趙凹油田泌304區(qū)下層系沉積微相精細(xì)研究

胡書奎，楊 璐，姚國平，武雅黎，紀(jì)善良，吳紅松

(1.中國石化河南油田分公司石油勘探開發(fā)研究院，河南鄭州 450046；2.中國石化河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院；3.中國石化河南油田分公司采油二廠;4.中國石化河南油田分公司采油一廠)

趙凹油田泌304區(qū)下層系沉積微相精細(xì)研究

胡書奎1，楊 璐1，姚國平1，武雅黎2，紀(jì)善良3，吳紅松4

(1.中國石化河南油田分公司石油勘探開發(fā)研究院，河南鄭州 450046；2.中國石化河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院；3.中國石化河南油田分公司采油二廠;4.中國石化河南油田分公司采油一廠)

趙凹油田泌304區(qū)儲層屬于近源快速混雜堆積的水下扇沉積，扇體厚度大，橫向巖性變化快，導(dǎo)致傳統(tǒng)測井電性特征很不明顯。砂礫巖體一般是多期發(fā)育、多次沉積形成的，其內(nèi)部地質(zhì)結(jié)構(gòu)和油水關(guān)系十分復(fù)雜，油層分布研究難度大。運(yùn)用傳統(tǒng)沉積相研究方法，進(jìn)行了單砂體刻畫和精細(xì)沉積微相研究，結(jié)合動態(tài)生產(chǎn)資料及孔滲圖對編繪的單砂層微相圖做出修正，對同時期沉積的不同砂體在平面上的分布、連通關(guān)系及非均質(zhì)性進(jìn)行了精細(xì)刻畫，并編繪了含油層平面圖。成果現(xiàn)場應(yīng)用后，解決了本區(qū)長期以來存在的注水方向不清、油井受效不明顯、部分井含水高、采出程度低等生產(chǎn)問題。

趙凹油田；泌304區(qū)；砂礫巖體；沉積微相；油層分布

1 地質(zhì)概況

泌陽凹陷是我國東部的一個新生代富含油氣的小型斷陷，根據(jù)區(qū)域構(gòu)造和沉積的差異，將該凹陷劃分為三個構(gòu)造單元，即北部斜坡帶、中部深凹帶和南部陡坡帶(圖1)。南部陡坡帶砂礫巖體十分發(fā)育，已發(fā)現(xiàn)有井樓、雙河、趙凹和下二門等4個油田[1]，2006年在該帶部署的泌304井試獲日產(chǎn)15.25 m3的工業(yè)油流，從而發(fā)現(xiàn)了泌304區(qū)這一新的含油構(gòu)造，進(jìn)一步擴(kuò)大了該帶的儲量規(guī)模[2]。

圖1 趙凹油田泌304區(qū)構(gòu)造位置

趙凹油田泌304區(qū)構(gòu)造位置位于南襄盆地泌陽凹陷南部陡坡帶中段，緊鄰凹陷南部邊界大斷裂，處在由南東向北西傾沒的小型栗園斷鼻上(圖1)，構(gòu)造面積約4.0 km2[3]；泌304區(qū)目前只鉆至核三上段，含油層位主要分布在核一段、核二段，疊合含油面積1.44 km2，于2008年投入初步開發(fā)。

泌304區(qū)發(fā)育近岸近物源水下沖積扇砂礫巖體，巖性主要為砂質(zhì)充填礫巖、砂泥質(zhì)充填礫巖和泥質(zhì)充填礫巖，分選好的粗礫巖、細(xì)礫巖、砂巖儲層較少，儲層非均質(zhì)性較強(qiáng)，巖性變化快，物性差異大，電性特征不明顯，特別是反映巖性的自然伽馬和自然電位曲線特征極不明顯。沉積相亞相類型有扇根、扇中及扇端亞相，微相類型主要發(fā)育有辮狀河道、河道間、河口壩、泥石流及扇前漫流等[4-5]。主要含油層段為核一段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ油組和核二段Ⅰ、Ⅱ油組，油藏類型為構(gòu)造-巖性油藏，埋深642～1 800 m。

