肖雄
(遼河油田開發(fā)事業(yè)部,遼寧 盤錦124010)
杜229 塊,位于遼河盆地的西部凹陷,屬于西斜坡的齊曙上臺階的中部,開發(fā)的目的層系是沙三段的興隆臺油層,油藏的埋深在1000 米左右,油品為超稠油。本區(qū)的儲層物性較好,屬于高孔、高滲儲層。縱向上,把興隆臺油層劃分為興Ⅰ-興Ⅵ六個油層組。
杜229 塊超稠油的開發(fā),主要根據(jù)開發(fā)方式以及開采技術區(qū)分,將區(qū)塊的開發(fā)歷程劃分成試采、編制開發(fā)方案與實施、綜合治理和開發(fā)方式轉換準備三個階段。
隨著遼河油田蒸汽吞吐開采技術的發(fā)展,1997 年開展了蒸汽吞吐試采,獲得了較好的開發(fā)效果,1998 年進一步擴大了試采規(guī)模。1999 年,根據(jù)油層的發(fā)育狀況,主要在油層發(fā)育較好的區(qū)域,開始采用二套開發(fā)層系,正方形的井網進行部署,而對于其它地區(qū),則采取一套層系開發(fā)、直井蒸汽吞吐,這種開發(fā)方式的開發(fā)效果比較好。
從2002 年開始,區(qū)塊的產量開始出現(xiàn)快速遞減的現(xiàn)象。為了達到減緩產量遞減速度的目的,在現(xiàn)場先后開展了多種增產措施的試驗。這些措施主要利用了不同增產原理,對于高輪次蒸汽吞吐井的開發(fā)效果有不同程度的改善。2007 年6 月,在斷塊中東部分兩個試驗區(qū),反九點井組進行直井蒸汽驅試驗,從階段生產情況來看,蒸汽驅效果已有明顯改善(圖1)。
圖1 杜229 塊采油速度和采出程度曲線
興Ⅵ組油層在沉積時,因為盆地受到了區(qū)域的拉伸作用,導致了此時區(qū)塊的斷裂活動劇烈。而盆地驟然急劇的下沉,導致了本區(qū)水體的擴張,從而在本區(qū)形成了地層的超覆沉積現(xiàn)象。與此同時,由于這些斷裂依然處于活躍期,且與沉積中心的形成密切相關。在南部區(qū)域,由于較強的斷裂活動的存在,從而使地層呈現(xiàn)出了一種北部較窄、向南部變寬的特點。這個時期,由于區(qū)塊的沉降速度大于區(qū)塊的沉積速度,使水體逐漸變深。本區(qū)由于地處湖盆的邊緣,因為與一條斷層緊鄰,從而形成了一套湖底扇的沉積體系。該沉積體系的沉降環(huán)境主要是半深湖-深湖環(huán)境,沉積碎屑主要以粗顆粒為主。
在沙三段沉降的后期,因為受到了構造變化的影響,導致地層受到了強烈的剝蝕。但是興Ⅰ、興Ⅱ、興Ⅲ、興Ⅳ、興Ⅴ組儲層所處的沉積環(huán)境是在沙三段的末期,由于地層長期抬升,從而遭受剝蝕的條件下形成的沉積構造。
興I-興V 組沉積的時期,主要處在湖盆擴張的時期。因為湖盆范圍的逐漸擴大,進而導致河流不僅從北部,也從南部區(qū)域注入到了湖盆中,致使本區(qū)在此時期主要發(fā)育了扇三角洲的沉積體系。由于本區(qū)近物源的原因,因此,碎屑物的供給很充足。形成了中厚-厚層的扇三角洲沉積體系,其骨架是水下分流河道砂體。
根據(jù)本區(qū)的巖心觀察資料得知,興Ⅰ、興Ⅱ、興Ⅲ、興Ⅳ、興Ⅴ組儲層的頂端及儲層內部,多為灰綠色的泥巖和黃綠色的泥巖(圖2),偶見淺灰色泥巖。而且,在本區(qū)的泥巖和泥質粉砂巖中可見碳屑紋層,這說明這套儲層的沉積水體較淺,沉積環(huán)境為淺湖環(huán)境。興Ⅵ組油層中泥巖的顏色,主要為淺灰色,偶見灰色泥巖。由此得知,在興Ⅵ組油層沉積時,沉積水體相對來說更深一些,為半深湖-深湖沉積。
圖2 灰綠色泥巖
通過巖心手標本觀察、分析化驗和微古生物鑒定得知,本區(qū)儲層中古生物生態(tài)總的特征如下:可見大量的介形蟲類及螺類化石,其中有伸玻璃介形蟲、似瘤田螺、擬黑火螺魚耳石等這些生物,主要的生存環(huán)境是水體較淺的環(huán)境。在本區(qū)儲層的粉砂巖中,可見大量的生物遺跡(圖3),比如雙菌跡、石針跡等。這些生物遺跡同樣也是生存于較淺的水體環(huán)境中。這說明,興Ⅱ-興Ⅴ組的儲層,沉積的環(huán)境均為水體較淺的淺湖環(huán)境。在本區(qū)的儲層中,極少見藻類化石,孢粉類化石主要是被子植物的花粉,次之為裸子植物的花粉,而蕨類植物的孢子含量較少。此外,魚類的化石及植物類的化石大多保存不完整。上述的古生物生態(tài)特點,主要反映了區(qū)塊水體相互交替的動蕩環(huán)境。
圖3 泥巖中可見生物遺跡
