基于高分辨率層序地層學(xué)的剩余油分布研究——以CB油田東營(yíng)組為例

張振杰，曲炳昌，張國(guó)浩，劉建國(guó)

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基于高分辨率層序地層學(xué)的剩余油分布研究——以CB油田東營(yíng)組為例

張振杰，曲炳昌，張國(guó)浩，劉建國(guó)

（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司，天津 300459）

CB油田經(jīng)過(guò)近三十年的開(kāi)發(fā)，目前已經(jīng)進(jìn)入高含水階段。為了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)剩余油的分布規(guī)律，根據(jù)巖心、鉆井以及測(cè)井等資料，應(yīng)用高分辨率層序地層學(xué)原理對(duì)研究區(qū)進(jìn)行了不同級(jí)次的基準(zhǔn)面旋回識(shí)別與對(duì)比。研究認(rèn)為，基準(zhǔn)面上升早期和下降晚期，沉積特征主要以水下分流河道和河口壩為主，砂體厚度大，儲(chǔ)層物性好；基準(zhǔn)面上升晚期和下降早期，沉積特征主要以河道沙壩和分流間灣為主，砂體厚度小，儲(chǔ)層物性差；基準(zhǔn)面上升中期和下降中期，沉積特征主要以水下分流河道和河道沙壩為主，砂體厚度以及儲(chǔ)層物性中等。受基準(zhǔn)面旋回的控制，研究區(qū)的剩余油富集模式主要存在于物性突變區(qū)、井網(wǎng)未控制區(qū)、井間滯留帶及斷層附近。

CB油田；高分辨率層序地層學(xué)；基準(zhǔn)面旋回；剩余油分布

CB油田經(jīng)過(guò)近三十年的開(kāi)發(fā)已經(jīng)進(jìn)入高含水階段，出現(xiàn)油田剩余油分布不均、局部區(qū)域單井控制剩余儲(chǔ)量相對(duì)較高等問(wèn)題，進(jìn)一步挖潛剩余油成為未來(lái)工作的重點(diǎn)。在過(guò)去幾十年的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，只是以油組為單元進(jìn)行“大尺度”的剩余油分析，缺少精細(xì)的小層和單砂體成因類型下的剩余油分布研究，因此，針對(duì)主力開(kāi)發(fā)層系的東營(yíng)Ⅱ油組厚層砂體儲(chǔ)層進(jìn)一步精細(xì)研究勢(shì)在必行。本文在綜合利用巖心、鉆井、測(cè)井以及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)等資料的基礎(chǔ)上，運(yùn)用高分辨率層序地層學(xué)原理，以CB油田東營(yíng)組為研究對(duì)象開(kāi)展了小層精細(xì)劃分與對(duì)比研究。重點(diǎn)研究了東營(yíng)組Ⅱ油組，構(gòu)建以短期基準(zhǔn)面旋回為單元的沉積特征、儲(chǔ)層物性、剩余油分布規(guī)律[1-7]。

1 油田概況

CB油田位于埕北低凸起的北端西側(cè)，北與沙南凹陷相鄰，南與埕北凹陷接壤，是在中生界潛山基底上形成的披覆背斜構(gòu)造（圖1）。該油田儲(chǔ)層主要位于東二上段，沉積類型為典型的辮狀河三角洲沉積。油田范圍內(nèi)主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣亞相，儲(chǔ)層沉積微相類型主要包括辮狀河三角洲前緣水下分流河道、河道沙壩、河口壩、席狀砂以及分流間灣等。

2 高分辨率層序地層格架

圖1 CB油田區(qū)域構(gòu)造位置

2.1 層序界面特征及其識(shí)別標(biāo)志

高分辨率層序地層對(duì)比是同時(shí)代地層和界面對(duì)比，基準(zhǔn)面旋回的轉(zhuǎn)換面是進(jìn)行時(shí)間地層對(duì)比的優(yōu)選位置，具體表現(xiàn)為2種類型：①基準(zhǔn)面由下降到上升的轉(zhuǎn)換面，即層序界面，通常表現(xiàn)為不同成因和產(chǎn)出規(guī)模的構(gòu)造不整合面、侵蝕沖刷面、沉積相或巖相轉(zhuǎn)換面；②基準(zhǔn)面由上升到下降的轉(zhuǎn)換面，即洪泛面，在小層砂體對(duì)比中具有重要的等時(shí)對(duì)比意義[8-9]。

