胡 勇,許 聘,楊慶紅,侯東梅,王理容

(中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司渤海油田勘探開發(fā)研究院,天津塘沽 300452)

渤中25-1南油田明下段儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)性研究

胡 勇,許 聘,楊慶紅,侯東梅,王理容

(中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司渤海油田勘探開發(fā)研究院,天津塘沽 300452)

為了提高油田的開發(fā)效果,通過對(duì)研究區(qū)明下段淺水三角洲沉積體系內(nèi)微相類型、層內(nèi)韻律特征、隔層分布特征、砂體的幾何形態(tài)、鉆遇率、孔滲特征等研究,定量或半定量表征了該區(qū)儲(chǔ)層的宏觀非均質(zhì)性,揭示了研究區(qū)主力含油層段受沉積微相所控制,具有較強(qiáng)的層內(nèi)、層間及平面非均質(zhì)性。根據(jù)研究成果,提出了針對(duì)油田切實(shí)可行的綜合治理建議。

淺水三角洲;沉積微相;隔層;儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)性

儲(chǔ)層非均質(zhì)性是儲(chǔ)層研究的核心內(nèi)容,是影響油田最終原油采收率的主要地質(zhì)原因之一,特別是在提高采收率(EOR)中,由于其控制著剩余油分布的不均一性而起著至關(guān)重要的作用。

儲(chǔ)層的非均質(zhì)性是指儲(chǔ)層的基本性質(zhì)(巖性、物性、電性及含油氣性)在三維空間上分布的不均一性[1-3]。根據(jù)儲(chǔ)層描述尺度大小,可將儲(chǔ)層非均質(zhì)性分為宏觀非均質(zhì)性和微觀非均質(zhì)性。儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)性是研究?jī)?chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)性、層間非均質(zhì)性和平面非均質(zhì)性。

本文則是通過對(duì)表征儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)性的幾個(gè)主要方面進(jìn)行闡述,來指導(dǎo)今后油田的開發(fā)生產(chǎn)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)渤中25-1南油田位于渤海灣盆地渤南低凸起西端(圖1),渤中凹陷與黃河口凹陷的分界處。該油田發(fā)現(xiàn)于1998年,主要目的層為新近系明化鎮(zhèn)組明下段,明下段縱向上又分為6個(gè)油組。研究區(qū)內(nèi)有評(píng)價(jià)井15口,開發(fā)井150余口,測(cè)井、地震資料完善。評(píng)價(jià)井中,有6口井進(jìn)行了取心,有3口井的巖心做了孔滲分析,另有2口井取樣做了泥巖微觀孔隙分析。

圖1 渤中25-1南油田區(qū)域構(gòu)造位置Fig.1 Regional structure location of Bozhong 25-1S oilfield

2 沉積微相類型

根據(jù)馮增昭[4-5]建立的各沉積相識(shí)別特征以及測(cè)井地質(zhì)學(xué)沉積研究新方法,結(jié)合對(duì)本區(qū)大量巖心觀察和粒度分析、古生物分析、沉積學(xué)編圖及區(qū)域地震分析,特別是在目的層段中發(fā)現(xiàn)大段暗色泥巖,指示存在湖泊沉積,結(jié)合區(qū)域沉積特點(diǎn),表明研究區(qū)明化鎮(zhèn)組為淺水三角洲沉積環(huán)境,但它不同于經(jīng)典的三角洲沉積,其特征是三角洲前緣亞相的河口壩微相不發(fā)育。淺水三角洲前緣亞相的骨架砂體以分支流水道砂體為主(圖2),這種沉積模型表現(xiàn)出單砂體規(guī)模小,非均質(zhì)性強(qiáng)的儲(chǔ)層特征。根據(jù)研究,本區(qū)主要發(fā)育水下分流河道、天然堤、決口扇、河道間四種微相,其中以水下分流河道微相為主。

3 儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)特征

宏觀非均質(zhì)性主要表現(xiàn)為滲透率的非均質(zhì)性,主要包括儲(chǔ)層的幾何形態(tài)、空間分布及其孔隙度、滲透率、飽和度諸參數(shù)的變化[6],一般從儲(chǔ)層的層內(nèi)、層間、平面非均質(zhì)性三個(gè)方面進(jìn)行研究。

3.1 層內(nèi)非均質(zhì)性

層內(nèi)非均質(zhì)性是指小層內(nèi)粒度的韻律性變化和滲透率的非均質(zhì)性,主要表現(xiàn)為由沉積旋回、底部沖刷和粒度變化引起的巖性、物性的變化,是直接控制儲(chǔ)層垂向注入波及體積的關(guān)鍵因素[7-8]。

