劉 慰
(長江大學 地球科學學院,湖北 武漢 430000)
準噶爾盆地七中東區(qū)白堿灘組油藏屬低滲透、嚴重非均質砂巖油藏。工區(qū)目前還存在以下問題:局部沉積微相描述結果與生產實際不符合;新井初期產能差異大,產能受控因素不清楚;縮小井距后個別井有水竄現(xiàn)象,注采開發(fā)政策有待進一步優(yōu)化。存在的一些列問題是在原來的地層分層的基礎上很難解釋的,所以需要進一步的精細分層。
準噶爾盆地位于中國新疆北部,夾持于天山和阿爾泰山之間,平面形態(tài)呈北寬南窄的三角形,總面積130 000 km2,為擠壓復合盆地[1]。
七中東區(qū)地處準噶爾盆地西北緣,為準噶爾盆地七區(qū)的中部和東部統(tǒng)稱,地層構造上北緩南陡,為一個傾向東南、傾角20(°)左右的單斜地層,見圖1。構造夾持于準噶爾盆地西北緣克—烏斷階帶與南白堿灘斷裂之間,內部發(fā)育5137井斷裂。目的層段為三疊系白堿灘組。該區(qū)油藏為低孔低滲的砂礫巖油藏,油藏類型為斷裂遮擋的單斜油藏。油藏埋深2 000 m左右,含油面積為11.5 km2。七中東白堿灘組油藏地質特征復雜,沉積相控制的儲層縱、橫向變化大,非均質性強,油藏穩(wěn)產及挖潛難度大,這些問題都需要迫切解決。
地層劃分對比是沉積儲層研究的基底。結合層序地層學理論基礎,通過對大量的單井及野外露頭資料的分析,依據(jù)巖性、電性、古生物特征等進行地層劃分對比。準噶爾盆地西北緣目的層三疊系由老到新主要發(fā)育百口泉組、上克拉瑪依組和下克拉瑪依組、白堿灘組[2](表1)。
圖1 七中東區(qū)構造剖面圖
七中東區(qū)白堿灘組油藏,整合于克拉瑪依組之上,地層厚度較大(150~350 m),平均190 m。巖性為泥巖與細粉砂巖,粒度自下向上變粗。自下而上分為T3b3、T3b2、T3b1層,位于下部的T3b3是一套泥巖,白堿灘組油藏的主力儲層位于上部的T3b2、T3b1層。其中T3b2沉積厚度47~95 m,平均60 m,前人分為3個砂層組,即:T3b23、T3b22、T3b21。T3b1只發(fā)育T3b14,T3b23以泥巖為主,不是主要研究層段。
2015-2016年開展精細油藏描述研究,以T3b22、T3b21、T3b14為地層劃分標準對油藏構造、砂體展布、沉積微相有了進一步的認識,未開發(fā)區(qū)有較大進展,其中未開發(fā)區(qū)平均有效厚度增加1.5 m,地質儲量171.0×104t,增加54×104t。但已開發(fā)地區(qū)基本不變,為476.6×104t,僅增加2.6×104t。利用動態(tài)法、穿層井法、數(shù)值模擬等方法研究水淹規(guī)律和剩余油研究,油藏總體以中弱水淹為主,全區(qū)剩余可采儲量72.7×104t,剩余油整體分布,局部富集。
表1 準噶爾盆地西北緣三疊系地層分布
經(jīng)過上一次的油藏精細描述,可發(fā)現(xiàn)工區(qū)仍富集大量的可開采剩余油,工區(qū)至2012年己新鉆150口井,井距從250~300 m縮小到180~200 m。但仍存在以下問題:局部沉積微相描述結果與生產實際不符(圖2東部產能較高油井在沉積相圖上處間灣泥處);新井初期產能差異大,產能受控因素不明確;縮小井距后個別井有水竄現(xiàn)象,注采開發(fā)政策有待進一步優(yōu)化。這些問題都要求對原來的分層進行精細劃分,產層平面分布明顯受相帶控制,需細化對微相的認識,精細解剖目的層內部相帶演化規(guī)律。
圖2 白堿灘組油藏見水見效與原沉積相對比圖
原地層劃分主要依據(jù)是采用標志層法,這里是指引入泥巖隔層作為標志層和輔助標志層。以T3b14頂和T3b22頂兩套隔層為標志層,它們在全區(qū)分布比較穩(wěn)定,是比較明顯的劃分標志,本次在充分尊重原劃分方案的基礎上,對上部儲層進行了精細劃分,總共劃分出了12個小層,主要是在單井上運用電測井資料、層序地層學理論知識,對目的層進行初步劃分,再建立地層對比剖面,最后覆蓋至全區(qū)井網(wǎng)上。
針對于原地層劃分而導致的研究開發(fā)不夠精細,我們在原地層劃分的基礎上,進行了精細地層劃分,主要是考慮了多方面因素,綜合運用標志層法、厚度法、層序地層學、密井網(wǎng)解剖,將原分層精細解剖為12個小層[3-5]。
油田的開采進入后期減產階段,因為打井數(shù)量的增加和井網(wǎng)的加密,測井曲線對比方法在地層對比中凸顯優(yōu)勢。根據(jù)地層規(guī)律建立起的等時地層對比格架,是研究工區(qū)沉積、儲層的基礎,能有效的指導油氣田的生產開發(fā)。在同一時期,由于相近區(qū)域沉積環(huán)境相同,所以沉積物是相似的,其測井曲線必然也具有相似的特征。在缺少標志層時,測井曲線便是地層等時對比的重要依據(jù)。
