“四步法”在巖性油藏砂體連通性研究中應(yīng)用

吳立峰，王導(dǎo)麗，黃 帥

（1．中國(guó)石化江蘇油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，江蘇揚(yáng)州 225012；2．江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局八一四隊(duì)，江蘇鎮(zhèn)江 212100；3．西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院，四川成都 610500）

關(guān)鍵字：黃玨油田；砂體劃分；組合拆分；成因歸類

砂體連通按成因主要分為構(gòu)造和沉積，前者主要是斷層或裂縫，后者指砂體在垂向上和平面上相互接觸連通[1]。而沉積砂體連通性取決于砂巖體縱向、側(cè)向間相互疊置關(guān)系。巖性油藏的連通性主要受沉積影響，要分析其井間的砂體連通性關(guān)系，就必須建立正確的對(duì)比模式[2-3]。在“旋回對(duì)比、分級(jí)控制、不同相帶區(qū)別對(duì)待”的單油層對(duì)比基礎(chǔ)上提出的“對(duì)、拆、統(tǒng)、驗(yàn)”四步法，能提高砂體連通關(guān)系刻畫的準(zhǔn)確度。

1 地質(zhì)概況

黃玨油田區(qū)域構(gòu)造位于高郵凹陷西南的黃②號(hào)斷層下降盤，為一逆牽引短軸背斜；南和西南被斷層封閉，東北部面臨邵伯深凹，屬巖性復(fù)雜的小斷塊油田[4]。戴南組戴一段（E2d1）、戴二段（E2d2）是主要含油層系，戴一段主要發(fā)育近岸水下扇、扇三角洲沉積，近岸水下扇主要分布于黃玨老區(qū)，扇三角洲主要發(fā)育于黃88地區(qū)。戴二段主要發(fā)育扇三角洲及湖泊沉積，其中扇三角洲沉積主要位于南部、東部及中部等靠近物源的地區(qū)，湖泊沉積位于其北部、西部等周緣地區(qū)[5]。

2 砂體特征

從黃玨區(qū)塊砂體展布來(lái)看，河道砂體呈條帶狀，砂體規(guī)模小，砂體厚度一般為3～5 m，延伸方向由南向北，延伸較短，一般小于1 km，最短為200 m。水下分流河道間常出現(xiàn)河道間灣，使其側(cè)向連續(xù)性變差，常是透鏡狀展布，橫向連通差。沉積演化分析顯示，總體上戴南組河道砂體擺動(dòng)劇烈，縱向上砂體整體疊置程度低，但局部疊置程度高（圖1）。從東西向的連井剖面來(lái)看（圖2），西部砂體發(fā)育好于東部，戴一段中下部砂體屬于河道發(fā)育期，砂體分布多，上部砂體發(fā)育較零散。從砂體分布上看，井間砂體變化較大，最厚砂層可達(dá)7 m，最薄砂層不到1 m，砂體穩(wěn)定性較差，局部集中發(fā)育，其他區(qū)域只有零星發(fā)育。

圖1 黃玨區(qū)塊E2d12砂巖厚度和沉積微相

圖2 黃玨區(qū)塊黃101井、黃102井、黃118井、黃124井戴一段砂體連井剖面

3 “四步法”的應(yīng)用

黃玨區(qū)塊戴南組砂體發(fā)育，從砂層組沉積平面圖看呈現(xiàn)為大連片，但是根據(jù)油田油藏開(kāi)發(fā)的現(xiàn)狀來(lái)看，砂體對(duì)應(yīng)性和連通性存在著矛盾，看似連片的砂體在實(shí)際沉積環(huán)境中可能屬于不同河道沉積，由于河道間的疊置產(chǎn)生了砂體厚度大的連片假象。為此，本次研究在小層砂體的沉積研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)砂體的連續(xù)性和對(duì)應(yīng)性通過(guò)河道預(yù)測(cè)，提出“對(duì)、拆、統(tǒng)、驗(yàn)”四步法能提高砂體連通性的準(zhǔn)確度，為巖性油藏的油田注采層系調(diào)整、流線場(chǎng)調(diào)整等措施提供地質(zhì)依據(jù)。

