王珂，戴俊生，賈開富，劉海磊

（1.中國石油大學(xué)（華東）地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東青島266580；2.中國石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆克拉瑪依834000）

塔河油田1區(qū)三疊系儲層流動單元研究

王珂1，戴俊生1，賈開富2，劉海磊2

（1.中國石油大學(xué)（華東）地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東青島266580；2.中國石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆克拉瑪依834000）

流動單元研究是深化和發(fā)展油藏表征的關(guān)鍵，對揭示剩余油分布規(guī)律等具有重要的理論意義和實用價值。在建立河流相及三角洲相流動單元類型劃分標(biāo)準(zhǔn)以及判別式的基礎(chǔ)上，對塔河油田1區(qū)三疊系油藏的儲層流動單元進行了劃分，研究了流動單元的空間分布特征，并分析了流動單元與儲層構(gòu)型及剩余油的關(guān)系。結(jié)果表明，塔河油田1區(qū)三疊系儲層流動單元可劃分為E（極好）、G（好）、M（中等）和P（較差）4種類型，其中E型和G型流動單元分布面積較大，M型和P型流動單元分布面積較小，同時流動單元的層間差異和井間差異明顯。E型流動單元與橫向砂壩分布范圍一致，G型流動單元與河道沉積及縱向砂壩分布相對應(yīng)，表明儲層構(gòu)型與流動單元之間具有良好的對應(yīng)關(guān)系。E型和G型流動單元剩余油較富集，是剩余油挖潛的主要方向，M型流動單元是剩余油挖潛的次要方向，P型流動單元剩余油地質(zhì)儲量有限，挖潛潛力較小。

流動單元；儲層構(gòu)型；剩余油；三疊系；塔河油田1區(qū)

0 引言

塔河油田1區(qū)位于沙雅隆起中段阿克庫勒凸起桑塔木構(gòu)造上，東鄰達里亞背斜，西接艾協(xié)克背斜，南鄰滿加爾坳陷，北與阿克庫勒斷塊潛山背斜構(gòu)造帶相連，為典型的低幅長軸牽引背斜（圖1）。鉆遇地層自上而下為新生界第四系、新近系及古近系，中生界白堊系、下侏羅統(tǒng)及三疊系，古生界下石炭統(tǒng)及下奧陶統(tǒng)，其中三疊系是該區(qū)的目的層系，鉆遇地層厚度400～550 m，自上而下分別為上三疊統(tǒng)哈拉哈塘組、中三疊統(tǒng)阿克庫勒組及下三疊統(tǒng)柯吐爾組。其中哈拉哈塘組和阿克庫勒組構(gòu)成了油藏的主體，可分為上、中、下3個油組，主要含油層位為中油組及下油組的T3h1-3，T2a3和T2a1-1等3個小層。塔河油田1區(qū)三疊系油藏屬大底水、薄油層及受構(gòu)造控制的砂巖孔隙型塊狀底水未飽和油藏，1997年10月進入產(chǎn)量上升階段，經(jīng)高效開發(fā)后，于2008年6月綜合含水率迅速上升，達79.7%［1］。該油藏至今已開發(fā)近20年，進入了中高含水開發(fā)階段。為了弄清其剩余油的分布規(guī)律，需要在流動單元研究的基礎(chǔ)上，通過開展精細(xì)油藏地質(zhì)建模和油藏數(shù)值模擬進行深入研究。

