河流相儲集層砂體構(gòu)型試井響應(yīng)圖版

張利軍，朱國金，王帥，肖大坤，鄭偉

（中海石油（中國）有限公司 北京研究中心，北京 100028）

河流相儲集層是重要的陸相碎屑巖儲集層之一，在中國東部中新生代含油氣盆地中占較大比例。河流相儲集層非均質(zhì)性強(qiáng)，具有相變快、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、復(fù)合河道空間發(fā)育變化大等特點(diǎn)，縱向上具有多級次的旋回性，平面有復(fù)雜的微相組合，儲集層構(gòu)型研究困難。河流相儲集層的非均質(zhì)性定量表征較難，尤其海上油田井距大，井網(wǎng)稀，主要利用地震、測井、沉積等確定儲集層構(gòu)型，更需結(jié)合油藏生產(chǎn)動態(tài)進(jìn)行驗(yàn)證[1-6]。本文主要通過正演方法，利用河流相沉積研究的構(gòu)型結(jié)果，將復(fù)合油藏模型應(yīng)用到不同沉積和砂體疊置模式的數(shù)值試井模型中[7-11]，建立相應(yīng)的試井響應(yīng)圖版，并在實(shí)際油田進(jìn)行驗(yàn)證，為復(fù)雜儲集層試井提供方法。

1 河流相沉積分類及試井響應(yīng)圖版

河流相儲集層沉積類型復(fù)雜，主要包括河道或點(diǎn)壩、溢岸、廢棄河道、側(cè)積層等沉積類型[12-16]。河道或點(diǎn)壩疊置是由河道的下切侵蝕作用形成，一般表現(xiàn)為河床底部滯留沉積與下伏河道中上部的點(diǎn)壩沉積接觸，根據(jù)接觸范圍分為接觸式、側(cè)疊式和堆疊式。溢岸沉積界線是河道天然堤、決口扇以及洪水期的漫溢沉積與下伏或側(cè)向其他沉積儲集層之間的界線，疊置區(qū)域物性更差，可分弱切疊和強(qiáng)切疊。廢棄河道是復(fù)合曲流河道內(nèi)最重要的一類，多呈月牙狀和牛軛狀，廢棄河道代表一個點(diǎn)壩的結(jié)束，沉積物以大量泥質(zhì)為主，其物性較河道主體差異大。側(cè)積層是在洪水活動憩息期形成的細(xì)粒沉積物，多為含泥質(zhì)的粉砂質(zhì)、細(xì)砂質(zhì)沉積，具有相對較低的儲集性能，是點(diǎn)壩內(nèi)部各側(cè)積體之間的非滲透體。

基于以上4類河流相沉積研究，搭建了7種數(shù)值試井模型[17-21]，并建立相應(yīng)的試井響應(yīng)圖版（圖1）。相對于砂體主體，砂體疊置區(qū)域巖性、物性均變差，試井導(dǎo)數(shù)曲線在徑向流后出現(xiàn)上翹，上翹幅度代表疊置區(qū)域連通能力。從試井導(dǎo)數(shù)曲線上翹幅度分析，側(cè)積泥、河道沉積、廢棄河道沉積和溢岸沉積的連通能力 依次變?nèi)酢?/p>

圖1 河流相沉積砂體疊置模式及試井響應(yīng)圖版

2 砂體疊置模式試井響應(yīng)圖版

河流相沉積中的河道、溢岸和廢棄河道表現(xiàn)為砂巖與砂巖、砂巖與粉砂巖或砂巖與泥巖的不同對接疊置模式。砂體疊置區(qū)域連通能力主要受疊置區(qū)的寬度、厚度和物性影響，如果疊置厚度很小，基本無連通能力；如果具有一定的疊置厚度，則具有一定的連通能力，但疊置區(qū)連通能力主要受物性影響。綜合考慮疊置區(qū)厚度、物性及測試井所在部位，進(jìn)行砂體疊置模式的試井響應(yīng)研究，建立砂體疊置模式（圖2）。

2.1 砂體疊置區(qū)不同厚度和物性的試井響應(yīng)圖版

兩期河道疊置，疊置區(qū)越厚，疊置區(qū)域面積越大。假設(shè)兩期河道沉積厚度均為30 m，兩期河道的主體部位滲透率為1 000 mD，疊置區(qū)滲透率為500 mD，疊置區(qū)厚度從1～30 m進(jìn)行試井響應(yīng)研究，測試井A井位于一期河道的中部（圖2）。不同疊置厚度的試井響應(yīng)圖版中（圖3），100 h以后表現(xiàn)為河道外邊界的封閉系統(tǒng)，疊置厚度對試井曲線影響主要表現(xiàn)時(shí)間集中在5～100 h的徑向流變化特征，砂體疊置厚度越小，則徑向流曲線后端上翹幅度越高，砂體連通能力越弱；同樣，如果疊置厚度相同，但物性較河道主體物性越差，曲線后期上翹幅度也越高（圖4）。

