利用单渗砂层优势微相带分析温西三块储层水淹层剩余油分布

2015-05-09张予生宋子齐李泽亮屈艳梅忽磊磊胡秀

测井技术 2015年4期

张予生, 宋子齐, 李泽亮,3, 屈艳梅, 忽磊磊, 胡秀

(1.中国石油集团测井有限公司吐哈事业部, 新疆鄯善 838202; 2.西安石油大学石油工程学院, 陕西西安 710065; 3.中国石油长庆油田苏里格南作业分公司, 陕西西安 710018)

0 引言

单渗砂层优势微相评价中单渗砂层垂向序列、延伸厚度、岩性、物性、粒度、砂泥质演化及其形态和分布等都是重要的成因和微相标志。这些成因标志和微相特征是各种沉积环境中特定水动力因素作用结果;同时,水动力因素条件控制着储层测井响应特征变化。建立钻井取心准确刻度岩电关系,利用测井响应反推非取心井,开展测井相分析沉积环境及储层特征,利用测井响应曲线形态特征有效反馈单渗砂层成因标志和演化特征在纵、横方向上的变化,为识别单渗砂层优势微相提供十分重要的资料,成为一种有效精细评价有利沉积微相及其有利储集砂体的分析方法[1-4]。

温西三块三间房组储层处于辫状河三角洲前缘水下分流河道、河口坝及其边远梢微相带,三角洲前缘储集砂体总体受其河道水流及其湖浪双重作用,其主体微相砂体是由主体河道多期沉积形成,沉积微相在平面上错综分布,剖面上相互连接形成具有非均质分布的多段层间差异储层;非主体微相砂又受河流或湖浪改造形成不同类型的席状砂、远砂薄差储层[4-5]。这些在不同时期形成不同类型河道、河口坝、席状砂、远砂微相砂体。注水开发在各单渗砂层之间及单渗砂层内部引起水淹程度的变化,在该区目的层段形成河道正向单渗、河道正向叠置渗、河道均质单渗、河口坝反向单渗、河口坝反向叠置渗、河道边梢席状砂渗、河道远梢远砂渗多种水淹模式。不同水淹模式分布发育于不同微相单渗砂或叠置单渗砂层中,它们不但受沉积时期水动力条件、物源供应能力、沉积速度变化及特征控制,还受注水开发水淹程度变化影响。特别在划分特定时间跨度内有多个不同微相沉积单元在垂向上叠置演化层段,不但造成河道及河口坝主体骨架砂体微相带划分失误,往往漏失河道边远梢席状砂、远砂微相砂体,造成大量已动用油层及未动用油层剩余油潜力的误判和流失[3-7]。本文提出利用单渗砂层能量厚度精细评价有利沉积微相带的方法,可有效圈定目的层段水下分流河道、河口坝、席状砂、远砂微相砂体及其剩余油分布。

1 单渗砂层优势微相带的概念

单渗砂层优势微相带是单渗砂层能量厚度与测井响应曲线的匹配和表征,使其表征微相带测井曲线形态、幅度、特征及其延伸厚度和数据大小分别匹配目的层段垂向叠置演化的单渗砂层优势微相储集砂体沉积能量、相变特征与差异,以它们各自足够反映的沉积能量和单渗砂能量厚度信息,反馈有利储集砂体微相带重要成因标志及其水动力因素作用,最大限度地分别提取层段垂向叠置演化的有利沉积微相展布规模、范围及特征。它不但有效克服了层段成因相近薄差层累加厚度识别划分主体微相的失误,特别是避免了河道边远梢非主体微相的漏失,为准确预测和筛选不同类型已动用油层及未动用油层剩余油分布提供可靠地质依据[4-9]。

单渗砂层在不同沉积环境下沉积层序在垂向序列、砂体形态、延伸、粒度、分选、泥质含量及分布等方面的特征具有不同类型测井响应曲线,其反映的曲线形态特点主要为单渗砂层能量厚度、幅度、形状、接触关系、次级形态等测井响应关系[8-10]。

(1) 单渗砂层能量厚度代表小层各储集砂体优势微相带测井曲线的幅度、形态和延伸厚度(沉积时间),集中反映相应优势微相带最大水动力因素作用产生的沉积能量。

(2) 幅度反映砂体形成能量大小,反映砂体垂向序列岩性、粒度、储渗性及泥质含量等沉积特征的变化,如自然电位减小异常幅度反映单渗砂沉积能量强弱,自然伽马减小幅度也反映沉积砂泥质变化强度。