泌304區(qū)下層系是指H2Ⅰ10-H2Ⅲ8，疊合含油面積0.73km2，地質(zhì)儲量200.30×104t，埋深1 200～1 500 m，孔隙度10.6%-19.8%，平均16.87%，滲透率(21～183)×10-3μm2，平均37.61×10-3μm2，屬中孔低滲儲層。地面原油密度0.870～0.888g/cm3，70℃下脫氣原油黏度10.76～28.63 mPa·s。

泌304區(qū)下層系自2008年投入開發(fā)以來，在生產(chǎn)中存在油井受效不明顯、產(chǎn)量遞減快、部分井含水高、見水方向不清等問題，開發(fā)形勢十分嚴(yán)峻。分析認(rèn)為這與下層系儲層的復(fù)雜性有極大關(guān)系。目前的地質(zhì)認(rèn)識也表明，下層系平面上出現(xiàn)油層、水層、干層關(guān)系紊亂，可能是由于不同物源砂礫巖體之間存在儲層非均質(zhì)性差異、同層不同相等影響儲層的含油性。同時目前泌304區(qū)下層系不同物源儲層展布規(guī)律、不同物源砂礫巖體疊置關(guān)系不清楚，儲層沉積微相平面不明晰，平面上物性分布規(guī)律不清。為此運(yùn)用傳統(tǒng)沉積微相研究方法，在對該區(qū)地層精細(xì)劃分與對比的基礎(chǔ)上，結(jié)合測井響應(yīng)特征，對下層系開展儲層展布研究，找出有利相帶。

2 沉積微相研究

根據(jù)前人研究成果，泌304區(qū)是一個獨(dú)立的扇體，發(fā)育兩個物源，均來自南部，位于正南處的物源為主物源，西南處為次級物源[1-5]。在確定物源的基礎(chǔ)上，通過巖心觀察和巖電研究，識別巖石相和測井相，在儲層精細(xì)劃分與對比的基礎(chǔ)上，通過砂體等厚圖、砂地比率圖的展布趨勢及各小層測井相的綜合分析，將砂層等厚度圖、砂地比率圖、測井相圖三圖疊合，結(jié)合單砂層沉積微相特征研究結(jié)果，用砂層等厚度及砂地比率圖確定水下扇分布范圍及辮狀河道的位置，測井相圖進(jìn)一步劃分其它沉積微相的位置，最后結(jié)合生產(chǎn)動態(tài)資料修正沉積微相圖，進(jìn)而根據(jù)沉積微相圖編繪各小層含油面積圖，以解決該區(qū)平面上的油水矛盾。通過上述方法對泌304區(qū)下層系主要目的層展開了沉積微相研究，最終解決各小層油水矛盾，完善泌304區(qū)下層系主要目的層小層平面圖。

2.1 巖心觀察識別巖石相

根據(jù)泌304區(qū)15口取心井近411.04 m巖心的沉積學(xué)觀察，泌304區(qū)巖石相可以劃分出18種[6]，根據(jù)粒級可以劃分出六大類，即：礫巖相(含7種巖石相)，粗砂巖相(含2種巖石相)、中砂巖相(含2種巖石相)，細(xì)砂巖相(含2種巖石相)，粉砂巖相(含2種巖石相)，泥巖相(含3種巖石相)。巖石相類型豐富，說明該區(qū)存在多種沉積微相類型。另外該區(qū)層理類型變化多樣，存在板狀交錯層理、槽狀交錯層理、波狀交錯層理、平行層理及水平層理，顯示了該區(qū)原始沉積環(huán)境水動力變化大的特點(diǎn)。

2.2 建立巖-電對應(yīng)關(guān)系，確定測井相類型

測井相是沉積體特征測井的綜合響應(yīng)表征，反映了沉積物的粒度、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、粒序、成層性以及層內(nèi)流體性質(zhì)等信息。不同的沉積相類型具有不同的測井響應(yīng)組合形式。本次研究中主要依據(jù)自然電位與自然伽馬曲線，結(jié)合深淺側(cè)向電阻率曲線特征，建立目的層段不同沉積亞相和微相的測井相與地質(zhì)相對應(yīng)關(guān)系。泌304區(qū)測井相的類型主要劃分為箱型、鐘形、漏斗形、指形、平直形、頂?shù)诐u變光滑型6大類形態(tài)。