圖2 渤中25-1南油田明下段淺水三角洲體系內(nèi)部構(gòu)成及砂體分布模式Fig.2 The distribution pattern of shallow water delta of Bozhong 25-1S oilfield

3.1.1 層理特征

研究區(qū)儲(chǔ)集砂體主要發(fā)育的層理類型有:水平層理、波狀層理、低角度交錯(cuò)層理的存在,一方面有利于水驅(qū)油的均衡性,提高了厚度波及系數(shù);另一方面對(duì)儲(chǔ)層的滲透率有一定影響,尤其是層理面上富集炭屑和炭質(zhì)薄層對(duì)垂向滲透率影響更大。

3.1.2 韻律特征

據(jù)巖心觀察和測(cè)井資料分析,研究區(qū)儲(chǔ)層沉積韻律性明顯,有三大類,包括復(fù)合韻律、正韻律和均質(zhì)韻律類型(圖3)。復(fù)合韻律類型發(fā)育在水下分流河道砂體中,正韻律類型發(fā)育在水下分流河道砂體和溢岸沉積砂體,均質(zhì)韻律類型在水下分流河道砂體中少量發(fā)育。該區(qū)儲(chǔ)層以復(fù)合正韻律為主,其次為正韻律(表1)。

圖3 渤中25-1南油田主力油層(單砂體)韻律類型Fig.3 The type of cadence of the main sand bodies of Bozhong 25-1S oilfield

表1 渤中25-1南油田主力油層(單砂體)韻律類型統(tǒng)計(jì)Tab.1 The proportion of cadence type of the main sand bodies of Bozhong 25-1S oilfield

3.1.3 滲透率的非均質(zhì)性

層內(nèi)非均質(zhì)性主要由巖性、孔隙度、含油飽和度以及滲透率韻律旋回所反映,據(jù)統(tǒng)計(jì),本區(qū)層內(nèi)滲透率差異很大,低可至7.9×10-3μm2,高則至9 810×10-3μm2,滲透率變異系數(shù)一般0.9,反映出層內(nèi)非均質(zhì)狀況的不同,主要反映非均質(zhì)性嚴(yán)重。

3.2 層間非均質(zhì)性

層間非均質(zhì)性是指儲(chǔ)層縱向上砂體間的物性差異及分布特征,包括砂層間的孔隙度、滲透率非均質(zhì)性及隔層分布等,主要受沉積相的控制。

3.2.1 各微相的非均質(zhì)特點(diǎn)

不同的沉積微相由于其沉積環(huán)境、沉積規(guī)模及沉積方式各不同,表現(xiàn)出不同性質(zhì)的非均質(zhì)特點(diǎn)(表2)。本油田主力油組Ⅴ油組各個(gè)微相孔滲性相對(duì)好,Ⅳ、Ⅴ油組單砂體厚度相對(duì)大。研究區(qū)淺水三角洲沉積體系中,以水下分支河道孔滲性最好,決口扇次之,而河道邊部天然堤較差。

表2 渤中25-1南油田不同微相物性數(shù)據(jù)Tab.2 The physical property of different sedimentary microfacies of Bozhong 25-1S oilfield

3.2.2 儲(chǔ)層間隔層分布特征

隔層描述的最終目的就是要反映其分布特征,從而研究隔層對(duì)儲(chǔ)層非均質(zhì)性及其開發(fā)效果的影響。

從IV、V、VI油組各小層間隔層厚度圖上可以得出,隔層在全區(qū)表現(xiàn)為區(qū)域性連片分布,規(guī)模較大,厚度等值線延伸方向多為南西—北東向,這與砂體展布方向類似。除D、E平臺(tái)VI-1與VI -2之間的隔層平均厚度小于2 m(1.3 m)以外,其余均在2 m之上,一般集中在4 m左右,最厚可達(dá)10.7 m,平均厚度大于8 m的隔層主要發(fā)育在F平臺(tái),分別為IV-2與IV-3之間、IV-6與IV-7之間、V-2與V-3.1之間和V-5.2與V-6.1之間的隔層(圖4)。

圖4 明下段IV-V-VI油組各砂體(小層)間平均隔層厚度Fig.4 The interlayer thicknesses of IV-V-VI oil group of the lower Minhuazhen Formation

3.2.3 砂巖組物性參數(shù)特征

圖5 渤中25-1南油田IV-V-VI油組間變異系數(shù)等值線分布圖Fig.5 The IV-V-VI oil group of distribution contours of variation coefficients of Bozhong 25-1S oilfield

本區(qū)砂巖組間的非均質(zhì)性強(qiáng),渤中25-1南油田變異系數(shù)主要分布在0.7～1.0之間,最小值0.08(F11m井),最大值1.86(B17井),總體上該油田變異系數(shù)大,反映主力油組層間非均質(zhì)性偏強(qiáng)(圖5)。主力油組層間D、E、F平臺(tái)的變異系數(shù)最大值為1.33(E6井),在B平臺(tái)BZ25-1-9井達(dá)到1.48,B17井為1.86;滲透率突進(jìn)系數(shù)平面上分布在2～4之間,滲透率級(jí)差變化較大。

