側(cè)積夾層研究及在渤海河流相邊水油藏中的應(yīng)用——以曹妃甸11－1油田為例

汪 巍，權(quán) 勃

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津塘沽300452）

側(cè)積夾層屬于曲流河點(diǎn)壩砂體內(nèi)部的隔夾層，在河流相砂體內(nèi)普遍發(fā)育，對中高含水期油藏剩余油的控制有著明顯的作用。目前，側(cè)積層研究在國內(nèi)外文獻(xiàn)較多［1－4］，但是在渤海海域該項(xiàng)研究相對較少。本文以曹妃甸11－1油田典型的河流相Lm943砂體為例，闡述側(cè)積夾層研究的方法和技術(shù)手段，并應(yīng)用到該河流相邊水油藏的實(shí)際開發(fā)生產(chǎn)中，提高了油田開發(fā)效果。

1 油田概況

曹妃甸11－1油田位于渤海西部海域，構(gòu)造上位于渤海灣盆地埕寧隆起區(qū)沙壘田凸起東塊東部，屬于中外多方合作開發(fā)的大型億噸級油田，是渤海海域首次全部采用大規(guī)模水平井開發(fā)且以單個油藏作為開發(fā)層系的油田。油田自上而下發(fā)育多套砂體，Lm943砂體為該油田明下段的主力產(chǎn)層，為形態(tài)完整的低幅背斜構(gòu)造，走向?yàn)楸睎|向。前人研究表明，該砂體主力儲層為曲流河相沉積，其水流方向?yàn)榻媳毕颍绑w平均厚度約6．7 m。目前，該砂體經(jīng)歷了近十年的高速開采，儲層單元內(nèi)部油水分布關(guān)系變得十分復(fù)雜，剩余油挖潛難度日益增加。

2 側(cè)積夾層分布研究

由于本砂體沒有取心資料，本次研究將以沉積模式為指導(dǎo)，結(jié)合現(xiàn)代曲流河沉積理論，并參考類似成因油田沉積特征，在綜合井、震資料上，刻畫該砂體的沉積展布規(guī)律，最后結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)動態(tài)資料對該砂體側(cè)積層細(xì)節(jié)進(jìn)行刻畫和描述。

2．1 側(cè)積夾層成因及模式

關(guān)于點(diǎn)壩內(nèi)部側(cè)積夾層成因類型和模式，國內(nèi)外眾多學(xué)者在露頭研究基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代沉積理論及各種水槽試驗(yàn)，建立了多種側(cè)積層分布模式。按照側(cè)積層的壩面形態(tài)可以將側(cè)積層的模式歸納為：水平斜列式、階梯斜列式及波浪式。結(jié)合區(qū)域沉積研究表明，該區(qū)在明下段末期，水體開始擴(kuò)張，水位變化不大，古地表地形平緩，氣候?yàn)闈駶櫺停虼耍谡麄€區(qū)域范圍內(nèi)均發(fā)育有范圍較廣的點(diǎn)壩砂體。前人研究表明，在這種條件下形成的側(cè)積層多為水平斜列式（圖1），即相當(dāng)于Miall的3級界面限定的構(gòu)型單元［1］。這些點(diǎn)壩砂體內(nèi)部的側(cè)積夾層常具有以下特征：其頂部側(cè)積角角度較緩，中部側(cè)積夾層角度較陡，在靠近廢棄河道的部位角度相對較大，在點(diǎn)壩的凸岸角度相對較小。

2．2 點(diǎn)壩識別

根據(jù)錄井巖性特征、測井資料、地震相分析成果，結(jié)合區(qū)域古沉積背景等資料，Lm943砂體為一套典型的曲流河河道，部分區(qū)域?yàn)榀B置砂體。而從層拉平波阻抗屬性切片上，則能辨別出明顯的曲流河點(diǎn)壩的輪廓（圖2），通過井震結(jié)合能清晰地識別出河道中心相和邊緣相帶。從地震剖面上觀察，垂直河道走向的地震剖面上往往表現(xiàn)為短而強(qiáng)的反射，形態(tài)呈底凸或頂平底凸透鏡狀；沿河道方向，表現(xiàn)為強(qiáng)而連續(xù)的反射，延伸距離遠(yuǎn)。從測井曲線上觀察，河道砂體及點(diǎn)壩常為典型的“鐘型”。統(tǒng)計(jì)單井點(diǎn)壩砂體的厚度，并根據(jù)Leeder提出的計(jì)算河流滿岸寬度的經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算河道寬度為135～200 m，點(diǎn)壩長度為600～1 000 m。分析表明，Lm943砂體至少有四條河道在頻繁擺動，形成了范圍較廣的點(diǎn)壩砂體（圖3）。