2.3 儲層精細(xì)劃分與對比

儲層精細(xì)劃分與對比是開展儲層地質(zhì)研究的基礎(chǔ)，只有合理地劃分儲層，才能正確揭示儲層的層間非均質(zhì)性、儲層的平面展布規(guī)律、不同砂礫巖體疊置關(guān)系以及儲層沉積微相分布等沉積特征。在儲層對比工作中，采用多條測井曲線綜合分析的方法可以保證對比的可靠性。泌304區(qū)屬于近源快速混雜堆積的砂礫巖儲層，儲層成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度都較低，導(dǎo)致巖性曲線無法反映幅度差，測井響應(yīng)特征不明顯，為儲層精細(xì)對比帶來一定難度。結(jié)合本區(qū)現(xiàn)狀，本次主要選用電阻率曲線、聲波時差曲線，同時結(jié)合其他各類曲線，對地層劃分與對比。

運(yùn)用在標(biāo)志層控制下的“旋回對比、厚度控制、逐井追蹤、剖面閉合”的對比方法[6]，對比結(jié)果再隨時和構(gòu)造及動態(tài)資料結(jié)合、驗證，做到全區(qū)閉合。全區(qū)共確定了5個較為穩(wěn)定的砂泥巖組合標(biāo)志層，并建立對比骨架剖面，最終完成泌304區(qū)下層系地層對比工作。

2.4 砂體等厚圖確定水下扇分布范圍及大致確定辮狀河道的位置

通過統(tǒng)計泌304區(qū)下層系各井H2Ⅱ11小層砂層厚度，運(yùn)用三角點(diǎn)插值手繪等值線方法，結(jié)合該區(qū)儲層沉積背景、沉積模式及物源方向，編繪該小層砂體等厚圖，確定水下扇分布范圍并大致確定辮狀河道位置。泌304區(qū)發(fā)育兩個物源，均來自南部，位于正南處的物源為主物源，西南處為次級物源。從砂體等厚圖分析認(rèn)為，其在平面上大致有兩條辮狀河道分布(圖2)。

2.5 砂層與地層厚度比值等值線圖進(jìn)一步確定辮狀河道和河道間的位置

根據(jù)編繪的砂地比率圖(圖3)，同時結(jié)合砂體等厚圖分析各井在H2Ⅱ11小層的砂層厚度、砂地比情況，例如安4005井砂層厚度大、砂地比率值高，說明該處可能為河道相；安4016井砂層厚度大、但砂地比率值低，說明泥質(zhì)含量高，該處可能為河道間相；安4001井砂層厚度小、但砂地比率值高，說明該處可能為河道側(cè)緣，以此類比進(jìn)一步確定該區(qū)儲層河道分布范圍。

2.6 測井相圖進(jìn)一步劃分其它沉積微相分布

針對H2Ⅱ11小層各井測井響應(yīng)特征在平面上的分布(例如安4005井測井曲線呈箱型，為典型河道相測井響應(yīng)特征；安4001井測井曲線呈漏斗形，反粒序組合，為典型河口壩相測井響應(yīng)特征；安4016井測井曲線頂?shù)浊€的形態(tài)幅度大，呈漏斗狀)，結(jié)合對該區(qū)進(jìn)行巖心觀察識別出的6種測井相類型，進(jìn)一步確定各井所在區(qū)域的的沉積微相類型，并初步勾畫出儲層平面上沉積微相展布圖(圖4)。

圖2 泌304區(qū)下層系H2Ⅱ11砂體厚度等值線

圖3 泌304區(qū)下層系H2Ⅱ11砂地比率等值線

2.7 綜合編繪沉積微相圖

沉積微相圖編制是在儲層對比基礎(chǔ)上“多圖疊合的結(jié)果”。具體方法是將砂層等厚度圖、砂地比率圖、測井相圖進(jìn)行三圖疊合，結(jié)合單砂層沉積微相特征研究結(jié)果，用砂體等厚圖確定水下扇分布范圍及大致確定辮狀河道位置，砂地比率圖進(jìn)一步確定辮狀河道的位置，測井相圖進(jìn)一步劃分其它沉積微相的位置，綜合編繪儲層平面沉積微相圖。

