李 航，張譯丹，梁 亮，曲夢緋，李龍語，趙云剛，陳正輝，趙振興

（1.中國石油長慶油田分公司第八采油廠，陜西西安 710018；2.西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安 710065；3.陜西省油氣成藏地質(zhì)學(xué)重點實驗室，陜西西安 710065）

隨著開發(fā)歷程的推進，井網(wǎng)不斷完善，導(dǎo)致油水井注采對應(yīng)關(guān)系復(fù)雜，水驅(qū)開發(fā)效果逐漸變差，單砂體是改善水驅(qū)控制儲量的關(guān)鍵單元。由于復(fù)雜的沉積環(huán)境和水動力條件以及層內(nèi)非均質(zhì)性的差異，造成了單砂體內(nèi)部水驅(qū)不均，易于形成剩余油富集。目前L27 區(qū)已步入高含水率階段，因此，亟需開展油水井注采對應(yīng)關(guān)系研究是后期提出治理對策的基礎(chǔ)，而明確單砂體注采對應(yīng)關(guān)系對水驅(qū)開發(fā)的影響，可逐一分析各類砂體接觸關(guān)系對不同類型見效油井的影響。前人結(jié)合油井生產(chǎn)動態(tài)特征已對鄂爾多斯盆地的單砂體進行精細研究，發(fā)現(xiàn)該區(qū)單砂體側(cè)向接觸關(guān)系影響井組注采見效時間及剩余油分布；在同一構(gòu)造高程下，單砂體垂向接觸關(guān)系影響單井產(chǎn)能，但未形成單砂體接觸關(guān)系對水驅(qū)開發(fā)效果影響的規(guī)律性研究，因此，本文在明確不同單砂體接觸關(guān)系的情況下，結(jié)合水驅(qū)控制程度、水驅(qū)動用程度以及油井見效類型，綜合分析了各類單砂體接觸關(guān)系對水驅(qū)開發(fā)效果的影響及其規(guī)律，為超低滲油藏水驅(qū)規(guī)律研究提供了理論依據(jù)，深入單砂體構(gòu)型與接觸關(guān)系的認識和理解，對于確定油氣儲層的分布和連通性具有重要的指導(dǎo)意義[1-7]。

1 研究區(qū)基本概況

1.1 地質(zhì)概況

研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地天環(huán)坳陷東部和陜北斜坡西部交界處姬塬油田，呈向西傾斜的單斜構(gòu)造，平均坡度在1°左右，每千米坡降6～7 m，區(qū)內(nèi)多發(fā)育鼻狀構(gòu)造，斷層不發(fā)育。區(qū)內(nèi)石油勘探從20 世紀六七十年代至今，發(fā)現(xiàn)了多套含油層系，屬于多油層發(fā)育區(qū)。

1.2 沉積微相特征

研究區(qū)長4+5 和長611小層主要屬于三角洲前緣亞相沉積，物源來自西北和東北方向。其中水下分流河道為優(yōu)勢相。長611期是水下分流河道發(fā)育的鼎盛時期，工區(qū)內(nèi)發(fā)育3 支近南北向的河道；到長4+5 期北部沉積作用加強，發(fā)育多支北東向、北西向和北向的小型水下分流河道，在工區(qū)中部交匯。

1.3 砂體平面展布特征

研究區(qū)長4+5 砂體展布受沉積微相控制，長4+5整體走向呈北東-南西向，砂體呈條帶狀發(fā)育；長611砂體整體呈北東方向展布，呈連片狀分布，砂體連通性較好?？傮w來看，長4+5 與長611小層平均厚度為14.94 m，平均砂厚為5.54 m，其中長4+522-1、長611-1及長611-2砂地比分別為0.53、0.73 和0.67，綜上所述，研究區(qū)主力小層為長4+522和長611。

2 單砂體識別與劃分

2.1 垂向界面劃分

結(jié)合巖心分析資料及測井解釋資料，以泥質(zhì)夾層、物性夾層、底沖刷面作為單砂體垂向界面的識別標(biāo)志（表1），結(jié)合自然伽馬（GR）、自然電位（SP）、聲波時差（AC）和電阻率（RT）等測井曲線形態(tài)及參數(shù)變化，建立L27 區(qū)長4+5、長6 油藏單砂體的定量劃分標(biāo)準。

