遼河油田曙三區(qū)扇三角洲前緣儲(chǔ)層特征及分類評(píng)價(jià)

陳　娜，岳大力，陸智祎，滿秀清，韓旭楠

（中國(guó)石油大學(xué)<北京>地球科學(xué)學(xué)院，北京102249）

遼河油田曙三區(qū)扇三角洲前緣儲(chǔ)層特征及分類評(píng)價(jià)

陳娜*，岳大力，陸智祎，滿秀清，韓旭楠

（中國(guó)石油大學(xué)<北京>地球科學(xué)學(xué)院，北京102249）

利用豐富的巖芯分析和測(cè)井資料，對(duì)遼河油田曙三區(qū)杜家臺(tái)油層扇三角洲前緣儲(chǔ)層巖石學(xué)特征、物性特征和孔隙結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了研究，并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合動(dòng)態(tài)資料進(jìn)行了儲(chǔ)層質(zhì)量分類評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，研究區(qū)儲(chǔ)層以長(zhǎng)石砂巖和巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖為主，成巖作用弱，以原生粒間孔為主，為中—高孔、中—高滲儲(chǔ)層；采用“截?cái)喾ā保詽B透率100×10-3μm2、600×10-3μm2和1500×10-3μm2為截?cái)嘀祵?chǔ)層分為4類，其中Ⅰ類和Ⅱ類儲(chǔ)層物性較好，為有利儲(chǔ)層，主要分布在水下分流河道與壩主體，Ⅲ類和Ⅳ類儲(chǔ)層主要分布在壩緣和溢岸砂。

扇三角洲前緣；儲(chǔ)層特征；分類評(píng)價(jià)；遼河油田曙三區(qū)；杜家臺(tái)油層

扇三角洲相儲(chǔ)層是我國(guó)已發(fā)現(xiàn)油田的重要儲(chǔ)層類型之一［1］。受構(gòu)造、氣候、地形等因素控制，扇三角洲儲(chǔ)層質(zhì)量差異性較常態(tài)三角洲更為顯著［2］。曙三區(qū)是遼河油田儲(chǔ)量較集中、地質(zhì)條件較復(fù)雜的主力開(kāi)發(fā)區(qū)塊之一。經(jīng)過(guò)多年的勘探開(kāi)發(fā)，該地區(qū)存在出砂嚴(yán)重，油水井利用率低，水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用不均衡，井網(wǎng)不完善等問(wèn)題。這與儲(chǔ)層質(zhì)量的差異性密切相關(guān)，因此，需要細(xì)化和深化油藏地質(zhì)認(rèn)識(shí)，為剩余油預(yù)測(cè)與挖潛提供可靠的地質(zhì)依據(jù)。目前，研究區(qū)沉積微相的研究已經(jīng)比較充分［3-5］，但關(guān)于儲(chǔ)層質(zhì)量分類及分布的研究力度不夠。通過(guò)分析研究區(qū)儲(chǔ)層特征，進(jìn)行儲(chǔ)層質(zhì)量分類，表征并總結(jié)其分布規(guī)律，這對(duì)于完善油田開(kāi)發(fā)井網(wǎng)和提高采收率具有重要的實(shí)際意義，同時(shí)也可豐富扇三角洲儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)理論。

1　研究區(qū)概況

遼河油田曙三區(qū)位于遼河斷陷盆地西部西斜坡中段的杜32斷層的上升盤，為一北東方向展布、向南東傾斜、被斷層復(fù)雜化的單斜構(gòu)造。研究區(qū)發(fā)育新近系和古近系，新近系主要發(fā)育館陶組，古近系自上而下發(fā)育東營(yíng)組和沙河街組。目的層段是古近系沙河街組沙四段的杜家臺(tái)油層，為扇三角洲前緣沉積，其主要物源方向?yàn)槟衔飨?，次要物源方向?yàn)楸睎|向，埋深950～1800m，含油面積為19.9km2，目前共有開(kāi)發(fā)井620口，上報(bào)原油地質(zhì)儲(chǔ)量為2244×104t，可采儲(chǔ)量為881×104t［6-7］。