3.1 地層旋回對(duì)比，劃分砂體組合

沉積巖的旋回性是沉積巖的普遍特性。不同級(jí)次的構(gòu)造作用和沉積作用控制著不同級(jí)次沉積旋回的發(fā)育[6]。根據(jù)對(duì)各級(jí)次沉積旋回的劃分，將黃玨區(qū)塊儲(chǔ)層劃分為段、砂層組，并將砂層組進(jìn)一步細(xì)分為小層砂體（圖3）。例如黃88區(qū)塊E2d12地層中砂體縱向發(fā)育零散，分散性強(qiáng)，利用沉積旋回對(duì)比法可以很好地解決砂體連通性差導(dǎo)致的小層對(duì)比難等問(wèn)題。

圖3 高郵凹陷西部深凹帶沉積旋回對(duì)比連井剖面

3.2 拆分砂體組合，區(qū)分砂體成因

在旋回劃分基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)同一時(shí)期的旋回，其砂體的發(fā)育和曲線形態(tài)都有一定的區(qū)別，有的差異很大，比如黃88-42井和黃88-39井，砂體直接從一套厚層砂體變?yōu)閮商追指舻纳绑w，這說(shuō)明砂體所處的河道是不一樣的，存在局部疊置現(xiàn)象或者改道沉積等情況。另外，儲(chǔ)層隨著不同井距砂體變化復(fù)雜，有的砂體隨著井間距離變大而厚度變薄，而有的砂體井間距離越近，反而砂體越薄。針對(duì)井間的砂體變化，將劃分的同期旋回內(nèi)的砂體進(jìn)一步識(shí)別，發(fā)現(xiàn)完整、大套的旋回砂體所占比例不高，僅有20%，說(shuō)明該地區(qū)在戴南組沉積時(shí)河道的擺動(dòng)及側(cè)向堆積較為普遍。通過(guò)測(cè)井曲線基本能夠識(shí)別出小層砂體是屬于單層沉積或者疊置沉積，同時(shí)通過(guò)前面對(duì)測(cè)井相的研究統(tǒng)計(jì)，判斷出沉積亞相和微相類型。

從黃88斷塊E2d12的1號(hào)砂體旋回對(duì)比可以看出，黃88-43井、黃112井以及黃88-42曲線飽滿，呈鐘型或箱型，而且砂體沉積連續(xù)，厚度大、整體性強(qiáng)，屬于水下分流河道的主體沉積；黃88-33井低部砂體明顯泥巖含量較高，屬于河道側(cè)緣沉積；而黃88-39井明顯地出現(xiàn)了夾層，說(shuō)明主體河道在此出現(xiàn)分叉延伸。

3.3 統(tǒng)計(jì)砂體類型，歸類組合成圖

河道砂體的寬度是多期河道側(cè)向遷移疊加而成。Leeder（1973）曾擬合出適用于彎度大于1.7的河流滿槽河道寬與深度的關(guān)系[1]：

Leopoid和Wolman指出，曲流帶幅度Wm（近似儲(chǔ)層寬度）與Wc存在如下關(guān)系：

綜合式（1）和式（2），得到河道砂體寬度預(yù)測(cè)公式：

預(yù)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1.

表1 黃玨區(qū)塊戴南組河道砂體寬度 m

通過(guò)對(duì)同旋回砂體的對(duì)比解剖，以及各單砂體的垂向和平面微相分析，確定出黃玨區(qū)塊河道連通方式主要有四種（圖4），其中b、d兩種模式為主要的連通模式；a模式只在局部出現(xiàn)；而c主要出現(xiàn)在砂體不發(fā)育的時(shí)期。