沉積巖的粒度主要受搬運的方式、搬運的介質以及沉積環(huán)境等因素的影響。所以,這些影響因素也同樣反映在沉積巖的粒度特征中。由此可知,利用粒度的資料可以用來推斷儲層的沉積環(huán)境。而本次研究,主要利用了C-M 圖解和粒度概率曲線這兩種方法來進行分析。
2.2.1 C-M 圖解
根據(jù)前人研究資料得知,本區(qū)興隆臺油層C-M 圖的特征,圖形主要由PQ 段及QR 段組成。只有少數(shù)圖形是由PQ、QR 和RS 三段式構成的圖形。這種圖形特征主要反映了牽引流是本區(qū)主要的沉積機制,但有時在兩段式的圖形中,PQ 和QR 段表現(xiàn)出一種逐漸過渡的過渡特征。
興Ⅵ組的C-M 圖解:顆粒組成明顯粗大,圖形比較不規(guī)則,基本與平C=M 基線平行,而且距離C=M 基線較遠。這種圖形特征主要反映了儲層碎屑物顆粒變化大、分選差的特點,是典型的重力流沉積。
興Ⅰ-興Ⅴ組的C-M 圖解:根據(jù)取心井粒度分析資料,大部分的圖形雖然由PQ 段和QR 段組成,但兩段表現(xiàn)出逐漸過渡的變化特征,整個圖形幾乎與C=M 基線平行,反映出帶有重力流的特點。
根據(jù)興Ⅰ-興Ⅴ組的C-M 圖,綜合分析可知,本區(qū)的沉積水體主要為牽引流,同時也伴隨有重力流發(fā)生。這種水體環(huán)境,是近源辮狀河-扇三角洲的沉積體系的主要特點。
2.2.2 粒度概率曲線特征
興VI 組的粒度概率曲線特征主要表現(xiàn)為由緩斜式、跳懸漸變式曲線的交替構成。曲線的粒度區(qū)間跨度較大,反映了一種整體搬運的沉積特征,粗粒組分與細粒組分一同搬運并混合沉積下來,這是典型的重力流沉積特點(圖4)。
圖4 某井粒度概率累積曲線
根據(jù)興I-興V 組的粒度概率曲線分析得知,主要分成兩種類型:一類的分選較差,圖形中缺少了滾動的總體,主要為跳躍總體,其含量占比較高。經分析,此類的樣品大部分來自于沖刷面以上的儲層,沉積環(huán)境的水動力條件相對來說比較強。而另一類則相比較分選較好,圖形中的跳躍總體分選較好,但滾動總體的含量則較低。此種樣品,表現(xiàn)出的水動力條件較前者稍弱一些。
單井相分析是研究沉積相的基礎工作之一。它主要利用了巖性巖相特征、古生物特征以及電性特征等不同資料,詳細的劃分了單井的微相以及亞相類型。研究過程中共利用了杜229塊工區(qū)內目的層的2 口取心井的資料,本次研究在應用了區(qū)塊取心井資料的基礎上,還結合了測井相的特征,以此來分析本區(qū)儲層縱向上的沉積相類型和沉積演變規(guī)律。
根據(jù)單井相圖資料可知,取心井段的沉積微相在垂向上主要由水下分流河道組成。這些河道是不同時期發(fā)育的、正粒序型的河道。此種情況說明了有不同時期的河道在垂向上進行了相互疊加。同時,也可以看出從沙三段的早期到沙三段的晚期,這是一個逐漸水退的過程。因此,位于下部的沉積物粒度最粗,主要為礫巖和含礫砂巖,且可見沖刷面。從下部到上部,儲層的粒度逐漸的變細,變?yōu)橛煞凵皫r和泥巖等細粒成分組成。而且在其中,肉眼可見大量的生物化石及生物遺跡,表示此時的沉積水體比較淺??墒?,從沙二段的早期到沙一段的晚期,巖性的組合特征是上粗下細,證明了這是又一次的水進過程。
興Ⅴ組沉積時期的水體能量較弱,主要發(fā)育的沉積微相是水下分流河道微相和分流間微相。反應了水動力較弱的沉積環(huán)境。本區(qū)儲層,是在相對來說比較弱的水動力條件下,由水體攜帶了較多的細粒組分的沉積物,而這些沉積物就地沉積,由此形成了分流間薄層砂微相。
興Ⅳ組在沉積時,比較發(fā)育的沉積微相為水下分流河道微相及分流間薄層砂微相。河道的面積約占總面積的一半,其次是分流間薄層砂,偶見為分流間洼地,但分流間淺灘在本時期較為不發(fā)育。
興Ⅲ組時期,根據(jù)該油組的沉積微相展布特征得知,分流間薄層砂微相取代了水下分流河道微相,成為了本區(qū)的最優(yōu)勢相,占工區(qū)總面積的一半以上。
以扇三角洲的沉積演化特征來分析,在沉積的初期,由于河道的水體較淺,水下分流河道及分流間薄層砂是主要發(fā)育的沉積微相。沉積的水動力條件越強,相應的,河道就越發(fā)育,而水動力條件越弱,由于河道的沖刷能力減弱,則其他微相比較發(fā)育。
3.1 本區(qū)不同油層組的沉積時期和沉積環(huán)境不同,但均為扇三角洲沉積體系。
3.2 沉積的水動力條件越強,相應的,河道就越發(fā)育,而水動力條件越弱,由于河道的沖刷能力減弱,則其他微相比較發(fā)育。