馬鈺凱,李 杰,寧 波,肖 鄂,程 妮
(延長油田股份有限公司勘探開發(fā)技術(shù)研究中心,陜西延安 716000)
靖邊油田鄭寺區(qū)位于陜西省靖邊縣境內(nèi),油區(qū)面積20.5 km2,主力產(chǎn)層為長21油層,地質(zhì)儲量721.60×104t,油藏平均埋深約875 m,平均孔隙度15.89%,平均滲透率24.63 mD。油藏整裝連片,其中長211小層作為主要產(chǎn)層,分布在本區(qū)中北部;本區(qū)南部為長213油藏發(fā)育區(qū);而長212小層幾乎不含油。
鄭寺區(qū)1992 年投入開發(fā),2006 年開始注水,在2017 年以后隨著措施調(diào)整的不斷深入,注水開發(fā)效果得到了一定的提升,但仍存在相當(dāng)突出的問題。主要開發(fā)問題在于:一是區(qū)內(nèi)高含水率井較多,含水率高于80%的油井占比77.4%;二是關(guān)停的油井較多,占總油井?dāng)?shù)的59.3%。因此,亟需對本區(qū)長21油層亞組的各小層沉積微相特征開展相應(yīng)研究,為下一步措施挖潛、高含水率治理等提供依據(jù),從而提升整體開發(fā)效果。
印支運動促使鄂爾多斯盆地在晚三疊世完成了重要轉(zhuǎn)換[1-5]。在此階段鄂爾多斯盆地實現(xiàn)了由海相-海陸過渡相到陸相沉積的實質(zhì)性變革[6-8]。延長組則是在此背景下發(fā)育的一套陸源碎屑沉積體系,河流-湖泊相特征十分顯著[9-15]。晚三疊世鄂爾多斯盆地的構(gòu)造形態(tài)影響著延長組沉積體系的發(fā)育特點。延長組湖盆北東部位發(fā)育曲流河三角洲,而南西部位則發(fā)育辮狀河三角洲[16-22]。本次研究層位即屬于鄂爾多斯盆地北東部位曲流河三角洲背景下沉積形成的長2 油層組。
巖石所呈現(xiàn)的顏色受控于巖石成分、形成時期物化條件等要素的差異性。因此,巖石的顏色可以作為一種指示沉積環(huán)境的標(biāo)志。研究區(qū)長21油層砂巖顏色主要呈灰色、灰白色及灰綠色,泥巖顏色多為深灰色-灰黑色,這反映了弱氧化-氧化環(huán)境。
研究區(qū)主力層巖石類型主要包括灰色-灰綠色中砂巖、中-細(xì)砂巖、細(xì)砂巖、深灰色粉砂質(zhì)泥巖、灰黑色泥巖等。根據(jù)研究區(qū)6 塊樣品粒度特征分析結(jié)果可知:細(xì)砂巖占樣品總量的60.0%;中砂巖占樣品總量的19.7%;粉砂巖較少,占比17.9%;粗砂巖及黏土含量極少(表1、圖1)。
圖1 長21 油層粒度分布直方圖
表1 長21 油層粒度統(tǒng)計分析表
粒度參數(shù)也可以從一定程度上反映出沉積環(huán)境的特點。樣品數(shù)據(jù)顯示,粒度標(biāo)準(zhǔn)偏差變化幅度較小,證明了顆粒分選較好。巖石顆粒偏度系數(shù)在1.8~2.1,主峰偏于粗粒一側(cè),呈正偏態(tài)曲線。峰度系數(shù)在6.5~8.3,屬中等峰態(tài),頻率曲線正態(tài)。上述參數(shù)特征反映了在長21油層沉積期具有較強的水動力條件,沉積物得以發(fā)生更遠(yuǎn)距離的搬運,顆粒成分得以更加充分地接受改造,從而呈現(xiàn)出較好的分選性。
基于6 塊樣品的測試資料,通過繪制粒度概率累計曲線及C-M 圖,結(jié)合前文粒度參數(shù)分析,對長21油層沉積期的沉積環(huán)境展開研究。對長21油層粒度概率累計曲線展開分析(圖2)。兩段式曲線在研究區(qū)最為常見,跳躍總體含量在85%~95%,一般出現(xiàn)在水流強度較大的河道中。而直線式曲線幾乎全部為跳躍總體,反映為水動力較強、細(xì)粒物質(zhì)難以沉積下來的河道沉積,這類曲線在研究區(qū)出現(xiàn)較少。研究區(qū)長21油層CM 圖主要發(fā)育兩段(QR 段和RS 段),以QR 段為主,整體表現(xiàn)為牽引流沉積(圖3)。
圖2 長21 油層粒度分布概率曲線
圖3 長21 油層C-M 圖
