海上河流相油田井震一體化儲(chǔ)層精細(xì)構(gòu)型技術(shù)與應(yīng)用

張建民 王西杰 江遠(yuǎn)鵬

(中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300452)

儲(chǔ)層構(gòu)型分析是認(rèn)識(shí)儲(chǔ)集層非均質(zhì)性和剩余油分布的有效手段，是制定提高油田最終采收率措施的重要依據(jù)［1］。儲(chǔ)層構(gòu)型是指不同級(jí)次儲(chǔ)層構(gòu)成單元的形態(tài)、規(guī)模、方向及其疊置關(guān)系［2－3］。側(cè)重于露頭和現(xiàn)代沉積的河流相儲(chǔ)層構(gòu)型研究由來(lái)已久，但地下儲(chǔ)層構(gòu)型分析仍處于探索階段［4］。目前，已開(kāi)展的儲(chǔ)層構(gòu)型研究主要集中于河流相儲(chǔ)層［5］。國(guó)內(nèi)外對(duì)曲流河點(diǎn)壩研究最多，辮狀河及水下分流河道次之，而針對(duì)淺水三角洲沉積的儲(chǔ)層構(gòu)型研究較少，再加上海上油田井網(wǎng)稀疏、井距較大等特點(diǎn)，使得人們對(duì)這種復(fù)雜情況下儲(chǔ)層內(nèi)部構(gòu)型存在不同的認(rèn)識(shí)。渤南地區(qū)新近系明化鎮(zhèn)組主力油層為淺水三角洲相沉積，具有分流河道十分發(fā)育、河道頻繁分叉及改道等特點(diǎn)，在開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中呈現(xiàn)出含水上升不一致、壓力不均等現(xiàn)象。據(jù)此，本次研究選擇渤中28－2南油田主力砂體，綜合運(yùn)用地震及測(cè)井資料追蹤刻畫(huà)水下分流河道的充填演化期次，進(jìn)而對(duì)淺水三角洲的內(nèi)部構(gòu)型進(jìn)行精細(xì)解剖，為解決該砂體生產(chǎn)上的突出矛盾以及油田后期的綜合調(diào)整提供有力支撐。

1 儲(chǔ)層構(gòu)型研究

渤海海域新近系明化鎮(zhèn)組下段為一套淺水湖盆砂泥巖互層沉積，整體上具有較低的砂地比，砂體在地震上可得到較好的識(shí)別［6］。在油田目的層段，地震資料同相軸連續(xù)性好，信噪比與分辨率較高，斷層比較清晰。在開(kāi)發(fā)井實(shí)施過(guò)程中，利用地震屬性預(yù)測(cè)的各井鉆遇目的層頂面海拔深度與實(shí)鉆誤差普遍小于3 m，地震資料品質(zhì)好。因此，通過(guò)地震屬性資料對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行追蹤，能有效表征砂體的疊置關(guān)系，并能夠刻畫(huà)出分流河道邊界。以渤中28－2南油田明化鎮(zhèn)組下段Ⅱ油組1小層主力砂體為例，對(duì)本次研究所采用的儲(chǔ)層構(gòu)型研究方法進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1.1 復(fù)合河道的識(shí)別與刻畫(huà)

本次構(gòu)型研究主要使用地震反演資料。因1167砂體貼近Ⅱ油組頂界面，Ⅱ油組頂界面位于區(qū)域的一套穩(wěn)定泥巖層底部，故以Ⅱ油組頂界面為標(biāo)志層將地震反演數(shù)據(jù)層拉平，以便在地震剖面上進(jìn)行河道的識(shí)別刻畫(huà)。通過(guò)地震相和河道形態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系總結(jié)出5種地震相識(shí)別河道的接觸樣式(圖1)。

(1)分離式水下分流河道:剖面上表現(xiàn)為2條河道不相交，但是不能確定2條河道的演化順序。

(2)切割、分離式水下分流河道:地震相剖面特征表現(xiàn)為左邊的河道被右邊后期的河道切割，但是2期河道并不連接，中間有很厚一段泥巖隔層。

(3)單向天然堤連接式水下分流河道:剖面上表現(xiàn)為左邊的河道發(fā)育天然堤，并且通過(guò)該天然堤將2條河道相連。

(4)雙向天然堤連接式水下分流河道:剖面上表現(xiàn)為2條河道都發(fā)育天然堤，并且天然堤連接在一起。

(5)切割、接觸式水下分流河道:剖面上表現(xiàn)為左邊的河道被右邊后期的河道所切割，并且2條河道間發(fā)育泥巖夾層。

由于受地震分辨率影響，僅利用地震相刻畫(huà)的河道邊界存在不確定性，因此需要借助測(cè)井資料對(duì)地震相刻畫(huà)的結(jié)果進(jìn)行修正。通過(guò)測(cè)井資料對(duì)地震相的識(shí)別模板進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明地震相刻畫(huà)的河道邊界絕大部分與測(cè)井相吻合，僅個(gè)別地方存在差異，需對(duì)河道邊界進(jìn)行修正。

圖1 地震相的河道識(shí)別模式圖

1.2 單河道的精細(xì)刻畫(huà)

本次研究的砂體內(nèi)部?jī)?chǔ)層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要表現(xiàn)為平面上多條河道側(cè)向遷移形成大面積分布的復(fù)合砂體，縱向上由不同期次的分流河道砂體相互疊置。因此在復(fù)合河道精細(xì)刻畫(huà)基礎(chǔ)上，依據(jù)測(cè)井相和地震波形形態(tài)，把相互疊置的分流河道厚砂層細(xì)分至單河道級(jí)別，總結(jié)出4種河道砂體疊置樣式(圖2)。

