李鵬
(長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,湖北 武漢 430100)
田濤
(中石化中原油田分公司第二采油廠,河南 濮陽 457100)
周繼
(中石化中原油田分公司第一采油廠,河南 濮陽 457100)
李祥,丁鵬,周彥辰
(長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,湖北 武漢 430100)
儲層構(gòu)型也稱儲層建筑結(jié)構(gòu),是指不同級次儲層構(gòu)成單元的形態(tài)、規(guī)模、方向及其疊置關(guān)系[1]。河道砂內(nèi)部沉積結(jié)構(gòu)復(fù)雜,由不同級次沉積界面以及構(gòu)型單元組成,其中厚層的油砂體內(nèi)部包含多個不同規(guī)模的成因單元,而成因單元間接觸界面的滲透性及成因單元內(nèi)部不滲透夾層的空間展布是控制注入劑流動及剩余油形成的重要因素[2-4]。自20世紀(jì)80年代以來,對儲層內(nèi)部構(gòu)型的研究已經(jīng)由河流相擴(kuò)展到多種沉積相類型中[5-8]。
文留油田位于東濮凹陷中央隆起帶北部,呈北東走向,南北長約40km,東西寬約50km,面積約2000km2。沙河街組沙二下亞段四砂組2小層 (Es2L(4-2))是典型的水下分流河道為主的三角洲前緣沉積[9]。目前,該油田面臨注采矛盾、注入水波及效率低和油水分布復(fù)雜等問題,因而開展厚油層內(nèi)部儲層構(gòu)型研究,對于進(jìn)一步挖潛剩余油、提高油氣采收率具有重要意義。
水下分流河道復(fù)合體為五級構(gòu)型,是較長洪水期形成的多期次砂體沉積單元,其界面上下一般有泥質(zhì)隔層或大型沖刷面。單井上,電測曲線呈較明顯的箱型,若泥巖保存較好或者沖刷面上存在泥礫,可見自然電位向基線有偏移,微電位、微梯度曲線變幅度差變小,幅度變低;剖面上,該研究區(qū)主要為復(fù)合河道砂體沉積,河道間、席狀砂不甚發(fā)育,與湖泥一起作為區(qū)分河道復(fù)合體的主要標(biāo)志 (見圖1)。根據(jù)上述識別特征,按復(fù)合河道發(fā)育時期不同,將EsL(4-2)2小層分為EsL(4-21)2、EsL(4-22)2、EsL(4-23)2共3個單層。
文25東區(qū)塊內(nèi)五級界面分布十分穩(wěn)定,產(chǎn)狀近水平,其限定的復(fù)合河道砂體呈連片分布,規(guī)模較大。
1)剖面上 復(fù)合河道分布差異性比較大,在部分井段,先期沉積河道復(fù)合體可能影響后期沉積作用過程,導(dǎo)致上部無河道復(fù)合體沉積,僅存較差砂巖或者泥巖沉積,更多是河道復(fù)合體的疊置沉積。
圖1 文25東區(qū)塊復(fù)合河道剖面展布圖
2)平面上 復(fù)合河道砂體呈連片狀分布,河道復(fù)合體之間及前緣為河道間沉積。河道復(fù)合體寬度較大,一般超過500m,延伸距離超過1500m,河道砂主體部位厚度平均4~5m。
單一河道為四級構(gòu)型,是復(fù)合河道內(nèi)為四級界面所限定的相對獨立的沉積單元。四級界面多為沉積間歇期形成的泥巖層或小型的剝蝕沖刷面。在密井網(wǎng)精細(xì)地層對比的基礎(chǔ)上,提出了4種單一河道的識別標(biāo)志。
1)河道間沉積的出現(xiàn) 河道分岔后在河道間因漫溢作用形成薄的河道間砂或泥質(zhì)沉積,因而沿河道橫向上不連續(xù)分布的河間砂或泥成為區(qū)分不同水下分流河道的標(biāo)志(見圖2(a))。
2)砂體頂面高程差異 受沉積古地形、沉積能量及河道改道或發(fā)育時間差異的影響,不同水下分流河道砂在頂面高程上存在差異(見圖2(b))。
3)砂體厚度差異 不同水下分流河道分流能力的差異可以通過沉積砂體厚度的不同來體現(xiàn),這是區(qū)分不同水下分流河道明顯標(biāo)志(見圖2(c))。
4)水淹特征的差異 單一河道之間的形成、演化具有相對的獨立性,水下分流河道之間不拼合或者拼合但存在滲流屏障,可造成井間水淹特征差異 (見圖2(d))。
圖2 文25東區(qū)塊單一河道識別特征圖
根據(jù)單一河道識別標(biāo)志,利用密井網(wǎng)解剖技術(shù),將工區(qū)范圍內(nèi)不同期次的單一河道在空間上準(zhǔn)確區(qū)分開來,進(jìn)而研究其發(fā)育規(guī)模并刻畫其展布特征。
1)剖面上 四級構(gòu)型界面近水平產(chǎn)狀分布,局部連續(xù)性好,其限定的不同期次的單一河道間拼接疊置,單一河道規(guī)模差別較大,自下而上,河道連續(xù)性變好,總體上縱向砂體連續(xù)性比橫向好。
