底水砂巖油藏夾層及其對剩余油分布的影響研究
——以塔河油田1區(qū)三疊系阿一段油藏為例

陽國進，梁宏剛 （中石化西北油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 烏魯木齊830011）

塔河油田1區(qū)位于塔里木盆地沙雅隆起阿克庫勒凸起南部，是艾協(xié)克南-桑塔木鹽邊構(gòu)造帶上的一個局部構(gòu)造。開發(fā)目的層位為三疊系中統(tǒng)阿克庫勒組一段 （簡稱阿一段），為辮狀河三角洲平原河道微相沉積，物源方向為北東方向，隔夾層比較發(fā)育，砂體總厚度100m左右。油層埋深4600m左右，為一個底水、低幅斷背斜、中-高孔、中-高滲砂巖油藏，驅(qū)動類型以底水驅(qū)為主，其次為彈性驅(qū)。該油藏經(jīng)多年開發(fā)，目前含水高達80%，采油速度1．54%，采出程度21．7%，處于遞減階段，油藏開發(fā)中暴露出了諸多問題：①油藏采液強度大，含水上升快，導致油藏水驅(qū)效果變差，產(chǎn)量遞減趨勢增大，油水運動特征不清，對剩余油分布的情況不清；②剩余油分布已經(jīng)比較分散，原有的地質(zhì)模型已經(jīng)不能適應開發(fā)的需要。因此，亟需通過油藏描述研究，尤其是隔夾層的分布研究，建立更為精確的地質(zhì)模型以預測地下剩余油分布情況，最終提高油藏開發(fā)效果。下面，筆者對塔河油田1區(qū)三疊系阿一段底水砂巖油藏夾層及其對剩余油分布的影響進行了研究。

1 夾層識別、對比及描述

1．1 夾層識別

由于沉積水動力變化、沉積物性質(zhì)及沉積期后成巖作用等多種因素影響，河道砂體都會發(fā)育夾層。參考前人的研究結(jié)果［1-3］，通過油藏取心井的巖心觀察并結(jié)合測井資料，將研究區(qū)內(nèi)的夾層劃分為泥質(zhì)夾層、鈣質(zhì)夾層及物性夾層3種類型。

1）泥質(zhì)夾層 巖心以泥巖薄層、泥質(zhì)條帶為主，測井曲線上表現(xiàn)為 “三高一低”，即高泥質(zhì)含量、高自然伽馬、高自然電位和低孔滲。

2）鈣質(zhì)夾層 巖心巖性以鈣質(zhì)膠結(jié)的致密細砂巖、中砂巖為主，測井曲線上表現(xiàn)為 “一高三低”，即高電阻率、低自然伽馬、低自然電位和低孔滲，其顯著特征是出現(xiàn)高電阻率異常 （即通常說的 “鈣尖”）。

3）物性夾層 在巖心上表現(xiàn)為粒度變細和泥質(zhì)含量高，測井曲線上表現(xiàn)為 “四低”，即低自然伽馬、低自然電位、低電阻率和低孔滲。

按此標準，在17口井共識別30個夾層，累計夾層厚度27．4m，單個夾層厚度0．3～1．7m （見表1）。

1．2 夾層對比

將研究區(qū)內(nèi)測井、分層等數(shù)據(jù)輸入Petrel建模軟件，用軟件的相關(guān)模塊建立骨架剖面，利用自然伽馬、自然電位、泥質(zhì)含量、滲透率和孔隙度曲線進行小層和夾層劃分與對比［4-6］。

表1 塔河油田1區(qū)阿一段夾層統(tǒng)計表

目的層段分為Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3、Ⅲ4共4個小層 （見圖1），依據(jù)夾層發(fā)育情況，將Ⅲ1小層二分，Ⅲ3小層三分，共分為7個層，其對應6套夾層，從上自下記為1號、2號、3號、4號、5號、6號夾層 （見圖1）。

1．3 夾層描述

利用區(qū)內(nèi)17口單井測井和巖心資料，對小層、夾層劃分進行對比研究，繪制了各小層的平面分布圖。1號夾層包括泥質(zhì)夾層、物性夾層，泥質(zhì)夾層主要分布在南部，物性夾層分布在西北部，夾層形狀為長軸方向北東向的橢圓形，與物源方向一致 （見圖2）；2號夾層包括泥質(zhì)夾層、物性夾層、鈣質(zhì)夾層，分布范圍較1號夾層更廣，泥質(zhì)夾層主要分布在中部，向南、向東為物性夾層，東部S51井附近有一層鈣質(zhì)夾層分布 （見圖3）；3號夾層包括物性夾層、鈣質(zhì)夾層，分布范圍較1、2號夾層更小，僅限于油藏東南部和西北部，呈北東向展布 （見圖4）；4號夾層包括泥質(zhì)夾層、物性夾層和鈣質(zhì)夾層，分布范圍更小，僅在東部斷層附近有條狀分布，在南部有小范圍的鈣質(zhì)夾層分布 （見圖5）；5號、6號夾層均為物性夾層，分別分布于油藏的中部和東部，分布范圍很小。此外，上述夾層在縱向上分布特征如下：物性夾層和縱向上從上到下夾層數(shù)量變少，夾層厚度變?。?、2號夾層分布相對較廣，鉆遇井數(shù)較多，3、4、5、6號夾層分布范圍較小且零散。

