張永 吳磊 馬立 劉寒梅
摘要:靖邊油田馬寧區(qū)位于天賜灣鄉(xiāng)東南部,長2油層構(gòu)造總體是在西傾單斜上發(fā)育的數(shù)個(gè)低幅度鼻狀構(gòu)造,將長2油層組劃分為長21、長22、長23共三個(gè)亞油層組,其中將長21亞油層組進(jìn)一步劃分為長21-1、長21-2、長21-3三個(gè)小層。發(fā)育三角洲平原亞相,物源東北向,主要微相類型有水上分流河道、陸上天然堤和沼澤微相,分流河道呈東北-西南向。
1、地理位置
馬寧油田位于陜西省靖邊縣天賜灣鄉(xiāng)與小河鄉(xiāng)交界處,主體處于天賜灣鄉(xiāng)東南部。西鄰長慶油田已開發(fā)的楊米澗油田,南與靖安、安塞油田相接。研究區(qū)溝谷縱橫,梁峁地貌發(fā)育,為典型的黃土塬地區(qū),地形復(fù)雜。地面海拔一般為1390m~1690m,相對高差約300m左右。油區(qū)處于內(nèi)陸中緯度地帶,屬溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候,主要特點(diǎn)是:春多風(fēng)、夏干旱、秋陰雨、冬嚴(yán)寒,日照充足,風(fēng)沙頻繁,雨季遲且雨量年際變化大,最低氣溫-25℃,最高氣溫35℃,年平均氣溫7.9℃,年平均日照2743.3小時(shí),年平均降雨量316.9mm,年平均無霜期141天左右,絕對無霜期110天。研究區(qū)內(nèi)村村有沙石土路貫通,有一條主干公路與高速公路連接。
2、勘探開發(fā)概況
馬寧油田是一個(gè)多油層復(fù)合油田,于2005年~2006年上半年發(fā)現(xiàn)了延91、延92及長212含油層系,并經(jīng)試油證實(shí)具有較高的產(chǎn)能。針對本區(qū)油藏類型特點(diǎn),采用邊勘探、邊開發(fā)和邊投產(chǎn)的“滾動(dòng)勘探開發(fā)”方針,在部署評(píng)價(jià)井、探井時(shí),分別采取按延9和長212兩套層系進(jìn)行開發(fā)。
馬寧油田累計(jì)探明含油面積37.91平方公里、地質(zhì)儲(chǔ)量1263萬噸,馬寧長2區(qū)面積7.11平方公里、地質(zhì)儲(chǔ)量465.19萬噸注水相對完善,資料較為豐富的區(qū)塊進(jìn)行研究,采油井102口,注水井26口,年產(chǎn)液量13.4×104m3,年產(chǎn)油量1.3萬噸,累計(jì)產(chǎn)油量4.8萬噸,大部分油井已進(jìn)入中、高含水階段,綜合含水率86.5%,自然遞減率11.2%,綜合遞減率10.96%,地層壓力7.5MPa。累計(jì)注水量44.17×104m3。數(shù)據(jù)表明,靖邊采油廠馬寧油區(qū)已經(jīng)處于中高含水的開發(fā)中后期,小層變化復(fù)雜、含水高、注采系統(tǒng)不完善、平面、層間、層內(nèi)矛盾突出、井況復(fù)雜,油井含水上升,注水效果變差,地下情況變的復(fù)雜,工藝措施效果逐漸變差,特別是一些單井點(diǎn)的措施,增產(chǎn)逐年降低,投入產(chǎn)出效益下降,諸多問題的集中出現(xiàn)導(dǎo)致成本急劇上升,穩(wěn)產(chǎn)難度急劇加大。有必要進(jìn)行地質(zhì)再認(rèn)識(shí)。
3、地質(zhì)特征
3.1地層劃分原則、依據(jù)和小層細(xì)分
通過小層的劃分與對比可以了解地層層序、巖相及地層厚度變化,查明目的層段油層形態(tài)、分布范圍厚度變化,了解油層平面延展情況,同時(shí)可以研究儲(chǔ)層的縱橫向的變化,為尋找有利含油氣區(qū)與合理開發(fā)油氣田提供依據(jù)。
3.1.1地層劃分的原則
