馬嶺油田北三區延10儲層宏觀非均質性研究

桑 宇,孫 衛，趙 煜，趙冰瑤

(西北大學地質學系·大陸動力學國家重點實驗室，陜西西安 710069)

馬嶺油田北三區延10儲層宏觀非均質性研究

桑 宇,孫 衛，趙 煜，趙冰瑤

(西北大學地質學系·大陸動力學國家重點實驗室，陜西西安 710069)

馬嶺油田北三區延10儲層主要發育平行層理、交錯層理、斜層理等層理類型，韻律特征為多期次正韻律疊加；從上到下沉積相屬于從曲流河相到辮狀河相的過渡，從上到下小層非均質性增強，推測由于辮狀河比曲流河河道變化更加頻繁，沉積更加復雜導致；研究區平面上的非均質程度較強，對油田的實際開發生產影響程度較大。

馬嶺油田；延10儲層；沉積微相；非均質性

馬嶺油田北三區位于環縣與慶城之間，構造位置上位于鄂爾多斯盆地西部的天環坳陷東部、馬嶺鼻褶帶北方向的“木合”隆起之上[1]，油藏形成主要受構造和巖性條件影響，屬于構造-巖性復合油藏。含油部位是侏羅系延安組的延9和延10層，深度1 520～1 770 m。本文以研究區延10儲層為研究對象，該儲層主要以辮狀河流沉積為主，上部有少量曲流河沉積，細分為四個小層，其中Y1012-1、Y1012-2為主力油層。

1 層內非均質性

1.1 層理構造及其韻律性[2]

通過現場巖心觀察，可發現研究區存在平行層理、交錯層理以及斜層理等層理特征。一般單砂體層內沉積物的粒度在垂向上會表現出一定的韻律規律，而這種韻律特征與所處的不同沉積相帶以及水動力條件有關系。研究區砂體大部分為河道砂體，砂體內部一般由幾個正韻律段疊加(圖1)，所以研究區砂體在縱向上的韻律特征具有一定的規律性，對層內的非均質性影響較弱。

1.2 層內滲透率非均質程度

滲透率是能較好判斷儲層非均質性好壞的物性參數之一，運用滲透率變異系數(Vk)、突進系數(Tk)、級差(Jk)對儲層非均質性進行表征，這三個參數標志著層內滲透率波動幅度，其值越大，表明儲層非均質性越嚴重[3]。

對研究區主力產層非均質參數進行計算統計(如表1所示)，并與非均質性類型標準相比[4-5]，發現主力產層Y1012-1和Y1012-2小層均屬于弱非均質型，研究層段的層內非均質性較弱。

圖1 木103單井綜合柱狀圖

層位變異系數突進系數級差系數非均質評價Y10110．031．031．07弱非均質性Y1012-10．131．143．46弱非均質性Y1012-20．181．611．95弱非均質性Y1020．011．011．03弱非均質性

1.3 用勞倫茲曲線法研究非均質性

選取研究層位中相對較均質空間中的滲透率數據，進行降序處理，分別求出其滲透率貢獻率以及對應的序數百分數，以滲透率貢獻率為Y軸，序數百分數為X軸，構建直角坐標系，即可獲得滲透率累計分布曲線，如圖2所示，直線AC反映出完全均質的儲層，層內滲透率數值相同；而直線BC表征的是完全非均質性的儲層，層內滲透率數值差別極大，一般儲層的勞倫茲曲線處于AC與BC之間[6]。

圖2 延10儲層各小層勞倫茲曲線

對滲透率貢獻率以及序數百分數取倒數，并分別作為Y軸與X軸建立直角坐標系，將勞倫茲曲線換算為斜率不同的直線，如圖3所示。圖中，斜率為1代表完全均質的儲層，完全非均質儲層的直線斜率則為0，所以一般表征非均質程度的直線斜率是在0與1之間波動的，讀取轉化來的直線斜率，將其定義為儲層的非均質程度系數K，K值與儲層的非均質程度呈反比例關系。

圖3 非均質系數分布圖

由圖4得知，小層Y1011的非均質系數K值為0.330 6，小層Y1012-1的K值為0.267，而小層Y1012-2的K值為0.135 4，小層Y102的K值為0.132 6。明顯馬嶺油田延10儲層小層的層內非均質性從上到下依次變強。

1.4 層內夾層特征

夾層是在砂體內散布的相對低滲透或非滲透層，厚度較薄，一般在幾十厘米以內。一般決定于夾層的厚度以及延伸的長度[7]，評價夾層的參數有兩個，即夾層頻率和夾層密度。通過對研究區主力產層Y1012-1和Y1012-2夾層數據進行統計，Y1012-1小層的夾層密度和頻率均比Y1012-2小層大(表2)。

