侧积夹层研究及在渤海河流相边水油藏中的应用——以曹妃甸11－1油田为例

汪 巍，权 勃

（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津塘沽300452）

侧积夹层属于曲流河点坝砂体内部的隔夹层，在河流相砂体内普遍发育，对中高含水期油藏剩余油的控制有着明显的作用。目前，侧积层研究在国内外文献较多［1－4］，但是在渤海海域该项研究相对较少。本文以曹妃甸11－1油田典型的河流相Lm943砂体为例，阐述侧积夹层研究的方法和技术手段，并应用到该河流相边水油藏的实际开发生产中，提高了油田开发效果。

1 油田概况

曹妃甸11－1油田位于渤海西部海域，构造上位于渤海湾盆地埕宁隆起区沙垒田凸起东块东部，属于中外多方合作开发的大型亿吨级油田，是渤海海域首次全部采用大规模水平井开发且以单个油藏作为开发层系的油田。油田自上而下发育多套砂体，Lm943砂体为该油田明下段的主力产层，为形态完整的低幅背斜构造，走向为北东向。前人研究表明，该砂体主力储层为曲流河相沉积，其水流方向为近南北向，砂体平均厚度约6．7 m。目前，该砂体经历了近十年的高速开采，储层单元内部油水分布关系变得十分复杂，剩余油挖潜难度日益增加。

2 侧积夹层分布研究

由于本砂体没有取心资料，本次研究将以沉积模式为指导，结合现代曲流河沉积理论，并参考类似成因油田沉积特征，在综合井、震资料上，刻画该砂体的沉积展布规律，最后结合实际生产动态资料对该砂体侧积层细节进行刻画和描述。

2．1 侧积夹层成因及模式

关于点坝内部侧积夹层成因类型和模式，国内外众多学者在露头研究基础上，结合现代沉积理论及各种水槽试验，建立了多种侧积层分布模式。按照侧积层的坝面形态可以将侧积层的模式归纳为：水平斜列式、阶梯斜列式及波浪式。结合区域沉积研究表明，该区在明下段末期，水体开始扩张，水位变化不大，古地表地形平缓，气候为湿润型，因此，在整个区域范围内均发育有范围较广的点坝砂体。前人研究表明，在这种条件下形成的侧积层多为水平斜列式（图1），即相当于Miall的3级界面限定的构型单元［1］。这些点坝砂体内部的侧积夹层常具有以下特征：其顶部侧积角角度较缓，中部侧积夹层角度较陡，在靠近废弃河道的部位角度相对较大，在点坝的凸岸角度相对较小。

2．2 点坝识别

根据录井岩性特征、测井资料、地震相分析成果，结合区域古沉积背景等资料，Lm943砂体为一套典型的曲流河河道，部分区域为叠置砂体。而从层拉平波阻抗属性切片上，则能辨别出明显的曲流河点坝的轮廓（图2），通过井震结合能清晰地识别出河道中心相和边缘相带。从地震剖面上观察，垂直河道走向的地震剖面上往往表现为短而强的反射，形态呈底凸或顶平底凸透镜状；沿河道方向，表现为强而连续的反射，延伸距离远。从测井曲线上观察，河道砂体及点坝常为典型的“钟型”。统计单井点坝砂体的厚度，并根据Leeder提出的计算河流满岸宽度的经验公式，计算河道宽度为135～200 m，点坝长度为600～1 000 m。分析表明，Lm943砂体至少有四条河道在频繁摆动，形成了范围较广的点坝砂体（图3）。

图2 Lm943砂体沿层波阻抗地震属性

图3 Lm943砂体沉积微相图

2．3 侧积体内部刻画

综合侧积体成因分析，认为Lm943砂体点坝砂体内部侧积层主要呈水平斜列式分布，但由于没有该砂体取心资料，只能借鉴成因模式，结合丰富的钻井资料特别是水平井测井资料和动态资料，刻画其内部的侧积夹层。

2．3．1 井资料识别侧积夹层及规模计算

该砂体过路井及水平井较多，利用丰富的钻井信息可以有效地刻画侧积夹层。由于侧积夹层厚度较薄，因此在过路井的常规测井系列上响应相对不明显，仅在GR曲线上有细微的响应特征；而水平井的常规测井系列响应较明显，表现为：GR出现一系列尖峰，其平面间距常在50 m之内，可以清晰地识别出侧积夹层（图4）。同井的成像测井资料揭示侧积层的倾角为4～13度，结合砂体的厚度，计算可得到侧积层的延伸的长度为25～55 m。水平斜列式的侧积夹层主要发育在点坝的上部“缓区”，而延伸到下部“陡区”时倾角变大。因此，侧积夹层延伸的范围应该小于理论上的计算值。这从众多的过路井得到验证，过路井井距超过了80 m，没有发现任何“对子井”存在同一套侧积夹层。值得注意的是，并非所有的水平井都有侧积体，主要有两个原因：①水平井平行于侧积体；②河道水流冲击，河道横向切割明显造成侧积体不太发育。

