劉 元，尹艷樹，陸 琪

(長江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430100)

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趙凹油田安棚主體區(qū)厚油層內(nèi)部隔夾層研究

劉 元，尹艷樹，陸 琪

(長江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430100)

趙凹油田安棚主體區(qū)厚油層隔夾層分布復(fù)雜，非均質(zhì)性嚴(yán)重。通過利用巖心和測井資料，識別出泥質(zhì)隔夾層、鈣質(zhì)隔夾層和物性隔夾層3種類型隔夾層，分析了不同類型隔夾層成因與巖性特征；在巖心標(biāo)定測井的基礎(chǔ)上，選取合適的測井曲線建立了不同類型隔夾層測井響應(yīng)判識的定量標(biāo)準(zhǔn)?；趦訕?gòu)型研究以及層次分析方法，將隔夾層分為單層間隔層、單砂體間夾層和單砂體內(nèi)夾層3個層次，并分析了不同層次隔夾層的分布規(guī)律。

厚油層；隔夾層；巖心資料；測井資料；分布規(guī)律

0 前 言

隔夾層包括隔層和夾層，是指對儲層內(nèi)流體滲流起阻擋作用的非滲透性巖層，兩者雖在規(guī)模和垂向發(fā)育位置上存在差異，但其成因具有很大的相似性，通常將兩者統(tǒng)一起來進(jìn)行研究[1]。已有研究表明，隔夾層是厚油層內(nèi)部流體流動非均質(zhì)性的主要影響因素，嚴(yán)重影響厚油層的注水開發(fā)效果[2-5]。

趙凹油田安棚主體區(qū)位于南襄盆地泌陽凹陷南部陡坡帶前姚莊鼻狀構(gòu)造上，是泌陽凹陷的主要隆起帶。古近系核桃園組核三段Ⅳ2層(H3Ⅳ2)為安棚主體區(qū)主要含油層段之一，進(jìn)一步劃分為8個單層(H3Ⅳ21(1)、H3Ⅳ21(2)、H3Ⅳ22(1)、H3Ⅳ22(2)、H3Ⅳ23(1)、H3Ⅳ23(2)、H3Ⅳ24(1)、H3Ⅳ24(2))。研究層段沉積類型為近岸水下扇扇中、扇緣亞相，可細(xì)分為辮狀溝道、辮狀溝道間、席狀砂、湖相泥等微相。

趙凹油田安棚主體區(qū)經(jīng)過30多年的注水開發(fā)，層間、層內(nèi)矛盾日益突出，剩余油分布復(fù)雜，挖潛難度大。亟需對厚油層內(nèi)部隔夾層展開研究，明確其成因及分布規(guī)律，為改善油田開發(fā)效果提供地質(zhì)依據(jù)。

1 隔夾層成因類型與識別

油田勘探開發(fā)實踐表明，厚油層內(nèi)部隔夾層是在沉積作用、成巖作用過程中形成的，不同成因類型，其巖性、測井響應(yīng)差異較大[6]。根據(jù)其成因和巖性特征將隔夾層分為3類：泥質(zhì)隔夾層、物性隔夾層、鈣質(zhì)隔夾層[7-11]。

1.1 泥質(zhì)隔夾層成因與測井響應(yīng)

泥質(zhì)隔夾層巖性以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉細(xì)砂巖為主，其成因通常與水動力變化有關(guān)，水動力能量減弱，細(xì)粒懸浮物質(zhì)便沉積下來。在辮狀溝道砂體沉積末期或辮狀溝道在遷移改道間歇期，水體能量降低，細(xì)粒沉積物便沉積下來；辮狀溝道間、扇中前緣席狀砂、半深湖等水動力較弱的沉積環(huán)境中也能沉積泥質(zhì)隔夾層，通常厚度規(guī)模較大，分布穩(wěn)定。

泥質(zhì)隔夾層測井響應(yīng)特征表現(xiàn)為：自然電位靠近泥巖基線，自然伽馬顯示為高值；微電極顯著減小且幅度差為零；電阻率值低值；聲波時差高值，如圖1a所示。

1.2 鈣質(zhì)隔夾層成因與測井響應(yīng)

鈣質(zhì)隔夾層是儲層在成巖作用階段由于鈣質(zhì)膠結(jié)而使物性變差的一類隔夾層[12-13]。巖性以鈣質(zhì)砂巖、鈣質(zhì)礫巖為主。該類隔夾層厚度通常較小，分布不穩(wěn)定，具有隨機(jī)分布的特點。

鈣質(zhì)隔夾層測井響應(yīng)特征表現(xiàn)為：電阻率顯示高值，聲波時差明顯低值；微電極曲線呈尖峰狀；密度曲線顯示為高值，如圖1b所示。

圖1 隔夾層測井響應(yīng)特征

1.3 物性隔夾層成因與測井響應(yīng)