2.8 結(jié)合生產(chǎn)動態(tài)修正沉積微相圖

根據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)動態(tài)資料，泌321和安4003兩個注采井組能夠?qū)2Ⅱ11小層平面相圖編繪合理性和平面砂體連通性提供佐證。泌321注水井，對應(yīng)安4015井和安平2井均能見到較好的注水效果，說明這個注采井組是在同一相帶內(nèi)并且是一個連通體；安4003井注水，泌304井和安4016井均沒有見到明顯的注水效果。分析認(rèn)為，砂體的連通性是一個很重要的因素。從沉積微相來看，泌321井組處于河道和河道側(cè)緣，連通性好；而安4003井組分別處于河道、扇中前緣、河道間，連通性差。結(jié)合各井生產(chǎn)動態(tài)資料，進(jìn)而完善儲層沉積微相圖(圖5)。同時，結(jié)合H2Ⅱ11小層各井孔隙度、滲透率在平面上的分布情況，進(jìn)一步修改完善儲層平面沉積微相圖(以結(jié)合滲透率分布情況為例，見圖5)，在綜合考慮的基礎(chǔ)上，編繪出該小層儲層沉積微相圖，最后結(jié)合H2Ⅱ11小層各井的含油情況，對其含油小層平面圖進(jìn)行完善(圖6)，進(jìn)而解決油層存在的油水矛盾問題。

圖4 泌304區(qū)H2Ⅱ11三圖疊合勾繪沉積微相平面展布

圖5 泌304區(qū)H2Ⅱ11小層沉積微相圖(結(jié)合K值)

3 結(jié)論及認(rèn)識

趙凹油田泌304區(qū)儲層為近源近岸水下沖積扇沉積，儲層非均質(zhì)性較強(qiáng)，不同物源儲層展布規(guī)律、不同物源砂礫巖體疊置關(guān)系不清楚。針對這種情況，在地層精細(xì)劃分與對比的基礎(chǔ)上，通過巖心觀察、單井沉積相的分析、平面砂體厚度、砂地比、儲層

圖6 泌304區(qū)H2Ⅱ11小層平面圖(結(jié)合沉積微相編繪)

物性的展布趨勢及各小層測井相的綜合分析，將砂層等厚圖、砂地比率圖及測井相圖三圖疊合，結(jié)合單砂層沉積微相特征研究結(jié)果，同時結(jié)合生產(chǎn)動態(tài)，確定儲層沉積微相展布規(guī)律，搞清了泌304區(qū)下層系主要含油層沉積微相分布特征，解決了各小層平面油水矛盾，理順了長期以來困擾開發(fā)人員的注采不對應(yīng)的問題，完善了各含油小層平面圖，為下步泌304區(qū)下層系再次的井網(wǎng)綜合調(diào)整開發(fā)打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。

[1] 肖東生，周俊杰.泌陽凹陷南部陡坡帶砂礫巖體形成機(jī)制及分布規(guī)律[J].新疆石油天然氣，2009，5(3)：1-4.

[2] 胡書奎，姜建偉.泌陽凹陷南部陡坡帶泌304區(qū)主要油層組儲層特征[J].石油天然氣學(xué)報，2010，32(2)：195-199

[3] 萬力，劉建斌，李顯路，等.趙凹油田泌304區(qū)塊低阻油層成因分析及識別研究[J].石油地質(zhì)與工程，2009，23(3)：39-41.

[4] 趙澄林，朱莜敏.沉積巖石學(xué)(第三版)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2001：37-42，102-103.

[5] 朱軍，張本書，趙天富，等.近岸水下沖積扇儲層特征研究[J].石油天然氣學(xué)報(江漢石油學(xué)報)，2008，30(5)：48-51.

[6] 高永進(jìn).砂礫巖體沉積旋回劃分與對比方法[J].油氣地質(zhì)與采收率，2010，17(6)：6-7.

編輯：吳官生

1673-8217(2015)03-0061-04

2014-12-18

胡書奎，工程師，1980年生，2004年大學(xué)畢業(yè)，現(xiàn)主要從事油氣田開發(fā)地質(zhì)方面的研究工作。

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