李卓奕,尹太舉
(1.英國曼徹斯特大學(xué)地球環(huán)境科學(xué)學(xué)院,大曼徹斯特郡 曼徹斯特M139PL;2.長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,湖北 武漢 434102)
儲(chǔ)層內(nèi)部的連通性和分隔性是影響石油開發(fā)過程中油水流動(dòng)的主要因素,也是決定剩余油分布和開發(fā)效果的關(guān)鍵因素。通過對(duì)儲(chǔ)層砂體結(jié)構(gòu)的解剖,可以較好地識(shí)別儲(chǔ)層內(nèi)部的構(gòu)成單元及其接觸關(guān)系,為油藏開發(fā)調(diào)整提供有力的支撐[1-2]。儲(chǔ)層建筑結(jié)構(gòu)分析法(構(gòu)型分析法)是Miall 于1985 年在進(jìn)行河流相儲(chǔ)層精細(xì)表征時(shí)提出的一種精細(xì)沉積學(xué)分析方法,該方法基于界面和要素系列,實(shí)現(xiàn)了對(duì)河流相儲(chǔ)層的層次化三維表征,為認(rèn)識(shí)儲(chǔ)層內(nèi)部非均質(zhì)性提供了新思路[3]。該方法起源于現(xiàn)代沉積和露頭研究,被引入國內(nèi)之后才真正應(yīng)用于地下油藏。張昌民等[4]率先探討了該方法應(yīng)用于剩余油預(yù)測的可行性,并在雙河油田中取得了極好的效果。尹太舉等[5]將該方法與儲(chǔ)層層次分析法[6]相結(jié)合,提出了層次結(jié)構(gòu)分析的思路。吳勝和等[2]討論了多種沉積背景下的儲(chǔ)層構(gòu)型分析的問題,特別是關(guān)于砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)解剖的方法,取得了豐富的創(chuàng)新成果和認(rèn)識(shí)。目前對(duì)儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)分析的方法,多采用測井與巖心相結(jié)合的技術(shù)思路在密井網(wǎng)區(qū)開展工作[1,7]。隨著地震技術(shù)的發(fā)展,基于精細(xì)的地震屬性提取分析,可以很好地展現(xiàn)儲(chǔ)層的平、剖面變化特征,成為刻畫砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的新方法,特別是結(jié)合地震沉積學(xué)的方法,取得了大量的研究成果,為剩余油挖潛提供了支撐[8-9]。
大慶油田經(jīng)過60 余年的高速開發(fā),現(xiàn)今已進(jìn)入特高含水期,主力油層采收率在50%以上,但目前仍有部分層段水淹較弱,或未水淹。為從地質(zhì)角度查明這種現(xiàn)象的內(nèi)在原因,亟待深化對(duì)儲(chǔ)層內(nèi)部結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)[10-11]。目標(biāo)區(qū)塊PⅠ油層組砂體屬典型的厚層河流三角洲前緣砂體,整體厚度多在30 m 以上,單層厚度多在3~8 m。參考目前國內(nèi)外相關(guān)研究形成的認(rèn)識(shí)[12-22],認(rèn)為河流三角洲前緣是分流河道大量卸載沉積物的區(qū)域,該相帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)為以水下分流河道砂體為骨架夾席狀砂體的模式,故將該油層組砂體歸屬為以大型河流三角洲前緣水下分流河道沉積為主體成因的砂體類型[23-25]。然而,按照水下分流河道的模式對(duì)該油層組進(jìn)行解剖和砂體對(duì)比時(shí)發(fā)現(xiàn),根本無法確定砂體間的對(duì)比關(guān)系,也不能準(zhǔn)確地勾勒出砂體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。