～60%，平均值30.26%；長(zhǎng)石含量主要為20%～38% ，平均值28.17%；巖屑含量主要為7%～55%，平均值38.1%。從碎屑組成來(lái)看，本區(qū)騰格爾組砂巖的成分成熟度中等偏低。碎屑顆粒間的填隙物雜基主要為1～15%，平均值5.364%；膠結(jié)物主要為2%～25%，平均值7.739%。從填隙物來(lái)看，本區(qū)碎屑巖分選中等-好；磨圓度呈次棱角-次圓狀為主，膠結(jié)類(lèi)型以孔隙式膠結(jié)占主導(dǎo)（表1）。

2.2 儲(chǔ)層物性特征

騰格爾組儲(chǔ)層孔隙度最大值為24.9%，最小值4.8%，平均值10.11%；滲透率最大值3315×10-3μm2，最小值0.02×10-3μm2，平均值62.79×10-3μm2。結(jié)合騰格爾組孔隙度、滲透率頻率分布（圖2）可以看出，研究區(qū)有效儲(chǔ)層總體面貌為低-中孔、特低-中滲儲(chǔ)層為主，儲(chǔ)集物性較差。

表1 錫林好來(lái)地區(qū)騰格爾組砂巖成分、結(jié)構(gòu)、填隙物統(tǒng)計(jì)

圖2 騰格爾組孔隙度、滲透率頻率分布

3 儲(chǔ)層宏觀(guān)非均質(zhì)性［4-8］

宏觀(guān)非均質(zhì)性是指儲(chǔ)集層的幾何形態(tài)分布、縱橫向上的連續(xù)性、儲(chǔ)層物性在空間上的變化特征等方面的內(nèi)容，大致可分為層內(nèi)非均質(zhì)、層間非均質(zhì)和平面非均質(zhì)三個(gè)方面。

3.1 層內(nèi)非均質(zhì)性

層內(nèi)非均質(zhì)性主要是指單個(gè)砂層內(nèi)垂向上巖石粒度和物性多種多樣的變化包括粒度韻律性、層理構(gòu)造序列、滲透率差異程度及高滲透段位置、層內(nèi)不連續(xù)泥質(zhì)夾層的分布頻率和大小以及其它的滲透隔層，全層的水平、垂直滲透率的比值，主要受控于砂體粒度和沉積構(gòu)造的垂向演化。

在研究區(qū)可見(jiàn)以下韻律儲(chǔ)集層：①正韻律儲(chǔ)集層，這類(lèi)砂體為三角洲前緣水下分流河道沉積的砂體。在騰格爾組的tx1-10、tx2-5、tx3-3、tx4-4、tx5-5、tx6-1等小層該儲(chǔ)集層較發(fā)育；②反韻律儲(chǔ)集層，這類(lèi)砂體主要是三角洲前緣相的河口壩及席狀砂，另外有些分流河道砂、水下分流砂在一定條件下，局部也可以垂向或倒向加積形成反韻律特點(diǎn)的儲(chǔ)集層，在ts3-1、tx1-1、tx2-1、tx3-1、tx4-1、tx5-3、tx6-6等小層比較發(fā)育；③多段多韻律儲(chǔ)集層，多次沉積多次疊加形成的砂體，厚度比較大。層內(nèi)一般都有穩(wěn)定程度不同的巖性或物性薄層，將厚儲(chǔ)集層分為幾個(gè)厚度不等的小段。夾層的存在增加了儲(chǔ)集層的非均質(zhì)性，可改善厚油層的開(kāi)采效果。尤其是注水井存在夾層和延伸較遠(yuǎn)時(shí)，通過(guò)細(xì)分注水開(kāi)發(fā)，可擴(kuò)大水淹厚度，在tx1-7、tx1-11、tx2-3、tx3-1、tx3-7、tx4-7、tx5-3等小層較發(fā)育；④復(fù)合韻律儲(chǔ)集層，特點(diǎn)是自下而上滲透率由低逐漸變高又逐漸變低，或者是相反。這類(lèi)砂體也是多次沉積形成的，層內(nèi)一般沒(méi)有巖性或物性薄夾層，在tx2-5、tx3-8、tx4-1等小層較發(fā)育。

研究區(qū)滲透率變異系數(shù)、突進(jìn)系數(shù)、級(jí)差及均質(zhì)系數(shù)等定量描述見(jiàn)表2（以騰格爾組下段一砂組為例），根據(jù)非均質(zhì)性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（楊少春在文章中提到）［8］及各自所占的比例得出儲(chǔ)層評(píng)價(jià)結(jié)果，可以看出儲(chǔ)層物性由下至上有逐漸變好的趨勢(shì)。