圖1 塔河油田1區(qū)構(gòu)造位置Fig.1Structural location of block-1 in Tahe Oilfield

流動單元的概念是Hearn等［2］在研究美國懷俄明州Hartzog Draw油田Shannon砂巖儲層時，認(rèn)為沉積相不足以解釋油田不同部位的產(chǎn)能差異及開發(fā)特征時提出的，并將其定義為“橫向和垂向連續(xù)的，內(nèi)部滲透率、孔隙度、層理特征相似的儲集帶”，其邊界為區(qū)域上穩(wěn)定發(fā)育的泥巖、不連續(xù)薄隔擋層、各種沉積界面、小斷層及滲透率差異層等［3］。此后，Ebanks［4］、Rodriguez等［5］、Amaefule等［6］圍繞流動單元這一概念展開了大量研究，方法從定性、半定量發(fā)展到定量，概念則由原始的純地質(zhì)概念發(fā)展成地質(zhì)和油藏工程的通用概念［3］。我國的流動單元研究始于20世紀(jì)90年代，竇之林［3］、裘懌楠等［7］和焦養(yǎng)泉等［8］認(rèn)為流動單元是砂體內(nèi)部儲層構(gòu)型的一部分，是儲層非均質(zhì)性模型的一個層次；穆龍新等［9］認(rèn)為流動單元是一個相對概念，應(yīng)根據(jù)油田的地質(zhì)和開發(fā)條件而定；吳勝和［10］將流動單元定義為“儲層內(nèi)部被滲流屏障界面及滲流差異界面所分隔的具有相似滲流特征的儲集單元”。近年來，儲層流動單元的研究方法不斷成熟并完善，形成了以流動帶指數(shù)FZI、孔喉幾何形狀R35及生產(chǎn)動態(tài)參數(shù)等為評價指標(biāo)和以多參數(shù)綜合聚類分析、層次分析、模糊數(shù)學(xué)及隨機建模等為研究方法的流動單元評價體系［11-18］。流動單元與儲層構(gòu)型密不可分，研究流動單元及其與儲層構(gòu)型的關(guān)系對于儲層開發(fā)效果評價、剩余油分布規(guī)律分析及開發(fā)方案的調(diào)整都具有重要意義。筆者在建立河流相及三角洲相流動單元劃分標(biāo)準(zhǔn)及判別式的基礎(chǔ)上，對塔河油田1區(qū)三疊系油藏的流動單元類型進行劃分，研究流動單元的空間分布特征，并分析流動單元與儲層構(gòu)型和剩余油的關(guān)系，旨在為該區(qū)剩余油挖潛措施的制定提供依據(jù)。

1 流動單元劃分標(biāo)準(zhǔn)

塔河油田1區(qū)中三疊統(tǒng)阿克庫勒組上段主要為辮狀河三角洲沉積，阿克庫勒組下段以及上三疊統(tǒng)哈拉哈塘組主要為辮狀河沉積，因此綜合應(yīng)用地質(zhì)、地震和測井等信息，依據(jù)儲層的巖石骨架、滲流、微觀孔隙結(jié)構(gòu)和非均質(zhì)性等特征，按照E（極好）、G（好）、M（中等）和P（較差）等4種類型建立了河流相及三角洲相的流動單元劃分標(biāo)準(zhǔn)［19-20］（表1、表2）。

表1 河流相流動單元分類標(biāo)準(zhǔn)Table 1Classification standard for flow unit of fluvial facies

表2 三角洲相流動單元分類標(biāo)準(zhǔn)Table 2Classification standard for flow unit of delta facies

為了建立不同流動單元的判別模式，需要選取能夠反映儲層巖性及流體滲流能力的參數(shù)。通過比較并考慮到參數(shù)的典型性，選取儲層巖石的孔隙度和滲透率作為進一步劃分流動單元的分類參數(shù)。

根據(jù)影響流動單元的主控因素，對區(qū)內(nèi)的儲層物性參數(shù)進行數(shù)學(xué)聚類分析，將下式作為流動單元類型的判別標(biāo)準(zhǔn)：

式中：Z為儲層孔滲綜合指數(shù)，無量綱；φ為儲層孔隙度，小數(shù)；K為儲層滲透率，mD。

對研究區(qū)T3h1-3，T2a3和T2a1-1小層的Z值進行計算與統(tǒng)計，結(jié)合表1和表2中的流動單元劃分標(biāo)準(zhǔn)，得出研究區(qū)流動單元的判別模式如下：Z≥15時，為E型流動單元；10≤Z＜15時，為G型流動單元；5≤Z＜10時，為M型流動單元；Z＜5時，為P型流動單元。