已有研究表明,在以砂質(zhì)沉積為主的三角洲前緣相帶,砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)或?yàn)橐詥味潴w為基本單元的復(fù)合朵體疊合而成的結(jié)構(gòu)樣式[26-28]。隨著湖平面上下波動(dòng),三角洲前緣砂質(zhì)沉積物以復(fù)合朵體/單朵體的樣式前積(或稱進(jìn)積)或退積和側(cè)積,若干復(fù)合朵體/單朵體縱向上疊置、平面上鋪開,形成連片分布的厚層砂體。在復(fù)合朵體內(nèi)部,為不同規(guī)模的單朵體。單朵體間或以較薄的湖泛泥巖為界,或以沉積物路過面為界[29]。本文考慮到不同沉積背景下的三角洲沉積中,和在三角洲的不同部位,砂體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征可以不同[2,30-31],引入疊覆朵體的模式解剖大慶油田杏六中區(qū)PⅠ油層組砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu),希望形成對(duì)該目標(biāo)區(qū)塊砂層組更接近地下真實(shí)情況的砂體特征的認(rèn)識(shí),為開發(fā)潛力挖掘提供可靠的依據(jù)。
松遼盆地是我國東北部的一個(gè)大型中—新生代陸相盆地,其發(fā)展經(jīng)歷了熱隆、斷陷、拗陷、反轉(zhuǎn)4 個(gè)階段,主要形成了斷陷層和坳陷層2 套沉積層序。自下而上,斷陷層劃分為火石嶺組、沙河子組和營城組,坳陷層劃分為登婁庫組、泉頭組、青山口組、姚家組和嫩江組(見圖1)。在主拗陷期,盆地內(nèi)發(fā)育形成了一套大型的三角洲沉積體系。其中發(fā)育了高臺(tái)子、葡萄花、薩爾圖等主要含油層系。
圖1 研究區(qū)構(gòu)造位置和地層劃分Fig.1 Structural location and stratigraphic division of the study area
大慶長垣是松遼盆地內(nèi)最大的背斜構(gòu)造,研究區(qū)位于大慶長垣北部的杏樹崗構(gòu)造(見圖1a)。該區(qū)葡萄花含油層系為主要產(chǎn)油層,其砂體厚度大、分布廣、物性好,資源開發(fā)潛力巨大。大量研究證實(shí),研究區(qū)該含油層系以三角洲前緣水下分流河道砂體為主,夾雜一些席狀砂體和水下分流河道間砂體。
為精細(xì)刻畫目標(biāo)砂體的內(nèi)部結(jié)構(gòu),根據(jù)油田開發(fā)需要及目標(biāo)區(qū)塊地質(zhì)特征,首先建立滿足精度要求的高分辨率等時(shí)地層格架,然后在等時(shí)地層格架內(nèi),依據(jù)不同朵體間泥巖的發(fā)育保存程度及朵體間的接觸關(guān)系,將目標(biāo)砂體逐級(jí)識(shí)別劃分為沉積復(fù)合朵體和單朵體。單朵體的識(shí)別劃分在復(fù)合朵體內(nèi)進(jìn)行。在此基礎(chǔ)上,分析朵體內(nèi)單砂體的連通對(duì)比關(guān)系。
在進(jìn)行三角洲內(nèi)部結(jié)構(gòu)解剖時(shí),一般采用“垂向分層、平面分帶”的方式,將三角洲沉積劃分為若干沉積時(shí)間單元,然后在每個(gè)沉積時(shí)間單元內(nèi)進(jìn)行等時(shí)成因單元的識(shí)別和追蹤。
研究區(qū)目標(biāo)砂體為在較長時(shí)段內(nèi)形成的由若干朵體組成的厚層河流三角洲前緣沉積,按照疊覆朵體模式的思路,在進(jìn)行其等時(shí)地層對(duì)比時(shí),將單朵體作為基本的等時(shí)成因單元,復(fù)合朵體作為略大級(jí)別的等時(shí)成因單元。