2　儲(chǔ)層特征

2.1巖石學(xué)特征

依據(jù)巖芯觀察描述、薄片鑒定以及取芯井分析化驗(yàn)等資料，確定杜家臺(tái)油層巖性從粉砂巖到砂礫巖均有發(fā)育，但以細(xì)砂巖和粉砂巖為主，分別占總量的38.6%和29.4%。巖石碎屑組分以石英（含量介于20.4%～59.5%，平均42.1%）和長(zhǎng)石（含量介于20.0%～58.8%，平均41.3%）為主，巖屑以中、酸性噴出巖為主，含量分布不均（0～55.3%），平均含量為16.6%。顆粒間多為點(diǎn)接觸或點(diǎn)—線接觸，顆粒支撐，孔隙式膠結(jié)，分選中等—好，磨圓差—中等，成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度均不高。巖石類型以長(zhǎng)石砂巖和巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖為主，占總量的91.5%，其余為長(zhǎng)石質(zhì)巖屑砂巖。

2.2物性特征

2.3孔隙結(jié)構(gòu)特征

鑄體薄片等資料表明，杜家臺(tái)油層孔隙類型主要為原生粒間孔，其次發(fā)育少量的粒內(nèi)溶孔?？紫吨睆椒秶鸀?0～350μm，喉道類型以孔隙縮小型和縮徑型為主。壓汞曲線直接指示了孔喉的大小及分布特征［8］，通過(guò)分析壓汞曲線的特征參數(shù)及曲線形態(tài)，將孔隙結(jié)構(gòu)分為4種類型：大孔中喉型（Ⅰ型）、大孔中—細(xì)喉型（Ⅱ型）、大孔細(xì)喉型（Ⅲ型）和中孔細(xì)喉型（Ⅳ型），其中以大孔中喉型和大孔中—細(xì)喉為主，占樣品總數(shù)的67%（圖1）。不同類型壓汞曲線的孔滲分布數(shù)據(jù)表明，Ⅰ型壓汞曲線一般對(duì)應(yīng)很高的孔滲值（孔隙度大于31%，滲透率大于1700×10-3μm2），Ⅱ型壓汞曲線對(duì)應(yīng)較高的孔滲值［孔隙度在29%～37%之間，滲透率在（650～1700）×10-3μm2之間］，Ⅲ型壓汞曲線對(duì)應(yīng)范圍較廣的孔隙度和較低的滲透率［孔隙度在21%～35%之間，滲透率在（80～650）×10-3μm2之間］，Ⅳ型壓汞曲線對(duì)應(yīng)的孔隙度范圍很廣，滲透率很低（孔隙度13%～32%之間，滲透率小于80×10-3μm2）（表1）。

圖1　典型壓汞曲線分類圖

表1　不同孔隙結(jié)構(gòu)類型的典型壓汞曲線特征參數(shù)及物性統(tǒng)計(jì)表

2.4成巖特征

研究區(qū)儲(chǔ)層埋深淺，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相對(duì)簡(jiǎn)單穩(wěn)定，油氣充注早，目前處于早成巖B期［6］。目的層段經(jīng)歷的壓實(shí)作用較弱，碎屑顆粒多為點(diǎn)接觸，部分為點(diǎn)—線接觸，少見(jiàn)碎屑顆粒定向排列，未見(jiàn)塑性顆粒的壓彎變形。儲(chǔ)層膠結(jié)作用類型多樣，但整體膠結(jié)強(qiáng)度弱，膠結(jié)物以碳酸鹽為主，平均碳酸鹽含量為5%，其它類型膠結(jié)物（粘土礦物膠結(jié)、硅質(zhì)膠結(jié)、長(zhǎng)石類膠結(jié)和鐵質(zhì)膠結(jié)）的總量不到巖石總體積的4%。儲(chǔ)層中發(fā)育少量的長(zhǎng)石粒內(nèi)溶孔，整體溶蝕強(qiáng)度弱，次生溶蝕孔僅占總孔隙的10%。因此，研究區(qū)儲(chǔ)層經(jīng)歷的成巖作用較弱，成巖對(duì)儲(chǔ)層質(zhì)量的影響十分有限。