2 流動單元的空間分布

2.1 孔隙度和滲透率分布特征

圖2 塔河油田1區(qū)三疊系T3h1-3小層儲層孔隙度及滲透率平面分布圖Fig.2Planar distribution of reservoir porosity and permeability of Triassic T3h1-3in block-1 of Tahe Oilfield

根據(jù)單井的鉆測數(shù)據(jù)，以T3h1-3小層為例，繪制了儲層孔隙度和滲透率的平面分布圖（圖2）。由圖2可見，儲層孔隙度在研究區(qū)中部較低，為9%～15%，向東西兩側(cè)逐漸增加，西南邊緣具有最大的孔隙度值（平均約26%）；在東南邊緣斷層交會處，孔隙度值又有所下降，最低約9%；儲層滲透率的變化趨勢則與孔隙度相反，在研究區(qū)中部為高值區(qū)，為400～560 mD，向西部及東南方向逐漸減小，最低值出現(xiàn)在西南部的斷層交會處，小于80 mD?？紫抖鹊姆植贾饕芸赜谏皫r厚度及不同沉積相帶的巖石組構(gòu)，而研究區(qū)中部異常高壓產(chǎn)生的儲層裂縫則應(yīng)是導(dǎo)致該區(qū)域滲透率較高的主要原因。

2.2 儲層孔滲綜合指數(shù)分布特征

根據(jù)式（1）以及單井儲層孔隙度和滲透率數(shù)據(jù)，計算出單井的儲層孔滲綜合指數(shù)（Z），并繪制T3h1-3小層儲層孔滲綜合指數(shù)的平面分布圖（圖3）。經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)，儲層孔滲綜合指數(shù)的平面分布與儲層滲透率的平面分布較為相似，在研究區(qū)中部為高值區(qū)，為16～24，向西部及東南方向逐漸降低，在東南方向的斷層交會處具有最低值（＜4）。

圖3 塔河油田1區(qū)三疊系T3h1-3小層儲層孔滲綜合指數(shù)平面分布圖Fig.3Planar distribution of comprehensive index of reservoir porosity and permeability of Triassic T3h1-3in block-1 of Tahe Oilfield

2.3 流動單元分布特征

根據(jù)儲層孔滲綜合指數(shù)的平面分布以及流動單元的判別式，對T3h1-3，T2a3和T2a1-1小層的流動單元類型進行了劃分，并繪制了流動單元的平面分布圖，如圖4所示。另外，選取橫向剖面A—A′和縱向剖面B—B′，繪制了流動單元的剖面分布圖，如圖5所示。

圖4 塔河油田1區(qū)三疊系流動單元平面分布圖Fig.4Planar distribution of flow units of Triassic in block-1 of Tahe Oilfield

綜合圖4和圖5可以看出，流動單元的層間差異和井間差異非常明顯。T3h1-3小層中4種流動單元類型均有分布，研究區(qū)中部以E型流動單元為主，西部邊緣、東北部以及中部的少數(shù)地區(qū)為G型流動單元，西南部為M型和P型流動單元，集中在斷層交會處附近；T2a3小層的流動單元類型較少，研究區(qū)的西半部分及東部邊緣為E型流動單元，東部大部分地區(qū)為G型流動單元，未見M型和P型流動單元；T2a1-1小層大部分地區(qū)為G型流動單元，在西南邊緣為E型流動單元，中部部分地區(qū)為M型流動單元，未見P型流動單元。單井流動單元在垂向上的變化不盡相同，可大致分為3類：第一類是TK129，TK108H和TK135等井，流動單元類型在垂向上變化較大，在T3h1-3小層為P型，至T2a3小層則變?yōu)镋型；第二類是TK105H，TK107H，TK132H，TK117H，TK118H和TK112H等井，流動單元類型在垂向上變化較小，一般為單一的E型或G型，或者在兩者之間變化；第三類是TK101，S51，TK120H和TK129等井，流動單元類型在不同層位的變化介于上述二者之間，由M型過渡到E型或G型。