等時(shí)地層格架的建立以標(biāo)志層的識(shí)別為基礎(chǔ)。在PⅠ油層組沉積期,研究區(qū)經(jīng)歷了一次較大規(guī)模的湖退—湖侵過程,期間發(fā)生了多次較小規(guī)模的湖退—湖侵過程,發(fā)育形成了多套具有等時(shí)對(duì)比意義的泥巖標(biāo)志層。PⅠ油層組沉積初期,湖平面處在較高位置,形成一套以泥巖為主的沉積,其下部以厚層泥巖夾薄層砂巖為特征。PⅠ5—7 砂層組3 套薄砂體呈明顯的進(jìn)積特征,夾于厚層泥巖之間。PⅠ5 小層頂部的泥巖厚度較大,分布廣泛且穩(wěn)定,易于識(shí)別,是全區(qū)重要的對(duì)比標(biāo)志層。在PⅠ4 砂層組沉積后期,即PⅠ41小層沉積期,發(fā)育了大量的泥巖,其頂、底面可作為具有標(biāo)志層意義的等時(shí)界面。在PⅠ3 砂層組沉積前,盆地抬升,發(fā)生較大規(guī)模的水退。之后,由于湖平面下降,沉積物向湖進(jìn)積,形成一套厚層砂巖。在PⅠ1 小層沉積期,發(fā)生一湖侵過程。PⅠ1 小層沉積后期,湖平面上升,沉積物供給相對(duì)不足,使得沉積砂體厚度變小,砂地比變低,沉積體以泥巖為主,夾部分孤立砂體。至SⅢ油層組沉積初期,繼續(xù)湖侵,湖岸線頻繁地遷移擺動(dòng),早期沉積了較多的泥巖。SⅢ油層組底部、PⅠ1 和PⅠ21小層頂部的泥巖相對(duì)較穩(wěn)定,可作為劃分等時(shí)地層單元的標(biāo)志層。相應(yīng)地,SⅢ油層組底面(亦即PⅠ1 小層頂面)和PⅠ21小層頂面也可作為具有標(biāo)志層意義的等時(shí)界面。這樣,以這些標(biāo)志層為約束,便建立起研究區(qū)目標(biāo)層段精細(xì)的等時(shí)地層格架(見圖1b)。
研究區(qū)所在的杏北開發(fā)區(qū)主力砂體發(fā)育于姚一段沉積期。在青三段沉積晚期,PⅠ5—7 砂層組沉積前,杏北開發(fā)區(qū)離湖岸線較遠(yuǎn),處于三角洲外前緣相帶。之后,湖岸線向遠(yuǎn)離物源方向遷移、擺動(dòng)。在姚一段沉積后期,即PⅠ3 砂層組沉積期,湖岸線向遠(yuǎn)離物源方向較大幅度地遷移,杏北開發(fā)區(qū)處于三角洲分流平原中下部的靠近河流入湖口區(qū)。至姚一段沉積末期,即PⅠ1 小層沉積期,發(fā)生湖侵,湖岸線向源遷移,杏北開發(fā)區(qū)處于三角洲前緣相帶。至姚二—姚三段沉積期,在姚一段沉積末期湖侵的基礎(chǔ)上進(jìn)一步湖侵。這一湖退—湖侵過程控制了杏北開發(fā)區(qū)三角洲相帶的遷移變化,同時(shí)控制了研究區(qū)主力層段的沉積旋回特征。以旋回地層學(xué)理論為指導(dǎo)作進(jìn)一步的分析,表明研究區(qū)主力層段短期旋回具有退積—進(jìn)積—進(jìn)積特征。根據(jù)測井曲線進(jìn)一步劃分超短期旋回,其特征為進(jìn)積—進(jìn)積—退積—進(jìn)積—進(jìn)積。這些退積、進(jìn)積地層單元為進(jìn)行研究區(qū)高精度的等時(shí)地層對(duì)比提供了重要的依據(jù)。
為了體現(xiàn)目標(biāo)砂體在不同方向的展布及內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征,建立了目標(biāo)區(qū)塊密井網(wǎng)區(qū)順物源方向的連井長剖面13 條和垂直物源方向的連井長剖面11 條,涵蓋生產(chǎn)井?dāng)?shù)約380 口。本著由大到小、由易到難的原則,本文采用“朵體邊界識(shí)別—確定復(fù)合朵體—在復(fù)合朵體內(nèi)逐個(gè)識(shí)別追蹤單朵體”的策略,開展對(duì)連井剖面的朵體識(shí)別及追蹤,對(duì)目標(biāo)砂體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行解剖。
2.2.1 通過底拉平剖析地層結(jié)構(gòu)
在連井地層對(duì)比剖面中,以PⅠ41小層底面為基線,對(duì)上覆地層作底拉平,用以表現(xiàn)上覆地層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征(見圖2)。結(jié)果表明:在底拉平剖面中,無論是在順物源方向,還是在垂直物源方向,上覆地層中,砂體呈垂向交錯(cuò)疊置分布,表現(xiàn)為較明顯的疊接拼合結(jié)構(gòu),橫向上厚度變化大,并不具有明顯層狀的特點(diǎn)??梢?,對(duì)目標(biāo)砂體采用層狀砂體進(jìn)行對(duì)比的思路,與地下實(shí)際的地層結(jié)構(gòu)并不相適應(yīng)。
