渤海Q油田沙河街組精細地質研究實踐

楊志成　宋洪亮　鄭 華　張立安　石 飛　朱志強

(中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院， 天津 300452)

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渤海Q油田沙河街組精細地質研究實踐

楊志成宋洪亮鄭 華張立安石 飛朱志強

(中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院， 天津 300452)

針對渤海Q油田扇三角洲儲層精細預測難的問題，從物源、層序和沉積相等方面對儲層展開精細剖析。確定了研究區(qū)層序劃分與對比方案，結合屬性優(yōu)選探索沉積展布規(guī)律，構建沉積相模式，通過petrel模型對儲層進行精細描述。

海上油田； 精細地質研究； 層序； 沉積相； 油田開發(fā)

渤海灣扇三角洲油田新增探明石油儲量逐年增多，有更多的油氣田進入了開發(fā)階段。中深層儲層地震資料品質差，鉆井多以定向井為主，井距大，儲層橫向變化大，在海上油田開發(fā)中尚未形成相對成熟的儲層精細評價技術。本次研究對渤海Q油田沙河街組進行精細地質評價，運用礦物成分分析法、地震反射波組形態(tài)分析法對物源進行判斷，并結合層序地層學分析對研究區(qū)沉積體系進行深入刻畫。研究的目的是，明確儲層展布方向和范圍，進行分級評價，從而總結出一套與海上中深層儲層相匹配的新技術，用于指導井位、井型的優(yōu)化，從而實現(xiàn)海上油田開發(fā)效益最大化。

1　研究區(qū)地理位置

渤海Q油田位于渤海東部遼東灣海域，大沽燈塔66°方向300km處，西南方向距綏中36-1油田約30km，西北方向距錦州25-1南油田約30km。油田水域范圍內水深約29m，所處的渤海遼東灣海域在冬季有海冰覆蓋。

渤海Q油田被近北東走向的走滑斷層(F1層，即遼中1號大斷層)分為東西兩大塊，西陡東緩。西塊整體表現(xiàn)為一個被斷層復雜化的半背斜構造，東塊是受主走滑斷層和一系列近東西走向南掉斷層控制的復雜斷塊(見圖1)。研究區(qū)為東斷塊，由南到北依次有E-5、E-4、E-3D、E-1、E-2等5個井區(qū)，目的層位為沙河街組。

圖1　東塊井區(qū)平面分布示意圖

2　物源判斷與層序劃分

海上油田開發(fā)過程中的取芯資料極少，如何通過較少的資料獲取更全面的地質認識成為一大難題。研究中將從物源分析入手，結合巖心、壁心、巖屑和測井資料分析，綜合運用地震反射波組形態(tài)分析法、礦物成分分析法對物源進行判斷[1-2，6-9]。

運用地震反射波形態(tài)分析法進行分析，可通過前積反射結構來判斷物源。前積反射結構是反映沉積物向盆地推進過程的典型反射結構[3]。在工區(qū)東西向地震剖面上沙河街組二段對前積反射的識別結果中，地震同相軸自西向東呈疊瓦狀排列，指示了沉積物自東向西推進的沉積特征。利用礦物成分分析法分析研究區(qū)成熟系數，即對穩(wěn)定礦物石英、不穩(wěn)定礦物長石與巖屑的比值進行統(tǒng)計分析。成熟系數共組成6組數據，數據范圍為0.95～1.62，成熟系數隨著距物源區(qū)距離的增加而降低，研究區(qū)由東向西成熟系數減小。通過綜合分析，判斷出物源來自研究區(qū)的東部。

結合現(xiàn)有研究[4-5]，根據物源方向，采用“單井 — 剖面 — 三維空間”的研究思路對全區(qū)29口井進行層序劃分，劃分出3套體系域、4組準層序組、12個準層序。3套體系域中，低位體系域沉積供給豐沛，砂體廣泛發(fā)育，砂體分布范圍廣且厚度大；水進體系域伴隨著湖平面上升沉積物表現(xiàn)出一系列的退積現(xiàn)象，以穩(wěn)定沉積的泥巖為主；高位體系域湖平面下降，表現(xiàn)出向盆地進積的痕跡，但由于供給不足，仍以穩(wěn)定的泥巖沉積為主。