對(duì)研究區(qū)地震、測(cè)井、巖心以及錄井等資料的綜合分析之后，從東二上段可識(shí)別出的基準(zhǔn)面旋回界面主要有：①東二上段底部含礫砂巖與下伏中生界凝灰?guī)r（泥巖）的突變接觸，頂部與上覆館陶組底礫巖突變接觸，通過(guò)地震界面反射特征，進(jìn)一步明確了東營(yíng)組各個(gè)層位的組合接觸關(guān)系（圖2）；②旋回內(nèi)不同規(guī)模和尺度的沖刷侵蝕面以及巖相和沉積相轉(zhuǎn)換面。根據(jù)上述東營(yíng)組內(nèi)普遍發(fā)育的在鉆井以及測(cè)井中可被識(shí)別的各類層序界面，將東營(yíng)組劃分為1個(gè)長(zhǎng)期（LSC1）、4個(gè)中期（MSC1～MSC4）和11個(gè)短期（SSC1～SSC11）基準(zhǔn)面旋回。

圖2 CB油田過(guò)H19—H7—CFD21-1-1井地震剖面

2.2 基準(zhǔn)面旋回層序構(gòu)型與儲(chǔ)層發(fā)育關(guān)系

2.2.1 短期基準(zhǔn)面旋回

短期基準(zhǔn)面旋回由小型沖刷面、水進(jìn)沖刷面或穩(wěn)定條件下形成的欠補(bǔ)償沉積間斷面和整合面所限定，為一套成因上有聯(lián)系的地層[10]。研究區(qū)發(fā)育11個(gè)短期基準(zhǔn)面旋回層序（自下而上依次為SSC1～SSC11），可以劃分出以下三種不同的基本類型。

（1）向上“變深”非對(duì)稱型旋回。該類型僅保留基準(zhǔn)面上升半旋回沉積記錄，下降半旋回表現(xiàn)為沖刷缺失或無(wú)沉積間斷，層序的底界面大都為下切侵蝕作用的沖刷面。巖性從下到上表現(xiàn)為含礫中–粗粒砂巖、中–細(xì)粒砂巖、粉砂巖和灰色泥巖的特點(diǎn)。測(cè)井曲線為鐘形或箱形，主要位于辮狀河三角洲前緣的水下分流河道以及河道沙壩沉積區(qū)（圖3a）。

（2）向上“變淺”非對(duì)稱型旋回。該類型僅保留基準(zhǔn)面下降半旋回沉積記錄，上升半旋回表現(xiàn)為水進(jìn)沖刷面或無(wú)沉積間斷，層序的頂界面大都為沖刷面或與之對(duì)應(yīng)的整合面。巖性由灰色泥巖向上變?yōu)槟噘|(zhì)粉砂、粉砂巖、細(xì)砂巖的特點(diǎn)。測(cè)井曲線為漏斗形，主要位于辮狀河三角洲前緣的河口沙壩和席狀砂的沉積區(qū)（圖3b）。

（3）向上“變深”復(fù)“變淺”對(duì)稱型旋回。該類型保留了基準(zhǔn)面上升和下降兩個(gè)半旋回沉積，上升半旋回通常由水下分流河道砂（礫）巖、水下天然堤粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和分流間灣粉砂質(zhì)泥巖、泥巖組成向上變細(xì)加深的沉積序列，下降半旋回則由分流間灣泥巖和水下天然堤、遠(yuǎn)砂壩和河口壩的粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖和細(xì)–粉砂巖組成向上略變粗的反粒序結(jié)構(gòu)。測(cè)井曲線為鐘形—平直—漏斗形組合，主要位于辮狀河三角洲前緣的水下分流河道、河道沙壩與河口壩的組合沉積區(qū)（圖3c）。

圖3 短期基準(zhǔn)面旋回基本類型

2.2.2 中期基準(zhǔn)面旋回

中期基準(zhǔn)面旋回是指在大致相似背景下形成的一系列具有成因聯(lián)系的短期基準(zhǔn)面旋回的組合[11]。研究區(qū)發(fā)育4個(gè)中期基準(zhǔn)面旋回層序（自下而上依次為MSC1～MSC4）。MSC1早期湖盆呈現(xiàn)出萎縮的特征，晚期表現(xiàn)為湖水?dāng)U張的特征，形成了該時(shí)期進(jìn)積–加積–退積疊加樣式的厚層砂巖，主要發(fā)育水下分流河道、河道沙壩以及河口壩等沉積微相。MSC2~MSC4時(shí)期基準(zhǔn)面進(jìn)入上升階段，MSC2~MSC4時(shí)期各自發(fā)生次一級(jí)的湖進(jìn)的過(guò)程，研究區(qū)發(fā)生大范圍的湖進(jìn)，砂巖呈退積疊加樣式，厚度較小，泥巖相對(duì)較發(fā)育，主要發(fā)育水下分流河道、河口壩、席狀砂以及分流間灣等沉積微相（圖4）。