圖2 PⅠ41 小層底拉平后的原連井對(duì)比方案體現(xiàn)的砂體對(duì)比特征Fig.2 Sand body comparison characteristics reflected by the original cross-well comparison scheme after flattening the bottom of layer PⅠ41
圖3 為按照疊覆朵體模式對(duì)圖2 所示順物源方向連井剖面的沉積解釋結(jié)果。由圖3 可見:研究層段內(nèi),井間沉積序列表現(xiàn)為較明顯的進(jìn)積或退積特征;以A1井剖面為例,縱向上以泥巖標(biāo)志層為約束的3 個(gè)復(fù)合旋回中,在每個(gè)旋回的下部,沉積呈進(jìn)積特點(diǎn),在每個(gè)旋回的上部,沉積則呈退積特點(diǎn),每個(gè)旋回總體上代表了一個(gè)較完整的三角洲進(jìn)積地層單元。沉積序列的下部為具有明顯進(jìn)積特征的河口沉積,上部則為以水下分流河道砂體為主的沉積。下部的以河口沉積為特征的前積沉積體,在時(shí)間上可能與近岸的以水下分流河道砂體為主的沉積體相對(duì)應(yīng)。也就是說,上部的以水下分流河道砂體為特征的沉積體,在平面上可能與向湖方向的具前積特征的河口區(qū)沉積同期。沉積體之間的這種對(duì)比關(guān)系,體現(xiàn)了等時(shí)地層對(duì)比中基于疊覆朵體模式的前積體對(duì)應(yīng)性特點(diǎn)。因此認(rèn)為,在如圖2 所示的連井地層對(duì)比剖面中,具相似電性特征的砂體未必是同期砂體,不能籠統(tǒng)地劃為同一小層,而在不同單井中具不同電性特征的砂體則可能為同期砂體。
圖3 基于連井剖面的復(fù)合朵體及單朵體劃分Fig.3 Division of composite lobes and single lobes based on cross-well section
2.2.2 朵體邊界識(shí)別追蹤
朵體邊界是早期朵體廢棄后與后期新朵體間的分界,既是識(shí)別朵體的標(biāo)志,也是劃分朵體的依據(jù)。準(zhǔn)確確定朵體邊界,對(duì)于精準(zhǔn)刻畫砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)至為關(guān)鍵。本文在等時(shí)地層格架內(nèi),在進(jìn)行底拉平分析的基礎(chǔ)上,首先對(duì)目標(biāo)砂體內(nèi)較穩(wěn)定的沉積界面進(jìn)行識(shí)別追蹤,劃定較大的等時(shí)沉積界面,作為圈定復(fù)合朵體的依據(jù);然后在復(fù)合朵體內(nèi),識(shí)別次級(jí)等時(shí)沉積界面,劃分單朵體并追蹤對(duì)比,建立復(fù)合朵體內(nèi)單朵體間的時(shí)空結(jié)構(gòu)關(guān)系。
2.2.3 復(fù)合朵體追蹤對(duì)比
在如圖3 所示的剖面中,共識(shí)別劃定了11 個(gè)復(fù)合朵體。以Ⅱ號(hào)復(fù)合朵體為例,其在A1 井呈較完整的復(fù)合旋回特征,向上、向側(cè)并無較厚的泥巖與其他復(fù)合朵體相隔,而在其他井如A2,A3,A4,A5 等井中,上部的泥巖較穩(wěn)定,可將其頂界作為復(fù)合朵體的邊界。向遠(yuǎn)離物源方向?qū)Ρ戎罙6 井,上部的泥巖變薄,成為該復(fù)合旋回內(nèi)部的夾層,從所對(duì)應(yīng)砂體整體的分布趨勢看,盡管其跨越了旋回,但其位置可確定,對(duì)應(yīng)于該復(fù)合旋回的下部,在各井中的特征均較為明顯。盡管在A2 井中旋回特征被一定程度地?cái)_亂,但其對(duì)比關(guān)系是明確的。此外,同樣在A2 井中,上、下2 套單朵體間有較厚的泥巖存在。分析認(rèn)為,這是在朵體遷移過程中由物源的局部供應(yīng)不足造成的。