3　沉積體系構建

3.1沉積相識別模式

通過巖石薄片、粒度、測井等資料分析，認為沙河街組一、二段為三角洲前緣沉積，主要發(fā)育有水下分流河道、水下天然堤、河口壩和支流間灣等4種沉積微相。其中，水下分流河道和河口壩為優(yōu)質儲層，總體所占比例達27%和14%，而支流間灣比例達59%，遠砂壩僅占1%。沙河街組三段主要發(fā)育前扇三角洲沉積，其沉積微相類型及特征見表1。

表1　沉積微相類型及特征表

3.2沉積微相類型及特征

(1)水下分流河道。水下分流河道巖性主要為灰色、灰褐色、褐黃色細砂巖；粒度概率曲線呈兩段式，分選性較好。水下分流河道底部與下伏地層多為沖刷 - 充填接觸關系，有時發(fā)育泥礫，向上常發(fā)育交錯層理、波狀層理等構造。垂向上呈多層正韻律砂層疊加成向上變細的正粒序剖面結構或者均質韻律的特征。單個水下分流河道砂體的電測曲線呈中 — 高幅鐘型或指型。有時在多個水下分流河道疊置的主砂帶內，多期水下分流河道依次截切超覆，從而形成多個砂體連續(xù)疊置關系。自然電位、自然伽馬曲線呈中 — 高幅鐘型或箱型，研究區(qū)距離物源較遠，水下分流河道發(fā)育范圍較小。

(2)支流間灣。支流間灣是位于三角洲前緣水下分流河道之間的小型洼地，水體與下游方向開闊湖水相通，向上游方向收斂。非常流間灣處于寧靜的低能環(huán)境中，有間歇湖浪改造作用。一般以接受洪水期水下分流河道溢出和相對遠源的懸浮泥沙均勻沉積為主，常形成一系列小面積的尖端指向上游的泥質楔形體。巖性以泥巖為主，含少量粉砂和細砂。泥巖中化石較豐富，以炭化植物為主，大多呈莖干和葉片狀沿層面密集分布或局部構成煤線產出，偶見生物擾動構造。沉積構造以水平層理和波狀層理為主。支流間灣以泥巖為主，在電測曲線上，GR和SP曲線現(xiàn)為低幅度微齒或線型。

(3)河口壩。河口壩是由河流帶來的砂泥物質在河口處因流速降低堆積而成，分選性較好，砂層呈中層至厚層狀，發(fā)育有楔形交錯層理、水平層理和塊狀層理。其前積紋層的傾向多變，可反映水流方向的變化。GR和SP曲線表現(xiàn)為漏斗型，河口壩沉積微相在沙一段廣泛發(fā)育，在沙二段零星發(fā)育。

(4)遠砂壩。遠砂壩微相位于河口壩的末端，與河口壩連續(xù)沉積，又稱為末端砂壩。沉積物比河口砂壩細，砂體厚度較河口壩薄，粒度較細，多為細砂巖和粉砂巖，含泥質夾層。多發(fā)育水平層理。遠砂壩微相的自然電位曲線呈漏斗型、微齒狀，中等幅度值，底部漸變接觸，頂部突變接觸；GR曲線為鋸齒型、指狀，遠砂壩沉積微相主要發(fā)育于沙一段。

(5)前扇三角洲。前扇三角洲主要分布在沙河街組一段，巖性為暗色泥巖、粉砂質泥巖和泥質粉砂巖，主要發(fā)育水平層理并具有生物擾動構造。GR和SP曲線表現(xiàn)為線型，研究區(qū)內分布范圍較小。

3.3沉積微相展布特征

在單井沉積微相分析的基礎上，結合區(qū)域地質背景，對古地貌形態(tài)進行分析；同時參考測井曲線形態(tài)、砂體厚度、巖性等特征，分析沉積微相展布和相變。

隨著基準面發(fā)生變化，沉積中心逐漸向東推移，沉積范圍也逐漸擴大。低位體系域湖平面開始上升，沉積物供給豐沛，廣泛發(fā)育有水下分流河道及河口壩微相，砂體連片分布但整體發(fā)育的范圍不大，復合河道長度約3 200m。水進體系域隨著水體繼續(xù)加深，沉積平穩(wěn)緩慢，河道變窄，砂體較薄，平面上呈指狀、條帶狀、片狀分布，體現(xiàn)了水進體系域沉積物供給穩(wěn)定的特征，沉積中心向東推移。高位體系域水體逐漸下降，沉積物供給穩(wěn)定，砂體范圍有所增加，河道砂體呈指狀延伸至河口壩中，復合河道長度約4 000m。順物源方向砂體呈楔狀、條帶狀，垂直于物源方向成透鏡狀。河口壩發(fā)育于河道前緣及河道邊部，分布范圍較水下分流河道小，支流間灣微相發(fā)育與河道的邊部，零星分布。