2．3．2 动态资料辅助识别侧积夹层

对于井间的侧积夹层，地震资料对侧积体内部无法刻画，而动态法辅助识别是较为有效的手段。经过近10年的开发，原开发井网间的后续过路井、侧钻井常揭示局部范围有油水界面抬升的现象。综合分析认为，侧积夹层的屏障作用是造成油水运动差异、进而导致油水界面变化的一个主要原因。以水平井A47H为例，其周边有很多不同时期处于同一点坝的的钻井，通过精细的对比发现，该井周围100 m之内的后期过路井均有不同程度的水淹，而距其100 m以外的过路井仍旧多为原始状态的油水界面，表明了该区域侧积夹层对油水的运动规律起到了一定遮挡控制作用，同时据此也能大致刻画水平井周边的侧积夹层（图5）。同时动态资料仅是辅助识别侧积夹层的手段，很难用其将侧积夹层全部精确刻画出来，地下真实情况远比目前认识的复杂。因此，在实际工作中必须参考野外露头、现代曲流河沉积模式及类似油田资料等进行综合研究。

3 侧夹积层对剩余油的控制作用

点坝砂体表现为明显的正韵律特征，底部渗透率较高且相互连通，顶部物性相对较差。而侧积夹层主要发育于点坝砂体的中上部，不能有效地阻止来自于边底水的水锥现象，因此，点坝砂体上的开发井常表现为含水上升快，综合含水高，大泵提液后仍有可观采油量。点坝砂体上的这种油水运动规律，再加上其泥质侧积夹层的遮挡作用，常会导致在点坝侧积体的侧积夹层的另一侧或其中上部形成剩余油富集。综合应用多手段，结合动态法，将可识别的侧积夹层标注在沉积分布图上，可以看出砂体内的侧积夹层较为发育，也表明了该砂体的非均质强。目前该砂体的采出程度较低，后期调整仍有较大剩余油挖潜潜力。

图5 Lm943砂体侧积夹层刻画

4 开发应用

通过上述综合研究表明，在目前的开发井网为200～300 m条件下，井间仍有剩余油富集，因此，后期调整重点应为井间加密上。A69H1井是2013年钻的一口加密水平生产井，与周边井距150～250 m，周边的4口生产井累产较高，但是该井通过1年多的生产，累产已超过2．6×104m3，表明由于侧积夹层的存在使得井间油层顶部确实存在有剩余油富集。但是在该砂体东部，生产井的测井资料均未发现侧积夹层，表明在该区域内侧积夹层可能不太发育。鉴于东部的生产井目前累产均较高，且含水超过90%，井间加密井存在一定的强水淹风险，需要加强该区域的过路井评价，并根据研究结果进行部署。结合现有的侧积夹层认识，为了尽可能达到“挖潜”的目的，后期调整水平井应尽量穿过侧积夹层。对于先期生产井已经平行侧积体的区域，可以根据侧积夹层发育的特点进行局部调整。

5 结论与建议

（1）侧积夹层是曲流河点坝内部重要的隔夹层，Lm943砂体侧积夹层多为水平斜列式，主要发育于点坝砂体的中上部。

（2）根据“模式指导、井震结合、动态辅助”的原则对Lm943砂体侧积夹层进行了识别和规模计算，水平井和动态生产资料对侧积夹层的刻画起到了关键作用。

（3）曲流河道单砂体内部薄夹层结构对单砂体内部非均质性、剩余油分布起到重要控制作用。本次侧积夹层的研究成果对后期水平井井间加密调整具有一定的指导作用。

［1］Miall A D．The geology of fluvial deposits：sedimentary facies．basin analysis and petroleum geology［M］．Berlin．Heidelberg，New York：Springer－Veflag，1996：57－98．

［2］薛培华．河流点坝相储层模式概论［M］．北京：石油工业出版社，1991：51－63．

［3］焦养泉，李祯．河道储层砂体中隔挡层的成因与分布规律［J］．石油勘探与开发，1995，22（4）：78－91．

［4］尹燕义，王国娟，祁小明．曲流河点坝储集层侧积体类型研究［J］．石油勘探与开发，1998，25（2）：37－40．