圖2 Lm943砂體沿層波阻抗地震屬性

圖3 Lm943砂體沉積微相圖

2．3 側(cè)積體內(nèi)部刻畫

綜合側(cè)積體成因分析，認(rèn)為Lm943砂體點(diǎn)壩砂體內(nèi)部側(cè)積層主要呈水平斜列式分布，但由于沒有該砂體取心資料，只能借鑒成因模式，結(jié)合豐富的鉆井資料特別是水平井測井資料和動態(tài)資料，刻畫其內(nèi)部的側(cè)積夾層。

2．3．1 井資料識別側(cè)積夾層及規(guī)模計(jì)算

該砂體過路井及水平井較多，利用豐富的鉆井信息可以有效地刻畫側(cè)積夾層。由于側(cè)積夾層厚度較薄，因此在過路井的常規(guī)測井系列上響應(yīng)相對不明顯，僅在GR曲線上有細(xì)微的響應(yīng)特征；而水平井的常規(guī)測井系列響應(yīng)較明顯，表現(xiàn)為：GR出現(xiàn)一系列尖峰，其平面間距常在50 m之內(nèi)，可以清晰地識別出側(cè)積夾層（圖4）。同井的成像測井資料揭示側(cè)積層的傾角為4～13度，結(jié)合砂體的厚度，計(jì)算可得到側(cè)積層的延伸的長度為25～55 m。水平斜列式的側(cè)積夾層主要發(fā)育在點(diǎn)壩的上部“緩區(qū)”，而延伸到下部“陡區(qū)”時傾角變大。因此，側(cè)積夾層延伸的范圍應(yīng)該小于理論上的計(jì)算值。這從眾多的過路井得到驗(yàn)證，過路井井距超過了80 m，沒有發(fā)現(xiàn)任何“對子井”存在同一套側(cè)積夾層。值得注意的是，并非所有的水平井都有側(cè)積體，主要有兩個原因：①水平井平行于側(cè)積體；②河道水流沖擊，河道橫向切割明顯造成側(cè)積體不太發(fā)育。

2．3．2 動態(tài)資料輔助識別側(cè)積夾層

對于井間的側(cè)積夾層，地震資料對側(cè)積體內(nèi)部無法刻畫，而動態(tài)法輔助識別是較為有效的手段。經(jīng)過近10年的開發(fā)，原開發(fā)井網(wǎng)間的后續(xù)過路井、側(cè)鉆井常揭示局部范圍有油水界面抬升的現(xiàn)象。綜合分析認(rèn)為，側(cè)積夾層的屏障作用是造成油水運(yùn)動差異、進(jìn)而導(dǎo)致油水界面變化的一個主要原因。以水平井A47H為例，其周邊有很多不同時期處于同一點(diǎn)壩的的鉆井，通過精細(xì)的對比發(fā)現(xiàn)，該井周圍100 m之內(nèi)的后期過路井均有不同程度的水淹，而距其100 m以外的過路井仍舊多為原始狀態(tài)的油水界面，表明了該區(qū)域側(cè)積夾層對油水的運(yùn)動規(guī)律起到了一定遮擋控制作用，同時據(jù)此也能大致刻畫水平井周邊的側(cè)積夾層（圖5）。同時動態(tài)資料僅是輔助識別側(cè)積夾層的手段，很難用其將側(cè)積夾層全部精確刻畫出來，地下真實(shí)情況遠(yuǎn)比目前認(rèn)識的復(fù)雜。因此，在實(shí)際工作中必須參考野外露頭、現(xiàn)代曲流河沉積模式及類似油田資料等進(jìn)行綜合研究。

