秦皇島32-6 油田R1-3 油田復(fù)合砂體構(gòu)型解剖研究

何明薇，王海峰，范廷恩

（中海油研究總院有限責(zé)任公司，北京 100028）

在河流和三角洲等的沉積演化中，由于基準(zhǔn)面以及地形坡度、水動(dòng)力條件等因素的變化，不同期次的砂體在空間組合、疊置，形成復(fù)合砂體。隨開發(fā)生產(chǎn)的深入，海上油田傳統(tǒng)認(rèn)為單期成因的小層難以解釋各種動(dòng)靜態(tài)矛盾，砂體的“復(fù)合性”逐漸引起人們的重視并被接受[1-4]。

復(fù)合砂體是指在一定地質(zhì)時(shí)間內(nèi)，若干具有時(shí)間成因和空間成因聯(lián)系的單砂體不同期次的組合，各級(jí)次復(fù)合砂體均是由次級(jí)的砂體和隔夾層構(gòu)成的沉積體[5-7]。根據(jù)構(gòu)型研究尺度及思路，海上油田開發(fā)中的復(fù)合砂體多指厚度接近或低于地震分辨率，經(jīng)過針對(duì)性地震處理可識(shí)別的單砂體的復(fù)合體。其中，單砂體是指具有相同成因的、同一微相內(nèi)部具有單一期次的、具有相似的沉積水動(dòng)力條件的、水流方向無較大變化的砂體，其內(nèi)部具有相似的或漸變的巖性和物性特征。

在明確曲流河儲(chǔ)層復(fù)合砂體構(gòu)型概念、開發(fā)研究尺度和砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系的基礎(chǔ)上，結(jié)合海上油田的資料基礎(chǔ)和構(gòu)型研究特點(diǎn)，建立了一套在等時(shí)格架約束下從單井-剖面-平面的“地震導(dǎo)向、井震結(jié)合”復(fù)合砂體構(gòu)型解剖方法，并應(yīng)用R1-3 單元，為解決老油田遇到的實(shí)際生產(chǎn)問題提供一條思路。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

秦皇島32-6 油田位于渤海中部海域的渤中坳陷石臼坨凸起中西部，油田內(nèi)發(fā)育的次級(jí)斷層將油田分割成北區(qū)、西區(qū)和南區(qū)，構(gòu)成了秦皇島32-6 油田塹壘相間的構(gòu)造格局。R1-3 單元是秦皇島32-6 油田的主力產(chǎn)油單元之一，屬于明化鎮(zhèn)組下段Ⅰ油組，埋深1 100 m 左右。油田范圍內(nèi)斷裂系統(tǒng)近東西向，R1-3單元南北兩側(cè)受兩條斷層夾持，內(nèi)部斷層較少，整體構(gòu)造平緩。R1-3 單元是曲流河沉積，巖石類型以長石砂巖為主，孔隙類型原生粒間孔為主，屬高孔高滲儲(chǔ)層。R1-3 單元是巖性構(gòu)造邊水油藏。明下段地層原油密度在0.882～0.936 g/cm3，黏度在28～260.1 mPa·s，屬于重質(zhì)稠油。

2 R1-3 單元復(fù)合砂體構(gòu)型解剖研究

2.1 等時(shí)界面構(gòu)建

根據(jù)河流相中期旋回洪泛泥巖等時(shí)性強(qiáng)、分布穩(wěn)定、井震易識(shí)別的特點(diǎn)，以及河道砂體頂面高程與砂體期次的關(guān)系，將中期洪泛面拉平作為等時(shí)基準(zhǔn)，自上而下逐層平行下推，可實(shí)現(xiàn)旋回內(nèi)部砂體的期次劃分與等時(shí)對(duì)比[8]。根據(jù)R1-3 單元的沉積相類型以及測井和地震資料的響應(yīng)特征分析，Ⅰ油組頂部的洪泛泥巖井震可識(shí)別，該泥巖與上覆砂巖的波阻抗差異明顯，且區(qū)域分布穩(wěn)定；井上GR 曲線值明顯增大，泥質(zhì)含量增高，易于識(shí)別。因此，該界面可作為復(fù)合砂體構(gòu)型解剖中砂體高程分析的基準(zhǔn)。

2.2 復(fù)合砂體單井構(gòu)型相分析

測井資料具有垂向高分辨能力，對(duì)井點(diǎn)處砂體結(jié)構(gòu)有明確的指示意義。根據(jù)測井資料分析井點(diǎn)處砂體的形態(tài)、組合關(guān)系、疊置樣式和發(fā)育期次，并預(yù)測構(gòu)型單元在井間的分布特征，是復(fù)合砂體構(gòu)型解剖的基礎(chǔ)[9-11]。