(3) 形态指单渗砂曲线基本变化,反映单渗砂层沉积能量相对稳定或变化形态,如箱形表示沉积能量较大且均质单渗,钟形表示沉积能量由强到弱呈正向单渗,漏斗形表示沉积能量由弱到强呈反向单渗,指形、菱形表示沉积能量弱强交替的薄差砂层或砂泥互层边远砂体。

(4) 接触关系指单渗砂体底顶界面曲线变化,其底顶分别表示砂体沉积初期及终期微相变化特征。

(5) 次级形态主要指曲线的平滑度、齿中线、包围线形状,它们不同程度提供砂体沉积能量变化,比如齿中线水平表示薄差砂层沉积能量均匀呈交替性变化。

当钻井位于单渗砂侧翼或边梢时,其测井曲线与基本曲线形态有相对较大变化。对于现场具有实际经验的评价解释人员来说,它们仍然可以全面分析评价单渗砂层优势微相带特征。

该区目的层段发育辫状河三角洲前缘亚相单渗砂层优势微相带水下分流河道、河口坝、席状砂、远砂有利储集砂体微相,不同微相类型受沉积环境、岩性及单渗砂层发育特征部位影响,单渗砂层沉积能量、相变特征及差异明显。该区水下分流河道、河口坝、席状砂、远砂单渗砂层微相具有各自优势的水动力因素、沉积速率、物源供应条件及特征,它们控制着储层测井响应特征变化,反映出测井曲线具有足够的单渗砂层能量厚度、曲线延伸幅度、平滑度及特有的接触关系、次级形态。这种有利单渗砂层微相形成的最大水动力因素作用及其微相标志特征集中反映为单渗砂层优势微相测井响应基本形态特征。可以利用测井响应曲线提取单渗砂层优势微相带沉积能量厚度变化信息,利用它们在砂层沉积时间跨度内垂向叠置演化的各单渗砂层厚度确认辫状河三角洲前缘亚相各种不同类型主体和非主体储集砂体有利微相带演化特征、规模及其范围[8-12]。

2 单渗砂层优势微相带精细评价有利沉积微相标准

开展单渗砂层优势微相带研究中,自然电位、自然伽马、声波、中子、密度、电阻率测井响应对该地区单渗砂层微相特征反映都十分敏感。自然电位减小系数及幅度延伸曲线形态反映单渗砂层沉积能量及能量厚度强弱;自然伽马减小系数及幅度延伸曲线形态反映单渗砂层岩性及砂泥质变化程度;声波、中子、密度、电阻率测井曲线幅度及幅度纵向延伸(厚度)与形态也反映单渗砂层沉积能量厚度和水动力因素作用。它们组合起来反馈单渗砂层重要成因标志和水动力因素作用,圈定有利沉积微相带[12-14]。通过该区三间房组水下分流河道、河口坝、席状砂、远砂沉积微相单渗砂层相变特征差别对比,利用沉积体系中相标志特征和单渗砂层优势微相带概念特征,分析单井相序、剖面微相特征和测井分析解释所反映的单渗砂层优势微相带成果,建立起该研究区精细评价有利沉积微相带标准(见表1)。

表1 单渗砂层优势微相带精细评价有利沉积微相标准

图1为该区中部wx3-f17井J2S11、J2S12层2 208.0～2 265.0 m井段利用单渗砂层优势微相标准在目的层段评价划分出4个有利沉积微相带。其中第3层段单渗砂层能量厚度10.5 m,测井响应曲线呈较大幅度及纵向延伸厚度钟型特征,反映出浅水辫状河道前缘水下分流河道主体微相砂体展布;第4层段单渗砂能量厚度7.3 m,测井响应曲线呈次大幅度及纵向延伸厚度漏斗型特征,反映河道前缘河口坝次主体微相砂体展布;第1层段单渗砂层能量厚度4.5 m,测井响应曲线呈较小幅度及厚度钟型反映席状砂非主体微相砂体展布;第2层段低渗透率砂层厚度1.5 m,测井响应呈细小幅度及厚度指型反映远砂非主体微相薄差砂层特征,有效识别出目的层段时间跨度内河道、河口坝、席状砂、远砂等多个不同有利微相单元储集砂体在垂向上叠置演化特征。