為此，通過(guò)黃88斷塊E2d12砂體對(duì)比，拆分出1號(hào)砂體的兩期沉積，但兩期間隔短，砂體在縱向上緊靠，甚至作為一套沉積。針對(duì)這兩期分別繪制了各自的沉積砂體展布，發(fā)現(xiàn)各自沉積規(guī)模都不大，河道獨(dú)立，寬度基本在200 m左右（圖5、圖6）。而將兩期河道疊合后發(fā)現(xiàn)，主河道疊加寬度變大，整體砂體發(fā)育區(qū)規(guī)模變廣，呈現(xiàn)大連片的現(xiàn)象，但實(shí)際上1號(hào)砂體的連通性就和兩期河道沉積一樣，橫向上連續(xù)性不強(qiáng)，僅有黃88-42、黃88-6等附近砂體連續(xù)性強(qiáng)，連通性好，有利于部署注采井組。

圖4 黃玨區(qū)塊砂體結(jié)構(gòu)模式

圖5 黃88斷塊E2d121號(hào)沉積微相 （早期）

圖6 黃88斷塊E2d125號(hào)沉積微相（晚期）

3.4 動(dòng)態(tài)驗(yàn)證認(rèn)識(shí)，完善砂體展布

對(duì)同期旋回砂體的解剖，更加精細(xì)地刻畫了砂體的平面展布和空間形態(tài)。為了更加準(zhǔn)確刻畫，必須結(jié)合動(dòng)態(tài)認(rèn)識(shí)，特別是井組注采分析[7]。繼續(xù)以黃88塊的E2d121號(hào)砂體為例，通過(guò)油藏動(dòng)態(tài)分析，黃88-42井組受效波及面積較大，所有井都有受效，說(shuō)明該井組所處位置的 1砂體發(fā)育較為穩(wěn)定，從厚度來(lái)看都在6 m左右，曲線形態(tài)相似性高，可以判斷處于同一期河道沉積范圍，而黃88-11井組對(duì)應(yīng)三個(gè)生產(chǎn)井，只有西邊黃88-4井為強(qiáng)流線方向，在間隔不到200 m內(nèi)，井組受效差異這么大說(shuō)明南邊的另外兩口生產(chǎn)井發(fā)生了相變情況。解剖前面的砂體，將流線場(chǎng)投影到微相圖上發(fā)現(xiàn)，流線分布和沉積河道關(guān)系密切[8]，其中黃88-42井組基本處于早一期主河道之上，晚期河道只是在其東側(cè)有發(fā)育，而黃88-11井組中黃88-11井、黃88-4井都處于兩期河道的同相帶之上，其他兩口井在兩期發(fā)育河道發(fā)育過(guò)程中都存相帶差異。黃88-2井處于早期主河道，但是黃88-11井位于側(cè)翼之上，晚期沉積則正好相反，所有注水受效相對(duì)較差。

4 應(yīng)用效果

在黃玨區(qū)塊采用“四步法”刻畫砂體連通性，為黃玨區(qū)塊的開(kāi)發(fā)調(diào)整提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)。對(duì)沉積微相的重新刻畫得到的流場(chǎng)認(rèn)識(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)黃88-7井、88-4井的Ed125砂體實(shí)施了卡封措施，半個(gè)月后鄰近各油井都出現(xiàn)了增油現(xiàn)象，其中黃88-2井日增油1.0 t，黃88-13井日增油0.6 t，說(shuō)明該技術(shù)分析的砂體連通性和地下地質(zhì)特征較為吻合，達(dá)到了較好的效果。

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）黃玨區(qū)塊戴南組沉積過(guò)程中砂體疊置和側(cè)向堆積，造成儲(chǔ)層巖性變化大，油藏受巖性影響，分布零散，影響開(kāi)發(fā)調(diào)整和注采配套。

（2）通過(guò)沉積旋回對(duì)比、曲線樣式拆分、砂體展布和曲線樣式統(tǒng)一，對(duì)河道認(rèn)識(shí)動(dòng)態(tài)驗(yàn)證等較準(zhǔn)確地描繪出砂體的平面展布和空間分布情況。

（3）油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，應(yīng)用“四步法”建立了正確的井間砂體對(duì)比關(guān)系，準(zhǔn)確確定井組間的油層連通性，為開(kāi)展合理調(diào)整注采層系，提高采收率提供地質(zhì)依據(jù)。