子洲氣田山2段儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究

范玲玲，金文輝，王 勇，王 姝

（“油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·成都理工大學(xué)，四川成都 610059）

子洲氣田山2段儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究

范玲玲，金文輝，王 勇，王 姝

（“油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·成都理工大學(xué)，四川成都 610059）

以子洲氣田山2段（S2段）儲(chǔ)層的測(cè)井資料為基礎(chǔ)，結(jié)合沉積相資料，從層內(nèi)、層間、及平面的非均質(zhì)性三個(gè)方面研究?jī)?chǔ)層的非均質(zhì)性特征。研究認(rèn)為，S2段儲(chǔ)層內(nèi)普遍存在夾層,以泥質(zhì)夾層和致密夾層為主，通過(guò)對(duì)滲透率非均質(zhì)性參數(shù)的定量計(jì)算，認(rèn)為該儲(chǔ)層S23段層內(nèi)非均質(zhì)較強(qiáng)，S21段和S22段為相對(duì)均質(zhì)型儲(chǔ)層；S2段儲(chǔ)層具有較大的分層系數(shù)，存在層間隔層,主要為泥質(zhì)隔層，分布不穩(wěn)定，具有層間差異性；S2段儲(chǔ)層各小層砂體連通性受沉積微相控制，S23段砂體連通性較好，物性分布穩(wěn)定，平面非均質(zhì)性差，但是其它小層平面非均質(zhì)性相對(duì)較強(qiáng)。

子洲氣田；儲(chǔ)層非均質(zhì)性；S2段；隔夾層

儲(chǔ)層非均質(zhì)性是影響地下油、氣、水的運(yùn)動(dòng)和分布、油氣采收率的重要因素[1-3]。尤其當(dāng)油氣田進(jìn)入開(kāi)發(fā)中后期，為了科學(xué)有效的開(kāi)發(fā)油氣藏，必須進(jìn)行精細(xì)油藏描述，而儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究是儲(chǔ)層研究和油藏描述不可缺少的內(nèi)容。研究?jī)?chǔ)層的非均質(zhì)性實(shí)際上就是研究?jī)?chǔ)層的各向異性，定性定量地描述儲(chǔ)層特征及空間變化規(guī)律，為油藏模擬研究提供精確的地質(zhì)模型。根據(jù)研究區(qū)地層發(fā)育情況和區(qū)域構(gòu)造特征，依據(jù)基準(zhǔn)面旋回對(duì)比劃分地層的原則，將研究區(qū)S2段從下到上細(xì)分為 S23-2、S23-1、S22和 S21四個(gè)小層[4]。

1 沉積概況

工區(qū)S23段沉積微相總體上為淺水三角洲沉積體系，以三角洲平原亞相和三角洲前緣亞相沉積為主，后者較前者發(fā)育。三角洲平原亞相主要發(fā)育分流河道，河道較窄，改道現(xiàn)象明顯，砂體較發(fā)育[5]。河流交互，中部砂體較為連片，形成大面積的砂體富集區(qū)，S23的晚期，隨著物源供應(yīng)的減少和基準(zhǔn)面的上升，可容納空間的增大，形成了區(qū)域性分布的厚煤層的聚集。S22，S21段沉積微相繼承了S23的沉積格局，同樣發(fā)育南北向的水系，由于基準(zhǔn)面上升，地形高差減小，湖泊范圍增大，河道交匯處砂體富集；河道分叉頻繁，其間為分流間灣微相。S22至S21為湖泊的擴(kuò)張階段,到S21末期,湖泊擴(kuò)張達(dá)到最大,開(kāi)始向萎縮階段演化。河口壩微相較少發(fā)育，可能是因?yàn)樗w較淺，河口壩砂體受到分流河道水流的沖刷改造而不能保留。

2 儲(chǔ)層非均質(zhì)性

儲(chǔ)層非均質(zhì)性分類(lèi)的方法較多，目前我國(guó)各油田普遍使用的分類(lèi)方案是裘亦楠1992年提出的[6]。他將碎屑巖的儲(chǔ)層非均質(zhì)性劃分為宏觀和微觀非均質(zhì)性2大類(lèi)。本文主要研究工區(qū)內(nèi)儲(chǔ)層的宏觀（層內(nèi)、層間、平面）非均質(zhì)性特征。