1)一方面充分吸收本區(qū)原有分層方案和生產(chǎn)工作中的習(xí)慣性用法,另一方面又依據(jù)本區(qū)的地層和沉積特點(diǎn)及其變化規(guī)律進(jìn)行砂層組及小層的劃分。
2)將本區(qū)鉆遇延長組地層劃分與對比進(jìn)行歸一化處理,縱向上大層劃分仍沿用生產(chǎn)工作中的習(xí)慣性用法,在具體劃分上以巖性巖礦特征和標(biāo)志層卡層系,以剖面結(jié)構(gòu)及電測曲線組合特征劃組段,以沉積旋回、地層厚度定界線;在橫向上則用逐井特征類比追蹤對比、剖面閉合,并采用分層底界高程檢驗(yàn)其對比的合理性和可靠性。
3)由于侵蝕和補(bǔ)償?shù)钠胶庑?yīng),采用上下標(biāo)志層卡,中間厚度控制,上部由上向下推,下部由下向上趕的辦法進(jìn)行地層劃分和對比;即先尋找主要標(biāo)志層,再尋找輔助標(biāo)志層,先對大段,再對小段,旋回控制,參考厚度,最后閉合復(fù)查。
本次研究針對馬寧區(qū)塊長2油藏標(biāo)志層明顯的特點(diǎn),認(rèn)為長2油層為準(zhǔn)層序規(guī)模沉積體,其內(nèi)部小層主要采用旋回對比方法進(jìn)行劃分。
3.1.2、小層劃分對比依據(jù)
針對研究區(qū)目的層特點(diǎn),遵循等時(shí)性原則,制定如下對比依據(jù):
(1)以頂部標(biāo)志層作為劃分的重要依據(jù),確定長2油藏頂面界限;
(2)以GR、SP、AC曲線為主,參照感應(yīng)電阻曲線,分析曲線形態(tài)的旋回性、幅度和隔夾層的分布特征,進(jìn)行小層劃分與對比,確定小層。
長2油層組的小層劃分中主要應(yīng)用了K9、K8、K7三個(gè)標(biāo)志層,其中K9標(biāo)志層為主要標(biāo)志層,K8、K7標(biāo)志層為輔助標(biāo)志層。以下為這三個(gè)標(biāo)志層的特征:
本區(qū)K9標(biāo)志層位于長2油層組頂部,巖性凝灰質(zhì)泥巖,測井曲線表現(xiàn)為尖刀狀高聲波時(shí)差、低電阻、高伽瑪?shù)奶卣?。有時(shí)會(huì)連續(xù)出現(xiàn)一個(gè)薄層泥巖,應(yīng)認(rèn)定其中感應(yīng)特低的一層泥巖為K9標(biāo)志層,它是劃分長1和長2的重要依據(jù)。
K8標(biāo)志層位于長22中部,距長21-3的底20米左右。是控制長2中部和長21-3底界分層之輔助標(biāo)志層。為薄層暗色泥巖。電性特征為低電阻、低感應(yīng)、高聲波時(shí)差與高伽瑪值。
K7標(biāo)志層位于長3上部,距長2底35m-40m。是控制長2底界的輔助標(biāo)志層。巖性為暗色薄層泥巖。電性特征:電阻曲線與聲波時(shí)差呈現(xiàn)一高尖,自然伽瑪值較高,感應(yīng)特征不明顯。
3.1.3、小層劃分對比步驟
在具體的劃分與對比中,我們按點(diǎn)→線→面相結(jié)合的工作程序依次展開?!秉c(diǎn)”-建立典型井標(biāo)準(zhǔn)分層剖面,掌握標(biāo)志層特征、沉積韻律變化特征和測井曲線變化特征?!本€”-選擇典型井所在剖面,由典型井向外依次進(jìn)行鄰井對比,形成以開發(fā)井排為單元的典型對比剖面?!泵妗?確定與開發(fā)井排相交的縱向剖面,再與典型井和典型井排剖面進(jìn)行對比,最終向所有開發(fā)井排延伸,完成全區(qū)的小層對比與劃分。
3.1.4、小層劃分對比
研究區(qū)鉆遇地層自上而下依次為第四系黃土層、侏羅系延安組、富縣組和三疊系延長組。早期鉆井的完鉆層位均為長2段底部,部分井未鉆穿長2。延長組根據(jù)巖性、電性及特殊巖性段,識(shí)別出10個(gè)區(qū)域性標(biāo)志層,自下而上分別為K0~K9,其中以K2、K3和K9最為穩(wěn)定。這些標(biāo)志層厚度穩(wěn)定(1~3m),為高自然伽瑪值和低電阻率,時(shí)差呈尖刀狀高峰異常等特征的凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖等。