表1 姬塬油田長4+5、長6 油藏單砂體垂向界面識別標(biāo)志

利用單砂體垂向界面識別標(biāo)志，結(jié)合測井曲線旋回特征，將研究區(qū)長4+521、長4+522小層分別各細分2套單砂體，長611小層細分3 套單砂體，數(shù)據(jù)描述見表2。綜上所述，L27 區(qū)長4+5、長6 油藏單砂體精細描述刻畫程度能夠滿足同類油藏水驅(qū)開發(fā)需求。

表2 姬塬油田長4+5、長6 油藏單砂體垂向劃分結(jié)果統(tǒng)計

2.2 側(cè)向界面劃分

結(jié)合近年來對不同沉積類型的砂體側(cè)向接觸關(guān)系的研究與分析，不同沉積類型河道砂體的側(cè)向界面識別標(biāo)志見表3。在已有的科研成果上，結(jié)合L27 區(qū)的巖心分析、測井曲線及剖面特征，確定了側(cè)向界面的識別標(biāo)志分別為巖性差異、砂體厚度差異、高程差異、曲線形態(tài)差異。這4 種側(cè)向界面劃分在單砂體剖面上有較為明顯的特征。

表3 不同類型沉積砂體側(cè)向界面識別標(biāo)志

3 單砂體接觸關(guān)系

3.1 垂向接觸關(guān)系

由于湖平面在不同時期的升降變化，不同時期沉積的單砂體在垂向空間上會有不同的接觸關(guān)系。結(jié)合測井響應(yīng)特征和儲層物性特征，在單砂體劃分結(jié)果的基礎(chǔ)上，3 種砂體接觸關(guān)系具備如下特征：將單砂體垂向接觸關(guān)系分為分離式、疊加式和切疊式3 種類型，不同的接觸關(guān)系反映了儲層的非均質(zhì)性和儲層物性差異。

（1）分離式：單砂體在垂向上被泥質(zhì)夾層、鈣質(zhì)夾層等分隔，上、下兩期單砂體互不連通，自然電位和伽馬曲線呈現(xiàn)負異常，伽馬曲線呈齒狀鐘型，具有明顯的曲線旋回特征。

（2）疊加式：是指兩期單砂體在縱向上相互接觸，而晚期形成的單砂體對前一階段的單砂體并未產(chǎn)生剝蝕和沖刷的作用。這種砂體的接觸關(guān)系多發(fā)生于湖平面中、晚期的上升和下降階段。在測井資料上，自然電位曲線呈現(xiàn)負異常，伽馬曲線呈現(xiàn)出一種帶有旋回性的微齒盒型。在儲層物性方面，主要體現(xiàn)在儲層物性良好、內(nèi)部物性比較統(tǒng)一，中間有夾層發(fā)育。

（3）切疊式：指在垂向上晚期，單砂體的沉積環(huán)境具有良好的水動力條件，從而使早期的單砂體受到剝蝕、沖刷等作用。伽馬值較低，伽馬曲線呈箱型，自然電位曲線表現(xiàn)為負異常。儲層物性好，內(nèi)部物性單一，無明顯泥質(zhì)夾層發(fā)育。

通過對王盤山主力層長4+522和長611單砂體接觸關(guān)系對比，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)以分離式接觸關(guān)系為主，占比都超過45%；切疊式在研究區(qū)砂體疊置關(guān)系中占比最小，切疊式在長611小層主要分布在研究區(qū)北部，長4+522小層主要分布在研究區(qū)南部。

3.2 側(cè)向接觸關(guān)系

由于在某一時期不同單砂體沉積時受到的古生物氣候、水動力條件、分流河道擺動等因素影響，在同一沉積平面上會表現(xiàn)出不同的單砂體厚度、位置、形態(tài)等差異。根據(jù)井間“測井約束、相變控制”的原則，在單井劃分結(jié)果的基礎(chǔ)上，確定了研究區(qū)長4+5、長6 油藏井間單砂體接觸關(guān)系，主要包括孤立式、對接式、側(cè)切式；在平面上，不同的接觸關(guān)系反映了河道砂體的連通性。