3.3 平面非均質(zhì)性

平面非均質(zhì)性主要研究砂體在平面展布特征、砂體形態(tài)、砂體的連通性、平面上油層分布的非均質(zhì)性特征。

3.3.1 砂體幾何形態(tài)

本油田以水下分流河道為主,砂體幾何形態(tài)受點(diǎn)壩砂體控制,砂體剖面形態(tài)多以頂平底凸,兩側(cè)不對(duì)稱的透鏡體為主。本區(qū)主河道砂體寬度200～250 m,分支流河道砂體寬度100～200 m,砂體厚度在3～7 m,砂體寬厚比為30～70。砂體間,由于本區(qū)隔層發(fā)育,在河流側(cè)向遷移的控制下,砂體的連通形式以孤立式和多邊式為主,加上斷層的影響,形成以單砂體為主要含油單元的多套油氣水系統(tǒng)。

3.3.2 砂體鉆遇率

明下段砂巖分布較好的有Ⅳ8-1、Ⅳ8-2小層,砂巖鉆遇率均大于0.6(圖6),相對(duì)較好的小層為Ⅴ3-2小層,鉆遇率為0.49。但是,總體來說,研究區(qū)各小層砂體鉆遇率不高。

圖6 渤中25-1南油田主力油組小層鉆遇率Fig.6 The drilling ratio of the main sand bodies of Bozhong 25-1S oilfield

3.3.3 砂體平面物性分布特征

平面上物性分布受沉積相控制作用明顯,明下段分支流河道點(diǎn)壩所沉積的區(qū)域儲(chǔ)層物性好,一般孔隙度大于27%,滲透率大于2 263×10-3μm2,形成以條帶狀為主的高孔滲主體帶,而溢岸和泛濫相沉積的儲(chǔ)層物性相對(duì)變差。

4 結(jié)論

(1)渤中25-1南油田明下段為淺水三角洲沉積環(huán)境,發(fā)育淺水三角洲平原、前緣和前三角洲三個(gè)亞相。該區(qū)淺水三角洲前緣亞相沉積不同于經(jīng)典的三角洲沉積,其特征是三角洲前緣亞相的河口壩微相不發(fā)育,淺水三角洲前緣亞相的骨架砂體以分支流水道砂體為主。

(2)通過對(duì)該油田層內(nèi)、層間及平面非均質(zhì)性各相關(guān)參數(shù)的研究,顯示渤中25-1南油田明下段各主力油組非均質(zhì)均較強(qiáng),且非均質(zhì)性受沉積相控制明顯。

(3)由于研究區(qū)層內(nèi)非均質(zhì)性嚴(yán)重,層間非均質(zhì)性較強(qiáng),平面非均質(zhì)性較強(qiáng)。因此,應(yīng)盡可能采取細(xì)分層段注水開發(fā),以減少層間矛盾,增大水驅(qū)波及系數(shù),提高開發(fā)水平。同時(shí)為了提高采收率,解決由儲(chǔ)層非均質(zhì)性引發(fā)的層間、平面矛盾,我們必需搞好油田綜合治理。

[1]吳勝和,熊琦華.油氣儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1998.

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Study on the macroscopic heterogeneity of the reservoir in Bozhong 25-1S Oilfield

Hu Yong,Xu Pin,Yang Qinghong,Hou Dongmei,Wang Lirong
(Research Institute of Petroleum Exploration and Development,Bohai Oilf ield, Tianjin Branch of CNOOC Ltd.,Tianjin300452)

To improve the exploitation effect,microfacies type,rhythm characteristic of intrastratal resevior,distribution characteristics of interlayers,geometric shape of sandbody,drilling ratio,porosity,and the permeability of shallow water delta depositional system in the lower part of Minhuazhen Formation were analyzed,quantitative analysis and half-quantitative analysis were made to illustrate the macroscopic heterogeneity of the reservoir.The controls of sedimentary microfacies on the main oil section in the research area and the strong intrastratal,interstratal and plane heterogeneities are revealed.Finally,based on the study results,some reasonable advices were given.

shallow water delta;sedimentary microfacies;interlayers;macroscopic heterogeneity of reservoir

book=9,ebook=147

TE122.2+1

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2010.03.026

1008-2336(2010)03-0026-05

2010-03-31;改回日期:2010-06-03

胡勇,1981年生,男,碩士,2005年畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢),主要從事油氣田開發(fā)地質(zhì)研究工作。E-mail:huyong@cnooc. com.cn。