3　儲(chǔ)層質(zhì)量分類評(píng)價(jià)

3.1儲(chǔ)層質(zhì)量分類方案

3.1.1儲(chǔ)層質(zhì)量分類參數(shù)優(yōu)選

儲(chǔ)層質(zhì)量為儲(chǔ)層儲(chǔ)集和滲濾流體的能力的表達(dá)，儲(chǔ)層在開(kāi)發(fā)過(guò)程中的差異主要體現(xiàn)在滲流特征上，因此，對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行分類評(píng)價(jià)，就必須確定控制滲流的主要參數(shù)。孔隙度一般指儲(chǔ)層有效孔隙度，是反映儲(chǔ)層物性的重要參數(shù)，一般孔隙度越高，其滲流能力也越強(qiáng)；滲透率直接反映儲(chǔ)層的滲流能力，是影響儲(chǔ)層產(chǎn)能的重要因素；泥質(zhì)含量直接影響儲(chǔ)層的滲流能力，通常泥質(zhì)含量越高，滲流能力越差；砂體厚度可以間接反映儲(chǔ)層的儲(chǔ)集和滲流能力。本文選取以上4個(gè)地質(zhì)參數(shù)，結(jié)合儲(chǔ)層的動(dòng)態(tài)資料，將它們與產(chǎn)液強(qiáng)度進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明：滲透率與產(chǎn)液強(qiáng)度相關(guān)性最好，相關(guān)系數(shù)為0.8273（圖2b）?？紫抖取⒛噘|(zhì)含量及砂體厚度與產(chǎn)液強(qiáng)度的相關(guān)性相對(duì)較差，相關(guān)系數(shù)均小于0.5（圖2a、圖2c、圖2d）。所以，選用滲透率作為儲(chǔ)層質(zhì)量分類的參數(shù)，采用“截?cái)喾ā睂?duì)其進(jìn)行分類評(píng)價(jià)。

3.1.2儲(chǔ)層質(zhì)量分類標(biāo)準(zhǔn)

以“活血止痛膠囊”為檢索詞、年限于1992始，在中國(guó)知網(wǎng)檢索到文獻(xiàn)65篇；排除制劑工藝、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、綜述以及活血止痛膠囊為同名異方的文獻(xiàn)，獲得關(guān)于活血止痛膠囊不良反應(yīng)的文獻(xiàn)5篇納入分析。

研究采用“截?cái)嘀捣ā睂?duì)滲透率單一參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)構(gòu)形分析，從而確定儲(chǔ)層質(zhì)量分類標(biāo)準(zhǔn)。其原理為：在某個(gè)參數(shù)的概率累計(jì)曲線上表現(xiàn)為一條直線的點(diǎn)，其成因機(jī)理及特征類似。本研究對(duì)取心井巖芯分析滲透率進(jìn)行分析，從滲透率累積概率曲線圖可以看出，滲透率累積概率曲線上有3個(gè)拐點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的滲透率值分別為100×10-3μm2、600×10-3μm2和1500×10-3μm2（圖3）。