復(fù)合朵體的追蹤對(duì)比是在對(duì)每個(gè)單剖面識(shí)別復(fù)合朵體的基礎(chǔ)上,對(duì)其三維分布進(jìn)行刻畫。以Ⅴ號(hào)復(fù)合朵體為例,在如圖3 所示的剖面中有8 口井(A4—A11)鉆遇該復(fù)合朵體,為確定其分布,首要的是做出過這8 口井的所有垂直物源方向的連井剖面,然后在不同剖面中對(duì)該復(fù)合朵體進(jìn)行識(shí)別追蹤,預(yù)測并確定該復(fù)合朵體的尖滅點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,在順物源方向的連井剖面中進(jìn)一步校驗(yàn)對(duì)該復(fù)合朵體的識(shí)別結(jié)果,對(duì)有矛盾的地方進(jìn)行微調(diào),并使所有鉆遇該復(fù)合朵體的不同剖面在同一井點(diǎn)的追蹤對(duì)比閉合,進(jìn)而預(yù)測出井間該復(fù)合朵體尖滅的合理位置,劃定其空間分布范圍(見圖4、圖3。圖4 中2號(hào)復(fù)合朵體即為圖3 中Ⅴ號(hào)復(fù)合朵體)。
圖4 復(fù)合朵體的平面分布Fig.4 Plane distribution of composite lobes
2.2.4 單朵體追蹤對(duì)比
單朵體的識(shí)別同樣以朵體邊界為依據(jù)。以順物源方向主干連井剖面為起點(diǎn),識(shí)別單朵體,然后逐步向其他剖面擴(kuò)展追蹤,并使不同剖面在同一井點(diǎn)的追蹤對(duì)比閉合,以完成對(duì)單朵體的追蹤刻畫,查清單朵體的分布。本次在順物源方向的主干連井剖面中,在識(shí)別復(fù)合朵體的基礎(chǔ)上,按照前積體對(duì)比的方法,根據(jù)測井曲線的橫向變化特征,劃分確定了43 個(gè)單朵體(見圖3)。盡管不同復(fù)合朵體內(nèi)單朵體的遷移方式不盡相同,但這些單朵體間的前積或退積結(jié)構(gòu)關(guān)系是清楚的。
對(duì)單朵體的追蹤對(duì)比與對(duì)復(fù)合朵體的追蹤對(duì)比相似: 以順物源方向主干連井剖面中鉆遇單朵體的井為基準(zhǔn)井,建立垂直物源方向的連井剖面,在這些剖面中識(shí)別相應(yīng)的單朵體; 然后根據(jù)該單朵體在垂直物源方向的延展分布范圍,依次建立其他的順物源方向連井剖面并追蹤對(duì)比該單朵體,使不同剖面間的追蹤對(duì)比閉合,并預(yù)測確定井間該單朵體尖滅的合理位置。通過對(duì)復(fù)合朵體內(nèi)每個(gè)單朵體的識(shí)別追蹤,確定不同單朵體的分布,明確單朵體間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。
復(fù)合朵體的平面分布表明,主要受湖平面變化、物源供給和沉積底形等因素的控制,復(fù)合朵體遷移較頻繁,在順物源方向上的遷移擺動(dòng)尤顯突出(見圖4)。如圖4 所示:1—7 號(hào)7 個(gè)復(fù)合朵體中,1 號(hào)復(fù)合朵體發(fā)育于較遠(yuǎn)離物源的研究區(qū)西南部,形成時(shí)間相對(duì)較早;2號(hào)復(fù)合朵體向物源方向發(fā)生了一定距離的退縮,發(fā)育時(shí)間略晚于1 號(hào)復(fù)合朵體;3 號(hào)復(fù)合朵體向遠(yuǎn)離物源方向較大幅度地遷移推進(jìn),同時(shí)向兩側(cè)發(fā)生明顯幅度的遷移擺動(dòng),其主體發(fā)育于2 號(hào)復(fù)合朵體的側(cè)前方;4號(hào)復(fù)合朵體向物源方向顯著退縮,同時(shí)向兩側(cè)的遷移擺動(dòng)幅度也較大;隨著復(fù)合朵體的不斷遷移擺動(dòng),又依次發(fā)育形成了5—7 號(hào)復(fù)合朵體。這些復(fù)合朵體在時(shí)間上交疊、空間上拼接疊置,組成了具明顯前積特征的厚層砂體。分析認(rèn)為,由沉積基準(zhǔn)面變化所產(chǎn)生的局部可容空間的不斷移位,使得復(fù)合朵體不斷地遷移擺動(dòng),并嚴(yán)格地約束了這些復(fù)合朵體的結(jié)構(gòu)形態(tài)和規(guī)模。
