“四步法”在巖性油藏砂體連通性研究中應(yīng)用

吳立峰，王導(dǎo)麗，黃 帥

（1．中國石化江蘇油田分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇揚(yáng)州 225012；2．江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局八一四隊(duì)，江蘇鎮(zhèn)江 212100；3．西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院，四川成都 610500）

關(guān)鍵字：黃玨油田；砂體劃分；組合拆分；成因歸類

砂體連通按成因主要分為構(gòu)造和沉積，前者主要是斷層或裂縫，后者指砂體在垂向上和平面上相互接觸連通[1]。而沉積砂體連通性取決于砂巖體縱向、側(cè)向間相互疊置關(guān)系。巖性油藏的連通性主要受沉積影響，要分析其井間的砂體連通性關(guān)系，就必須建立正確的對比模式[2-3]。在“旋回對比、分級控制、不同相帶區(qū)別對待”的單油層對比基礎(chǔ)上提出的“對、拆、統(tǒng)、驗(yàn)”四步法，能提高砂體連通關(guān)系刻畫的準(zhǔn)確度。

1 地質(zhì)概況

黃玨油田區(qū)域構(gòu)造位于高郵凹陷西南的黃②號斷層下降盤，為一逆牽引短軸背斜；南和西南被斷層封閉，東北部面臨邵伯深凹，屬巖性復(fù)雜的小斷塊油田[4]。戴南組戴一段（E2d1）、戴二段（E2d2）是主要含油層系，戴一段主要發(fā)育近岸水下扇、扇三角洲沉積，近岸水下扇主要分布于黃玨老區(qū)，扇三角洲主要發(fā)育于黃88地區(qū)。戴二段主要發(fā)育扇三角洲及湖泊沉積，其中扇三角洲沉積主要位于南部、東部及中部等靠近物源的地區(qū)，湖泊沉積位于其北部、西部等周緣地區(qū)[5]。

2 砂體特征

從黃玨區(qū)塊砂體展布來看，河道砂體呈條帶狀，砂體規(guī)模小，砂體厚度一般為3～5 m，延伸方向由南向北，延伸較短，一般小于1 km，最短為200 m。水下分流河道間常出現(xiàn)河道間灣，使其側(cè)向連續(xù)性變差，常是透鏡狀展布，橫向連通差。沉積演化分析顯示，總體上戴南組河道砂體擺動劇烈，縱向上砂體整體疊置程度低，但局部疊置程度高（圖1）。從東西向的連井剖面來看（圖2），西部砂體發(fā)育好于東部，戴一段中下部砂體屬于河道發(fā)育期，砂體分布多，上部砂體發(fā)育較零散。從砂體分布上看，井間砂體變化較大，最厚砂層可達(dá)7 m，最薄砂層不到1 m，砂體穩(wěn)定性較差，局部集中發(fā)育，其他區(qū)域只有零星發(fā)育。

圖1 黃玨區(qū)塊E2d12砂巖厚度和沉積微相

圖2 黃玨區(qū)塊黃101井、黃102井、黃118井、黃124井戴一段砂體連井剖面

3 “四步法”的應(yīng)用

黃玨區(qū)塊戴南組砂體發(fā)育，從砂層組沉積平面圖看呈現(xiàn)為大連片，但是根據(jù)油田油藏開發(fā)的現(xiàn)狀來看，砂體對應(yīng)性和連通性存在著矛盾，看似連片的砂體在實(shí)際沉積環(huán)境中可能屬于不同河道沉積，由于河道間的疊置產(chǎn)生了砂體厚度大的連片假象。為此，本次研究在小層砂體的沉積研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對砂體的連續(xù)性和對應(yīng)性通過河道預(yù)測，提出“對、拆、統(tǒng)、驗(yàn)”四步法能提高砂體連通性的準(zhǔn)確度，為巖性油藏的油田注采層系調(diào)整、流線場調(diào)整等措施提供地質(zhì)依據(jù)。

3.1 地層旋回對比，劃分砂體組合

沉積巖的旋回性是沉積巖的普遍特性。不同級次的構(gòu)造作用和沉積作用控制著不同級次沉積旋回的發(fā)育[6]。根據(jù)對各級次沉積旋回的劃分，將黃玨區(qū)塊儲層劃分為段、砂層組，并將砂層組進(jìn)一步細(xì)分為小層砂體（圖3）。例如黃88區(qū)塊E2d12地層中砂體縱向發(fā)育零散，分散性強(qiáng)，利用沉積旋回對比法可以很好地解決砂體連通性差導(dǎo)致的小層對比難等問題。

圖3 高郵凹陷西部深凹帶沉積旋回對比連井剖面

3.2 拆分砂體組合，區(qū)分砂體成因

在旋回劃分基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)同一時期的旋回，其砂體的發(fā)育和曲線形態(tài)都有一定的區(qū)別，有的差異很大，比如黃88-42井和黃88-39井，砂體直接從一套厚層砂體變?yōu)閮商追指舻纳绑w，這說明砂體所處的河道是不一樣的，存在局部疊置現(xiàn)象或者改道沉積等情況。另外，儲層隨著不同井距砂體變化復(fù)雜，有的砂體隨著井間距離變大而厚度變薄，而有的砂體井間距離越近，反而砂體越薄。針對井間的砂體變化，將劃分的同期旋回內(nèi)的砂體進(jìn)一步識別，發(fā)現(xiàn)完整、大套的旋回砂體所占比例不高，僅有20%，說明該地區(qū)在戴南組沉積時河道的擺動及側(cè)向堆積較為普遍。通過測井曲線基本能夠識別出小層砂體是屬于單層沉積或者疊置沉積，同時通過前面對測井相的研究統(tǒng)計(jì)，判斷出沉積亞相和微相類型。