2)平面上 沿物源方向單一河道成條帶狀或喇叭口狀展布,單一河道間由泥巖帶、席狀砂帶或識別出的河道分界線分割開。
1)異高程側(cè)向拼接型 同一時期構(gòu)型單元內(nèi),受沉積地形的影響,河道發(fā)育的時間有差異。先期沉積河道可能還遭受后期河道的侵蝕作用。在剖面上,河道錯位堆疊 (見圖3(a))。若接觸面為非滲透層,則平面上看似連續(xù)的砂體內(nèi)出現(xiàn)遮擋,注采對應(yīng)性變差,導(dǎo)致剩余油在界面處形成。
2)同高程側(cè)向拼接型 該接觸模式與異高程側(cè)向拼接型差別在于,河道頂面幾乎平行,河道之間可能在向湖心推進(jìn)過程中交匯,形成連片砂體 (見圖3(b))。
3)側(cè)向分離型 該接觸模式的同期河道分別在不同部位沉積,或為河道間砂體相連接,或為泥巖所分隔 (見圖3(c)),其砂體連通性較側(cè)向拼接型要差。
4)異位遷移型 該接觸模式代表了不同期次河道沉積。先期沉積的河道導(dǎo)致地形單元變高,其相鄰部位則成為地勢低洼部位,成為下一期河道沉積優(yōu)勢部位。由于受河道能量影響,后期河道規(guī)模較大,侵蝕作用增強(qiáng),并切割先期河道 (見圖3(d)),其沉積差異既體現(xiàn)在位置上,也體現(xiàn)在時間上(分屬不同期次)。不同河道內(nèi)水淹級別易產(chǎn)生差異,從而形成剩余油富集區(qū)。
5)垂向疊置型 該接觸模式的河道相互疊置 (見圖3(e)),其上下界面連通性與接觸面滲透性有關(guān)。當(dāng)界面上下部發(fā)生流體交換時,往往在河道頂部形成剩余油富集區(qū)。
6)垂向分離型 該接觸模式的不同期次河道沉積構(gòu)成厚層砂巖,但河道之間并不連通,在開發(fā)過程中,受隔夾層影響,厚油層不同部位水淹存在差異,容易形成剩余油優(yōu)勢富集區(qū) (見圖3(f))。
圖3 文25東區(qū)塊單一河道接觸模式圖
河道增生單元為三級構(gòu)型,其界面代表了單期河道沉積過程中受間歇洪水影響形成的薄泥質(zhì)夾層或弱沖刷面,巖性為泥巖、砂巖中含少量泥礫。巖心觀察發(fā)現(xiàn),文25東區(qū)塊發(fā)育填積型和前積型2種三級構(gòu)型界面,以填積型為主。測井上識別標(biāo)志如下:自然電位曲線小幅回返;伽馬曲線值增加,形成尖峰;微電位、微梯度曲線整體回返,幅度差減小。由于河道增生單元的三級構(gòu)型在平面上難以追蹤,在三角洲沉積模式約束下,利用水槽試驗對河道增生體的分布進(jìn)行了研究。分析認(rèn)為,該研究區(qū)河道增生單元厚度較小,一般不超過1m;延伸距離一般不超過2個井距;單一河道內(nèi)部發(fā)育2~3期增生單元。由于三級構(gòu)型界面規(guī)模較小,連續(xù)性差,且多為水平產(chǎn)狀,因而文25東區(qū)塊內(nèi)三級構(gòu)型對剩余油的控制作用有限。
研究認(rèn)為,各級構(gòu)型單元 (尤其是四級構(gòu)型單元)的樣式、規(guī)模、空間配置關(guān)系等對儲層內(nèi)剩余油的控制作用明顯。以文25東區(qū)塊65-89 井層 為 例,其附近有一口注水井C65-46井,該 井 在層射開,而生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示65-89井在該層含水較低,僅為23%。構(gòu)型精細(xì)解剖結(jié) 果 認(rèn) 為,65-89 井 與C65-46井分屬不同水下分流河道 (見圖4),2條水下分流河道間存在不滲透的接觸面,從而導(dǎo)致C65-46井注入水未能有效波及到65-89井,從而在構(gòu)型界面附近形成剩余油富集。
圖4 文25東區(qū)塊過65-89井、C65-46井儲層構(gòu)型剖面圖
1)按復(fù)合河道、單一河道、增生單元3個層次對厚油層砂體進(jìn)行了解剖:復(fù)合河道呈連片分布,規(guī)模較大;單一河道平面呈窄條帶狀分布;河道增生單元主要以填積型為主,延伸不超過2個井距。
2)單一河道接觸模式包括異高程側(cè)向拼接型、同高程側(cè)向拼接型、側(cè)向分離型、異位遷移型、垂向疊置型和垂向分離型6種類型,單一河道間的接觸方式及其界面滲透性決定了地下油水的運移狀況。
3)儲層構(gòu)型對剩余油分布有明顯的控制作用,剩余油一般富集在構(gòu)型界面處。
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