趙 曄,師永民,劉新菊,萬(wàn) 琳,馮 博
(1.北京大學(xué),北京 100871;2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司,陜西 延安 716000;3.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京),北京 100083)
安塞油田上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組安塞三角洲是大型內(nèi)陸淡水湖盆河控的淺水三角洲,主要含油層系長(zhǎng)61形成于三角洲建設(shè)高峰期,油層厚度達(dá)20余米,具有河口壩發(fā)育少、改造強(qiáng)烈、水下分流河道擺動(dòng)復(fù)雜、分布連片等特點(diǎn),導(dǎo)致砂體間連通性較差、注采對(duì)應(yīng)關(guān)系不明確、1~2 m的未水淹段廣泛存在、注水波及范圍小、剩余油分散分布[1]等生產(chǎn)問(wèn)題。目前,針對(duì)安塞油田平面水驅(qū)規(guī)律及剩余油的研究較多,而對(duì)剖面水驅(qū)規(guī)律和注采對(duì)應(yīng)關(guān)系等方面研究較少。因此,有必要對(duì)安塞淺水三角洲儲(chǔ)層砂體的單一成因砂體識(shí)別與組合關(guān)系進(jìn)行深入研究。
儲(chǔ)層構(gòu)型是指對(duì)不同級(jí)序沉積界面(隔夾層)的形態(tài)、規(guī)模、方向及其所分割的不同層次結(jié)構(gòu)單元的疊置結(jié)構(gòu)的表征,是精細(xì)刻畫(huà)復(fù)合單砂體的理論支撐。其主體研究思路是層次劃分、分級(jí)擬合,其中曲流河點(diǎn)壩構(gòu)型與三角洲河口壩構(gòu)型2種模式研究精細(xì)程度較高[2-9]。
鄂爾多斯盆地東緣發(fā)育3個(gè)大型曲流河三角洲,分別為被相對(duì)狹窄的湖灣分離的延安三角洲、富縣三角洲和安塞三角洲,其具有類似的物源、沉積環(huán)境等特點(diǎn)[10]。研究區(qū)沉積期沉積底面傾角為2~3 °,且物源供給穩(wěn)定[11],因此,研究區(qū)淺水三角洲復(fù)合單砂體的形態(tài)特征可由單一成因砂體的穩(wěn)定組合關(guān)系決定。
野外觀察發(fā)現(xiàn),延安三角洲露頭復(fù)合單砂體具有如下特征:①?gòu)?fù)合單砂體由多個(gè)單一成因砂體互相切疊構(gòu)成且充填方向不斷改變,縱向上可由交切其他砂體的底部沖刷面區(qū)分;②水下分流河道復(fù)合砂體近似低彎度曲流河河道砂體,內(nèi)部由多期不同類型的充填沉積體組成;③水下分流河道單一成因砂體寬度約為80 m,厚度為2~5 m,其內(nèi)部充填方式主要為側(cè)向加積或填積,具有1~2條內(nèi)部泥質(zhì)夾層,壩形砂寬度略大,但被嚴(yán)重改造,可見(jiàn)寬度約為150 m,厚度約為6 m,該厚度與前人的研究結(jié)果基本一致[12-14]。
復(fù)合單砂體的劃分與對(duì)比是進(jìn)行儲(chǔ)層研究的基礎(chǔ),而一系列單一成因砂體疊置組成復(fù)合單砂體。研究區(qū)內(nèi)單一成因砂體主要可分為水下分流河道、水下天然堤、河口壩砂體、分流間砂壩、席狀砂等類型,但位于2條水下分流河道之間的分流間砂壩沉積,其垂向組合序列、巖性與電性特征與河口壩相似,因此,在測(cè)井曲線上不易與河口壩砂體區(qū)分。水下天然堤砂體的井口鉆遇率較低,且通常與席狀砂的測(cè)井曲線響應(yīng)一致,因而為便于統(tǒng)計(jì)研究,將研究區(qū)內(nèi)砂體分為水下分流河道砂、壩狀砂與席狀砂3類。
