利津油田利95-利98井區(qū)沙四段砂礫巖儲層有效性研究及預測

王躍剛

(中石化勝利油田分公司濱南采油廠，山東 濱州 455002)

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利津油田利95-利98井區(qū)沙四段砂礫巖儲層有效性研究及預測

王躍剛

(中石化勝利油田分公司濱南采油廠，山東 濱州 455002)

利95-利98井區(qū)沙河街組四段砂礫巖儲層主要為多期疊合的近岸水下扇-濁積扇沉積復合體，巖性復雜多樣，分選差，物性變化大，整體表現(xiàn)為低孔、低滲儲層，勘探開發(fā)難度大。對砂礫巖儲層有效性及有效儲層預測的研究，首先要利用經(jīng)驗統(tǒng)計法和正逆累積法綜合確定有效儲層的物性下限，其中滲透率下限為0.878mD，不分巖性時孔隙度下限為8.0%(礫巖+礫狀砂巖組合孔隙度下限為6.0%，砂巖+含礫砂巖組合孔隙度下限為10%)；然后通過儲層電性分析，落實油層、油水同層、干層的電性界限。考慮到實際操作的可行性，通過地震正演模擬分析，優(yōu)選出均方根振幅進行孔隙度預測，最終在各期次砂礫巖體的孔隙度預測平面圖基礎上，勾繪出有效儲層分布范圍。

砂礫巖；有效儲層；儲層預測；利津油田；沙河街組四段

砂礫巖體是指斷陷盆地陡坡帶由水上或水下快速堆積的沖積扇、濁積扇、扇三角洲、近岸水下扇等不同沉積類型砂巖和礫巖構成的似塊狀地質(zhì)巖體，既可以是單個扇體，也可以是相互交織疊置的扇群。21世紀初，砂礫巖油氣藏勘探在渤海灣盆地等東部斷陷盆地中取得了重大突破，如渤海灣盆地中砂礫巖扇體油氣藏探明儲量達6×107t以上[1，2]。近年來，國內(nèi)外在砂礫巖的油氣成藏、儲層成因、儲層預測等方面的研究成果大量涌現(xiàn)，但對其沉積期次劃分、內(nèi)部結(jié)構識別、有效儲層發(fā)育規(guī)律的研究仍較為有限[3]，需要進一步深入探討。筆者主要針對利津油田利95-利98井區(qū)沙河街組四段(Es4)砂礫巖儲層有效性開展研究，并提供預測方法。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

濟陽坳陷位于渤海灣盆地東南部，由東營、惠民、沾化和車鎮(zhèn)4個主要凹陷和若干分割凹陷的凸起組成。東營凹陷是渤海灣裂谷系內(nèi)大型寬緩的中、新生代張扭型半地塹伸展盆地，呈NEE走向，面積5700km2，西以青城凸起、林樊家構造為界與惠民凹陷毗鄰，北以濱縣凸起、陳家莊凸起為界與沾化凹陷為鄰，南與魯西隆起、廣饒凸起呈超覆關系，東與青東凹陷聯(lián)通[3～5]。研究區(qū)為利95-利98井區(qū)，位于利津油田南部(圖1)，面積約60km2，主力含油層系為Es4砂礫巖體。

2 儲層沉積特征

2.1 巖性特征

圖1 研究區(qū)區(qū)域位置概況圖

根據(jù)研究區(qū)747塊巖心資料的分析表明，Es4巖性為細礫巖、含礫砂巖、細砂巖、礫巖、粗砂巖、泥質(zhì)砂巖、灰質(zhì)砂巖、白云質(zhì)砂巖等。碎屑組分以石英、長石為主，其中石英體積分數(shù)為20%～37%(平均29.1%)，長石體積分數(shù)為18%～35%(平均25.9%)，巖屑體積分數(shù)為12%～22%(平均17%)，顆粒分選中-差。

