層內(nèi)非均質(zhì)性的控制因素

張慧波，唐 洪，楊 成

（西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)，四川成都 610500）

儲(chǔ)層非均質(zhì)性是儲(chǔ)層表征的核心內(nèi)容，其研究水平將直接影響到對儲(chǔ)層中油氣水的分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)和開發(fā)效果的好壞，影響儲(chǔ)層非均質(zhì)性的因素很多，主要有構(gòu)造因素、沉積因素、成巖因素以及開發(fā)因素等。目前國內(nèi)絕大多數(shù)都以整個(gè)小層層內(nèi)滲透率的非均質(zhì)性為基礎(chǔ)，研究儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)性。本文通過對BZ 油田明化鎮(zhèn)組下段地層層內(nèi)非均質(zhì)性的研究，以及對小層層內(nèi)一些參數(shù)的統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)小層內(nèi)存在多個(gè)砂體時(shí)，可能會(huì)弱化儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)性，也可能會(huì)加強(qiáng)儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)性，結(jié)合小層層內(nèi)砂體構(gòu)型研究，分析儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)性的影響因素。

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)的目的層明化鎮(zhèn)組下段和館陶組為主要的含油氣層段，主要發(fā)育進(jìn)積序列的淺水三角洲，其特征是分流河道砂體發(fā)育，河口壩砂體基本不發(fā)育。分流河道砂體直接與湖相泥巖呈沖刷接觸，垂向相序不完整。本文通過對BZ33-1-1，BZ33-1-3等幾口井巖心觀察，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)發(fā)育為淺水三角洲相，主要發(fā)育分流河道、分流河道間等微相。

2 層內(nèi)非均質(zhì)表征

在儲(chǔ)層構(gòu)型研究的基礎(chǔ)下，以III-1小層為例，選取滲透率變異系數(shù)（Ⅴk）、級差（Jk）、突進(jìn)系數(shù)（Tk）等非均質(zhì)參數(shù)對層內(nèi)非均質(zhì)性分布進(jìn)行研究，突進(jìn)系數(shù)越大，級差越大；變異系數(shù)越接近于1，表明小層滲透率的非均質(zhì)性越強(qiáng)。文章共統(tǒng)計(jì)了油田主區(qū)內(nèi)27口井的滲透率，計(jì)算各單井的滲透率非均質(zhì)參數(shù)。如表1所示。綜合分析認(rèn)為研究區(qū)III-1小層層內(nèi)非均質(zhì)性強(qiáng)。

3 層內(nèi)非均質(zhì)性的影響因素

儲(chǔ)層非均質(zhì)性主要受沉積、成巖和構(gòu)造等因素的控制。研究區(qū)目的層由于埋深較淺、鈣質(zhì)夾層發(fā)育較少，受后期膠結(jié)作用和成巖后生作用較弱。因此，BZ34-1油田儲(chǔ)層非均質(zhì)性主要受沉積作用的控制，故從沉積作用對儲(chǔ)層非均質(zhì)性的影響入手，著重分析砂體的空間分布與組合特征對儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)的影響。

3.1 沉積韻律性對層內(nèi)非均質(zhì)性的影響

研究區(qū)主要發(fā)育淺水三角洲平原及前緣亞相，主要發(fā)育分流河道、分流間灣、水下分流河道、水下分流河道間灣等微相，其形成多種韻律。

表1 III-1小層各單井滲透率非均質(zhì)性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

通過對研究區(qū)BZ34-1-4等幾口巖心井的資料分析，可以看出BZ 油田明化鎮(zhèn)油層組儲(chǔ)層小層內(nèi)部滲透率的變化比較復(fù)雜，有正韻律型、反韻律型以及由正、反韻律疊加組成的復(fù)合韻律共4種類型，并由此產(chǎn)生以下4種非均質(zhì)類型，對目的層的滲透率韻律性進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，如表2所示，從表2可以看出，大多數(shù)是正韻律與符合韻律形成的厚砂層，內(nèi)部砂體大多數(shù)是正韻律和均質(zhì)韻律，反韻律很少。結(jié)合沉積微相可以看出，研究區(qū)主要發(fā)育具有正韻律和均質(zhì)韻律特征的分流河道微相，具有反韻律特征的河口壩等微相不發(fā)育。

表2 巖心井小層及單層滲透率韻律性統(tǒng)計(jì)表

3.2 沉積構(gòu)型對層內(nèi)非均質(zhì)性的影響

研究區(qū)目的層段除了沉積韻律性對其非均質(zhì)性有影響，儲(chǔ)層構(gòu)型單元相互疊置也對儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)有較大影響。從儲(chǔ)層構(gòu)型單元著手，分析砂體疊置關(guān)系對目的層段的非均質(zhì)的影響。主要分析河道砂體的垂向疊加、側(cè)向加積、河道砂體的進(jìn)積與退積等對儲(chǔ)層非均質(zhì)性的影響。

3.2.1 河道的垂向疊加

研究區(qū)水下分流河道砂體在垂向上的疊加樣式有疊加式疊加和切疊式疊加兩種類型。疊加式疊加是指在垂向上兩期形成的砂體之間相互接觸，且早期形成的砂體沒有明顯受到后期形成的砂體的侵蝕、沖刷等作用。疊加式砂體常見于基準(zhǔn)旋回面上升的中、晚期和下降的早、中期，此時(shí)沉積物補(bǔ)給通量小于可容納空間（S/A＜1）。疊式疊加垂向上早期形成的砂體受到后期砂體的沖刷作用，疊置砂體發(fā)生在基準(zhǔn)旋回面上升的早、中期和下降的中、晚期。此時(shí)沉積物補(bǔ)給通量大于于可容納空間（S/A＞1）。主要存在河道中心與河道中心的疊加、河道邊緣與河道邊緣的疊加兩種情況。

