唐家河油田三斷塊東三段儲層構型研究

吳 佳，殷文榮，王其可

（1．中國石油渤海鉆探第一錄井公司，天津 300280；2．中國石油渤海鉆探第二固井公司）

唐家河油田位于北大港構造帶東北部，北與板橋油田相隔，西與港中油田相接，南界為馬東油田，是一個向東傾沒、伸向歧口凹陷的鼻狀構造。該構造復雜，斷層數量多、規模大，多以南傾的同生斷層為主。唐1、唐2、唐3和唐4斷層將唐家河油田自北向南分為五大斷塊，本文以唐2、唐3斷層所夾持的三斷塊東三段（Ed3）主力油層為例，開展儲層構型研究。三斷塊Ed3油組儲層變化大，剩余油分布不清，斷層及巖性變化帶附近水淹程度高，采出程度29.91%，綜合含水率90.19%。

本文通過儲層內部構型研究、儲層邊界的刻畫、層內剩余油分布研究，探明剩余油空間展布，為調整挖潛提供參考。

1 構型單元特征

唐家河油田三斷塊 Ed3屬于靠近湖盆一側的三角洲前緣亞相末端沉積。單砂層厚度較大（砂厚5～9 m）；膠結物成分以泥質為主（含量12.7%），膠結類型以孔隙、接觸式為主，分選較好，油層平均孔隙度 24%，平均滲透率835×10-3μm2。壓汞資料表明，Ed3屬中高孔、中高滲儲層，非均質性強，束縛水含量低，排驅壓力低，孔隙分布粗歪度。三斷塊Ed3沉積微相識別為水下分流河道、河口壩和壩間泥等3種類型(表1)。河口壩是優勢沉積微相類型，進一步細分為壩主體和壩緣兩種次一級的構型單元[2]。

表1 三斷塊Ed3沉積微相地質特征與電性特征

2 單砂體級次構型解剖

2.1 構型識別特征

2.1.1 單井剖面識別特征

選取典型取心井，建立夾層測井曲線響應模板，進行砂體內部泥巖夾層識別。研究發現，該區發育泥質或粉砂質夾層，其電性特征是自然電位和電阻率曲線都有明顯的回返，當隔夾層厚度大于等于1 m時，自然伽馬一般接近基值；當隔夾層厚度小于1 m時，自然伽馬回返幅度值與相鄰砂體自然伽馬值之比一般大于10%。在單砂層界面的基礎上，利用自然伽馬曲線識別次一級界面。三斷塊Ed3共有9個小層22個單砂體，本次只對小層的6個單砂層進行構型單元解剖，將每個單砂層進一步細分為2個構型單元。

2.1.2 平面組合樣式

該區單一分流河道在平面上呈自順源方向規模逐漸減小的分布特征，剖面上呈頂平底凸的特征，或者在平面上呈不規則橢圓形的分布特征，剖面上呈頂凸底平的特征[3]。砂體發育的平面組合樣式主要有兩類，分別是單一分流河道和單一河口壩的組合樣式、單一河口壩之間的組合樣式，單一微相單元的空間組合樣式主要是河口壩與河口壩的拼接以及河口壩與分流河道的拼接，可細分為壩主體-壩主體、壩主體-壩緣-壩主體、河口壩-壩間泥-河口壩和河口壩-分流河道-河口壩[4]4種樣式。

2.2 構型單元解剖

在研究過程中，綜合運用“垂向分期、側向劃界”的方法進行解剖，依據單砂體的識別標志和拼接樣式，對該區復合砂體內部單一砂體進行劃分。

2.2.1 垂向分期

構型表征的核心是恢復不同期次構型單元的分布，垂向上對不同期次構型單元的識別，本質上是對其相對應的構型界面的識別[5]。結合構型界面單井測井曲線響應特征，對全區115口井進行分析，以自然伽馬反旋回作為主要判定依據，依次進行垂向分期（圖1）。從圖1中可以看出，河口壩發育，橫向上連片，局部范圍內砂體連通性好。