4　儲層物性特征

東塊沙河街組沙一、沙二段孔隙度為0～79.2%，平均孔隙度為25.1%，平均滲透率為671.3 ×10-3μm2，為高孔高滲儲層。綜合沉積相、巖性、物性、孔隙結構及電測曲線特征，參考陸源碎屑巖儲層分類標準對儲層進行評價。

I類儲層：巖性為中 — 細砂巖(局部含礫)，部分為細砂巖，主要為水下分流河道、水下分流河道間及河口壩沉積砂體，分選性中等，儲集物性好，孔隙度多大于25%，滲透率大于500×10-3μm2。

II類儲層：巖性為極細 — 細砂巖，部分中 — 粗砂巖，為水下分流河道及水下分流河道間及河口壩沉積砂體，分選為較差 — 中等，儲集物性較好，孔隙度20%～25%，滲透率為(50～500)×10-3μm2。

III類儲層：巖性為粉細砂巖、泥質粉砂巖，為水下分流河道及水下分流河道間沉積的砂體，孔隙度多小于20%，滲透率多小于50×10-3μm2。

其中，Ⅰ、Ⅱ類儲層為本油田的主要儲層，Ⅲ類儲層為次要儲層。

5　地質模型及開發(fā)效果

采用Petrel軟件，運用序貫指示模擬和人機交互后處理的方法建立儲層構型模型。以井點構型解釋結果和構型連井剖面為硬數據，約束建模過程，得到符合地質認識和地質模式的三維構型模型；同時結合壓力資料、產量等實時更新的動態(tài)資料對模型進行驗證，并逐步加以完善。模型可用于再現(xiàn)河道、河道間、溢岸等沉積微相單元的空間分布特征(見圖2)。

圖2　油田東塊E-3D井區(qū)三維模型

充分利用地震、地質、測井等資料開展精細地質研究，所建模型在海上油田開發(fā)過程中的應用效果顯著?；诰毜刭|研究對井數、井型進行優(yōu)化，可有效指導油藏方案的制定、開發(fā)層系的細分和油井開發(fā)的實施。油井初期產能全面超過ODP預期，定向井的油層鉆遇厚度達到設計厚度的1.4倍，平均單井初期產能為ODP設計產能的1.3倍，鉆井成功率達到100%，目前產能高達550m3d(高于ODP配產的405m3d)，開發(fā)效果良好。

6　結　語

運用地震反射波組形態(tài)分析法、礦物成分分析法對物源進行判斷，結合層序地層學，對儲層進行精細地質研究。精細地質研究技術在渤海Q油田開發(fā)中得到了充分應用，對制定合理開發(fā)調整方案和提高產能起了很好的輔助作用，并為海上類似油田開發(fā)提供了可借鑒的思路。

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FineGeologicResearchandPracticeinShahejieFormationofBohaiQOilfield

YANG ZhichengSONG HongliangZHENG HuaZHANG Li ′anSHI FeiZHU Zhiqiang

(Bohai Oilfield Research Institute, Tianjin Branch of CNOOC Ltd., Tianjin 300452, China)

InordertobreakthroughthebottleneckinpredictionofreservoirinBohaiQoilfieldduringoilfielddevelopmentperiod,fineanalysisofreservoiriscarriedoutfromthreeaspects:thesource,sequenceandthesedimentaryfacies.Inthispaperthesequencestratigraphyandsequencecomparisonaremade,andbasedonpropertyanalysis,thelawsoffaciesdistributionandfaciesmodelinourareaisalsoclear.Withthehelpofpetrelsoftwarethemodelofsedimentaryfaciesisestablishedtorealizefinedescriptionofthereservoir.

offshoreoilfield;finegeologicresearch;sequence;facies;oilfielddevelopment

2015-12-29

“十二五”國家科技重大專項“渤海海域大中型油氣田地質特征”(2011ZX05023006002)

楊志成(1986 — )，男，遼寧北票人，碩士，研究方向為油氣田開發(fā)地質。

P618

A

1673-1980(2016)04-0062-04