圖2 兩期河道疊置模式示意

2.2 疊置砂體不同部位的試井響應(yīng)圖版

不同時(shí)期的兩期河道疊置，且每期河道內(nèi)部儲集層物性不同，分析在這種儲集層條件下，位于不同位置的河道疊置模式下的試井響應(yīng)。假設(shè)河道砂體沉積厚度為30 m，疊置厚度為1 m，一期河道平均滲透率為500 mD，另一期河道平均滲透率為1 000 mD，疊置區(qū)滲透率為50 mD，測試井為A井、B井和C井（圖2）。由于測試井的位置不同，其徑向流水平線不同，代表測試時(shí)間范圍內(nèi)的油藏平均物性差異。A井和B井徑向流導(dǎo)數(shù)曲線后期均略微上翹（圖5），主要是疊置厚度變小的響應(yīng)；導(dǎo)數(shù)曲線略微上翹后又下掉，主要受相鄰砂體的供給影響，供給砂體的物性越好，下掉幅度越大。如在A井的試井曲線下掉幅度大于B井的試井曲線；C井位于疊置區(qū)內(nèi)，徑向流導(dǎo)數(shù)曲線后端迅速下掉，主要由兩邊砂體的能量供給引起。

圖3 不同疊置厚度的試井響應(yīng)圖版

圖4 疊置厚度為5 m時(shí)不同物性的試井響應(yīng)圖版

圖5 疊置厚度1 m時(shí)不同部位的試井響應(yīng)圖版

3 實(shí)例分析

海上某油藏儲集層具有高孔高滲特征，平均孔隙度為31.6%，平均滲透率為1 787 mD，流體為輕質(zhì)原油。評價(jià)井1井試井曲線先上升后下掉（圖6），解釋滲透率為6 360 mD，距井25 m處，導(dǎo)數(shù)曲線上翹，距井100 m處，導(dǎo)數(shù)曲線開始下掉。而構(gòu)造解釋距井最近斷層有300 m，無法解釋距井較近的導(dǎo)數(shù)曲線上翹。結(jié)合試井曲線進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)型的精細(xì)研究（圖7），在1井附近20 m左右存在巖性邊界，是導(dǎo)致曲線上翹的主要原因；導(dǎo)數(shù)曲線上翹后略微下掉的原因?yàn)榫挥诜至魃皦芜叢?，儲集層物性差，而距井較遠(yuǎn)區(qū)為復(fù)合分流砂壩主體，且有其他疊置分流砂壩能量供給。基于此認(rèn)識，部署開發(fā)井時(shí)，應(yīng)遠(yuǎn)離1井附近，并位于1井兩側(cè)的分流砂壩主體。

圖6 評價(jià)井1井試井曲線

圖7 評價(jià)井1井周邊砂體疊置模式

A5H井為該油田平行于斷層的一口水平井，試井導(dǎo)數(shù)曲線線性流后繼續(xù)上翹，且上翹幅度較高（圖8）。依據(jù)構(gòu)造解釋選擇一條平行水平井?dāng)鄬幽Ｐ瓦M(jìn)行解釋，導(dǎo)數(shù)曲線后期上翹不能完全擬合，說明構(gòu)造認(rèn)識斷層基礎(chǔ)上，存在其他物性差的巖性或物性邊界，基于此選擇一條斷層和復(fù)合邊界模型進(jìn)行解釋，復(fù)合邊界外區(qū)物性變差，導(dǎo)數(shù)曲線后期上翹可以完全擬合。結(jié)合試井曲線進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)型的精細(xì)研究，砂體疊置如圖9所示，測試井位于一個分流砂壩，但水平井跟端和趾端兩側(cè)均有疊置砂體，且疊置區(qū)域砂體較薄，導(dǎo)數(shù)曲線上翹的幅度由平行斷層和砂體疊置區(qū)厚度變薄共同引起，試井解釋證實(shí)了該油田地質(zhì)構(gòu)型認(rèn)識的準(zhǔn)確性，為剩余油研究和井位調(diào)整奠定了基礎(chǔ)。

圖8 A5H井試井曲線

圖9 A5H井周邊砂體疊置模式

4 結(jié)論

（1）通過對4種河流相沉積的試井響應(yīng)圖版研究，定性確定其連通能力由強(qiáng)變?nèi)鯇?yīng)沉積類型為側(cè)積泥、河道疊置、廢棄河道和溢岸沉積。

（2）通過建立不同疊置厚度、物性，以及測試井位于不同疊置部位的試井響應(yīng)圖版，總結(jié)了疊置區(qū)在試井曲線主要反映為徑向流后的上翹，疊置厚度越薄、物性越差，導(dǎo)數(shù)曲線上翹程度越高。

（3）本文研究成果豐富了復(fù)雜地質(zhì)模式的試井響應(yīng)圖版，同時(shí)結(jié)合實(shí)際測試井進(jìn)行數(shù)值試井解釋，為河流相復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)型研究提供技術(shù)支持。

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