圖1 構型垂向分期

2.2.2 側向劃界

結合單一砂體微相拼接模式，在垂向分期基礎上進行構型剖面研究，總結發現唐家河油田三斷塊Ed3有4種砂體邊界識別標志（圖2）。

（1）壩間泥沉積。同期不同河口壩之間，往往發育不連續分布的壩間沉積（圖2a）。

（2）“厚-薄-厚”特征。主要為砂體側向拼接，中間較薄的砂體是另一側砂體的邊部（圖2b）。

（3）高程差異。不同期次的河口壩發育時間不同，其砂頂距地層界面的相對高程會存在差異（圖2c）。

（4）“河在壩上走”。水下分流河道不斷向水體推進，形成河口壩，在壩內部發育河道，形成“河在壩上走”的形態，此時，水下分流河道與河口壩之間一般為連通狀態（圖2d）。

以“垂向分期、側向劃界”為原則，識別出單一水下分流河道67個、單一河口壩427個、壩間泥345個。單一河口壩內部夾層厚度一般小于1 m，在順物源方向呈前積式疊置，傾角為0.5°～1.5°；在垂直物源方向上，夾層在壩體兩側傾斜，中間呈上凸近對稱分布。

2.2.3 構型單元平面表征

以單井識別為基礎，采用“垂向分期、側向劃界”研究方法，完成構型單元平面分布（圖3），可以看出，層發育水下分流河道，側向疊加多個河口壩和壩緣，在側向兩個連通體之間的界面處沉積分流間灣，對側向的兩個連通體起到一定的隔擋作用。若中間的泥質隔層被湖浪作用沖蝕, 則兩個連通體可連通；若在河口壩壩緣部位發生鈣質膠結, 即使中間沒有泥質充填, 兩個連通體亦可被隔擋。

3 三維構型建模

儲層的三維構型建模是地下儲層各構型要素的幾何形態、規模在三維空間的再現，能夠直觀反映儲層內部砂體的展布特征[6]。本次建模在三維構造建模的基礎上，以構型模式為指導，采用基于面的嵌入式建模技術，應用單井構型解釋成果、單一連通砂體平面展布特征，建立三維構型模型（圖4），定量描述砂體的大小、幾何形態及三維空間展布；利用測井解釋資料，進一步構建河口壩、分流間灣三維構型模型，同時，建立層內夾層孔隙度、滲透率等屬性的三維空間展布模型，為精細刻畫剩余油分布奠定基礎。該模型模擬了三斷塊Ed34、Ed3小層砂體展布特征，精細刻畫了砂體和夾層的分布特征，清晰刻畫受到構型界面控制的砂體連通情況，使得構型模型更符合地質實際現狀。

圖2 單砂體邊界識別標志

圖3 沉積構型平面分布

圖 4 三斷塊小層三維構型模型柵狀圖

4 利用砂體構型研究剩余油分布

唐家河油田Ed3以構造-巖性油氣藏為主，因低滲透或非滲透層的存在，完整的構造油氣藏被分割，形成多套油水系統。受河口壩沉積的影響，泥巖夾層多發育于韻律層的底部，分布相對穩定，厚泥巖夾層具有很強的滲流遮擋作用，其作用相當于層間隔層[7]。砂體內部的泥巖夾層對開發注水起到遮擋作用，受遮擋的部位容易形成剩余油富集區。此外，泥巖夾層的厚度和延伸距離影響剩余油的分布范圍，不同成因的砂體具有不同的構型空間結構，控制著剩余油在砂體內部的空間分布[8]。通過精細構型解剖，發現同一小層砂體構型對儲層油氣分布的影響主要有以下3種情況：

（1）同一沉積時間單元，砂體側向延伸發生相變，會造成內部儲層含油級別不同。

（2）同一沉積時間單元，砂體發生側向遷移，相鄰砂體側向相互疊置，導致砂體不連通，形成相對獨立的油水系統。

（3）單砂體內部構型界面對油氣分布有影響。

5 結論

唐家河油田東三段油藏單一河口壩砂體呈朵狀或帶狀，平均厚度4.5～6.7 m，平均寬度400～1 000 m；河口壩內部發育泥質夾層，夾層厚度一般小于2 m。垂向上，壩體之間多由分布相對穩定的泥質隔層分隔，單一砂體內部構型界面控制著油氣的分布；側向上，單一壩砂體之間為不連通的泥巖隔夾層、弱連通的壩緣相接和連通的主壩疊置。不連通的泥巖隔夾層造成砂體相互疊置且不連通，形成相對獨立的油水系統；弱連通的壩緣相接，容易造成砂體側向相變，導致儲層內部含油級別不同。剩余油主要富集于西南部及井網控制程度較低的區域。