图1 wx3-f17井J2S11、J2S12层2 208.0～2 265.0 m井段单渗砂层精细评价有利沉积微相图

3 有利沉积微相带展布及剩余油分布

采用单渗砂层优势微相带精细评价有利沉积微相标准,利用各种测井信息提取不同能量厚度的单渗砂层信息控制和分析各目的层段砂体时间跨度内河道及河口坝、席状砂、远砂有利沉积微相单元在垂向上叠置演化规律,即代表层点水下分流河道及河口坝最大单渗砂层测井参数编制主体微相带图件,而代表层点席状砂、远砂次大单渗砂层测井参数编制非主体微相带图件。利用单渗砂层优势微相带分别制作三间房组J2S2、J2S3各期垂向叠置演化有利微相单元平面展布图,以主体微相规模和范围91.8%～72.9%为最大(水下分流河道占75.5%～67.5%,河口坝占16.3%～5.4%);非主体微相占8.2%～27.1%为较小(席状砂占6.1%～17.1%,远砂占2.1%～10.0%)。它们中反映砂体成因类型和发育程度最好的水下分流河道及河口坝有利微相位置往往是油藏主力油层分布范围,其形成的河道正向单渗、河道正向叠置渗水淹模式成为已动用油层剩余油挖潜的主要目标。而反映砂体成因类型和发育程度相对较差的席状砂、远砂较为有利微相位置则主要为油藏非主力油层分布范围,形成的河道边梢席状砂渗、远梢远砂渗水淹模式成为未动用或基本未动用油层剩余油挖潜目标[14-17]。

图2 wx3-t02井J2S23层2 290.0～2 307.0 m井段河道正向叠置渗水淹模式形成剩余油分布图

图2为该区wx3-t02井J2S23层2 290.0～2 307.0 m井段河道正向叠置渗水淹层评价成果。该层段由地层界面分隔形成叠置复合韵律层,在叠置层中部相对低渗透率段形成层间干扰层,自然电位、自然伽马减小幅度偏小,双感应电阻率增高,声波时差、中子值降低,密度值升高。经该复合韵律层中部层间差异层2 297.3～2 301.0 m井段射孔,日产液11.2 t,日产油4.9 t,含水56.0%,证实河道叠置韵律层中的层间差异层处于中水淹,具一定剩余油分布富集潜力。

图3为该区wx3-f29井J2S31层2 368.0～2 418.8 m井段上部席状砂受下部河道高渗层间干扰造成未水淹层实例。其下部11号层河道均质渗水淹模式,测井响应砂体渗透性高,注入水在该层段水线推进快,水驱波及厚度和范围大,测井解释上部较强水淹、下部强水淹层。上部10号层席状砂渗水淹模式,测井响应砂体渗透性低,注水开发过程中,受下部河道高渗层间干扰,注入水首先沿高渗11号砂层推进,10号席状砂层整体处于未水淹状态,测井解释为未水淹层。经11号河道砂层顶部2 389.0～2 396.0 m井段射孔,日产油0.5 t,日产水1.2 m3,含水73.1%;10号席状砂层2 375.0～2 382.0 m井段射孔,日产油7.4 t,日产水0.1 m3,含水1.9%,有效证实席状砂层受河道高渗层间干扰造成未水淹剩余油分布富集层段。

图3 wx3-f29井J2S31层2 368.0～2 418.8 m井段河道边梢席状砂受河道高渗层间干扰造成未水淹层剩余油分布图

4 结论

(1) 提出单渗砂层优势微相带概念精细评价有利沉积微相的方法,利用砂层沉积时间跨度内垂向叠置演化的各单渗砂层能量厚度,确认出辫状河三角洲前缘各种不同类型主体和非主体储集砂体微相带规模和演化特征,克服薄差砂层叠置演化划分河道、河口坝主体骨架砂体微相带的失误,避免了河道边远梢席状砂、远砂微相砂体的漏失。

(2) 文中单渗砂层优势微相带实际上是单渗砂层能量厚度与测井响应曲线的匹配和表征,以它们各自足够的单渗砂层厚度反馈有利储集砂体微相带储层重要成因标志和最大水动力因素作用结果,使其测井曲线形态、幅度、特征和数据大小分别匹配并集中反映各自单渗砂优势微相储集砂体沉积能量、相变特征与差异,准确合理利用和开发单渗砂层有利储集相带。

(3) 通过目的层段单渗砂层能量厚度、自然电位减小系数、自然伽马减小系数、声波时差、密度、中子孔隙度、深侧向、深感应电阻率和岩性、物性资料建立单渗砂层优势微相带精细评价有利沉积微相标准,准确提取单渗砂层优势微相带沉积能量、测井参数信息及有利沉积微相展布特征。列举出注水开发中主体微相河道叠置层间差异层与非主体微相席状砂层受河道高渗层间干扰造成的剩余油分布层段,为该区准确预测和筛选不同类型已动用油层及未动用油层剩余油分布提供了可靠依据。

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