2.1 儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)性

層內(nèi)非均質(zhì)性是指一個(gè)單砂層規(guī)模內(nèi)垂向上的儲(chǔ)層性質(zhì)變化，控制并影響單砂層內(nèi)注入劑波及體積和層內(nèi)剩余油分布，是生產(chǎn)中引起層內(nèi)矛盾的內(nèi)在原因[7]。層內(nèi)非均質(zhì)性主要研究的是一個(gè)單砂體內(nèi)的參數(shù)變異程度，可歸結(jié)為層內(nèi)泥質(zhì)夾層的分布規(guī)律和滲透率的韻律性。

2.1.1 夾層的巖石類(lèi)型 根據(jù)儲(chǔ)層物性下限研究結(jié)果及該區(qū)測(cè)井解釋成果，工區(qū)內(nèi)夾層類(lèi)型主要為泥質(zhì)夾層。此類(lèi)夾層主要是由于泥質(zhì)含量增大而使物性變差的地層，自然伽馬曲線在該段的相對(duì)低值中顯示相對(duì)高尖值，除此以外聲波時(shí)差、電阻率等曲線均有反映。這類(lèi)夾層的巖性包括：泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖以及含砂和含礫泥巖。這類(lèi)夾層厚度差別較大且分布亦不穩(wěn)定，可根據(jù)曲線進(jìn)行夾層的扣除。

2.1.2 滲透率非均質(zhì)性特征 層內(nèi)非均質(zhì)模式主要是通過(guò)測(cè)井曲線形態(tài)來(lái)反映。根據(jù)巖心及測(cè)井曲線分析，工區(qū)各小層的滲透率韻律模式主要以復(fù)合韻律為主，次之為均質(zhì)韻律；各砂層非均值韻律模式的統(tǒng)計(jì)結(jié)果（見(jiàn)表1）。均質(zhì)韻律砂層水淹均勻，但由于重力作用，下部一般先水淹；復(fù)合韻律砂層則層內(nèi)水淹不均勻，形成多段水淹。對(duì)于厚砂層，分析其層內(nèi)水淹規(guī)律，對(duì)調(diào)整挖潛具有現(xiàn)實(shí)意義。

表1 工區(qū)各小層非均質(zhì)韻律模式統(tǒng)計(jì)表

依據(jù)我國(guó)儲(chǔ)層非均質(zhì)性劃分標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表2）和參數(shù)定量計(jì)算方法，對(duì)工區(qū)106口單井S2段各小層進(jìn)行了非均質(zhì)參數(shù)的定量計(jì)算（見(jiàn)表3）。從四個(gè)小層非均質(zhì)參數(shù)的平均值分析，各小層的非均質(zhì)參數(shù)值中，變異系數(shù)和突進(jìn)系數(shù)的均值處于相對(duì)均質(zhì)型，而級(jí)差系數(shù)只有S23-2段達(dá)到了嚴(yán)重非均質(zhì)型的標(biāo)準(zhǔn)，綜合分析認(rèn)為S23-2段為非均質(zhì)型儲(chǔ)層，而S21和S22兩層為相對(duì)均質(zhì)儲(chǔ)層。

表2 儲(chǔ)層非均質(zhì)性劃分標(biāo)準(zhǔn)

2.2 層間非均質(zhì)性

層間非均質(zhì)性指砂層之間的差異，它是主要影響開(kāi)發(fā)注水過(guò)程中、層間干擾、水驅(qū)差異和單層突進(jìn)的內(nèi)在原因，因此，層間非均質(zhì)是選擇開(kāi)發(fā)方式、開(kāi)采工藝技術(shù)的依據(jù)。

2.2.1分層系數(shù)及砂地比 分層系數(shù)是指受隔層分隔的砂體層數(shù)，一般用單井鉆遇受隔層分隔的砂體層數(shù)來(lái)表示，系數(shù)越大，非均質(zhì)越強(qiáng)，一般認(rèn)為分層系數(shù)大于4時(shí)，隔層對(duì)儲(chǔ)層的非均質(zhì)性影響較強(qiáng)。根據(jù)106口單井統(tǒng)計(jì)，分層系數(shù)范圍為1～8，主要在4～6之間，占總井?dāng)?shù)的57.7%，沒(méi)有被隔層影響的砂體占3%，這說(shuō)明研究區(qū)層間泥巖對(duì)儲(chǔ)層的非均質(zhì)性影響較強(qiáng)。