按照以上所述的方法、步驟,經(jīng)過逐口井、逐井排的反復(fù)對比,最終將長2油層組劃分為長21、長22、長23共三個(gè)亞油層組(圖1)。其中將長21亞油層組進(jìn)一步劃分為長21-1、長21-2、長21-3三個(gè)小層。
3.2? 構(gòu)造特征
馬寧區(qū)塊地質(zhì)背景為以西傾單斜,構(gòu)造平緩,坡度較小,坡降7~10m/km。傾角約0.5度,局部發(fā)育小型鼻狀構(gòu)造和洼地,頂界面構(gòu)造海拔高度分布在300—345m之間,等值線大致呈南北向漸變分布延伸,構(gòu)造坡度較平緩。西部發(fā)育兩個(gè)平行的小型鼻狀構(gòu)造,鼻狀構(gòu)造軸向近東西向,走向大致15°左右,構(gòu)造高點(diǎn)分別在45495-04井區(qū)和45489-05井區(qū)。洼陷與45489-05井所處的鼻狀構(gòu)造毗鄰,面積較大,海拔較低,局部在305m以下。整體而言,長21-2頂構(gòu)造較為平緩,高值區(qū)主要出現(xiàn)于研究區(qū)東部(45472-04井),局部發(fā)育凸起與洼陷。
3.3 儲(chǔ)層沉積微相
本次研究充分考慮研究區(qū)巖相、測井相的分析,結(jié)合巖心觀察與錄井資料分析,最終研究表明,馬寧地區(qū)長21亞油層組發(fā)育三角洲沉積體系,主要發(fā)育三角洲平原亞相。三角洲平原是三角洲的陸上沉積部分,它與河流體系的分界是從河流大量分叉處開始,沉積特征與河流相相似,總體表現(xiàn)為河流相的延伸。三角洲平原內(nèi)部亞環(huán)境多樣,主要由分支河道、河道間、天然堤、決口扇微相組成。其中河道間包括湖泊及沼澤微相,但由于二者之間的測井響應(yīng)特征相似,且直接的資料少,將其統(tǒng)一定為河道間微相。
3.3.1分支河道微相
分流河道也叫分流河床,是三角洲平原亞相的骨架,碎屑物質(zhì)通過河流運(yùn)移,在到達(dá)分支河道與河流入??冢l(fā)生堆積并形成三角洲。分支河道沉積特征與普通曲流河沉積特征相似,即具有明顯的二元結(jié)構(gòu),下部以砂質(zhì)沉積為主,垂向表現(xiàn)為向上逐漸變細(xì)的正粒序特征。馬寧地區(qū)長21亞油層組分流河道微相巖性以淺灰、淺灰綠色細(xì)砂巖為主。沉積構(gòu)造以平行層理、均質(zhì)層理為主,可見沖刷充填構(gòu)造,部分河道砂巖底部發(fā)育礫石,有時(shí)也可見砂巖中的炭質(zhì)植物碎片,沉積水動(dòng)力條件較強(qiáng)。電測曲線特征表現(xiàn)為GR曲線以箱形為主,少見鐘形,自然電位曲線平滑,電阻率曲線相對泥巖較高,由于儲(chǔ)層內(nèi)部含油性的影響,導(dǎo)致ILD、ILM之間的不重合。厚度通常較大(>3m),部分河道由于側(cè)向變遷迅速,導(dǎo)致多個(gè)河道疊加使砂體厚度較大。
3.3.2 決口扇微相
決口扇是在洪水期水流沖破天然堤,部分水流由決口處流向河漫灘,沙、泥等物質(zhì)由于水流流速驟降,快速沉積形成的扇狀沉積體,平面上位于河道兩側(cè),由層狀含泥細(xì)-粉砂構(gòu)成,常夾有薄層泥巖。垂向上表現(xiàn)為由細(xì)變粗又變細(xì)的全韻律性,砂體的厚度較?。?.5-3.0m),通常不超過3m。底部砂與決口扇下部的河漫灘沉積的泥巖之間存在沖刷現(xiàn)象。平面上呈扇狀展布,剖面上呈透鏡狀。其分布范圍與粒度的粗細(xì)和厚度有關(guān),粒度越粗,厚度及范圍通常較廣,一般粉砂厚度小于1.0m,分布范圍較小。砂巖中發(fā)育爬升波紋層理、水平層理、平行層理等。在剖面上常夾于河道間的泥巖之中或與天然堤共生,與相鄰和微相有較明顯的粒度區(qū)別。電測曲線特征表現(xiàn)為自然伽馬曲線呈自然電位呈中、低幅復(fù)合形(上部鐘形,下部漏斗形)、漏斗形、鐘狀,自然電位曲線呈中幅的負(fù)異常,但幅度相對較小,電阻率相對泥巖大。