物性隔夾層是粒度大小不一的沉積物混雜堆積、分選差，使儲層物性變差的一類隔夾層。巖性主要由中細(xì)砂巖、砂礫巖、泥礫巖等組成。物性隔夾層成因類型主要與沉積作用有關(guān)，部分與成巖作用階段的泥質(zhì)膠結(jié)有關(guān)。該類隔夾層通常發(fā)育在辮狀溝道底部和邊部及辮狀溝道間、前緣席狀砂等環(huán)境中。

物性隔夾層測井響應(yīng)特征表現(xiàn)為：聲波時差中值，密度值較鈣質(zhì)隔夾層??；微電極曲線有一定幅度差，但齒化明顯；電阻率值介于上述兩類隔夾層之間,如圖圖1c所示。

1.4 隔夾層定量識別標(biāo)準(zhǔn)

通過分析巖心上識別出的不同類型隔夾層測井響應(yīng)特征，在巖心刻度測井的基礎(chǔ)上，選取有代表性的測井曲線，繪制隔夾層測井識別交會圖(圖2)，建立全區(qū)的隔夾層定量識別模式。

圖2 隔夾層測井識別交會圖

2 隔夾層層次劃分及分布特征

2.1 隔夾層層次劃分

儲層構(gòu)型理論認(rèn)為，隔夾層具有層次性。基于儲層構(gòu)型研究的層次分析方法，將研究區(qū)隔夾層分為3個層次：單層間隔層、單砂體間夾層和單砂體內(nèi)夾層。單層間隔層位于不同單層之間，如IV21(1)與IV21(2)之間；單砂體間夾層主要為單層內(nèi)部不同期次溝道與溝道(溝道與席狀砂或溝道與溝道間)之間的夾層或單層內(nèi)部同一期次溝道與溝道(溝道與席狀砂或溝道與溝道間)之間的夾層；單砂體內(nèi)夾層是單一沉積微相級別砂體內(nèi)部的夾層。

2.2 單層間隔層分布特征

研究區(qū)單層間隔層分布受控于沉積微相。通過研究各單層間隔層發(fā)育狀況發(fā)現(xiàn)(圖3)：研究區(qū)隔層整體上厚度較小，薄隔層發(fā)育，厚度0～1 m之間占比接近50%。這是由于研究層段靠近物源區(qū)，水動力較強(qiáng)，辮狀溝道側(cè)向遷移改道、垂向疊置沖刷使隔層難以保存下來；各單層間隔層規(guī)模差異較大，IV24(1)-IV24(2)層間和IV24(1)-IV23(2)層間隔層發(fā)育狀況較好，厚度大于2 m的隔層比例近40%，連片分布，厚度較大；IV22(1)-IV22(2)層間隔層規(guī)模最小，厚度在0～1 m之間的比例高達(dá)70%，厚度大于2 m的隔層比例低于10%。

2.3 單層內(nèi)夾層分布

單層內(nèi)夾層包括單砂體間夾層和單砂體內(nèi)夾層兩種情況。通常采用分布頻率、分布密度、鉆遇率3個參數(shù)來定量描述其分布特征，見表1。

圖3 研究區(qū)隔層厚度分布

表1 研究區(qū)IV2層各單層內(nèi)夾層分布參數(shù)

如表1所示：研究區(qū)層內(nèi)夾層總體來看較發(fā)育，非均質(zhì)性較強(qiáng)，但夾層鉆遇率均較低，反映夾層平面連續(xù)性和穩(wěn)定性較差，這是因為層內(nèi)夾層直接受沉積微相和成巖環(huán)境的影響，目的層段夾層形成時的沉積環(huán)境和成巖環(huán)境變化較快，造成其形態(tài)和分布不穩(wěn)定，難以追蹤。

3 結(jié) 論

1) 利用研究區(qū)巖心和測井資料，識別出泥質(zhì)隔夾層、鈣質(zhì)隔夾層和物性隔夾層3類隔夾層，分析了每類隔夾層的成因、巖性及測井響應(yīng)特征。

2) 在巖心標(biāo)定測井的基礎(chǔ)上，制作隔夾層的測井識別交會圖，建立了研究區(qū)隔夾層的定量識別標(biāo)準(zhǔn)。

3) 統(tǒng)計了不同層次隔夾層的分布參數(shù)并分析其分布規(guī)律：總體上看，研究區(qū)層間隔層厚度小，薄隔層發(fā)育，隔層的展布受沉積微相的控制；各單層間隔層規(guī)模差異較大，IV24(1)-IV24(2)與IV24(1)-IV23(2)層間隔層規(guī)模較大，IV22(1)-IV22(2)層間隔層規(guī)模最小。單層內(nèi)夾層縱向上發(fā)育較頻繁，但 橫向上分布連續(xù)性和穩(wěn)定性較差。

[1] 張吉, 張烈輝, 胡書勇, 等. 陸相碎屑巖儲層隔夾層成因、特征及其識別[J]. 測井技術(shù), 2003, 27(3): 221-224.