圖2 河道砂體疊置方式與夾層分布模式圖

圖2 (a)為2期單河道垂向疊置，但是2期河道不接觸，中間被泥巖夾層分隔;圖2(b)為2期單河道垂向疊置，第二期單河道切割第一期單河道，中間部分無(wú)泥巖夾層;圖2(c)為2期河道側(cè)向疊置，但是2期河道不接觸，中間被泥巖夾層分隔;圖2(d)為2期河道側(cè)向疊置，第二期單河道切割第一期單河道，中間部分無(wú)泥巖夾層。

1.2.1 垂向單期河道識(shí)別

復(fù)合河道縱向上呈多個(gè)正韻律特征，并且存在沉積間歇面。即縱向沉積層序中一期連續(xù)穩(wěn)定沉積結(jié)束到下一期連續(xù)穩(wěn)定沉積開(kāi)始之間形成的有別于上、下鄰層的特征巖性［7－9］，測(cè)井曲線主要表現(xiàn)為臺(tái)階變化或泥質(zhì)響應(yīng)特征。如圖3所示，該期復(fù)合河道垂向上依據(jù)測(cè)井響應(yīng)特征可細(xì)分出2期單河道。

圖3 復(fù)合河道的垂向單河道劃分圖

1.2.2 平面單期河道追蹤

在垂向單河道劃分基礎(chǔ)上，統(tǒng)計(jì)該油田35口定向井?dāng)?shù)據(jù)，總結(jié)地震波形與河道期次的對(duì)應(yīng)關(guān)系。復(fù)合河道砂體存在多期單河道疊置時(shí)，地震反射特征有所變化，其變化與單河道的疊置關(guān)系、夾層發(fā)育位置等特征相關(guān)。

綜合研究及實(shí)踐證明，單河道的疊置特征與其對(duì)應(yīng)的地震響應(yīng)特征可分為2種類型(圖4):(1)1期單河道即不存在多期河道疊置時(shí)，對(duì)應(yīng)的地震波形呈簡(jiǎn)單對(duì)稱形態(tài);(2)2期單河道疊置時(shí)，對(duì)應(yīng)的地震波形為復(fù)波或者波形呈不對(duì)稱形態(tài)，地震反射波形變“胖”或呈復(fù)波，即頻率降低，在平面上通常反映為低頻分布區(qū)。

依據(jù)單河道疊置在地震波形上的響應(yīng)特征，結(jié)合垂向單河道的劃分，在地震剖面上追蹤刻畫(huà)單河道的平面展布。最終刻畫(huà)出Ⅱ油組1小層主力砂體單河道的平面展布圖(圖5)。

圖4 單河道疊置的地震波形響應(yīng)

圖5 主力油層1167砂體單期河道的空間展布圖

2 研究成果及可靠性分析

本次研究在利用測(cè)井相對(duì)河道邊界進(jìn)行修正時(shí)，所使用的都是定向井信息，水平井的水平段信息并未使用，因此可以采用水平井水平段實(shí)鉆資料及示蹤劑監(jiān)測(cè)結(jié)果分析砂體精細(xì)構(gòu)型解剖的可靠性。如圖6所示，地震相顯示A47H井橫穿2條河道，經(jīng)井震資料精確標(biāo)定，地震相所刻畫(huà)河道邊界在測(cè)井相上對(duì)應(yīng)位置鉆遇7.2 m厚的差儲(chǔ)層，進(jìn)一步證實(shí)該處位于河道邊部，這與圖5刻畫(huà)的河道平面展布圖相吻合。

同期次河道儲(chǔ)層分布穩(wěn)定、連通性好，所以同一期次河道上的開(kāi)發(fā)井組存在連通關(guān)系，而位于非同一期次河道的開(kāi)發(fā)井注采不見(jiàn)效。因此，通過(guò)示蹤劑追蹤有助于認(rèn)識(shí)注水井與采油井是否位于同一期次河道上，從而驗(yàn)證單期河道刻畫(huà)的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)A27H井組及A42H井組做示蹤劑監(jiān)測(cè)，結(jié)果表明，A27H井與 A4H井之間存在高滲通道，而與A25H井、A16H井及A41H井之間不存在高滲通道;A42H井與A41H井之間存在高滲通道(圖7)。示蹤劑監(jiān)測(cè)結(jié)果與所劃分的河道期次相吻合。

圖6 A47H井水平段地震反演及測(cè)井解釋柱狀圖

圖7 A27H井組及A42H井組示蹤劑監(jiān)測(cè)圖

3 結(jié)語(yǔ)

(1)利用地震相特征識(shí)別出水下分流河道的5種接觸模式，在各模式指導(dǎo)下，利用地震屬性剖面并結(jié)合測(cè)井相進(jìn)行修正，最終將Ⅱ油組1小層主力砂體劃分出10條復(fù)合河道。

(2)依據(jù)地震波形結(jié)合測(cè)井相劃分河道期次，實(shí)現(xiàn)對(duì)單河道的平面追蹤刻畫(huà)。

(3)通過(guò)采用水平井水平段實(shí)鉆數(shù)據(jù)以及示蹤劑監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行分析驗(yàn)證，證實(shí)采用地震屬性刻畫(huà)的河道邊界可靠，表明該方法對(duì)儲(chǔ)層精細(xì)構(gòu)型研究具有較好的適應(yīng)性。

(4)通過(guò)對(duì)1167砂體開(kāi)展儲(chǔ)層精細(xì)構(gòu)型研究，加深了對(duì)油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中注采矛盾突出、含水不均一等問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，對(duì)指導(dǎo)油田進(jìn)行合理高效開(kāi)發(fā)具有重要意義。

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