圖5 塔河油田1區(qū)三疊系流動單元剖面分布圖（剖面位置見圖4）Fig.5Vertical distribution of flow units of Triassic in block-1 of Tahe Oilfield

3 流動單元與儲層構(gòu)型和剩余油的關(guān)系

3.1 流動單元與儲層構(gòu)型

儲層構(gòu)型是指不同級次儲層構(gòu)成單元的形態(tài)、規(guī)模、方向及疊置關(guān)系，反映了不同成因、不同級次的儲層儲集單元與滲流屏障的空間配置及分布的差異性，對于油氣藏評價與開發(fā)具有十分重要的意義［10］。大部分學(xué)者將流動單元作為儲層構(gòu)型的一部分，認(rèn)為流動單元是指沉積體內(nèi)部按水動力條件劃分的建筑塊，與儲層構(gòu)型屬類似概念，是在現(xiàn)有采油工藝技術(shù)條件下控制油水運動最小的砂體儲層構(gòu)型單元［8-9，21］。賈開富等［22］通過取心井巖心觀察、連井剖面劃分對比和測井曲線識別，采用層次分析的思路定義了7級界面，并在巖相類型識別和結(jié)構(gòu)界面劃分的基礎(chǔ)上，定義了塔河油田1區(qū)的7種儲層構(gòu)型要素：河道充填（CH）、河道滯留沉積（CHL）、縱向砂壩（LB）、橫向砂壩（TB）、落淤層（FS）、越岸細(xì)粒沉積（OF）和洪泛平原細(xì)粒沉積（FF）。通過對比儲層構(gòu)型與流動單元的平面展布發(fā)現(xiàn)，具有最好儲集性能的E型流動單元與儲層構(gòu)型中的橫向砂壩分布范圍大體一致，具有較好儲集性能的G型流動單元與儲層構(gòu)型中的河道沉積與縱向砂壩分布相對應(yīng)，而河道沉積與砂壩沉積砂體均為高孔、高滲的砂巖儲集體，這表明儲層構(gòu)型與流動單元之間具有良好的對應(yīng)關(guān)系，二者都是按照沉積水動力條件劃分的儲集體［23］。

3.2 流動單元與剩余油

剩余油是由于不同類型流動單元之間水驅(qū)效果存在差異而形成的。流動單元本身控制著剩余油的分布，同時流動單元的組合類型和注采井的射開位置也影響著剩余油的分布。

在研究區(qū)，E型和G型流動單元分布范圍較廣，儲集性能較好，通常最先水淹且水淹程度高，驅(qū)油效率一般為35%以上，含水率可達90%以上，在與其他流動單元的結(jié)合部位剩余油富集，在其內(nèi)部物性較差部位或有隔擋層存在時也會有剩余油富集，這2類流動單元剩余油飽和度一般很低，但由于分布范圍廣，因此剩余油的絕對含量較高，是研究區(qū)剩余油挖潛的主要方向；M型流動單元非均質(zhì)性較強，驅(qū)油效率一般在30%以下，含水率小于85%，在高含水階段仍有較多的剩余油富集，在其內(nèi)部有隔擋層存在時剩余油更為富集，是研究區(qū)剩余油挖潛的次要方向；P型流動單元儲層物性差，注入水不易推進，高含水階段仍富集有大量剩余油，但此類流動單元在研究區(qū)的面積很小，因此地質(zhì)儲量有限，對剩余油挖潛的貢獻相對較小［20］。