[2] 束青林. 孤島油田館陶組河流相儲層隔夾層成因研究[J]. 石油學(xué)報, 2006(3): 100-103.

[3] 劉斌, 何勇明, 段新國, 等. 寶浪油田儲層夾隔層特征及儲層非均質(zhì)性研究[J]. 西南石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2010, 32(6): 25-28.

[4] 岳大力, 吳勝和, 林承焰, 等. 礁灰?guī)r油藏隔夾層控制的剩余油分布規(guī)律研究[J]. 石油勘探與開發(fā), 2005, 32(5): 113-117.

[5] 張美玲, 孫寶剛, 謝磊, 等. 扶楊油層組含鈣質(zhì)夾層厚油儲層水淹層識別[J]. 大慶石油學(xué)院學(xué)報, 2011(2): 13-18.

[6] 毛立華, 趙良金, 李中超, 等. 濮城油田沙河街組辮狀河三角洲儲層隔夾層研究[J]. 石油天然氣學(xué)報, 2008, 15(6): 21-24.

[7] 田亞銘, 施澤進(jìn), 王長城. 新都—洛帶氣田侏羅系遂寧組第二段致密砂巖儲層特征[J]. 成都理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2008(2): 133-138.

[8] 孫致學(xué), 孫治雷, 魯洪江, 等. 砂巖儲集層中碳酸鹽膠結(jié)物特征——以鄂爾多斯盆地中南部延長組為例[J]. 石油勘探與開發(fā), 2010, 37(5): 543-551.

[9] 王招明, 王清華, 孫麗霞, 等. 東河砂巖鈣結(jié)成巖作用的主要特征[J]. 地質(zhì)科學(xué), 2004(4): 517-522.

[10] 陳慶, 張繼春, 趙寶順, 等. 近岸水下扇儲集體沉積結(jié)構(gòu)單元劃分——以彩9井區(qū)三工河組為例[J]. 新疆石油地質(zhì), 2008(5): 603-606.

[11] 杜微, 馬世忠, 范廣娟. 復(fù)合河道砂體劈分及隔夾層研究——以大慶油田北一區(qū)斷東葡Ⅰ2小層為例[J]. 科學(xué)技術(shù)與工程, 2011(16): 3637-3640.

[12] 孫致學(xué), 孫治雷, 魯洪江. 砂巖儲集層中碳酸鹽膠結(jié)物特征——以鄂爾多斯盆地中南部延長組為例[J]. 石油勘探與開發(fā), 2010, 37(5): 543-551.

[13] 王招明, 王清華, 孫麗霞, 等. 東河砂巖鈣結(jié)成巖作用的主要特征[J]. 地質(zhì)科學(xué), 2004(4): 517-522.

A Study on Interlayers in Thick Oil Reservoir in Anpeng Mainbody Area of Zhao-Oilfield

LIU Yuan, YIN Yanshu, LU Qi

(SchoolofGeosciences,YangtzeUniversity,Wuhan,Hubei430100,China)

The distribution of the interlayers is of within thick oil reservoir in anpeng Mainbody Area of Zhaowa Oilfield, the heterogeneity of which is serious. By using core and well logs data,three types of barrier interlayers are identified in our discussion, including mudstone barrier interlayers, carbonate barrier interlayers and physical barrier interlayers. Their formation will cause and lithologic characteristics.On the basic of core calibration logging,the quantitative criteria in logging response identification for different interlayers are established in selecting appropriate logging curves. Based on the research on reservoir configuration and analytic hierarchy process, the target reservoirs are divided into three hierarchies, including the barriers between the two single layers, the intercalations between the two single sand bodies and the intercalations in a single sand body. The spatial distributions is analyzed.

Thick oil; Reservoir interlayer; Core data; Well logging data; Distribution law

2016-9-28

國家自然科學(xué)基金(41572081)；國家科技重大專項(2016ZX05031002-001)以及湖北省自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體項目(2016CFA024)

劉元(1985-)，湖北隨州人，研究方向：油氣田開發(fā)地質(zhì)與儲層三維建模研究，手機(jī)：18171483656，E-mail：619001478@qq.com；通訊作者：尹艷樹(1978-)，男，博士，教授，研究方向：開發(fā)地質(zhì)與儲層三維建模研究，E-mail：yys6587@126.com.

TE311

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.05.008