首先,對(duì)研究區(qū)1口取心井的巖電特性進(jìn)行標(biāo)定;其次,通過(guò)泥巖基線偏移校正、收縮自然電位曲線至左值為10 mV、右值為110 mV的標(biāo)準(zhǔn)化處理后,得到區(qū)分儲(chǔ)層砂體與各類隔夾層的巖電經(jīng)驗(yàn)關(guān)系(表1);最后,根據(jù)以下特征劃分單一成因砂體:①在垂直水流方向上,同一類型的單一成因砂體內(nèi)巖石類型相同;②以水下分流河道底部礫巖、壩狀砂頂部鈣質(zhì)夾層、席狀砂頂部泥巖或鈣質(zhì)夾層作為單一成因砂體的劃分指示;③單元厚度如前文所述,并遵循“厚度中心法”法則;④測(cè)井曲線響應(yīng)特征對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)層類型規(guī)律參照研究區(qū)圖版(表2)。
表1 研究區(qū)儲(chǔ)層砂體與各類隔夾層的判定經(jīng)驗(yàn)關(guān)系
注:AC為聲波時(shí)差曲線在相應(yīng)深度對(duì)應(yīng)的數(shù)值,μs/m;GR為自然電位曲線在相應(yīng)深度對(duì)應(yīng)的數(shù)值,API;Rt為電阻率曲線在相應(yīng)深度對(duì)應(yīng)的數(shù)值,Ω·m。
垂向劃分復(fù)合單砂體時(shí)選用自然伽馬等測(cè)井曲線區(qū)分復(fù)合單砂體頂、底的洪泛面或沉積作用轉(zhuǎn)換面。儲(chǔ)層復(fù)合單砂體類型的統(tǒng)計(jì)是以單一成因砂體的組合關(guān)系作為判別依據(jù),因此統(tǒng)計(jì)時(shí),以接觸類型數(shù)量作為計(jì)數(shù)對(duì)象。單一成因砂體的接觸類型主要分為7種12類(圖1),即水下分流河道-水下分流河道型(a1、a2,簡(jiǎn)稱“河-河”)、水下分流河道-壩狀砂型(c,簡(jiǎn)稱“河-壩”)、水下分流河道-席狀砂型(b1、b2,簡(jiǎn)稱“河-席”) 、壩狀砂-壩狀砂型(d,簡(jiǎn)稱“壩-壩”)、席狀砂-壩狀砂型(e1、e2,簡(jiǎn)稱“席-壩”)、席狀砂-席狀砂型(f,簡(jiǎn)稱“席-席”)與分離型(g1、g2、g3)。
表2研究區(qū)復(fù)合單砂體類型識(shí)別圖版
圖1復(fù)合單砂體構(gòu)型模式
研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地東緣北—北東向發(fā)育展布的安塞三角洲,其由東至西向湖盆疊加、橫向擺動(dòng),總面積可達(dá)2 000 km2。單期河道砂體中心遷移頻率較快,河道整體側(cè)向遷移和改道作用趨勢(shì)明顯,具有特定的剖面沉積序列和骨架砂體形態(tài)。
表3 研究區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)集層結(jié)構(gòu)層次劃分
圖2復(fù)合單砂體展布模式
下游區(qū)砂體延伸規(guī)模較廣,可達(dá)1 000 m,砂體穩(wěn)定性強(qiáng),廣泛發(fā)育的水下分流河道砂體與油水排方向近平行,與其相關(guān)的3類構(gòu)型組合“河-河”、“河-壩”、“河-席”型各占25%、25%、23%,但砂體連續(xù)性較差,分離型占22%。