圖1 塔河油田1區(qū)阿一段油藏小層及夾層縱向劃分模式圖

圖2 1號夾層平面展布圖

圖3 2號夾層平面展布圖

圖4 3號夾層平面展布圖

圖5 4號夾層平面展布圖

2 夾層模型及其對剩余油分布的影響

2．1 夾層模型的建立

該研究區(qū)內(nèi)部斷層少，構(gòu)造較簡單，在建立斷層三維模型和7個小層頂面構(gòu)造模型后，以各砂層頂面構(gòu)造形態(tài)和單井夾層數(shù)據(jù)為基礎，以夾層平面厚度分布為約束，建立各砂層及夾層的空間展布模型 （見圖6），該模型包括13個地層單元，即7個砂層和6個夾層。采用平面30m×30m，垂向網(wǎng)格以0．5～1m為網(wǎng)格步長，建立油藏的網(wǎng)格模型。對夾層和儲層分別賦予不同的值進行表征，建立夾層-儲層巖相模型。用巖相模型作為約束建立屬性模型，即得到油藏地質(zhì)模型。

圖6 油藏夾層空間展布模型

2．2 夾層對剩余油分布的影響

將油藏地質(zhì)模型粗化后輸出給Eclipse軟件進行數(shù)值模擬，得到油藏剩余油分布模型，典型剖面圖如圖7和圖8所示，剩余油飽和度柵狀圖如圖9所示。分析上述圖形，可以看出如下特征：①在油水界面附近的夾層，對剩余油控制作用最為明顯 （見圖7和圖8），尤其是井間發(fā)育的夾層，在夾層之上基本保持原始的含油飽和度，油水界面基本無變化 （見圖9）；②在油水界面之下發(fā)育的夾層，不能抑制底水上升，油水界面抬升幅度較大，如4、5、6號夾層，對剩余油分布基本不起作用 （見圖8）。

圖7 過TK138-TK107H-TK102井剩余油剖面圖

圖8 過TK129井剩余油剖面圖

3 實施效果分析

根據(jù)油藏描述結(jié)果，綜合考慮夾層分布、構(gòu)造部位、井距等因素，部署了一批加密調(diào)整井，新鉆井驗證了油水界面變化主要與夾層的分布有關(guān)，具體內(nèi)容如下：①在油水界面附近發(fā)育夾層的井，實鉆油水界面基本未抬升。以TK129和TK130井為例，其油水界面附近的夾層均起到了抑制底水錐進的作用，油水界面均未變化，分析認為是油水界面附近的夾層抑制了底水錐進。②油水界面附近未發(fā)育夾層的井，受鄰井的高采出、高含水的影響，油水界面抬升幅度較大。以TK132井為例，其處于構(gòu)造較高部位，鉆遇阿一段油層17m，實鉆油水界面為-3640．7m，較原始油水界面 （-3646m）抬升5．3m，該井油水界面抬升主要是受鄰井TK101、TK106H高采出影響，導致底水錐進、脊進，油水界面抬升。③油水界面之上發(fā)育夾層的TK138井，其油水界面抬升至夾層底部，夾層之上仍為純油層 （8m），而其鄰井TK107H已幾乎全部水淹。

圖9 1區(qū)三疊系阿一段剩余油飽和度柵狀圖

4 結(jié) 論

1）塔河油田1區(qū)三疊系油藏夾層具有如下特征：夾層類型以泥質(zhì)夾層和物性夾層為主，鈣質(zhì)夾層較少；縱向上從上到下夾層厚度變小，數(shù)量變少；夾層分布受水流、物源方向影響，長軸方向多為北東方向。

2）位于油藏油水界面附近，尤其是油水界面之上的夾層，對抑制底水錐進作用明顯；在油水界面之下的夾層不能抑制底水錐進，與剩余油分布無關(guān)。

［1］高興軍，宋子齊，譚成仟 ．真12塊垛一段六油組隔夾層劃分及描述 ［J］．西安石油學院學報，2000，15（5）：10-13．

［2］林博 ，戴俊生，冀國盛，等．勝坨油田坨7塊沙二段9夾層隨機建模研究 ［J］．西南石油大學學報 （自然科學版），2008，30（4）：11-14．

［3］黃石巖 ．河流和三角洲儲層剩余油分布模式 ［J］．石油實驗地質(zhì)，2007，29（2）：167-171．

［4］杜慶軍，陳月明，侯鍵 ．勝坨油田厚油層內(nèi)夾層分布對剩余油的控制作用 ［J］．石油天然氣學報 （江漢石油學院學報），2006，28 （4）：111-115．

［5］孫煥泉 ．油藏動態(tài)模型和剩余油分布模式 ［M］．北京：石油工業(yè)出版社，2002．

［6］張吉，張烈輝，胡書勇 ．陸相碎屑巖儲層隔夾層成因、特征及識別 ［J］．大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2003，22（4）：1-3．