長21油層的沉積構(gòu)造主要包括四類層理(圖4)。水平層理紋層細(xì)薄明晰,偶見煤線或碳質(zhì)泥巖,反映了水動力較弱的沉積環(huán)境,此類層理常形成于分流間灣沉積微相中。平行層理層細(xì)且水平,在易剝離開的層理面上可見剝離線理,反映了較強水動力、高流態(tài)的沉積特征,分流河道沉積微相中常形成此類層理。交錯層理主要包括槽狀、板狀、楔狀等樣式,在分流河道等沉積微相中十分普遍。塊狀層理單層厚度大,通常下粗上細(xì),整體構(gòu)成正韻律,常見于分流河道沉積微相。
圖4 長21 油層巖心層理照片
本次研究充分結(jié)合測井曲線與巖心分析等資料,分別判識各井、各層的沉積微相類型。并對各類沉積微相特征進(jìn)行總結(jié)(表2)。分流河道沉積微相測井曲線多呈中-高幅度的鐘形或箱形,若存在多期河道疊置,則一般呈現(xiàn)復(fù)合形態(tài),主要發(fā)育灰色細(xì)砂巖,泥質(zhì)含量低。天然堤沉積微相電測曲線呈中低幅度的指狀或鐘形,多與分流河道沉積微相共同構(gòu)成復(fù)合鐘形。分流間灣沉積微相電測曲線較平緩,有時呈鋸齒狀或低幅度的指狀,巖性主要為深灰色泥巖或泥質(zhì)粉砂巖。
表2 長21 油層測井相標(biāo)志特征
綜上分析認(rèn)為研究區(qū)長21油層屬于三角洲平原亞相沉積,主要發(fā)育分流河道、分流間灣和天然堤三種沉積微相,不同的沉積微相類型具有不同的發(fā)育特征。
3.1.1 分流河道沉積微相 分流河道沉積微相巖性上以灰色中細(xì)粒長石砂巖為主,一般具有正韻律特征。河道內(nèi)部通常發(fā)育交錯層理、平行層理等。測井曲線呈箱形或鐘形。由于其砂體較為發(fā)育,儲滲性能優(yōu)越,通常是油氣聚集的良好儲層。
3.1.2 分流間灣沉積微相 分流間灣沉積微相通常發(fā)育在河道之間,以灰黑色泥巖、碳質(zhì)泥巖為主。泥巖中可見煤線、煤屑、碳質(zhì)泥巖、碳質(zhì)紋層等。通常發(fā)育水平層理,反映出該沉積微相主要形成于相對低能的水動力環(huán)境。
3.1.3 天然堤沉積微相 天然堤沉積微相主要發(fā)育在河道兩岸,其展布形態(tài)與河道的條帶狀彎曲形態(tài)基本保持一致。常表現(xiàn)為薄層粉砂和粉砂質(zhì)泥巖的交互疊加沉積,偶見砂紋層理。測井曲線通常具有指狀或鋸齒狀特征。
3.2.1 長213沉積微相展布特征 長213期沉積體由多支河道組成,北部河道自NE 向SW 方向呈條帶狀展布,垂直物源方向延伸較短,南部河道為EW 向展布的不明顯的多支河道,整體河道規(guī)模較大,河道沉積約占研究區(qū)的85%,砂體普遍較厚,砂體厚度3.00~36.00 m,平均厚度19.85 m。
3.2.2 長212沉積微相展布特征 長212期沉積體同樣由多支河道組成,沉積形態(tài)及發(fā)育的走向基本繼承前期沉積,但南部河道分支更加顯著,河道規(guī)模也相對長213期有所減小。河道沉積約占研究區(qū)的75%,河道之間分流間灣面積有所增加,約占全區(qū)的20%。砂體發(fā)育相對長213變薄,整體河道變窄,砂體厚度2.00~22.00 m,平均厚度9.66 m。
3.2.3 長211沉積微相展布特征 長211期沉積體基本繼承前期沉積形態(tài),河道平面發(fā)育規(guī)模與長212期基本持平,河道沉積占研究區(qū)的80%,分流間灣分布在河道四周區(qū)域,約占區(qū)域面積的15%,砂體相對長212更為發(fā)育,砂體厚度4.00~27.00 m,砂體平均厚度16.12 m。
(1)基于巖石顏色、粒度、沉積結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、測井相等沉積相判別標(biāo)志的分析,認(rèn)為研究區(qū)長21油層屬于三角洲平原亞相沉積。
(2)長21油層各小層主要發(fā)育分流河道、分流間灣和天然堤三類沉積微相,各類沉積微相具有不同的發(fā)育特征。
(3)研究區(qū)長21油層各小層沉積微相平面展布具有一定的繼承性但又存在一定的差異。在之后的開發(fā)過程中,應(yīng)充分考慮各小層沉積微相特征差異,從而更加科學(xué)的進(jìn)行措施調(diào)整及綜合治理等工作。