圖2　孔隙度、滲透率、泥質(zhì)含量及砂體厚度與產(chǎn)液強(qiáng)度相關(guān)性圖

圖3　取芯井滲透率累積概率曲線圖

不同吸水強(qiáng)度儲(chǔ)層的孔隙度、滲透率交會(huì)圖表明，滲透率小于100×10-3μm2的儲(chǔ)層，開(kāi)發(fā)過(guò)程中不吸水（圖4）。滲透率與驅(qū)油效率交會(huì)圖顯示，滲透率大于600×10-3μm2的儲(chǔ)層，其驅(qū)油效率大于50%（圖5）。另外，結(jié)合不同類型孔隙結(jié)構(gòu)儲(chǔ)層的滲透率范圍發(fā)現(xiàn)，滲透率小于100×10-3μm2的儲(chǔ)層，其孔隙結(jié)構(gòu)大多為中孔細(xì)喉型，滲透率在（100～600）×10-3μm2之間的儲(chǔ)層，其孔隙結(jié)構(gòu)多為大孔細(xì)喉型，滲透率在（600～1500）×10-3μm2之間的儲(chǔ)層，其孔隙結(jié)構(gòu)多為大孔中—細(xì)喉型，滲透率大于1500×10-3μm2的儲(chǔ)層，大多為大孔中喉型（表1）。因此，以100×10-3μm2、600×10-3μm2、1500×10-3μm2這3個(gè)值為截?cái)嘀担M(jìn)行儲(chǔ)層質(zhì)量分類，具有較好的動(dòng)態(tài)及微觀地質(zhì)意義。據(jù)此，可以將儲(chǔ)層質(zhì)量劃分為4類（表2）。

圖4　不同吸水強(qiáng)度儲(chǔ)層孔隙度、滲透率交會(huì)圖

Ⅰ類儲(chǔ)層：滲透率大于1500×10-3μm2。該類儲(chǔ)層以中—粗砂巖為主，孔隙結(jié)構(gòu)類型多為大孔中喉型。物性最好，為高孔、特高滲儲(chǔ)層，注水見(jiàn)效快，吸水效果好，并且其內(nèi)部較容易發(fā)育高滲通道。

Ⅱ類儲(chǔ)層：滲透率介于600×10-3μm2和1500×10-3μm2之間。該類儲(chǔ)層以中—細(xì)砂巖為主，孔隙結(jié)構(gòu)多為大孔中—細(xì)喉型。物性較好，為高孔、高滲儲(chǔ)層，儲(chǔ)層吸水效果較好，注水見(jiàn)效較快。

圖5　滲透率與驅(qū)油效率交會(huì)圖

Ⅲ類儲(chǔ)層：滲透率介于100×10-3μm2和600×10-3μm2之間。該類儲(chǔ)層以細(xì)砂巖和粉砂巖為主，孔隙結(jié)構(gòu)類型以大孔細(xì)喉型為主。物性相對(duì)差，屬高孔、中滲儲(chǔ)層，吸水差。

Ⅳ類儲(chǔ)層：滲透率小于100×10-3μm2。此類儲(chǔ)層以粉砂巖為主，多為中孔細(xì)喉型孔隙結(jié)構(gòu)。物性差，為中高孔、中低滲儲(chǔ)層，連通性差，在注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中基本不見(jiàn)效。

3.2儲(chǔ)層質(zhì)量分布規(guī)律

儲(chǔ)層質(zhì)量差異分布是儲(chǔ)層質(zhì)量研究的重要內(nèi)容，其直接影響著有利區(qū)的選取和后期開(kāi)發(fā)井網(wǎng)的部署。研究區(qū)成巖作用弱，儲(chǔ)層質(zhì)量主要受控于沉積作用。因此，依據(jù)儲(chǔ)層質(zhì)量的分類標(biāo)準(zhǔn)，在儲(chǔ)層質(zhì)量單井解釋的基礎(chǔ)上，結(jié)合沉積微相的分布特征，采用平剖互動(dòng)的研究思路，進(jìn)行儲(chǔ)層質(zhì)量分布研究。

表2　曙三區(qū)杜家臺(tái)油層儲(chǔ)層質(zhì)量分類標(biāo)準(zhǔn)