2.2 沉積特征

研究區(qū)在Es4～沙河街組三段下亞段沉積時期，存在來自陳家莊凸起、濱縣凸起的雙重物源，碎屑物質(zhì)供給充足。在該時期，受古地形影響，鄭南斜坡帶上發(fā)育了3個較大的供給水道，并相應地形成了多期疊合的近岸水下扇-濁積扇沉積復合體(圖2)，扇體向南延伸到利89-利98井區(qū)一線，從而在區(qū)內(nèi)沉積了一套較為發(fā)育的砂礫巖扇體[6]。

從縱向上分析，利95-利98井區(qū)砂礫巖體為進積-退積相互疊置形成。砂礫巖體的沉積受斷階狀構造影響，可容納空間時大時小。當沉積充填速度大于可容納空間增加速度時，則表現(xiàn)為進積；當沉積充填速度小于可容納空間增加速度時，則表現(xiàn)為退積[7]。當發(fā)生進積時，沉積相帶相對寬緩，相變較慢，儲層物性整體較好，且容易發(fā)生滑塌；當發(fā)生退積時，沉積相帶變窄，物性變差。

圖2 利95-利98井區(qū)Es4的3砂組沉積相圖

2.3 物性特征

該區(qū)砂礫巖儲層普遍埋藏深，多位于2000～3200m。通過巖心分析化驗表明，區(qū)內(nèi)Es4儲層物性差別較大，孔隙度為0.1%～25%，集中分布于6%～12%，滲透率為0.1～2837mD之間，集中分布于0.5～40mD，整體表現(xiàn)為低孔、低滲儲層。

巖性對儲層物性影響較大，含礫砂巖物性最好，孔隙度和滲透率均較高；粉砂巖、細砂巖孔隙度較大，但滲透率差；細礫巖、礫狀砂巖孔隙度較小，但滲透率較好；礫巖分選最差，孔隙度小，滲透率也較小，僅優(yōu)于粉砂巖和細砂巖。通過對不同巖性的孔滲關系進行分析，該區(qū)粉砂巖、細砂巖、粗砂巖的孔隙度與滲透率之間的相關性較好，呈明顯的正相關關系。但礫巖、細礫巖、含礫砂巖的孔隙度與滲透率相關性較差。因此，在儲層物性分析的過程中要充分考慮儲層巖性的影響，分巖性建立物性評價模型。

3 儲層有效性下限研究

儲層有效性的物性下限是指孔隙度、滲透率的截止值，該研究主要利用經(jīng)驗統(tǒng)計法和正、逆累積法綜合確定有效儲層的物性下限。

圖3 利95-利98井區(qū)儲層滲透率與孔隙度交會圖

3.1 經(jīng)驗統(tǒng)計法

該方法主要根據(jù)物性下限值以下?lián)p失的油層比例來確定。對于中低滲透油田，將全油田的油層損失比例低于5%作為物性下限。根據(jù)區(qū)內(nèi)巖心分析數(shù)據(jù)可知滲透率下限為0.878mD，再結(jié)合孔隙度與滲透率關系圖(圖3)，可以獲得相應的孔隙度下限約為8%，但兩者相關性較差，僅為0.37。利95-利98井區(qū)Es4巖性復雜，不同的巖性其物性下限也不同，故分為礫巖+礫狀砂巖組合和砂巖+含礫砂巖組合進行分析。礫巖+礫狀砂巖組合孔滲相關系數(shù)為0.676，孔隙度下限為6.1%；砂巖+含礫砂巖組合孔滲相關系數(shù)為0.749，孔隙度下限為10.4%。

3.2 正、逆累積法

根據(jù)試油、試采經(jīng)驗，利95-利98井區(qū)油層含油性下限定為巖心油斑，以油斑及其以上的樣品為有效樣品，油斑以下的樣品為非有效樣品，繪制了孔隙度正、逆累積分布圖，從圖中可以直觀地看出，礫巖+礫狀砂巖組合孔隙度下限為6.0%(圖4(a))，砂巖+含礫砂巖組合孔隙度下限為10%(圖4(b))，而不分巖性時孔隙度下限為8.0%。