圖4 東營(yíng)組沉積相和層序地層綜合柱狀圖（A4井）

3 基準(zhǔn)面旋回內(nèi)沉積及儲(chǔ)層物性

在基準(zhǔn)面旋回變化過(guò)程中，（：可容納空間，：沉積物供給量）比值的變化使沉積物發(fā)生體積分配作用和相分異作用，進(jìn)而控制了沉積相帶的展布特征[12]。東營(yíng)組Ⅱ油組初期隨著基準(zhǔn)面下降，比值逐漸變小，水體變淺，沉積相帶向湖盆方向推進(jìn)，主要形成泥巖上覆的河口壩以及水下分流河道沉積特征。中后期隨著基準(zhǔn)面上升，比值逐漸變大，水體變深，沉積相帶遠(yuǎn)離湖盆方向，主要形成水下分流河道、河道沙壩以及分流間灣的沉積特征。

砂體厚度和儲(chǔ)層物性與基準(zhǔn)面旋回內(nèi)的位置密切相關(guān)。在基準(zhǔn)面由下降到上升的轉(zhuǎn)換面附近，該位置可容納空間小，容易形成厚層粗碎屑水下分流河道以及河口壩的沉積，砂體分布范圍廣，形成的砂地比值較高，地層的平均孔隙度和滲透率相對(duì)較高。在基準(zhǔn)面上升的末期，該位置可容納空間較大，分流間灣泥巖相對(duì)較發(fā)育，形成的砂地比值相對(duì)較小，地層的平均孔隙度和滲透率也相對(duì)較差。

4 基準(zhǔn)面旋回內(nèi)剩余油分布特征

剩余油的分布受沉積、構(gòu)造和開(kāi)發(fā)等因素（井網(wǎng)設(shè)計(jì)、注水方案、射孔方案）的影響[13]。沉積因素是制約儲(chǔ)層非均質(zhì)性的主要因素，儲(chǔ)層的層內(nèi)非均質(zhì)性是剩余油分布的主控因素，而層內(nèi)非均質(zhì)性明顯受控于基準(zhǔn)面旋回的變化[14-15]。研究區(qū)油藏物性好、邊底水活躍，且注水較少，剩余油富集模式主要有以下四種：①物性突變區(qū)：在物性突變線附近，滲透率有明顯的突變，在周圍滲透性相對(duì)很好的情況下，該區(qū)動(dòng)用程度較低，形成剩余油的富集區(qū)；②井網(wǎng)未控制區(qū)：研究區(qū)南部邊界斷層附近無(wú)井網(wǎng)控制，造成氣頂外圍區(qū)域的剩余油富集；③井間滯留帶：區(qū)內(nèi)注水井較少，形成了注水井間滯留帶，導(dǎo)致剩余油流動(dòng)減緩或停滯，形成富集區(qū)；④斷層附近：斷層的側(cè)向封擋作用致流體的流通性能減弱，形成剩余油富集區(qū)。

5 結(jié)論

（1）利用巖心、鉆井以及測(cè)井等資料識(shí)別出2種樣式的層序界面，在層序界面基礎(chǔ)上識(shí)別出3種不同的短期基準(zhǔn)面旋回類型，可將東營(yíng)組劃分為1個(gè)長(zhǎng)期、4個(gè)中期和11個(gè)短期基準(zhǔn)面旋回。

（2）基準(zhǔn)面上升早期和下降晚期，沉積特征主要以水下分流河道和河口壩為主，砂體厚度大，儲(chǔ)層物性好；基準(zhǔn)面上升晚期和下降早期，沉積特征主要以河道沙壩和分流間灣為主，砂體厚度小，儲(chǔ)層物性差；基準(zhǔn)面上升中期和下降中期，沉積特征主要以水下分流河道和河道沙壩為主，砂體厚度及儲(chǔ)層物性中等。

（3）受基準(zhǔn)面旋回的控制，研究區(qū)的剩余油富集模式主要存在于物性突變區(qū)、井網(wǎng)未控制區(qū)、井間滯留帶及斷層附近。

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編輯：趙川喜

2018–01–03

張振杰， 工程師，1986生，2013年畢業(yè)于成都理工大學(xué)開(kāi)發(fā)地質(zhì)專業(yè)，現(xiàn)從事油氣田地質(zhì)開(kāi)發(fā)方面的研究工作。

“十三五”國(guó)家科技重大專項(xiàng)課題“渤海油田加密調(diào)整及提高采收率油藏工程技術(shù)示范”（2016ZX05058-001）。

1673–8217（2018）04–0065–04

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