（1）孤立式：指沉積單砂體的分流河道被水下分流間灣或者水下天然堤分開，因此，所沉積的兩個單砂體在平面上互不接觸，形成兩個獨立的滲流通道。自然伽馬和自然電位曲線在兩側(cè)分流河道呈孤立箱型或鐘型，在分流間灣處表現(xiàn)為平直的曲線狀態(tài)。

（2）對接式：指分流河道的兩支單砂體在平面上相互接觸，但單砂體間無明顯的疊置關(guān)系，且接觸較少，弱連通或不連通。砂體向中間方向厚度變化不明顯，但中間部分砂體測井曲線有一定的回返，顯示出兩砂體間的逐步疊加。

（3）側(cè)切式：指由于分流河道頻繁變化，后期形成的單砂體對前期形成的單砂體發(fā)生了剝蝕、沖刷等作用，在側(cè)向呈疊置接觸。測井曲線一般表現(xiàn)出中間有泥質(zhì)夾層的存在或者有物性夾層的存在，上下兩砂體連通性較好。

4 各類單砂體接觸關(guān)系對水驅(qū)開發(fā)的影響

4.1 垂向接觸關(guān)系對水驅(qū)開發(fā)的影響

垂向接觸關(guān)系主要影響水驅(qū)動用程度，L27 區(qū)長4+5、長6 油藏單砂體的垂向接觸關(guān)系解釋了油藏垂向上的非均質(zhì)程度及物性差異，直接影響著油藏的水驅(qū)開發(fā)效果。分離式砂體由于其砂體內(nèi)部發(fā)育泥質(zhì)夾層、鈣質(zhì)夾層，導(dǎo)致分離式砂體的儲層非均質(zhì)性強，注水井的吸水量差異較大，水驅(qū)動用程度低，導(dǎo)致水驅(qū)開發(fā)效果差。疊加式砂體其內(nèi)部包含泥質(zhì)夾層，物性差異相對較小，注水井的縱向相對吸水量仍存在差異，水驅(qū)動用程度相對較高。切疊式砂體的內(nèi)部不發(fā)育泥質(zhì)夾層，發(fā)育物性夾層，物性均一，在縱向上滲透率非均質(zhì)性較小，水驅(qū)開發(fā)過程中注水井的縱向吸水均勻，水驅(qū)動用程度高。

4.2 側(cè)向接觸關(guān)系對水驅(qū)開發(fā)的影響

單砂體的側(cè)向接觸關(guān)系反映了井間的連通程度，在油藏水驅(qū)開發(fā)過程中，油井的井間砂體連通性影響了油井注水開發(fā)的見效時間。陽56-53 井與注水井陽56-54 井于長611小層呈單河道側(cè)切關(guān)系，注水見效不明顯，產(chǎn)液量、產(chǎn)油量穩(wěn)定，無上升趨勢，水驅(qū)指數(shù)曲線呈階梯式快速上升，表明所需注水量大；陽56-55 井與注水井間砂體完全連通，注水調(diào)整后受效，產(chǎn)液量、產(chǎn)油量明顯上升，水驅(qū)指數(shù)曲線也無明顯上升趨勢（圖1）。

圖1 典型井水驅(qū)特征曲線

5 結(jié)論

（1）研究區(qū)垂向接觸關(guān)系以分離式為主，疊加式次之，切疊式分布最少，其中切疊式在主力層長611主要分布在研究區(qū)北部，長4+522主要分布在研究區(qū)南部。

（2）利用單砂體側(cè)向界面識別結(jié)果，將研究區(qū)單砂體側(cè)向接觸關(guān)系劃分為孤立式、對接式、側(cè)切式3 種，其中側(cè)切式在井間連通性最好，對接式次之，孤立式在井間連通性最差。

（3）砂體的垂向接觸關(guān)系影響水驅(qū)動用程度，研究區(qū)切疊式砂體縱向吸水較均勻，水驅(qū)動用程度高；其次為疊加式砂體，吸水量差異程度小；分離式砂體吸水量差異較大，水驅(qū)動用程度最低。

（4）砂體的側(cè)向接觸關(guān)系影響注水見效時間，井間砂體連通程度越高，注水見效時間越長，因此，研究區(qū)與對應(yīng)水井注水層段呈側(cè)切式接觸關(guān)系的油井注水效果會更明顯，注水見效時間更長。