復(fù)合朵體內(nèi)每個(gè)單朵體的發(fā)育特征及單朵體間的結(jié)構(gòu)關(guān)系見圖3、圖5。以圖3 中Ⅸ號(hào)復(fù)合朵體為例,其內(nèi)部發(fā)育了5 個(gè)單朵體,這些單朵體在順物源方向呈線狀排列: 最早形成的Ⅸ1 號(hào)單朵體發(fā)育于最靠近物源的位置;隨后砂質(zhì)沉積物向湖盆方向推進(jìn),先后形成Ⅸ2,Ⅸ3,Ⅸ4 號(hào)單朵體,每個(gè)單朵體在發(fā)育形成過程中都發(fā)生了不同幅度的側(cè)向擺動(dòng);而后,砂質(zhì)沉積物向源退縮,沉積形成Ⅸ5 號(hào)單朵體。由圖3 可見:Ⅸ5 號(hào)單朵體疊置于Ⅸ1 和Ⅸ2 號(hào)單朵體之上;其他單朵體之間局部疊置,其中尤以Ⅸ2 與Ⅸ3 號(hào)、Ⅸ3 與Ⅸ4 號(hào)單朵體間的疊置程度高;在復(fù)合朵體內(nèi),單朵體間疊置區(qū)的面積與非疊置區(qū)的面積基本相當(dāng),疊置程度較高部位主要見于厚層砂體中部,在厚層砂體邊部,無論是遠(yuǎn)物源端,還是近物源端,疊置程度均相對(duì)較低。
圖5 復(fù)合朵體內(nèi)單朵體的平面分布Fig.5 Plane distribution of single lobes in the composite lobe
在平面形態(tài)上,復(fù)合朵體和單朵體一般呈根部(即近物源端)窄小、頭部(即遠(yuǎn)物源端)較闊的近半扇形,少部分呈近圓形(見圖4、圖5)。從剖面形態(tài)看,無論是在順物源方向的剖面,還是在垂直物源方向的剖面中,復(fù)合朵體和單朵體均呈紡錘狀或雙凸?fàn)?,中部厚度大,向邊部厚度減小直至尖滅(見圖3)。
在發(fā)育規(guī)模上,盡管研究區(qū)并沒有完整覆蓋每個(gè)復(fù)合朵體,但從平面展布情況看,不同復(fù)合朵體間的規(guī)模差異是顯而易見的(見圖4)。單朵體受可容空間、物源供給等因素的影響,發(fā)育規(guī)模差異極大。對(duì)圖4 中2號(hào)復(fù)合朵體內(nèi)單朵體的發(fā)育規(guī)模進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明:不同單朵體在順物源方向的延伸距離在250~800 m,在垂直物源方向的延伸距離在180~600 m,面積介于0.04~0.70 km2(見圖5),由此可見單朵體間的規(guī)模差異之大。但從單井鉆遇的單朵體厚度看,單朵體間的厚度差異一般不大,單朵體厚度多介于1.0~5.0 m,平均鉆遇厚度約為2.8 m。單朵體的短、長軸之比介于0.3~0.7,表明單朵體的平面對(duì)稱性相對(duì)較好,單朵體發(fā)育時(shí)的沉積擴(kuò)散能力相對(duì)較強(qiáng),平面受限性較弱。
對(duì)于疊覆朵體式三角洲而言,砂質(zhì)沉積物在空間上對(duì)因局部基準(zhǔn)面變化而產(chǎn)生的局部可容空間進(jìn)行填平補(bǔ)齊,形成一個(gè)個(gè)相應(yīng)的朵體。在三角洲前緣,這種局部可容空間的變化總是在周期性地發(fā)生,產(chǎn)生不同的沉積底形,沉積作用總是在追蹤這一底形的過程中,將底形的較低洼處逐漸地填平補(bǔ)齊,形成相對(duì)平整的新的沉積底形。在這種局部可容空間的周期性變化過程中,沉積物對(duì)較大可容空間的充填,往往分若干個(gè)時(shí)期完成,發(fā)育形成由一系列相應(yīng)特征的單朵體、復(fù)合朵體組成的具有較明顯沉積特征差異的若干沉積時(shí)間單元。