利用測井曲線進行地層劃分,需選取多條曲線進行對比劃分,通常選取的測井曲線具有以下幾個特征:能清楚地反應地層的巖性、物性、含油性等特征;能明顯反應出巖性組合的旋回特征;能明顯反應巖性上的各個標準層的特征;能反映各類巖層的分界面;在研究工區(qū)絕大多數(shù)井均具有的測井曲線類型。在該工區(qū)我們選擇的是SP和RT曲線,在原地層的基礎上繼續(xù)進行了沉積旋回的劃分(圖3)。
圖3 T74120井地層旋回性劃分
白堿灘組油藏總體發(fā)育湖泊—曲流河三角洲相,T3b3層為湖泊相,T3b2~T3b1層為三角洲相。T3b2、T3b1整體上表現(xiàn)為一個反旋回,與上覆八道灣組有明顯的曲線變化差異。其中T3b2、T3b1細分由多個旋回組成,其砂泥組合具有一定的重復性,水下分流河道具有明顯的鐘形特征,而另一種儲集砂體—河口壩則具有明顯的漏斗形特征。根據(jù)其測井曲線的形態(tài),將T74120井進行了小層劃分,并初步對T74120井所在的順物源(圖4)、垂物源剖面(圖5)進行地層對比校正工作。
圖4 TD74112~TD74121井順物源地層對比剖面圖
從T74120井所在的順物源剖面可以發(fā)現(xiàn),工區(qū)南北跨度不大,地層厚度向南逐步增大。從多井的SP、RT曲線可以看出,T3b14、T3b21層中砂體較薄且只有一到兩套砂體,T3b22中存在較厚砂體,但曲線上表現(xiàn)的差異性較大,有的井顯示出一套砂體,有的顯示出多套砂體。正因為T3b22的復雜性,所以T3b22的劃分比其他兩層更多更精細。
圖5 T74007~T74157井垂物源地層對比剖面
垂直物源的剖面上顯示工區(qū)東西跨度大,地層厚度差異明顯,總體呈現(xiàn)東厚西薄,西部地層缺失較多,與東部相比,西部少了一套地層,即T3b14。這套地層自東向西逐漸尖滅了。不僅如此,該套地層下伏的T3b21也在向西部延伸過程中逐漸變薄了。其中油藏砂層厚度1~4 m,平均2 m。中部砂體最發(fā)育。綜合厚度差異并結合砂體厚度,將小層大致劃分為2~3 m,即平衡東西地層厚度差異,又保證將砂體刻畫在小層之中。
綜合兩條橫縱剖面,并采用215口井的測井資料,建立地層對比剖面107條,其中順物源剖面68條,垂直物源39條(含全區(qū)大剖面5條)見(圖6)綜合考慮標志層、地層厚度、層序地層學等因素,最終確定了原地層的精細分層:將T3b14劃分為T3b14-1、T3b14-2;將T3b21劃分為T3b21-1、T3b21-2、T3b21-3;T3b22劃分為T3b22-1~77個小層[8]。
圖6 地層對比井網(wǎng)
為確保分層的合理性,采用了層面建模法對方案進行了驗證并進行了調整。層面建模法,即應用等厚對比原則,在一定程度上還可以有效地檢查地層對比劃分結果。借助建模軟件,在3D窗口下,通過檢查各小層頂面層面模型上的“奇異點”,對地層劃分對比進行修正。
圖7 T3b21層段原始分層3D顯示(左)與地層對比后分層3D顯示(右)對比
從(圖7)可以看出原T3b21層段原始劃分出現(xiàn)明顯的異常點,說明對應的井劃分可以出現(xiàn)偏差。經(jīng)過地層對比調整之后,層面模型就比較平滑、自然。
地層的精細劃分是為了沉積相研究做基礎,更是服務于生產。本次的地層劃分主要有以下應用:一是對原沉積相進行了分層研究,對地層內部沉積展布以及沉積演化規(guī)律有了進一步深刻的認識;二是精細分層指導砂體展布規(guī)律,明確產能受控因素,T3b21層砂體主要集中于東部,T3b22集中于工區(qū)西部,早期開發(fā)未達產的井主要分布在西部,對T3b22的精細劃分能有效指導開發(fā)西部剩余油;三是精細分層能有效解決縮小井距后的水竄現(xiàn)象,原地層劃分T3b22厚度過大,注水見效并不明確具體位置,經(jīng)過精細劃分后不同響應的油水井能明確到具體小層,能提高注水效率,減小無效注水,優(yōu)化注采開發(fā)政策。
七中東白堿灘組油藏地質特征復雜,沉積相控制的儲層縱、橫向變化大,非均質性強,油藏穩(wěn)產及挖潛難度大。目前進入了精細勘探階段,運用標志層、厚度法、層序地層學等方法,形成了一套沉積環(huán)境復雜地區(qū)地層劃分對比的綜合方法,建立了一套新的地層對比劃分方案,統(tǒng)一了地層認識,為之后沉積相演化研究、儲量的預算,生產上的調整都奠定了基礎,解決了諸多原分層無法處理的問題,取得了較好的應用效果。