（1）河道中心與河道中心的疊加（圖1 A40井）

河道中心砂體與河道中心砂體疊加對小層層內(nèi)非均質(zhì)性的影響，以A40井為例展開研究。如圖1，在A40井處，小層層內(nèi)滲透率變異系數(shù)為0.179，在C 單層時(shí)，該井處于河道中心，滲透率變異系數(shù)為0.205；到了B 單層時(shí)期，該井仍然處于河道中心，滲透率變異系數(shù)為0.217，A 單層時(shí)該處無砂體，B、C 單層層間非均質(zhì)性為0.066。B、C 各單層層內(nèi)滲透率變異系數(shù)與該小層層內(nèi)滲透率變異系數(shù)相近，因此綜合分析認(rèn)為，河道中心與河道中心的疊加對層內(nèi)非均質(zhì)性影響不大。

（2）河道邊緣與河道邊緣的疊加（圖1 A21井）

河道邊緣砂體與河道邊緣砂體疊加對小層層內(nèi)非均質(zhì)性的影響，以A21井為例，如圖2在A21井處，小層層內(nèi)滲透率變異系數(shù)為0.943。在C 單層時(shí)，該井處于河道邊緣，滲透率變異系數(shù)為0.960；到了B 單層時(shí)期，該處仍然處于河道邊緣，滲透率變異系數(shù)為0.992；A 單層時(shí)該處無砂體，B、C 單層層間非均質(zhì)性為0.048。B、C 各單層層內(nèi)滲透率變異系數(shù)與該小層層內(nèi)滲透率變異系數(shù)相近，因此綜合分析認(rèn)為河道邊緣與河道邊緣的疊加對層內(nèi)非均質(zhì)性影響不大。

圖1 河道垂向疊加剖面示意圖（垂直物源）

3.2.2 河道的側(cè)向加積

在湖平面升降的不同時(shí)期，由于可容納空間與沉積物補(bǔ)給通量比值（A/S）的變化、河道擺動(dòng)、水動(dòng)力條件和古氣候等多種因素的影響，會(huì)導(dǎo)致河道砂體不完全垂直堆積，形成河道砂體的側(cè)向加積模式，會(huì)形成河道中心與河道邊緣的垂向疊加，進(jìn)而影響小層層內(nèi)非均質(zhì)性。

河道中心砂體與河道邊緣砂體疊加對小層層內(nèi)非均質(zhì)性的影響，以A1井為例，如圖2，在A1井處小層層內(nèi)滲透率變異系數(shù)為1.123。C 單層時(shí)期，河道發(fā)育，A1處于河道中心，滲透率變異系數(shù)為0.61；到了B 單層時(shí)期，由于水動(dòng)力變化，河道擺動(dòng)，此時(shí)A1井處于靠近河道分邊緣處，滲透率變異系數(shù)位0.849，到了A 單層時(shí)期，水動(dòng)力繼續(xù)變化，河道繼續(xù)擺動(dòng)，致使A1井處于河道邊緣處，滲透率變異系數(shù)為1.304。A、B 單層時(shí)期由于A1井都靠近河道邊緣，其單層間非均質(zhì)性并不強(qiáng)，但C 單層時(shí)期A1井處于河道中心，C 與A、B 單層層間非均質(zhì)性較大，滲透率變異系數(shù)達(dá)到0.733，因此綜合分析認(rèn)為河道中心與河道邊緣砂體的疊加會(huì)極大地影響小層層內(nèi)非均質(zhì)性。

圖2 A1處河道中心與河道邊緣疊加剖面示意圖（垂直物源）

3.2.3 河道的進(jìn)積與退積

進(jìn)積與退積作用是指沉積中心和沉積相帶逐步由盆地邊緣（內(nèi)部）向盆地內(nèi)部（邊緣）遷移過程，河道的進(jìn)積與退積對小層層內(nèi)非均質(zhì)性的影響，以A35W 井為例，如圖3的A35W 井，在C、B、A 時(shí)期旋回類型屬于正旋回，湖平面逐漸上升，水動(dòng)力變?nèi)酰练e的河道規(guī)模逐漸變小，使得A35W井A 時(shí)期河道前緣部位與B 時(shí)期的河道中心部位疊加。在A35W 井處，小層層內(nèi)滲透率變異系數(shù)為0.643。在B、C 單層時(shí)，該井處于河道前緣，滲透率變異系數(shù)分別為0.531和0.496；到了A 單層時(shí)期，水動(dòng)力變?nèi)酰拥劳朔e，該井則處于河道前緣，滲透率變異系數(shù)為0.794。而各單層間層間非均質(zhì)性也比較大，綜合分析，最終認(rèn)為河道中心與河道前緣的疊加對層內(nèi)非均質(zhì)性影響較大。

圖3 A7處河道中心與河道前緣疊加平面示意圖（順物源）

4 結(jié)論

1）研究區(qū)沉積作用是影響層內(nèi)非均質(zhì)性的主要因素，其河道的垂向疊加對層內(nèi)非均質(zhì)性影響不大。

2）河道砂體的側(cè)向加積會(huì)使小層內(nèi)單層層間非均質(zhì)性增強(qiáng)，對小層層內(nèi)非均質(zhì)性影響較大；河道的進(jìn)積與退積作用會(huì)使小層內(nèi)單層層間非均質(zhì)性較大，對小層層內(nèi)非均質(zhì)性影響較大。