顯然,研究區(qū)目標(biāo)砂體為較大可容空間的沉積充填產(chǎn)物。圖3—圖5 較好地呈現(xiàn)了其朵體的疊置及遷移演化特征。依據(jù)沉積特征差異,目標(biāo)砂體自下而上可劃分為3 個(gè)沉積時(shí)間單元: 下部單元包含Ⅰ—Ⅲ號(hào)3個(gè)復(fù)合朵體,中部單元包含Ⅳ—Ⅵ號(hào)3 個(gè)復(fù)合朵體,上部單元包含Ⅶ—Ⅺ號(hào)5 個(gè)復(fù)合朵體。下部單元包含2套單朵體進(jìn)積式沉積體(Ⅰ和Ⅲ號(hào)復(fù)合朵體)和1 套單朵體退積式沉積體(Ⅱ號(hào)復(fù)合朵體),所對(duì)應(yīng)砂體的沉積規(guī)模較小,厚度小,分布相對(duì)局限。中部單元的3 個(gè)復(fù)合朵體內(nèi),單朵體呈退積—進(jìn)積—退積特征,垂向有限疊置,單朵體厚度大,分布范圍較廣。上部單元較復(fù)雜,其Ⅶ號(hào)復(fù)合朵體最先發(fā)育形成,而后Ⅷ和Ⅸ號(hào)2個(gè)復(fù)合朵體基本同期形成,上部的Ⅹ和Ⅺ號(hào)2 個(gè)復(fù)合朵體作為下部復(fù)合朵體的繼承者,在形成時(shí)間上難以準(zhǔn)確區(qū)分先后。朵體間泥巖較發(fā)育是上部單元最突出的特點(diǎn)。此外,以PⅠ41小層底拉平面為基準(zhǔn)面,計(jì)算沉積傾角可見:3 個(gè)沉積時(shí)間單元內(nèi),單朵體的沉積傾角一般在2°~8°,并呈有規(guī)律的變化,總體表現(xiàn)為由下至上呈小—大—小的特點(diǎn);而且,一般情況下,呈進(jìn)積特征的單朵體比呈退積特征的單朵體具有更大的沉積傾角(見圖3)。
在復(fù)合朵體內(nèi),單朵體的進(jìn)積或退積特征清楚。以圖3 中Ⅴ號(hào)復(fù)合朵體為例,其Ⅴ1—Ⅴ5 號(hào)單朵體呈很明顯的依次進(jìn)積特征,相較于下伏Ⅴ4 號(hào)單朵體,發(fā)育最晚的Ⅴ5 號(hào)單朵體盡管其遠(yuǎn)物源端向源一定距離回縮,但其近物源端向湖推進(jìn)更遠(yuǎn)。此外,在Ⅹ號(hào)復(fù)合朵體內(nèi),Ⅹ1—Ⅹ4 號(hào)單朵體組成了一個(gè)由退積到進(jìn)積的較完整旋回,反映了單朵體遷移演化的一個(gè)較完整過程(見圖3)。
砂體內(nèi)部的連通性由砂體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定,表現(xiàn)為朵體間的連通性,取決于朵體間泥巖的發(fā)育保存程度及朵體間的接觸關(guān)系。只有那些橫向拼接、縱向疊置的朵體間,才可能具有連通性。因此,可以基于對(duì)朵體的平面分布、連井及單井剖面沉積特征的綜合分析,對(duì)朵體間的連通性給出合理的結(jié)論。
由單朵體的平、剖面分布可見,單朵體間疊置的區(qū)域一般在復(fù)合朵體的中部,是進(jìn)行單朵體間連通性分析的核心區(qū)域(見圖5、圖3)。對(duì)于單朵體間不相疊置的區(qū)域,則要分析與相鄰復(fù)合朵體間的連通性。以圖3中Ⅸ號(hào)復(fù)合朵體為例,綜合分析其內(nèi)部5 個(gè)單朵體間的連通性:Ⅸ1 與Ⅸ2 號(hào)、Ⅸ2 與Ⅸ3 號(hào)、Ⅸ3 與Ⅸ4 號(hào)單朵體間側(cè)接疊置,Ⅸ5 與Ⅸ1 和Ⅸ2 號(hào)單朵體間縱向疊置,其間可能存在流體滲流通道而彼此連通(見圖3)。該剖面中,Ⅸ5 號(hào)單朵體在A3 井點(diǎn),與下伏Ⅸ1 號(hào)單朵體間呈侵蝕接觸,沒有明顯的泥巖層存在,其間為一滲透性界面;在其他井點(diǎn),與下伏Ⅸ1 和Ⅸ2 號(hào)單朵體間以非滲透性泥巖層相隔,其間為一非滲透性界面。Ⅸ2號(hào)單朵體在A3 井點(diǎn)附近,與下伏Ⅸ1 號(hào)單朵體間同樣是一滲透性界面;在A4 井點(diǎn),其下部以鈣質(zhì)膠結(jié)層與下伏Ⅸ1 號(hào)單朵體相隔,其間為一非滲透性界面;在A5 井點(diǎn),其與下伏Ⅸ1 號(hào)單朵體間不存在明顯的泥巖層,接觸面為一滲透性界面;在其他井中,與上覆Ⅸ3 號(hào)單朵體間有較明顯的測井曲線變化界面,接觸面具有半滲透性界面特征。Ⅸ4 號(hào)單朵體與上覆單朵體間,在各井中具明顯的測井曲線變化,泥巖層較發(fā)育,均以非滲透性界面相接觸;與下伏單朵體間,在各井中呈侵蝕接觸,均以滲透性界面相接觸(見圖3)。單朵體間的這些不同性質(zhì)的界面為確定單朵體間的連通性提供了基本的依據(jù)。同樣地,復(fù)合朵體間的連通性也是基于分析不同復(fù)合朵體間以什么性質(zhì)的界面相接觸而作出綜合判斷:朵體間當(dāng)以滲透性界面相接觸時(shí),則彼此連通;當(dāng)以非滲透性界面相接觸時(shí),則彼此不連通。