對(duì)研究區(qū)1668個(gè)復(fù)合單砂體進(jìn)行統(tǒng)計(jì),油水井間注采對(duì)應(yīng)性普遍較差,水井排和油井排均僅射開(kāi)1~2層復(fù)合單砂體。對(duì)比發(fā)現(xiàn),在研究層位水井射開(kāi)程度嚴(yán)重不足且小于油井射開(kāi)程度,表現(xiàn)為“有采無(wú)注”的不對(duì)應(yīng)問(wèn)題。上游、中游和下游區(qū)水井(油井)的射開(kāi)率分別為25.85%(26.75%)、20.37%(24.89%)、16.67%(25.60%)。研究區(qū)上游注采對(duì)應(yīng)率高于下游區(qū),上游注采對(duì)應(yīng)率最高為40.92%,平均為16.19%;中游注采對(duì)應(yīng)率最高為27.52%,平均為9.53%;下游注采對(duì)應(yīng)率最高為50.00%,平均為7.00%。其中,射孔位置多為測(cè)井曲線呈箱形的水下分流河道上部與反韻律明顯的壩狀砂,被強(qiáng)烈改造的壩狀砂與席狀砂內(nèi)未見(jiàn)射孔。
以研究區(qū)2012年以后新鉆的60口井的試油、測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)建立油水解釋模型,分析了23條覆蓋全研究區(qū)的油水剖面并與隔夾層的統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明,席狀砂溝通水下分流河道與壩狀砂時(shí),順河道方向油層連續(xù)距離為300~1 000 m,“河-席”型油層顯示比例較大,無(wú)分區(qū)特征。“河-河”型在上游和中游區(qū)內(nèi)底部大部分顯示為水層,結(jié)合吸水剖面,判斷其為底部水淹;在下游區(qū)中水下分流河道單一成因砂體內(nèi)部普遍發(fā)育1~2層鈣質(zhì)隔夾層,縱向切割油層,連片分布的油層順河道方向延伸超過(guò)1 100 m。下游區(qū)分離型壩狀砂由于受到強(qiáng)烈改造且延伸寬度小于井間距,因而注采井對(duì)壩狀砂的控制程度有限,導(dǎo)致油呈塊狀分布。結(jié)合注采對(duì)應(yīng)情況,全區(qū)的“河-席”型、下游區(qū)分離型壩狀砂與下游區(qū)內(nèi)與水下分流河道相關(guān)的復(fù)合單砂體組合類型的中上部具有挖潛條件。
(1) 安塞三角洲研究區(qū)內(nèi)單一成因砂體內(nèi)發(fā)育的鈣質(zhì)隔夾層與泥質(zhì)隔夾層縱向切割砂體,注采不對(duì)應(yīng)現(xiàn)象在研究區(qū)廣泛存在,以野外露頭砂體構(gòu)型觀察為參考,按照單一成因砂體的組合關(guān)系統(tǒng)計(jì)復(fù)合砂體類型的方法適用于密井區(qū)砂體構(gòu)型的研究。
(2) 安塞三角洲前緣研究區(qū)上游砂體向下游方向的砂體由透鏡狀過(guò)渡為連片狀分布,砂體減薄趨勢(shì)明顯;中游是復(fù)合單砂體主要的分流匯合區(qū)域,隨著砂體發(fā)育的進(jìn)程,該區(qū)域砂體逐漸發(fā)育,砂體結(jié)構(gòu)復(fù)雜;下游的砂體延伸規(guī)模較廣,可達(dá)1 000 m。
(3) 安塞三角洲前緣以與水下分流河道相關(guān)的3種構(gòu)型類型為主,其中下游區(qū)“水下分流河道型-水下分流河道”型的中上部具挖潛條件;“水下分流河道-席狀砂”型中油層連片規(guī)??蛇_(dá)300~1 000 m,但“席狀砂-席狀砂”型的油水顯示往往顯示為干層;壩狀砂分離型受采油井控制程度低,其油水顯示呈塊狀分布。
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