針對(duì)R1-3 單元的50 余口定向井進(jìn)行單井構(gòu)型分析，將其砂厚、形態(tài)分類，分析砂體類型。R1-3 砂體井點(diǎn)處砂體厚度在2.4～16 m，平均厚度8.9 m，內(nèi)部砂體以側(cè)向疊置為主、局部垂向疊置，其單井構(gòu)型分為三大類五亞類。振幅屬性反映儲(chǔ)層發(fā)育程度，將單井的GR 曲線和流體解釋成果疊合在平面屬性圖上便于綜合分析。

單期型S，井點(diǎn)處鉆遇一期砂體，R1-3 單元統(tǒng)計(jì)有14 口單期型井，厚度在2.4～7 m，平均4.9 m，測井曲線呈鐘形或低幅箱形，是單期韻律特征。具體而言，B21、B1、A17 等井曲線呈較完整的鐘形或箱形，平面屬性圖上振幅屬性較強(qiáng)，鉆遇單期砂體的主體部位；B16、AW1 等井測井曲線呈鐘形或指形，砂體厚度在2～4 m，振幅屬性弱，表明鉆遇單期砂體的邊部。

兩期型D，厚度在6.8～12.1 m，平均10.0 m，R1-3單元共計(jì)28 口，根據(jù)兩期砂體疊置的位置和程度，細(xì)分為上接觸型D1、對(duì)稱型D2 和下接觸型D3。B5、B8等井曲線呈上部指形與下部鐘形的疊加，砂體上薄下厚，中間發(fā)育夾層，呈上接觸型，表明該井點(diǎn)處發(fā)育兩期砂體，早期砂體的主體與晚期砂體的邊部呈側(cè)向疊置，結(jié)合儲(chǔ)層平面分布特征推測晚期砂體的主體在B5井北側(cè)和B8 西南側(cè)；而A13、B12 等井與此相反，上厚下薄，呈下接觸型，表明早期砂體的邊部與晚期砂體的主體在此處呈側(cè)向疊置，而早期砂體的主體分布在A13 井南側(cè)和B12 井南側(cè)；B6、A4 等井上下砂體厚度相近，呈對(duì)稱型，表明早期砂體和晚期砂體的邊部呈垂向或側(cè)向疊置。

多期型M，厚度在11.6～16.0 m，平均15.3 m，表示井點(diǎn)處鉆遇三期或以上的砂體，R1-3 單元發(fā)育5 口。由于地質(zhì)條件和沉積類型的差異，復(fù)合砂體厚度規(guī)律也不盡相同，但總體而言，砂體期次與砂巖厚度呈正相關(guān)關(guān)系。A9、B20、A5 等井曲線呈箱形，砂體厚度大，在12～15 m，三口井位置集中，砂體無明顯夾層，振幅屬性響應(yīng)最強(qiáng)，推測此處砂體集中發(fā)育，三期砂體呈垂向疊置。

2.3 復(fù)合砂體剖面構(gòu)型相分析

骨干剖面優(yōu)選剖面方向垂直物源方向即橫切沉積體長軸方向，過井以定向井和直井為主，并且選取滿足測井資料齊全、井震吻合程度高、過井地震資料品質(zhì)好特點(diǎn)的井。

根據(jù)秦皇島32-6 區(qū)域的沉積特征分析，R1-3 砂體為北西向物源，內(nèi)部不同期次砂體之間的側(cè)向邊界多呈南北向，選取3 條垂直于物源方向的骨干剖面和2 條平行物源的剖面進(jìn)行構(gòu)型分析，位于R1-2 頂附近，該泥巖具有顯著的井震響應(yīng)特征，具有區(qū)域等時(shí)性，可作為高程比較的基準(zhǔn)。

如剖面2 中B7 與B8 的界線h 在平面屬性中響應(yīng)最為清晰（見圖1a），西北-東南向，長度約300 m，而B5、B6、B7 之間的界線f、g 響應(yīng)稍弱。地震剖面上對(duì)這些界線的反應(yīng)強(qiáng)度也各不相同（見圖1b），界線h 兩側(cè)地震軸強(qiáng)度減弱、同向軸發(fā)生位移，界線g 兩側(cè)呈搭接并逐漸減弱，界線f 右側(cè)地震軸逐漸拉伸變形。結(jié)合井資料分析，在等時(shí)面拉平產(chǎn)生的高程差背景下，四口井砂體厚度均大于10 m 且從GR 曲線形態(tài)看存在曲線回返，每口井的兩期砂體間夾泥巖，所以均為兩期砂體。綜合分析，考慮砂體規(guī)模，剖面2 中B8 與西側(cè)砂體間存在泥質(zhì)沉積間隔。B7 發(fā)育下切砂體，B6 與B7 在一個(gè)穩(wěn)定砂體上，B6 上部砂體與B5 下部砂體為同一砂體，而B5 砂體上部發(fā)育獨(dú)立砂體。