表2 錫林好來(lái)地區(qū)騰格爾組下段一砂組儲(chǔ)層非均質(zhì)性參數(shù)統(tǒng)計(jì)

3.2 層間非均質(zhì)性

層間非均質(zhì)性主要受沉積相的控制，是注水油田開(kāi)發(fā)中最為突出的矛盾。通過(guò)層間非均質(zhì)性研究，調(diào)整開(kāi)發(fā)層系和注水剖面是緩解層間矛盾、提高采收率的主要途徑。

如表3可以看出，水下分流河道物性最好，遠(yuǎn)砂壩次之，席狀砂最差。

研究區(qū)層間非均質(zhì)性表現(xiàn)在：泥質(zhì)隔層分布廣且穩(wěn)定，研究區(qū)沉積時(shí)期位于三角洲前緣，各目的層段沉積時(shí)均經(jīng)歷了湖平面的升降過(guò)程，泥巖在工區(qū)的沉積比較廣泛，但厚度有異，總體上從南西向北東方向逐漸變厚，厚度從1～25 m不等。由于研究區(qū)各小層砂體厚度較薄，受成巖作用的影響，部分砂體被致密化，也充當(dāng)了隔層的角色，增加了層間非均質(zhì)性。

表3 錫林好來(lái)地區(qū)騰格爾組砂體類(lèi)型及其物性特征

該區(qū)的隔層細(xì)分確定，是在巖心觀(guān)察的基礎(chǔ)上，根據(jù)其物性特征，找出各類(lèi)隔層巖石在測(cè)井曲線(xiàn)上的響應(yīng)特征，分巖類(lèi)建立典型剖面，以這些典型剖面作為未取心井利用測(cè)井資料確定隔層的依據(jù)。

3.3 平面非均質(zhì)性

平面非均質(zhì)性是指儲(chǔ)集層在平面上的物性差異程度，包括砂體成因單元的連通程度、平面孔隙度滲透率變化及其差異程度，以及滲透率的方向性等。

研究區(qū)目的層為辮狀河三角洲沉積體系，物源來(lái)自南部及西南的古凸起，主要發(fā)育三角洲前緣和前三角洲亞相。其中三角洲前緣近端以水下分流河道為主，遠(yuǎn)端以席狀砂、遠(yuǎn)砂壩沉積為主（圖3）。物性分布見(jiàn)圖4、圖5，可見(jiàn)平面非均質(zhì)性較強(qiáng)。

4 宏觀(guān)非均質(zhì)性對(duì)注水開(kāi)發(fā)及剩余油分布的影響［9-12］

4.1 層間非均質(zhì)性

層間非均質(zhì)性強(qiáng)的特征在注水井上的表現(xiàn)尤為突出。實(shí)際操作過(guò)程中，進(jìn)行分層注水以減少層間干擾，但在注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中，由于注入水沿高滲帶首先突進(jìn)，在不同砂體接觸部位，相鄰砂體滲透率級(jí)差越大，低滲砂體越難受效，剩余油就越多，因此，砂體物性越差，含油飽和度越大。

圖3 tx1-11小層沉積相平面展布

圖4 tx1-11小層儲(chǔ)層滲透率等值線(xiàn)分布

圖5 tx1-11小層儲(chǔ)層孔隙度等值線(xiàn)分布

4.2 層內(nèi)非均質(zhì)性

對(duì)于正韻律沉積的儲(chǔ)集層，不利于水驅(qū)開(kāi)采效果的提高，底部水線(xiàn)推進(jìn)快，驅(qū)油效率高，但波及體積增長(zhǎng)慢，總的開(kāi)采效果差。

多段多韻律儲(chǔ)集層其夾層的存在增加了儲(chǔ)集層的非均質(zhì)性，但認(rèn)識(shí)其分布特點(diǎn)，合理利用，可改善厚油層的開(kāi)采效果。尤其是注水井存在夾層和延伸較遠(yuǎn)時(shí)，通過(guò)細(xì)分注水開(kāi)發(fā)，可擴(kuò)大水淹厚度，剩余油易留在夾層下部單元的頂部及厚層砂巖的頂部；復(fù)合韻律其水驅(qū)效果好于正韻律儲(chǔ)集層，但比反韻律儲(chǔ)集層差，介于兩者之間。

4.3 平面非均質(zhì)性

平面非均質(zhì)性強(qiáng)的儲(chǔ)集體通常用面積注水控制，不同砂體相接處滲透率級(jí)差的大小直接影響到水驅(qū)效果，不同環(huán)境下形成的砂體規(guī)模各異，砂體規(guī)模越大，連續(xù)性越好，水驅(qū)效果越好；規(guī)模越小，連續(xù)性差的砂體越不容易為注采井網(wǎng)控制，剩余油主要分布在該種儲(chǔ)集體中，如遠(yuǎn)砂壩及濁積體中。