從黃88斷塊E2d12的1號砂體旋回對比可以看出，黃88-43井、黃112井以及黃88-42曲線飽滿，呈鐘型或箱型，而且砂體沉積連續(xù)，厚度大、整體性強(qiáng)，屬于水下分流河道的主體沉積；黃88-33井低部砂體明顯泥巖含量較高，屬于河道側(cè)緣沉積；而黃88-39井明顯地出現(xiàn)了夾層，說明主體河道在此出現(xiàn)分叉延伸。

3.3 統(tǒng)計(jì)砂體類型，歸類組合成圖

河道砂體的寬度是多期河道側(cè)向遷移疊加而成。Leeder（1973）曾擬合出適用于彎度大于1.7的河流滿槽河道寬與深度的關(guān)系[1]：

Leopoid和Wolman指出，曲流帶幅度Wm（近似儲層寬度）與Wc存在如下關(guān)系：

綜合式（1）和式（2），得到河道砂體寬度預(yù)測公式：

預(yù)測結(jié)果見表1.

表1 黃玨區(qū)塊戴南組河道砂體寬度 m

通過對同旋回砂體的對比解剖，以及各單砂體的垂向和平面微相分析，確定出黃玨區(qū)塊河道連通方式主要有四種（圖4），其中b、d兩種模式為主要的連通模式；a模式只在局部出現(xiàn)；而c主要出現(xiàn)在砂體不發(fā)育的時期。

為此，通過黃88斷塊E2d12砂體對比，拆分出1號砂體的兩期沉積，但兩期間隔短，砂體在縱向上緊靠，甚至作為一套沉積。針對這兩期分別繪制了各自的沉積砂體展布，發(fā)現(xiàn)各自沉積規(guī)模都不大，河道獨(dú)立，寬度基本在200 m左右（圖5、圖6）。而將兩期河道疊合后發(fā)現(xiàn)，主河道疊加寬度變大，整體砂體發(fā)育區(qū)規(guī)模變廣，呈現(xiàn)大連片的現(xiàn)象，但實(shí)際上1號砂體的連通性就和兩期河道沉積一樣，橫向上連續(xù)性不強(qiáng)，僅有黃88-42、黃88-6等附近砂體連續(xù)性強(qiáng)，連通性好，有利于部署注采井組。

圖4 黃玨區(qū)塊砂體結(jié)構(gòu)模式

圖5 黃88斷塊E2d121號沉積微相 （早期）

圖6 黃88斷塊E2d125號沉積微相（晚期）

3.4 動態(tài)驗(yàn)證認(rèn)識，完善砂體展布

對同期旋回砂體的解剖，更加精細(xì)地刻畫了砂體的平面展布和空間形態(tài)。為了更加準(zhǔn)確刻畫，必須結(jié)合動態(tài)認(rèn)識，特別是井組注采分析[7]。繼續(xù)以黃88塊的E2d121號砂體為例，通過油藏動態(tài)分析，黃88-42井組受效波及面積較大，所有井都有受效，說明該井組所處位置的 1砂體發(fā)育較為穩(wěn)定，從厚度來看都在6 m左右，曲線形態(tài)相似性高，可以判斷處于同一期河道沉積范圍，而黃88-11井組對應(yīng)三個生產(chǎn)井，只有西邊黃88-4井為強(qiáng)流線方向，在間隔不到200 m內(nèi)，井組受效差異這么大說明南邊的另外兩口生產(chǎn)井發(fā)生了相變情況。解剖前面的砂體，將流線場投影到微相圖上發(fā)現(xiàn)，流線分布和沉積河道關(guān)系密切[8]，其中黃88-42井組基本處于早一期主河道之上，晚期河道只是在其東側(cè)有發(fā)育，而黃88-11井組中黃88-11井、黃88-4井都處于兩期河道的同相帶之上，其他兩口井在兩期發(fā)育河道發(fā)育過程中都存相帶差異。黃88-2井處于早期主河道，但是黃88-11井位于側(cè)翼之上，晚期沉積則正好相反，所有注水受效相對較差。

4 應(yīng)用效果

在黃玨區(qū)塊采用“四步法”刻畫砂體連通性，為黃玨區(qū)塊的開發(fā)調(diào)整提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)。對沉積微相的重新刻畫得到的流場認(rèn)識，在現(xiàn)場對黃88-7井、88-4井的Ed125砂體實(shí)施了卡封措施，半個月后鄰近各油井都出現(xiàn)了增油現(xiàn)象，其中黃88-2井日增油1.0 t，黃88-13井日增油0.6 t，說明該技術(shù)分析的砂體連通性和地下地質(zhì)特征較為吻合，達(dá)到了較好的效果。

5 結(jié)論與認(rèn)識

（1）黃玨區(qū)塊戴南組沉積過程中砂體疊置和側(cè)向堆積，造成儲層巖性變化大，油藏受巖性影響，分布零散，影響開發(fā)調(diào)整和注采配套。

（2）通過沉積旋回對比、曲線樣式拆分、砂體展布和曲線樣式統(tǒng)一，對河道認(rèn)識動態(tài)驗(yàn)證等較準(zhǔn)確地描繪出砂體的平面展布和空間分布情況。

（3）油田開發(fā)過程中，應(yīng)用“四步法”建立了正確的井間砂體對比關(guān)系，準(zhǔn)確確定井組間的油層連通性，為開展合理調(diào)整注采層系，提高采收率提供地質(zhì)依據(jù)。