圖1 秦皇島32-6 油田R1-3 砂體剖面構(gòu)型分析

通過5 條典型剖面的井震對(duì)比，大致控制了整個(gè)R1-3 單元的砂體結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步驗(yàn)證了敏感屬性的有效性，為其指導(dǎo)平面構(gòu)型的解剖奠定了基礎(chǔ)。

2.4 復(fù)合砂體平面構(gòu)型相分析

相較于傳統(tǒng)的沉積相圖[12]，平面構(gòu)型除表達(dá)沉積相類型、物源方向、空間展布規(guī)律、不同微相的配置關(guān)系等，重點(diǎn)突出砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括構(gòu)型單元和界面的級(jí)次、規(guī)模、分布、空間組合關(guān)系和疊置樣式等，是復(fù)合砂體多信息的綜合體現(xiàn)。

根據(jù)5 條骨干剖面上井點(diǎn)和井間砂體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，以平面敏感屬性為導(dǎo)向，通過平剖互動(dòng)，約束各構(gòu)型單元，解剖R1-3 砂體得到34 個(gè)點(diǎn)壩砂體（見圖2），將其分布、結(jié)構(gòu)和期次關(guān)系體現(xiàn)到平面上，實(shí)現(xiàn)復(fù)合砂體構(gòu)型的平面表征。

圖2 秦皇島32-6 油田R1-3 砂體平面構(gòu)型表征

3 R1-3 單元儲(chǔ)層連通性及注采受效關(guān)系分析

復(fù)合砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)地下流體的滲流特征有著明顯的影響。針對(duì)尖滅型和接觸型，由于砂體之間有泥巖分隔或明顯的物性差異，形成滲流屏障，儲(chǔ)層基本不連通。如R1-3 砂體的G27H-A5 注采井組，井距約300 m，構(gòu)造高差約5 m，結(jié)合平面構(gòu)型圖分析，注水井G27H 和采油井A5 之間以接觸型界面分隔，兩口井所在砂體連通性不好，阻礙流體運(yùn)移，預(yù)測注采井間難以形成有效的注采關(guān)系。地震剖面顯示，A4 與A5 之間存在界線，即A30 與A5 之間存在界線。生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析顯示，G27H 注水后，附近受效的油井產(chǎn)量發(fā)生2 次較大的波動(dòng)，但是A5 井始終無波動(dòng)，由于不連續(xù)界線的阻擋，并且A5 井氣油比逐漸升高（絕對(duì)值明顯大于其他兩口井），表明兩口井間無明顯的注采受效關(guān)系，動(dòng)靜態(tài)分析結(jié)果一致。

而在同一個(gè)砂體內(nèi)儲(chǔ)層連通性較好。如G27HA30 注采井組，井距約200 m，構(gòu)造高差約3 m，注水井A30 和采油井G27H 位于一個(gè)砂體內(nèi)部，預(yù)測注采井間能夠形成有效的注采關(guān)系。生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析顯示，G27H 注水后，A30 有明顯響應(yīng)，產(chǎn)量發(fā)生2 次較大的波動(dòng)，具體表現(xiàn)為產(chǎn)液量上升、氣油比下降和反應(yīng)間隔時(shí)間基本相等，表明兩者形成有效的注采關(guān)系，動(dòng)靜態(tài)分析結(jié)果一致。

實(shí)例分析表明，通過復(fù)合砂體構(gòu)型解剖能夠有效預(yù)測儲(chǔ)層內(nèi)部的連通性和滲流屏障的分布，對(duì)于指導(dǎo)注采井位設(shè)計(jì)與優(yōu)化、提高采收率具有重要意義。

4 結(jié)論

（1）針對(duì)R1-3 單元開展了等時(shí)地層格架內(nèi)從單井-剖面-平面的復(fù)合砂體構(gòu)型解剖研究，形成了相應(yīng)的解剖方法和流程。

（2）R1-3 單元分析井點(diǎn)處砂體的期次和組合關(guān)系并預(yù)測井間的砂體結(jié)構(gòu)，分析R1-3 單元51 口單井?dāng)?shù)據(jù)，總結(jié)出R1-3 復(fù)合砂體以單期型S 和兩期型中的上接觸型D1 和對(duì)稱型D2 居多；其次，根據(jù)垂向高程差異、砂體厚度與規(guī)模和橫向敏感地震屬性的約束等，識(shí)別R1-3 單元多條典型剖面砂體內(nèi)部期次與邊界；最后，利用井點(diǎn)和5 條骨干剖面對(duì)構(gòu)型單元的控制，以R1-3 單平面地震屬性為導(dǎo)向，進(jìn)行砂體空間組合，解剖出34 個(gè)點(diǎn)壩砂體，實(shí)現(xiàn)復(fù)合砂體構(gòu)型的平面表征。

（3）R1-3 單元的解剖成果，分析了復(fù)合砂體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)關(guān)系，有效預(yù)測儲(chǔ)層的滲流屏障，指導(dǎo)分析了注水井G27H 和采油井A5、A30 的儲(chǔ)層連通性。