流動單元在井間的排列有4種組合類型，即較好流動單元-較差流動單元、較差流動單元-較好流動單元、較好流動單元-較差流動單元-較好流動單元及較差流動單元-較好流動單元-較差流動單元。各流動單元間的滲流差異導(dǎo)致水驅(qū)效果各異，容易在流動單元過渡帶產(chǎn)生剩余油，并富集于接近較差流動單元部位或較差流動單元內(nèi)部［19］。此外，注水井和采油井的射開層位也影響著剩余油富集程度和聚集位置。林博等［19］分析了注水井和采油井分別射開不同流動單元時剩余油的分布特點，認(rèn)為當(dāng)注水井和采油井均在較差流動單元位置射開時，由于流動單元水淹程度低，并且阻礙了較好流動單元的水驅(qū)效果，在較差和較好流動單元內(nèi)剩余油均較富集，這種情況下剩余油富集程度最高，挖潛潛力最大。

4 結(jié)論

（1）塔河油田1區(qū)三疊系儲層流動單元層間差異和井間差異明顯，其中E型和G型流動單元分布較廣，前者與橫向砂壩分布范圍大體一致，后者與河道沉積及縱向砂壩分布相對應(yīng)，而河道沉積與砂壩沉積砂體均為高孔、高滲的砂巖儲集體，表明儲層構(gòu)型與流動單元之間具有良好的對應(yīng)關(guān)系。

（2）研究區(qū)E型和G型流動單元分布廣，剩余油含量高，是剩余油挖潛的主要方向；M型流動單元雖面積較小，但因驅(qū)油效率低而使剩余油仍然較富集，是剩余油挖潛的次要方向；P型流動單元雖有剩余油富集，但因地質(zhì)儲量有限，對剩余油挖潛的貢獻較小。

［1］劉海磊，戴俊生，尹鶴，等.塔河油田1區(qū)三疊系隔夾層研究［J］.巖性油氣藏，2011，23（5）：121-126.

［2］Hearn C L，Ebanks W J，Tye R S，et al.Geological factors influencing reservoir performance of the Hartzog Draw field，Wyoming［J］.JPT，1984，36（9）：1335-1344.

［3］竇之林.儲層流動單元研究［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2000：1-3.

［4］Ebanks W J.Flow-unit concept—Integrated approach to reservoir description for engineering projects［J］.AAPG Bulletin，1987，71（5）：551-552.

［5］Rodriguez A，Maraven S A.Facies modeling and the flow unit concept as a sedimentological tool in reservoir description［R］.SPE 18154，1988：465-472.

［6］Amaefule J O，Altunbay M，Tiab D，et al.Enhanced reservoir description：Using core and log data to identify hydraulic（flow）units and predict permeability in uncored intervals wells［R］.SPE 26436，1993：205-220.

［7］裘懌楠，薛叔浩.油氣儲層評價技術(shù)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1994：244-247.

［8］焦養(yǎng)泉，李思田，李禎，等.曲流河與湖泊三角洲沉積體系及典型骨架砂體內(nèi)部構(gòu)成分析［M］.武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1995：1-2.

［9］穆龍新，黃石巖，賈愛林.油藏描述新技術(shù)［C］∥中國石油天然氣總公司石油勘探開發(fā)科學(xué)研究院.中國石油天然氣總公司油氣田開發(fā)工作會議文集.北京：石油工業(yè)出版社，1996：1-10.

［10］吳勝和.儲層表征與建模［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2010：228-229.

［11］施玉嬌，高振東，王起琮，等.碎屑巖儲層流動單元劃分及特征——以陜北富昌地區(qū)延長組長2段儲層為例［J］.巖性油氣藏，2009，21（4）：99-104.

［12］齊玉，馮國慶，李勤良，等.流動單元研究綜述［J］.斷塊油氣田，2009，16（3）：47-49.

［13］史玉成，陳明強，張審琴，等.低滲透氣田單井控制儲量計算的流動單元方法研究［J］.巖性油氣藏，2007，19（4）：106-110.

［14］郭長春.模糊數(shù)學(xué)方法在劃分流動單元中的應(yīng)用［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2010，17（5）：32-35.