此外，層間非均質(zhì)性可以通過(guò)砂地比來(lái)定量的描述。從砂地比統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)表4）可知，研究區(qū)S23-2小層砂體最為發(fā)育，S23-1次之，S22最差。即在全區(qū)中，泥巖隔層在S22段最為發(fā)育，及砂體連通性最差；而在S23-2段砂體的連通性最好，其砂地比為46.9%，是該區(qū)的主要儲(chǔ)集層。

表3 工區(qū)各小層的滲透率非均質(zhì)性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

表4 砂地比統(tǒng)計(jì)計(jì)算表

2.2.2 層間隔層 層間隔層是指縱向上具有一定厚度，對(duì)流體運(yùn)動(dòng)具有隔擋作用的不滲透層段，是進(jìn)行各種分層工藝措施時(shí)必須考慮的一個(gè)重要因素。從單井巖性剖面及物性參數(shù)精細(xì)解釋?zhuān)ㄒ?jiàn)圖1），可以看出：S21和S22段之間有較厚的泥巖層或大段發(fā)育的干層，對(duì)油氣縱向運(yùn)移的阻隔作用明顯，煤層對(duì)油氣運(yùn)移的阻隔作用次之；S22和S23段之間的隔層主要為穩(wěn)定的泥質(zhì)類(lèi)隔層，對(duì)油氣縱向運(yùn)移起到很好的阻隔作用；S23-1和S23-2段之間的隔層以泥質(zhì)類(lèi)隔層為主，且分布不穩(wěn)定，對(duì)油氣縱向運(yùn)移的阻隔作用不強(qiáng)。隔夾層密度為泥質(zhì)隔夾層的總厚度占所統(tǒng)計(jì)砂巖總厚度的比例，泥質(zhì)隔夾層的密度值越大，則層間非均質(zhì)性就越強(qiáng)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，隔夾層密度的分布范圍為3%～79%，平均值為22.2%，主要分布范圍為3%～31.1%，約占總井?dāng)?shù)的80%；因此，可知S23段儲(chǔ)集層的層間非均質(zhì)性較弱。

2.3 平面非均質(zhì)性

平面非均質(zhì)性直接關(guān)系到開(kāi)發(fā)過(guò)程中開(kāi)發(fā)井網(wǎng)的部署、注人劑的平面波及系數(shù)以及殘余油的平面分布[8]。

2.3.1 砂體分布 砂體幾何形態(tài)受控于沉積相，工區(qū)是一套三角洲平原亞相和三角洲前緣亞相沉積為主的碎屑巖沉積環(huán)境。儲(chǔ)層的發(fā)育程度主要受沉積微相控制，高能帶是產(chǎn)生良好儲(chǔ)層的環(huán)境。可能是因?yàn)樗w較淺，河口壩砂體受到分流河道水流的沖刷改造而不能保留。分流間灣沉積的砂體在平面上比較連續(xù)和穩(wěn)定，并呈朵狀分布。

2.3.2 砂體連續(xù)性 砂體連續(xù)性重點(diǎn)在于研究砂體的長(zhǎng)度、寬度以及寬厚比，也可以用鉆遇率來(lái)表征。鉆遇率表示在一定井網(wǎng)條件下對(duì)砂體的控制程度。本次評(píng)價(jià)中鉆遇率的計(jì)算方法是各小層中砂體厚度大于1 m的井的個(gè)數(shù)與參與評(píng)價(jià)井總數(shù)的比值，通過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算（見(jiàn)表5），總體來(lái)看，S23-2小層砂體連通性最好，其余地層的砂體鉆遇率較差。

表5 山2段各小層砂體鉆遇率計(jì)算表

2.3.3砂體孔隙度、滲透率平面分布 平面上砂體的孔隙度和滲透率的分布與砂體的發(fā)育程度及其展布有著密切的關(guān)系，而且儲(chǔ)層物性的高低與砂巖的性質(zhì)也密切相關(guān)[9]。S23段孔滲分布方向與該層段的河道走向大致相同，近南北方向，呈帶狀分布。由于沉積時(shí)水動(dòng)力能量強(qiáng)，泥質(zhì)含量小，平面非均質(zhì)性弱，儲(chǔ)層物性相比之下較高。

3 結(jié)論

（1）子洲氣田S2段滲透率韻律模式主要以復(fù)合韻律為主，次之為均質(zhì)韻律,層內(nèi)以泥質(zhì)夾層為主，見(jiàn)致密夾層，分布不穩(wěn)定，綜合分析滲透率非均質(zhì)參數(shù)計(jì)算結(jié)果，認(rèn)為S23-2段層內(nèi)非均質(zhì)性較強(qiáng)，S21和S22段為相對(duì)均質(zhì)型儲(chǔ)層。