研究區主要夾層類型有以下三種：①泥質夾層，在研究區存在最為廣泛，在自然電位曲線上反應為齒狀，微電位與微梯度曲線重合，如圖4a所示；②物性夾層，巖性多為泥質粉砂巖，一般位于疊置砂體的沖刷面之上，分選程度差，厚度較薄，自然電位曲線變化不明顯，微電位與微梯度曲線重合，如圖4b所示；③鈣質夾層，處于淺水蒸發環境下，河水流通不暢，容易形成鈣質層，一般鈣質夾層多在復合砂巖體中存在，測井曲線上表現為高自然伽馬，低聲波時差，微電位與微梯度曲線重合，如圖4c所示[8]。

圖4 馬嶺油田北三區延10儲層夾層類型

層位夾層厚度/m最大值最小值平均值夾層出現井數/口夾層頻率/(層/m)夾層密度/%Y1012-17．40．11．43340．130．23Y1012-26．50．10．96420．120．12

2 層間非均質性

層間非均質性是指油氣層間的砂體特征與物性上的差異，可用分層系數、砂巖密度等參數來表征。

2.1 儲層垂向分布的復雜程度

如表3，4所示，研究區主力產層砂巖出現頻率比較大，說明砂體呈連片狀展布，縱向上連通性較好，且Y1012-2小層的分層系數和砂巖出現頻率均比Y1012-1大，說明Y1012-2比Y1012-1層間非均質程度高。

表3 馬嶺油田北三區延10儲層分層系數統計

表4 馬嶺油田北三區延10儲層各砂層組砂巖頻率比例統計

2.2 層間隔夾層分布規律

研究區隔夾層巖石類型主要為泥巖、泥質粉砂巖，分布范圍較廣：Y1011與主力油層Y1012-1之間泥巖發育，形成穩定的隔層；Y1012-1與Y1012-2之間隔層不穩定；Y1012-2底部泥巖層在油藏中部發育，有效隔擋Y102水層。所以，油水在Y1012-1與Y1012-2之間的流動阻礙較小，也主要集中在這兩個小層內。

3 平面非均質性

3.1 砂體的幾何形態[9-10]。

砂體的幾何形態以及展布規律主要受控于沉積環境，研究區砂體以辮狀河砂體為主，以多期次河道砂體交叉、變遷、疊加為特點，發育有孤立的透鏡狀砂體、帶狀砂體、多邊砂體等。研究區延10儲層砂體分布主要表現為帶狀砂體。

3.2 砂體的橫向連通性

延10儲層為河道沉積，主要是南西-北東向以及南北向，橫面基本呈北西-南東向，在同一河道中的砂體連通性較好，在邊部微相發生變化的井區連通性較差，在小層上，Y1012-1在中間部位砂體連通較好，南北區差異較小；Y1012-2南部連通性明顯好于北部，說明南部砂體較發育，橫剖面呈南西-北東向順河道方向展布。南部為物源方向，物源供給豐富，砂體發育，連通性好，向北部逐漸變差，總體上，研究區延10儲層砂體延伸較大，連通性較好。

Y1012-1小層比延1012-2小層連通系數大，砂體連通程度好，Y1012-2的平面上的非均質程度相對較強(表5)。

表5 延10儲層各小層砂體連通系數統計

3.3 儲層平面上的物性變化[11-12]

通過對研究區主力產層孔滲參數的統計，以及對主力產層平面分布圖的繪制(表6，圖5)，發現在平面上物性較好的儲層總是沿著河道沉積分布的，說明河道微相沉積物性較好，順著河道方向物性變化不大，平面非均質性較弱，而垂直河道方向，物性差異較大，平面非均質性相對較嚴重。

4 結論

(1)馬嶺油田北三區延10儲層屬于辮狀河沉積相，主要存在平行層理、交錯層理、斜層理等層理特征，韻律特征以多期次正韻律疊加，對研究區儲層的注水開發有一定的影響。

表6 研究區延10儲層主力產層孔隙度、滲透率統計

圖5 研究區主力產層沉積微相、孔隙度、滲透率等值線平面圖

(2)延10儲層從上到下沉積相是屬于從曲流河相到辮狀河相的過渡，從上到下非均質性增強。

(3)延10儲層砂體在縱向上表現出較連續的多期次正韻律疊加，而平面上砂體主要沿河道微相展布，表現出較強平面非均質性。

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編輯：韓玉戟

1673-8217(2017)01-0072-04

2016-06-26

桑宇，1991年生， 2014年畢業于長春工程學院地質學專業，在讀碩士研究生，研究方向是儲層精細描述及油氣田開發。

國家科技重大專項“大型油氣田及煤層氣開發”(2011ZX05044)。

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