［15］高偉，王允誠，劉宏.流動單元劃分方法的討論與研究［J］.西南石油大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2009，31（6）：37-40.

［16］唐銜，侯加根，鄧強，等.基于模糊C均值聚類的流動單元劃分方法——以克拉瑪依油田五3中區(qū)克下組為例［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2009，16（4）：34-37.

［17］姚合法，林承焰，靳秀菊，等.多參數(shù)判別流動單元的方法探討［J］.沉積學(xué)報，2006，24（1）：90-95.

［18］周煒，馬德勝，唐仲華，等.儲層流動單元評價及剩余油分布：以遼河油田沈95區(qū)塊為例［J］.地質(zhì)科技情報，2013，32（3）：100-106.

［19］林博，戴俊生，陸先亮，等.井間流動單元預(yù)測與剩余油氣分布研究［J］.天然氣工業(yè)，2007，27（2）：35-37.

［20］李陽.儲層流動單元模式及剩余油分布規(guī)律［J］.石油學(xué)報，2003，24（3）：52-55.

［21］曹樹春.儲集層精細(xì)描述的新思路［J］.地質(zhì)科技情報，2001，20（1）：39-43.

［22］賈開富，戴俊生，劉海磊，等.辮狀河三角洲儲層砂體建筑結(jié)構(gòu)分析［J］.沉積與特提斯地質(zhì)，2011，31（4）：64-69.

［23］汪必峰，黃文科，戴俊生，等.砂體內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)和流動單元模型對比研究——以勝坨油田為例［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2007，14（6）：5-8.

（本文編輯：于惠宇）

Research on reservoir flow units of Triassic in block-1,Tahe Oilfield

WANG Ke1，DAI Junsheng1，JIA Kaifu2，LIU Hailei2
（1.School of Geosciences，China University of Petroleum，Qingdao 266580，Shandong，China；2.Research Institute of Exploration and Development，PetroChina Xinjiang Oilfield Company，Karamay 834000，Xinjiang，China）

The research of flow units is the key of deepening and developing reservoir characterization,and it has important theoretical intention and practical value on revealing distribution of remaining oil.Based on establishing classification standard and discriminant of flow units in fluvial and delta facies,this paper classified the reservoir flow units of Triassic in block-1 of Tahe Oilfield,and analyzed the spatial distribution of flow units and its relationship with reservoir architectural structure and remaining oil.The result shows that flow units of the study area can be classified into E（excellent）,G（good）,M（medium）and P（poor）types,while E and G types have the most extensive distribution, and M and P types have smaller distribution area.Meanwhile,the interlayer and interwell flow units have distinct discrepancy.The E type flow unit has consistent distribution with lateral sandbar,and G type flow unit is corresponding to channel deposit and lengthwise sandbar that are sand reservoir bodies with high porosity and permeability,which means that reservoir architecture has favorable correspondence with flow units.E and G types of flow units are the main digging orientation of remaining oil,while M type is the secondary digging orientation.P type of flow unit haslimited geological reserves of remaining oil,therefore has less digging potential.

flowunits；reservoirarchitecture；remainingoil；Triassic；block-1ofTaheOilfield

TE122.2

A

1673-8926（2014）03-0119-06

2013-12-09；

2014-01-20

國家重大科技專項“精細(xì)油藏描述技術(shù)及剩余油賦存方式研究”（編號：2011ZX05011-001）及“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”（編號：2011ZX05042-001）聯(lián)合資助

王珂（1987-），男，中國石油大學(xué)（華東）在讀博士研究生，研究方向為油藏描述及構(gòu)造地質(zhì)。地址：（266580）山東省青島市黃島區(qū)長江西路66號中國石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院。E-mail：wangkerrr@126.com

戴俊生（1958-），男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事油藏描述及油區(qū)構(gòu)造解析研究工作。E-mail：djsh3@163.com。