（2）工區(qū)內(nèi)分層系數(shù)較大，隔夾層的分布密度較大，S23-1和S23-2段之間的隔層以泥質(zhì)類(lèi)隔層為主，且分布不穩(wěn)定，對(duì)油氣縱向運(yùn)移的阻隔作用不強(qiáng)；而S21和S22段之間有較厚的泥巖層或大段發(fā)育的干層，對(duì)油氣縱向運(yùn)移的阻隔作用明顯。因此，儲(chǔ)層的層間非均質(zhì)性較強(qiáng)。這將是影響和制約S2段各小層聯(lián)合開(kāi)發(fā)的主要因素。

（3）工區(qū)內(nèi)S2段砂體平面分布受沉積微相控制，S23段砂體連通性較好，平面非均質(zhì)性差，但是其它小層平面非均質(zhì)性相對(duì)較強(qiáng)。

[1] 陶國(guó)秀.儲(chǔ)層非均質(zhì)性所形成的非常規(guī)油藏[J] .河南石油，2005，19（5）:4-6.

[2] 焦養(yǎng)泉，李思田，李禎，等.碎屑巖儲(chǔ)層物性非均質(zhì)性的層次結(jié)構(gòu)[J] .石油與天然氣地質(zhì)，1998，19（2）:89-92.

[3] 劉方志，朱玉雙，李莉，等.安塞油田塞130井區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究[J] .石油地質(zhì)與工程，2010，24（2）:1-4.

[4] 湯軍.基于沉積基準(zhǔn)面概念的層序劃分[J] .石油地質(zhì)與工程，2006，20（4）:7-9.

[5] 楊宇，周文，徐春陽(yáng)，等.子洲氣田山2氣藏地層水分布模式[J] .大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，34（3）:14-18.

[6] 裘亦楠，薛叔浩.油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)技術(shù)（修訂版）[M] .北京:石油工業(yè)出版社，2001:105-112.

[7] 孟韶彬，王玲云，李凱，等.儲(chǔ)層物性特征和儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究方法與應(yīng)用[J] .江漢石油職工大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，18（2）:49-50.

[8] 黃文科，侯海峰.沱七斷塊91儲(chǔ)層非均質(zhì)性與剩余油分布研究[J] .石油地質(zhì)與工程，2007，21（5）:47-49.

[9] 紀(jì)杰，鐘建華，毛立華，等.濮城油田東區(qū)沙二上2+3儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究[J] .石油地質(zhì)與工程，2007，21（5）:23-26.

Study on reservoir heterogeneity of Shan2 reservoir in Zizhou gasfield

FAN Lingling，JIN Wenhui，WANG Yong，WANG Shu
（State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation，Chengdu University of Technology，Chengdu Sichuan 610059，China）

Based on the well-logging data of Shan2 reservoir in Zizhou gas field,combining with the sedimentary facies information,the reservoir heterogeneity,including in-layer heterogeneity,interlayer heterogeneity and plane heterogeneity,has been studied.The research presents that interlayer are universally existed in Shan2 reservoir,which are mostly muddy intercalations and compact interlayers.The quantitative calculation of the permeability heterogeneous parameters draws the conclusion that Shan23reservoir heterogeneity is strong,while Shan21and Shan22are relatively homogeneous formation.Shan2 reservoir has a high stratification coefficient,with interlayers mainly muddy and unstable distributed,therefore,differences between the layers exist.The sand body connectivity of the small layers in Shan 2 reservoir is determined by the sedimentary micro-facies.Sand body connectivity of Shan23is good.Shan23reservoir,with a stable distribution of physical properties,is featured with poor heterogeneity,while others are of strong plane heterogeneity.

Zizhou gas field；reservoir heterogeneities；Shan2 reservoir；interlayer

TE122.2

A

1673-5285（2012）07-0030-04

2012－05-24

國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)資助，項(xiàng)目編號(hào)：2008ZX05044。

范玲玲，女（1987-），2010年畢業(yè)于成都理工大學(xué)能源學(xué)院資源勘查工程專(zhuān)業(yè)，在讀碩士生，主要從事油氣田開(kāi)發(fā)地質(zhì)方面的研究工作，郵箱：FLLLK520@163.com。