東營(yíng)凹陷西部沙四上亞段灘壩砂體厚度特征及其與產(chǎn)液量關(guān)系

劉豐臻

（1.中國(guó)石油大學(xué) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東 青島 266580；2.天津石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院 資源勘查系，天津 301607）

東營(yíng)凹陷西部沙四上亞段灘壩砂體厚度特征及其與產(chǎn)液量關(guān)系

劉豐臻1，2

（1.中國(guó)石油大學(xué) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東 青島 266580；2.天津石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院 資源勘查系，天津 301607）

綜合運(yùn)用巖心、錄井、試油等資料，對(duì)東營(yíng)凹陷西部沙四上亞段灘壩砂體厚度特征以及厚度與產(chǎn)液量的關(guān)系進(jìn)行研究。東營(yíng)凹陷西部沙四上亞段灘壩砂體單層厚度一般為0.5～3.5 m，隨著單層砂體厚度的增加，灘壩砂體儲(chǔ)集性能增強(qiáng)，有效儲(chǔ)層百分含量增大。日產(chǎn)液量隨單層砂體厚度的增大而增大，并且二者具有良好的函數(shù)關(guān)系。東營(yíng)凹陷西部沙四上亞段灘壩砂體有效厚度下限為1.5 m，實(shí)施措施后各層產(chǎn)液量均有顯著提高。

灘壩砂體；有效儲(chǔ)層；產(chǎn)液量；東營(yíng)凹陷

東營(yíng)凹陷是濟(jì)陽(yáng)坳陷南部的一個(gè)次級(jí)凹陷，為典型的北斷南超、北陡南緩的不對(duì)稱箕狀盆地［1］。古近系沙河街組沙四上亞段沉積時(shí)期濱淺湖范圍約占總凹陷面積的1／3，濱淺湖灘壩砂體廣泛發(fā)育［2－3］，特別是在凹陷西部灘壩砂體分布范圍占據(jù)了2／3以上的地區(qū)?！笆濉币詠?，先后在東營(yíng)凹陷發(fā)現(xiàn)了多個(gè)灘壩砂體含油氣區(qū)，截至目前累計(jì)上報(bào)探明石油儲(chǔ)量大于2.1×109t，為該地區(qū)“增儲(chǔ)上產(chǎn)”提供了重要的石油地質(zhì)儲(chǔ)量保障。由于不同構(gòu)造位置、水動(dòng)力條件下沉積的灘壩砂體厚度、物性存在差異［4］，灘壩砂體的含油氣性和產(chǎn)液量也存在較大差異。因此，探討灘壩砂體厚度與產(chǎn)液量之間的關(guān)系，對(duì)該地區(qū)灘壩砂體的油氣勘探開發(fā)具有重要的理論指導(dǎo)意義。

1 灘壩砂體的厚度特征

在鉆井巖心描述、分析的基礎(chǔ)上，統(tǒng)計(jì)東營(yíng)凹陷西部主要探井沙四上亞段灘壩砂體的單層厚度，其分布特征如下：?jiǎn)螌雍穸刃∮?.5 m的砂體54層，占總層數(shù)的3.7%；單層厚度為0.5～1.5 m的砂體700層，占總層數(shù)的47.6%；單層厚度為1.5～2.5 m的砂體375層，占總層數(shù)的25.5%；單層厚度為2.5～3.5 m 的砂體167層，占總層數(shù)的11.3%；單層厚度為3.5～4.5 m的砂體63層，占總層數(shù)的4.3%；單層厚度大于4.5 m的砂體112層，占總層數(shù)的7.6%（圖1）。總體上，研究區(qū)灘壩砂體單層厚度主要分布于0.5～3.5 m（約占84%），說明沙四上亞段沉積時(shí)期湖平面變化相對(duì)頻繁、更多地發(fā)育灘砂沉積。

圖1 東營(yíng)凹陷西部沙四上亞段灘壩砂體單層厚度分布特征

2 厚度與物性關(guān)系

綜合運(yùn)用分布函數(shù)法、試油法、測(cè)試法、束縛水飽和度法等方法［3，5－10］，求取了東營(yíng)凹陷西部沙四上亞段灘壩砂體有效儲(chǔ)層物性下限，并擬合了孔隙度下限、滲透率下限與埋深的函數(shù)關(guān)系，其函數(shù)方程分別為①