3.2.1儲(chǔ)層質(zhì)量垂向分布規(guī)律

根據(jù)研究區(qū)儲(chǔ)層質(zhì)量分類標(biāo)準(zhǔn)，在單井上對(duì)研究區(qū)儲(chǔ)層質(zhì)量類型進(jìn)行解釋，并在此基礎(chǔ)上分析儲(chǔ)層質(zhì)量的垂向分布特征。從垂直物源方向的剖面上可以看出：水下分流河道與河口壩呈現(xiàn)出“河在壩上走”的沉積模式。水下分流河道的儲(chǔ)層質(zhì)量類型以Ⅰ類和Ⅱ類為主，部分水下分流河道底部發(fā)育Ⅲ類儲(chǔ)層；壩主體部位砂體厚度最大，向壩緣方向逐漸減薄，呈現(xiàn)底平頂凸的形態(tài)，壩主體以Ⅰ類和Ⅱ類儲(chǔ)層為主，水下分流河道附近的壩主體易發(fā)育Ⅰ類儲(chǔ)層，部分河口壩頂部發(fā)育Ⅲ類儲(chǔ)層；壩緣儲(chǔ)層質(zhì)量相對(duì)較差，以Ⅲ類儲(chǔ)層為主（圖6）。

3.2.2儲(chǔ)層質(zhì)量平面分布規(guī)律

在沉積微相的約束下，通過(guò)平剖互動(dòng)，進(jìn)行儲(chǔ)層質(zhì)量平面分布的表征?？傮w上來(lái)看，不同微相的儲(chǔ)層質(zhì)量不同。Ⅰ類儲(chǔ)層主要分布在水下分流河道的中心部位和壩主體，其延伸方向與物源方向基本一致，在水下分流河道內(nèi)部，Ⅰ類儲(chǔ)層呈條帶狀分布，在水下分流河道末端及河口壩主體位置多呈朵狀或連片狀分布；Ⅱ類儲(chǔ)層在水下分流河道末端及壩主體中呈連片狀分布，當(dāng)砂體比較連片時(shí)，Ⅱ類儲(chǔ)層的連片性也相應(yīng)變好；Ⅲ類儲(chǔ)層多分布在壩緣、溢岸砂和部分水下分流河道的疊加部位；Ⅳ類儲(chǔ)層主要分布在溢岸砂和砂巖尖滅線內(nèi)緣（圖6）。

4　結(jié)論

（1）研究區(qū)的主要巖石類型為長(zhǎng)石砂巖和巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖，成巖作用弱，孔隙以原生粒間孔為主，喉道以孔隙縮小型和縮徑型為主，孔隙結(jié)構(gòu)類型以大孔中喉型和大孔中—細(xì)喉為主，儲(chǔ)層整體物性好，屬于典型的中—高孔、中—高滲儲(chǔ)層。

（2）結(jié)合動(dòng)態(tài)資料，選取了滲透率作為儲(chǔ)層質(zhì)量分類參數(shù)，采用“截?cái)喾ā睂?chǔ)層分為4類：Ⅰ類儲(chǔ)層滲透率大于1500×10-3μm2，Ⅱ類儲(chǔ)層滲透率介于（600～1500）×10-3μm2之間，Ⅲ類儲(chǔ)層滲透率介于（100～600）× 10-3μm2之間，Ⅳ類儲(chǔ)層滲透率小于100×10-3μm2。其中Ⅰ類和Ⅱ類儲(chǔ)層物性較好，為有利儲(chǔ)層。

圖6　曙三區(qū)杜家臺(tái)杜Ⅲ15小層沉積微相及儲(chǔ)層質(zhì)量平面/剖面分布圖

（3）不同微相的儲(chǔ)層質(zhì)量不同，水下分流河道與壩主體的儲(chǔ)層質(zhì)量最好，一般為Ⅰ類和Ⅱ類儲(chǔ)層，部分分流河道的底部及壩主體的頂部發(fā)育Ⅲ類儲(chǔ)層，而壩緣和溢岸砂儲(chǔ)層質(zhì)量較差，一般為Ⅲ類和Ⅳ類。

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TE321

A

1004-5716（2016）08-0100-05

2015-08-19

2015-08-20

陳娜（1989-），女（漢族），河南新鄉(xiāng)人，中國(guó)石油大學(xué)（北京）在讀碩士研究生，研究方向：油氣田開(kāi)發(fā)地質(zhì)。