3.3.3天然提微相
天然堤微相是河水漫過河岸時(shí)攜帶的細(xì)、粉砂級(jí)物質(zhì),由于流速的降低,沿河床兩岸堆積,形成平行河床的堤,稱為天然堤。天然堤兩側(cè)不對稱,向河漫灘一側(cè)平緩,向河床一側(cè)較陡。每次洪水上漲,天然堤不斷增高,最大高度代表最高水位。形態(tài)上常沿分流河道延伸呈帶狀。主要沉積物為一些粉砂級(jí)顆粒沉積,也可見細(xì)砂和泥質(zhì)沉積,粒度較分流河道細(xì),比沼澤和湖泊微相沉積粗。沉積構(gòu)造以小型板狀層理、上攀交錯(cuò)層理和沙紋層理為主,也可見波痕發(fā)育,少見植物碎片。垂向上表現(xiàn)為向上變細(xì)的多個(gè)正旋回的疊加。電測曲線特征主要表現(xiàn)為GR曲線的指形、舌形、漏斗形,位于一套較厚的箱狀GR曲線之上,自然電位表現(xiàn)為一個(gè)中-低幅的負(fù)異常。多位于分支河道微相上部,厚度在數(shù)米左右。
3.3.4河道間微相
河道間是分支河道間低洼部分,水動(dòng)力條件較弱。巖性以灰黑色泥巖為主,夾有薄煤層、煤線,植物化石豐富,保存完好,內(nèi)部可存在砂質(zhì)夾層,可能是由于洪水期砂質(zhì)越過堤岸沉積而成。主要包括2個(gè)部分:沼澤微相和湖泊微相,但由于二者之間差異較小,且電測曲線特征差異不大,因此將二者統(tǒng)一定為河道間微相,都代表一個(gè)泥質(zhì)沉積環(huán)境。電測曲線特征表現(xiàn)為GR值較高(高于天然堤),多呈箱形鋸齒狀,自然電位曲線接近泥巖基線,電阻率較低,部分含煤層可形成高阻。
巖心觀察表明:本區(qū)發(fā)育多種反映牽引流沉積的層理巖相類型。
1)槽狀交錯(cuò)層理粉砂巖相,巖性以粉砂巖為主,其特點(diǎn)是單個(gè)層系厚度變化極快,各層系底界強(qiáng)烈下凹,具明顯的槽狀侵蝕底界。層系中的細(xì)層亦可大致平行層系底面,也可能與之相交,槽形曲軸的傾向,基本上與介質(zhì)流動(dòng)方向由于沙丘(垅)移動(dòng)而造成的大型槽狀交錯(cuò)層理一致。
2)沙紋交錯(cuò)層理砂巖相
主要發(fā)育在粉砂巖及部分細(xì)砂巖中,小型波紋層理是弱牽引水流與波浪振蕩共同作用的結(jié)果,常與水平層理細(xì)粉砂巖相呈互層疊加。代表了分流河道間低洼地帶沉積環(huán)境。
3)塊狀細(xì)砂巖相
其特點(diǎn)是砂巖不顯層理,有時(shí)含泥礫,往往與沖刷面共生。在各井巖芯剖面中均以該相為主,含油性最好,油浸段多分布在此。
4)平行層理粉砂相
巖性以粉砂巖為主,常與低角度交錯(cuò)層理砂巖相共生,表明其主要處于水動(dòng)力條件微弱。油氣多在細(xì)砂巖或沿粉砂巖層面中以斑狀—油跡形式存在。
4 結(jié)論
(1)該區(qū)長2地層為本區(qū)主要開發(fā)的含油層系,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)層特征和層內(nèi)韻律把長2分為進(jìn)一步劃分為長21-1、長21-2、長21-3三個(gè)小層。
(2)構(gòu)造基本為西傾單斜構(gòu)造,局部發(fā)育小型鼻狀隆起,隆起幅度不大于5米,對油藏形成影響不大,對油井高產(chǎn)有影響。
(3)儲(chǔ)層沉積相以三角洲平原為主,主要發(fā)育分支河道、微相決口扇微相、天然提微相和河道間微相。
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作者簡介:
張永,1985.11.11,碩士,工程師