式中，φcutoff為孔隙度下限，%；Kcutoff為滲透率下限，×10－3μm2；H 為埋藏深度，m。

利用式（1）和式（2）可以判別砂體的有效性，其中孔隙度和滲透率均大于下限值的砂體為有效儲(chǔ)層。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：灘壩砂體的有效性與其厚度具有正相關(guān)性，0～1.5 m，1.5～3 m，3～4.5 m，＞4.5 m砂體的有效儲(chǔ)層百分含量依次為38.18%、39.79%、55.67%、58.17%。砂體厚度越大，儲(chǔ)層物性越好（表1），其儲(chǔ)層的有效性越高。

表1 東營(yíng)凹陷西部沙四上亞段灘壩砂體厚度與物性關(guān)系

3 灘壩砂體厚度與產(chǎn)液量的關(guān)系

準(zhǔn)確確定有效儲(chǔ)層厚度下限對(duì)儲(chǔ)量計(jì)算、油氣勘探開發(fā)具有重要的意義。本次研究利用試油資料探討了單層砂體厚度與產(chǎn)液量（油和水）以及多層砂體累計(jì)厚度與產(chǎn)液量的關(guān)系。

3.1 單層砂體厚度與產(chǎn)液量的關(guān)系

利用東營(yíng)凹陷西部沙四上亞段單層試油資料，建立灘壩砂體單層厚度與日產(chǎn)液量的關(guān)系，二者具有良好的函數(shù)關(guān)系（圖2），其函數(shù)方程為：

Y＝0.320616＊H2.306308。

式中，Y為日產(chǎn)液量，t／d；H 為單層砂體厚度，m。

圖2 單層砂體厚度與常規(guī)日產(chǎn)液量關(guān)系

根據(jù)目前采油技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益，研究區(qū)將日產(chǎn)液量（包括油和水）大于1 t／d的單層砂體劃分為有效儲(chǔ)層，小于1 t／d的單層砂體劃分為非有效儲(chǔ)層②。利用上述擬合公式，求得研究區(qū)單層厚度小于1.5 m的灘壩砂體日產(chǎn)液量基本小于1 t／d、單層厚度為1.5～2.5 m的灘壩砂體日產(chǎn)液量一般為1～3 t／d、單層厚度為2.5～3.5 m 的灘壩砂體日產(chǎn)液量一般為3～5 t／d、單層厚度大于3.5 m的灘壩砂體日產(chǎn)液量一般大于5 t／d。

3.2 多層砂體累計(jì)厚度與產(chǎn)液量的關(guān)系

根據(jù)單層砂體厚度與產(chǎn)液量的關(guān)系，將多層砂體累計(jì)厚度與產(chǎn)液量的關(guān)系分為4種情況進(jìn)行討論：① 合層試油的所有單層砂體厚度為0.5～1.5 m；② 合層試油砂體中最大單層砂體（以下簡(jiǎn)稱為主力層）厚度為1.5～2.5 m；③ 合層試油砂體中主力層厚度為2.5～3.5 m；④ 合層試油砂體中主力層厚度大于3.5 m。

3.2.1 單層砂體厚度為0.5～1.5 m

由多層0.5～1.5 m砂體累計(jì)厚度與常規(guī)日產(chǎn)液量關(guān)系、措施日產(chǎn)液量關(guān)系（圖3）可知：厚度小于1.5 m砂體合層試油效果較差，日產(chǎn)液量均小于1 t／d，實(shí)施酸化、壓裂等措施后，大部分井段日產(chǎn)液量仍小于1 t／d，因此認(rèn)為多層厚度0.5～1.5 m 的灘壩砂體合層試油效果較差，仍為無(wú)效儲(chǔ)層。（注：不是所有的層都進(jìn)行了酸化壓裂，所以措施前的數(shù)據(jù)點(diǎn)要多于措施后的）。