圖4 利95-利98井區(qū)孔隙度正、逆累積分布圖

綜上，通過2種方法所確定的物性下限基本一致，因而最終確定滲透率下限為0.878mD；不分巖性時孔隙度下限為8.0%，礫巖+礫狀砂巖組合孔隙度下限為6.0%，砂巖+含礫砂巖組合孔隙度下限為10%。

4 有效儲層定量預測

通過上述分析，確定了研究區(qū)有效儲層的物性下限，結(jié)合地震資料提取的參數(shù)，對儲層物性進行定量預測。

4.1 儲層有效性預測技術思路

根據(jù)砂礫巖儲層的沉積特點，考慮到實際操作的可行性，通過預測儲層孔隙度平面分布，進而預測有效儲層分布。具體技術思路為：在砂礫巖體期次劃分的基礎上，進行精細合成記錄標定以確定地震與井的對應關系；從井資料出發(fā)統(tǒng)計各期次砂礫巖體的孔隙度，同時依托地震數(shù)據(jù)體提取各個期次巖體的多種地震屬性；利用地震屬性物理意義和相關性回歸分析確定可預測儲層孔隙度的地震屬性類型和個數(shù)；建立地震屬性與孔隙度之間的函數(shù)關系，從而獲得各個期次砂礫巖儲層的孔隙度平面預測結(jié)果，勾繪出有效儲層的發(fā)育范圍[8～10]。

4.2 有效儲層平面預測

通過地震正演模擬分析，3類地震屬性中振幅類屬性對砂礫巖體反映最為穩(wěn)定，其中又以均方根振幅屬性對砂礫巖體各相帶變化的響應最為明顯。扇中部分均方根振幅響應最強，而扇根和扇端部分的均方根振幅響應則相對較弱，這與砂礫巖體孔隙度分布特點是一致的。依據(jù)砂礫巖體的這一特點，通過巖心試驗孔隙度與均方根振幅屬性進行相關性分析，擬合出孔隙度與均方根振幅之間的相關性，從而獲得各期次砂礫巖體的孔隙度平面分布圖(圖5、6)。

圖5 利95-利98井區(qū)Es4的10砂組孔隙度預測圖

圖6 利95-利98井區(qū)Es4的10砂組孔隙度分布圖

以Es4的10砂組為例(圖5、6)，從孔隙度分布的情況可以清楚地看出，扇根和扇端部分的孔隙度較低，而扇中部分的孔隙度較高，是有效儲層的發(fā)育部位。該期砂礫巖體有效儲層的發(fā)育地區(qū)主要位于利853井-利56井一帶的中部以及利96井區(qū)的斷層下降盤，整體呈東西向長條狀展布。

5 結(jié)論

1)利95-利98井區(qū)Es4砂礫巖儲層主要為多期疊合的近岸水下扇-濁積扇沉積復合體，巖性復雜多樣，分選差，孔滲變化大，整體表現(xiàn)為低孔、低滲儲層，其中巖性對儲層物性影響較大。

2)利用經(jīng)驗統(tǒng)計法和正、逆累積法綜合確定有效儲層的物性下限，其中滲透率下限為0.878mD，不分巖性時孔隙度下限為8.0%，礫巖+礫狀砂巖組合孔隙度下限為6.0%，砂巖+含礫砂巖組合孔隙度下限為10%。

3)通過地震正演模擬分析，優(yōu)選出均方根振幅進行孔隙度預測，在各期次砂礫巖體的孔隙度預測平面圖的基礎上，勾繪出有效儲層分布范圍。

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[編輯] 鄧磊

2016-03-10

王躍剛(1979-)，男，高級工程師，現(xiàn)從事油氣田開發(fā)科研管理工作，wangyuegang.slyt@sinopec.com。

TE122.2

A

1673-1409(2016)35-0008-05

[引著格式]王躍剛.利津油田利95-利98井區(qū)沙四段砂礫巖儲層有效性研究及預測[J].長江大學學報(自科版),2016,13(35):8～12.