3 側(cè)夾積層對剩余油的控制作用

點(diǎn)壩砂體表現(xiàn)為明顯的正韻律特征，底部滲透率較高且相互連通，頂部物性相對較差。而側(cè)積夾層主要發(fā)育于點(diǎn)壩砂體的中上部，不能有效地阻止來自于邊底水的水錐現(xiàn)象，因此，點(diǎn)壩砂體上的開發(fā)井常表現(xiàn)為含水上升快，綜合含水高，大泵提液后仍有可觀采油量。點(diǎn)壩砂體上的這種油水運(yùn)動規(guī)律，再加上其泥質(zhì)側(cè)積夾層的遮擋作用，常會導(dǎo)致在點(diǎn)壩側(cè)積體的側(cè)積夾層的另一側(cè)或其中上部形成剩余油富集。綜合應(yīng)用多手段，結(jié)合動態(tài)法，將可識別的側(cè)積夾層標(biāo)注在沉積分布圖上，可以看出砂體內(nèi)的側(cè)積夾層較為發(fā)育，也表明了該砂體的非均質(zhì)強(qiáng)。目前該砂體的采出程度較低，后期調(diào)整仍有較大剩余油挖潛潛力。

圖5 Lm943砂體側(cè)積夾層刻畫

4 開發(fā)應(yīng)用

通過上述綜合研究表明，在目前的開發(fā)井網(wǎng)為200～300 m條件下，井間仍有剩余油富集，因此，后期調(diào)整重點(diǎn)應(yīng)為井間加密上。A69H1井是2013年鉆的一口加密水平生產(chǎn)井，與周邊井距150～250 m，周邊的4口生產(chǎn)井累產(chǎn)較高，但是該井通過1年多的生產(chǎn)，累產(chǎn)已超過2．6×104m3，表明由于側(cè)積夾層的存在使得井間油層頂部確實(shí)存在有剩余油富集。但是在該砂體東部，生產(chǎn)井的測井資料均未發(fā)現(xiàn)側(cè)積夾層，表明在該區(qū)域內(nèi)側(cè)積夾層可能不太發(fā)育。鑒于東部的生產(chǎn)井目前累產(chǎn)均較高，且含水超過90%，井間加密井存在一定的強(qiáng)水淹風(fēng)險，需要加強(qiáng)該區(qū)域的過路井評價，并根據(jù)研究結(jié)果進(jìn)行部署。結(jié)合現(xiàn)有的側(cè)積夾層認(rèn)識，為了盡可能達(dá)到“挖潛”的目的，后期調(diào)整水平井應(yīng)盡量穿過側(cè)積夾層。對于先期生產(chǎn)井已經(jīng)平行側(cè)積體的區(qū)域，可以根據(jù)側(cè)積夾層發(fā)育的特點(diǎn)進(jìn)行局部調(diào)整。

5 結(jié)論與建議

（1）側(cè)積夾層是曲流河點(diǎn)壩內(nèi)部重要的隔夾層，Lm943砂體側(cè)積夾層多為水平斜列式，主要發(fā)育于點(diǎn)壩砂體的中上部。

（2）根據(jù)“模式指導(dǎo)、井震結(jié)合、動態(tài)輔助”的原則對Lm943砂體側(cè)積夾層進(jìn)行了識別和規(guī)模計(jì)算，水平井和動態(tài)生產(chǎn)資料對側(cè)積夾層的刻畫起到了關(guān)鍵作用。

（3）曲流河道單砂體內(nèi)部薄夾層結(jié)構(gòu)對單砂體內(nèi)部非均質(zhì)性、剩余油分布起到重要控制作用。本次側(cè)積夾層的研究成果對后期水平井井間加密調(diào)整具有一定的指導(dǎo)作用。

［1］Miall A D．The geology of fluvial deposits：sedimentary facies．basin analysis and petroleum geology［M］．Berlin．Heidelberg，New York：Springer－Veflag，1996：57－98．

［2］薛培華．河流點(diǎn)壩相儲層模式概論［M］．北京：石油工業(yè)出版社，1991：51－63．

［3］焦養(yǎng)泉，李禎．河道儲層砂體中隔擋層的成因與分布規(guī)律［J］．石油勘探與開發(fā)，1995，22（4）：78－91．

［4］尹燕義，王國娟，祁小明．曲流河點(diǎn)壩儲集層側(cè)積體類型研究［J］．石油勘探與開發(fā)，1998，25（2）：37－40．