圖3 單層厚度0.5～1.5 m砂體累計(jì)厚度與產(chǎn)液量關(guān)系

3.2.2 主力層厚度為1.5～2.5 m

按主力層的砂體層數(shù)劃分為1.5～2.5 m砂體1層、2層、大于等于3層3種類型，排除對(duì)產(chǎn)液量貢獻(xiàn)較小的小于1.5 m單層砂體，分別建立1.5～2.5 m砂體累積厚度與日產(chǎn)液量關(guān)系圖（圖4）。

圖4 單層厚度1.5～2.5 m砂體累計(jì)厚度與產(chǎn)液量關(guān)系

主力層僅為1層1.5～2.5 m的砂體合層試油，常規(guī)日產(chǎn)液量小于5 t／d；主力層為2層1.5～2.5 m的砂體合層試油，部分井常規(guī)日產(chǎn)液量達(dá)到5～10 t／d；主力層大于等于3層1.5～2.5 m 的砂體合層試油，常規(guī)日產(chǎn)液量在5 t／d，多數(shù)井段大于10 t／d。措施后產(chǎn)液量均大于等于1 t／d，為有效儲(chǔ)層。

3.2.3 主力層厚度為2.5～3.5 m

按主力層2.5～3.5 m砂體和非主力層1.5～2.5 m砂體的組合類型劃分為：2.5～3.5 m砂體1層，2.5～3.5 m 砂體1層與1.5～2.5 m砂體1層，2.5～3.5 m砂體1層與1.5～2.5 m砂體大于等于2層，以及2.5～3.5 m砂體大于等于2層4種類型。由圖5可知：僅1層2.5～3.5 m主力層砂體合層試油，日產(chǎn)液量一般為1～5 t／d；1層2.5～3.5 m砂體與1層1.5～2.5 m砂體合層試油，常規(guī)日產(chǎn)液量一般為1～5 t／d，少數(shù)井段為5～10 t／d，實(shí)施酸化、壓裂措施后，大多數(shù)井段日產(chǎn)液量可達(dá)到約10 t／d；1 層 2.5～3.5 m 砂 體 與 2 層 大 于 等于1.5～2.5 m砂體合層試油，多數(shù)井段常規(guī)日產(chǎn)液量大于5 t／d，甚至超過10 t／d；多于2層2.5～3.5 m砂體合層試油，常規(guī)日產(chǎn)液量均可達(dá)約10 t／d。措施后均為有效儲(chǔ)層。

圖5 單層厚度2.5～3.5 m砂體累計(jì)厚度與產(chǎn)液量關(guān)系

3.2.4 主力層厚度大于3.5 m

按主力層的層數(shù)，分為主力層厚度大于3.5 m砂體1層與2層兩種情況。主力層大于3.5 m砂體合層試油，大多數(shù)井段常規(guī)日產(chǎn)液量均大于5 t／d，實(shí)施酸化壓裂后日產(chǎn)液量顯著提高（圖6）。

圖6 大于1.5 m砂體累計(jì)厚度與產(chǎn)液量關(guān)系（主力層＞3.5 m）

4 結(jié) 論

（1）東營(yíng)凹陷西部沙四上亞段灘壩砂體單層厚度主要分布于0.5～3.5 m，隨著單層砂體厚度的增加，灘壩砂體儲(chǔ)集性能增強(qiáng)，有效儲(chǔ)層百分含量增多。

（2）東營(yíng)凹陷西部沙四上亞段灘壩砂體有效厚度下限為1.5 m，實(shí)施措施后，各層產(chǎn)液量均有顯著提高。

注釋：

①操應(yīng)長(zhǎng).東營(yíng)凹陷沙四上亞段灘壩砂體沉積特征研究，中國(guó)石油大學(xué)（華東），2007.

②唐東.利津油田梁75塊新增石油控制儲(chǔ)量報(bào)告，勝利油田地質(zhì)科學(xué)研究院，2007.

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TE122.22 < class="emphasis_bold">［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］

1673－5935（2012）01－0001－03

2011－12－18

劉豐臻（1970－），男，河南鞏義人，中國(guó)石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院碩士研究生，天津石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院資源勘查系副研究員，主要從事油氣勘探研究。

［責(zé)任編輯］ 高 亮