基于全部連井剖面中各井點(diǎn)的朵體間連通性分析,劃分不同朵體間彼此連通的區(qū)域,繪制目標(biāo)砂體內(nèi)部的連通關(guān)系平面圖,平、剖面結(jié)合,可以較清楚地表征其內(nèi)部多相流體的滲流及分布關(guān)系,從而為剩余油分布的分析預(yù)測提供可靠的依據(jù)。
利用研究區(qū)注采生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料,可以對(duì)上述分析結(jié)果的正確性進(jìn)行驗(yàn)證。首先,基于對(duì)朵體間連通性的分析認(rèn)識(shí),根據(jù)注采生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料(如注采壓力、油藏壓力等),對(duì)目標(biāo)儲(chǔ)層注入流體的推進(jìn)方向進(jìn)行確定性預(yù)測,分析確定朵體間的注入流體波及情況(注入流體未波及和波及程度低的地帶,剩余油飽和度較高),指導(dǎo)注采生產(chǎn)措施的調(diào)整落實(shí)。然后,基于對(duì)措施調(diào)整落實(shí)前、后注采生產(chǎn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)分析和對(duì)比,評(píng)價(jià)、驗(yàn)證上述分析結(jié)果的正確性。通過不斷地認(rèn)識(shí)、實(shí)踐、再認(rèn)識(shí),建立起符合地下地質(zhì)情況的砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型,有效地指導(dǎo)剩余油開發(fā)。
1)大慶油田杏六中區(qū)PⅠ油層組厚層三角洲前緣砂體內(nèi)部具明顯的前積特征,按照疊覆朵體的模式,運(yùn)用六步剖析法,將其內(nèi)部劃分為11 個(gè)復(fù)合朵體、43 個(gè)單朵體,它們橫向拼接、縱向疊置,自下而上可劃分為下、中、上3 個(gè)沉積時(shí)間單元。
2)砂體內(nèi)部疊覆朵體式的結(jié)構(gòu)特征主要體現(xiàn)為復(fù)合朵體內(nèi)單朵體的遷移、疊置特征。在順物源方向,單朵體呈前積或退積式遷移疊接特征,沉積傾角一般在幾度。在垂直物源方向,單朵體常呈近水平狀的鑲嵌拼接特征。
3)砂體內(nèi)部的連通性表現(xiàn)為朵體間的連通性?;趯?duì)朵體間泥巖發(fā)育保存程度及朵體間接觸關(guān)系的分析,可以確定不同朵體間的連通關(guān)系及區(qū)域。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合注采生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料,可以對(duì)朵體間的注入流體波及情況給出確定性評(píng)價(jià),指導(dǎo)注采生產(chǎn)措施的調(diào)整落實(shí)。
4)本文介紹了一種基于油氣田開發(fā)區(qū)密井網(wǎng)資料對(duì)砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)精細(xì)剖析的新方法,該方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的較精準(zhǔn)刻畫,避免了傳統(tǒng)的基于相帶的砂體結(jié)構(gòu)剖析法中跨沉積時(shí)間單元所造成的對(duì)砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的偏差,為剩余油分析提供了可靠的依據(jù)。