底水砂岩油藏夹层及其对剩余油分布的影响研究<br/>——以塔河油田1区三叠系阿一段油藏为例

底水砂岩油藏夹层及其对剩余油分布的影响研究
——以塔河油田1区三叠系阿一段油藏为例

2013-04-14阳国进梁宏刚中石化西北油田分公司勘探开发研究院新疆乌鲁木齐830011

长江大学学报(自科版) 2013年2期

阳国进，梁宏刚（中石化西北油田分公司勘探开发研究院，新疆乌鲁木齐830011）

塔河油田1区位于塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒凸起南部，是艾协克南-桑塔木盐边构造带上的一个局部构造。开发目的层位为三叠系中统阿克库勒组一段（简称阿一段），为辫状河三角洲平原河道微相沉积，物源方向为北东方向，隔夹层比较发育，砂体总厚度100m左右。油层埋深4600m左右，为一个底水、低幅断背斜、中-高孔、中-高渗砂岩油藏，驱动类型以底水驱为主，其次为弹性驱。该油藏经多年开发，目前含水高达80%，采油速度1．54%，采出程度21．7%，处于递减阶段，油藏开发中暴露出了诸多问题：①油藏采液强度大，含水上升快，导致油藏水驱效果变差，产量递减趋势增大，油水运动特征不清，对剩余油分布的情况不清；②剩余油分布已经比较分散，原有的地质模型已经不能适应开发的需要。因此，亟需通过油藏描述研究，尤其是隔夹层的分布研究，建立更为精确的地质模型以预测地下剩余油分布情况，最终提高油藏开发效果。下面，笔者对塔河油田1区三叠系阿一段底水砂岩油藏夹层及其对剩余油分布的影响进行了研究。

1 夹层识别、对比及描述

1．1 夹层识别

由于沉积水动力变化、沉积物性质及沉积期后成岩作用等多种因素影响，河道砂体都会发育夹层。参考前人的研究结果［1-3］，通过油藏取心井的岩心观察并结合测井资料，将研究区内的夹层划分为泥质夹层、钙质夹层及物性夹层3种类型。

1）泥质夹层岩心以泥岩薄层、泥质条带为主，测井曲线上表现为 “三高一低”，即高泥质含量、高自然伽马、高自然电位和低孔渗。

2）钙质夹层岩心岩性以钙质胶结的致密细砂岩、中砂岩为主，测井曲线上表现为 “一高三低”，即高电阻率、低自然伽马、低自然电位和低孔渗，其显著特征是出现高电阻率异常（即通常说的 “钙尖”）。

3）物性夹层在岩心上表现为粒度变细和泥质含量高，测井曲线上表现为 “四低”，即低自然伽马、低自然电位、低电阻率和低孔渗。

按此标准，在17口井共识别30个夹层，累计夹层厚度27．4m，单个夹层厚度0．3～1．7m （见表1）。

1．2 夹层对比

将研究区内测井、分层等数据输入Petrel建模软件，用软件的相关模块建立骨架剖面，利用自然伽马、自然电位、泥质含量、渗透率和孔隙度曲线进行小层和夹层划分与对比［4-6］。

表1 塔河油田1区阿一段夹层统计表

目的层段分为Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3、Ⅲ4共4个小层（见图1），依据夹层发育情况，将Ⅲ1小层二分，Ⅲ3小层三分，共分为7个层，其对应6套夹层，从上自下记为1号、2号、3号、4号、5号、6号夹层（见图1）。

1．3 夹层描述

利用区内17口单井测井和岩心资料，对小层、夹层划分进行对比研究，绘制了各小层的平面分布图。1号夹层包括泥质夹层、物性夹层，泥质夹层主要分布在南部，物性夹层分布在西北部，夹层形状为长轴方向北东向的椭圆形，与物源方向一致（见图2）；2号夹层包括泥质夹层、物性夹层、钙质夹层，分布范围较1号夹层更广，泥质夹层主要分布在中部，向南、向东为物性夹层，东部S51井附近有一层钙质夹层分布（见图3）；3号夹层包括物性夹层、钙质夹层，分布范围较1、2号夹层更小，仅限于油藏东南部和西北部，呈北东向展布（见图4）；4号夹层包括泥质夹层、物性夹层和钙质夹层，分布范围更小，仅在东部断层附近有条状分布，在南部有小范围的钙质夹层分布（见图5）；5号、6号夹层均为物性夹层，分别分布于油藏的中部和东部，分布范围很小。此外，上述夹层在纵向上分布特征如下：物性夹层和纵向上从上到下夹层数量变少，夹层厚度变小；1、2号夹层分布相对较广，钻遇井数较多，3、4、5、6号夹层分布范围较小且零散。

图1 塔河油田1区阿一段油藏小层及夹层纵向划分模式图

图2 1号夹层平面展布图

图3 2号夹层平面展布图

图4 3号夹层平面展布图

图5 4号夹层平面展布图

2 夹层模型及其对剩余油分布的影响

2．1 夹层模型的建立

该研究区内部断层少，构造较简单，在建立断层三维模型和7个小层顶面构造模型后，以各砂层顶面构造形态和单井夹层数据为基础，以夹层平面厚度分布为约束，建立各砂层及夹层的空间展布模型（见图6），该模型包括13个地层单元，即7个砂层和6个夹层。采用平面30m×30m，垂向网格以0．5～1m为网格步长，建立油藏的网格模型。对夹层和储层分别赋予不同的值进行表征，建立夹层-储层岩相模型。用岩相模型作为约束建立属性模型，即得到油藏地质模型。

图6 油藏夹层空间展布模型

2．2 夹层对剩余油分布的影响

将油藏地质模型粗化后输出给Eclipse软件进行数值模拟，得到油藏剩余油分布模型，典型剖面图如图7和图8所示，剩余油饱和度栅状图如图9所示。分析上述图形，可以看出如下特征：①在油水界面附近的夹层，对剩余油控制作用最为明显（见图7和图8），尤其是井间发育的夹层，在夹层之上基本保持原始的含油饱和度，油水界面基本无变化（见图9）；②在油水界面之下发育的夹层，不能抑制底水上升，油水界面抬升幅度较大，如4、5、6号夹层，对剩余油分布基本不起作用（见图8）。

图7 过TK138-TK107H-TK102井剩余油剖面图

图8 过TK129井剩余油剖面图

3 实施效果分析

根据油藏描述结果，综合考虑夹层分布、构造部位、井距等因素，部署了一批加密调整井，新钻井验证了油水界面变化主要与夹层的分布有关，具体内容如下：①在油水界面附近发育夹层的井，实钻油水界面基本未抬升。以TK129和TK130井为例，其油水界面附近的夹层均起到了抑制底水锥进的作用，油水界面均未变化，分析认为是油水界面附近的夹层抑制了底水锥进。②油水界面附近未发育夹层的井，受邻井的高采出、高含水的影响，油水界面抬升幅度较大。以TK132井为例，其处于构造较高部位，钻遇阿一段油层17m，实钻油水界面为-3640．7m，较原始油水界面（-3646m）抬升5．3m，该井油水界面抬升主要是受邻井TK101、TK106H高采出影响，导致底水锥进、脊进，油水界面抬升。③油水界面之上发育夹层的TK138井，其油水界面抬升至夹层底部，夹层之上仍为纯油层（8m），而其邻井TK107H已几乎全部水淹。