5 結(jié)論

（1）通過(guò)分析錫林好來(lái)地區(qū)騰格爾組儲(chǔ)層物性，認(rèn)為其為辮狀河三角洲沉積體系，發(fā)育有水下分流河道河口、河道溢岸、遠(yuǎn)砂壩、席狀砂、濁積體等五種微相，其宏觀(guān)非均質(zhì)性較強(qiáng)。

（2）通過(guò)對(duì)該區(qū)騰格爾組儲(chǔ)層宏觀(guān)非均質(zhì)性多角度（層內(nèi)、層間、平面）的研究，并選取判別儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)弱的參數(shù)，對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，有利于對(duì)開(kāi)發(fā)方案的調(diào)整。

（3）分析了非均質(zhì)性對(duì)注水開(kāi)發(fā)等的影響，并對(duì)剩余油分布區(qū)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。

［1］ 裘懌楠.油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)技術(shù)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1991.

［2］ 吳元燕，陳碧玨.油礦地質(zhì)學(xué)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1995.

［3］ 謝利華，周彤，楊建成.白音查干凹陷油氣成藏條件及油氣分布規(guī)律［J］.石油地質(zhì)與工程，2008，22（3）：16-21.

［4］ 李春花，喻高明，胡福建.儲(chǔ)層宏觀(guān)非均質(zhì)性的研究方法［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2008，（9）：163-164.

［5］ 于翠玲，林承焰.儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究進(jìn)展［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2007，14（4）：15-18.

［6］ 王謙，吳志芳，張漢泉，等.隨機(jī)分形在刻畫(huà)儲(chǔ)層非均質(zhì)特性中的應(yīng)用［J］.吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2005，35（3）：340-345.

［7］ 陳建波.渤海X油田明化鎮(zhèn)下段儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究［J］.石油地質(zhì)與工程，2011，25（3）：37-40.

［8］ 楊少春.儲(chǔ)層非均質(zhì)性定量研究的新方法［J］.石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2000，（1）：53-56.

［9］ 汪立君，陳新軍.儲(chǔ)層非均質(zhì)性對(duì)剩余油分布的影響［J］.地質(zhì)科技情報(bào)，2003，22（2）：71-73.

［10］ 胡云亭，楊永利，周金蘭.斷塊油田高含水期剩余油分布模式及挖潛對(duì)策——以泌陽(yáng)凹陷下二門(mén)油田為例［J］.石油地質(zhì)與工程，2011，25（4）：61-63.

［11］ 楊敏，董偉，江喻.儲(chǔ)層沉積微相對(duì)非均質(zhì)性影響的定量研究［J］.斷塊油氣田，2009，16（1）：37-38.

［12］ 徐衛(wèi)東，游小淼.濮城油田沙二上1油藏儲(chǔ)層非均質(zhì)性［J］.斷塊油氣田，2009，16（3）：33-35.

Hu Wangshui et al（MOE Key Laboratory of Oil and Gas Resources and Exploration Technology，Yangtze University，Jingzhou，Hubei 434023）

The exploration and development of the oil-gas field is affected by the reservoir heterogeneity，so it was quite necessary to study the reservoir heterogeneity and find out the rule of the influence for clarifying the distribution of the remaining oil，taking reasonable measures，enhancing recovery factor and etc.Tengger formation of Xinlinhaolai area in the Baiyinchagan sag is a low to super-low permeability reservoir，according to the core thin section，the rock thin section，scanning electron microscope，reservoir property，and so on.A in-depth research has done on Tengger formation reservoir macroscopic heterogeneity.The results show that the reservoir displays strong macroscopic heterogeneity in the interlamination.By using the parameters of the reservoir，the comprehensive evaluation and classification have been carried out.Research shows that the macroscopic heterogeneity is relatively strong in the area on the whole.At the same time，aiming at the influence of heterogeneity to waterflooding development，the favorable zone of the reservoir evaluation has been put forward.

01 Macroscopic heterogeneity of reservoir and its influence on the distribution of remaining oil——By taking Tengger formation of Xinlinhaolai area in the Baiyinchagan sag as an example

Baiyinchagan sag；Tengger formation；macroscopic heterogeneity；remaining oil

TE313.341

A

1673-8217（2012）06-0001-04

2012-04-05；改回日期：2012-06-11

胡望水，教授，博士生導(dǎo)師，1963年生，1987年畢業(yè)于江漢石油學(xué)院石油地質(zhì)專(zhuān)業(yè)，2004年畢業(yè)于同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)專(zhuān)業(yè)，獲博士學(xué)位，現(xiàn)主要從事油氣勘探與開(kāi)發(fā)教學(xué)與研究工作。

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（40872099）。

吳官生