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秦家屯油田SN142区块泉头组沉积微相研究

2015-07-02李永刚郑天龙钟高明黄发木

石油地质与工程 2015年5期
关键词:砂坝辫状河层理

李永刚,郑天龙,钟高明,黄发木,梁 杨

(1.中国石化东北油气分公司油气开发管理部,吉林长春 130062;2.中国石化东北油气分公司勘探开发研究院)

秦家屯油田SN142区块泉头组沉积微相研究

李永刚1,郑天龙1,钟高明1,黄发木2,梁 杨1

(1.中国石化东北油气分公司油气开发管理部,吉林长春 130062;2.中国石化东北油气分公司勘探开发研究院)

以测井资料为主,通过粒度分析、岩石相分析,研究了SN142区块的沉积微相,认为该区为典型的牵引流沉积,发育辫状河道、纵向砂坝、侧向砂坝、堤岸和泛滥平原5种微相,辫状河道和纵向砂坝是该区原油高产富集的主控因素,同时也是本区主要的水淹通道;在农Ⅴ3厚油层的顶部存在着动用程度较低的剩余油富集层,是挖潜的主要方向;研究成果可以指导流动单元的划分、暴性水淹的治理,进而改善开发效果。

泉头组;辫状河;沉积微相;秦家屯油田

近年来精细注水调整是实现老油田稳产的主要手段,精细的单砂体对比、沉积微相的划分是改善精细注水的基础。

沉积微相指在亚相带范围内具有独特岩石结构、构造、厚度、韵律性等剖面上沉积特征及一定的平面配置规律的最小单元。本文在前人的基础上,通过对秦家屯油田SN142区块岩心相组合、层理构造特征、粒度特征、测井相的分析,建立相模式,与典型的沉积相模式进行对比划分沉积微相。

1 地质概况

秦家屯油田SN142区块位于吉林省四平市公主岭境内,构造上位于梨树断陷东南斜坡带秦家屯构造的中部 (图1),含油面积1.28 km2,动用储量160×104t,构造上是一轴向北东断鼻,被三条断层切割,南高北低,轴向平缓,南翼较陡;地层发育稳定,主要含油层系为泉头组一段、泉二段底部,油藏中深1 000 m;储层平面及纵向非均质性均较强,孔隙度分布范围10%~25%,渗透率(10~80)×10-3μm2;轻-中质原油,油田水主要为NaHCO3型;压力梯度1.09 MPa/100 m,压力系数0.85~0.98,属于常压系统;油藏类型属于受构造、岩性双重因素控制的构造-岩性油藏。

截至2014年12月,共有油井20口,开15口,注水井13口,开井12口。日产液106.8 t,日产油12.1 t,含水88.64%,日注水357 m3;累产油10.72×104t,累注水72.91×104m3,累计注采比1.94;采油速度0.28%,采出程度6.7%。

图1 SN142区块泉二段顶面构造

2 泉头组储层沉积特征

泉头组地层自下而上分为四段,主要含油层系为泉头组一段顶部的农Ⅵ油层及泉二段底部的农Ⅴ油层。泉一段底部为棕色、褐色泥岩与灰-灰白色细砂岩、中砂岩等厚互层,与下伏地层呈不整合接触;泉二段上部为棕红色泥岩夹白色粉砂岩;下部棕红色泥岩与灰白色粉砂岩、细砂岩略等厚-不等厚互层。结合区域地质背景资料,认为该区是水进背景下辫状河沉积,物源来自北偏东,沉积物粒度表现为下粗上细。依据岩性特征、沉积韵律性及该块含油气性,采用“旋回对比、分级控制”的对比方法,将农Ⅴ油层划分为农Ⅴ1、Ⅴ2、Ⅴ3、Ⅴ4四个砂组,农Ⅴ3砂组依据辅助标志层分为农Ⅴ3-1、农Ⅴ3-2两个单砂体;农Ⅵ油层划分为农Ⅵ1、Ⅵ2两个砂组。

2.1 岩石相分析

从层理构造特征来分析,1号岩心样本(图2)显示该区块底部为滞留沉积的砂砾岩,与下伏地层呈侵蚀冲刷接触,2、3、4号岩心样本为向上发育有楔状交错层理、槽状交错层理、平行层理的中细砂岩,5号岩心样本显示顶部由垂向加积沉积的具有波状交错层理的粉砂岩和泥岩互层及一些具有模糊不清的、角度平缓的交错层理的粉砂岩组成[1],结合棕红色泥岩分析该区块沉积相为辫状河沉积。

从岩石相组合来看,本段岩心发育有8个正粒序沉积。岩心底部见冲刷面,有15~20 cm厚底砾岩,砾径大于1 cm,偶见泥粒,砾石含量60%~80%,成分主要为石英砾;向上约90~120 cm为灰色含砾中-细砂岩,砾石含量10-30%,砾径一般2 mm;顶部以灰色-灰白色粉砂岩为主,厚度在20~80 cm。泉二段底部为典型“砂包泥”特征,显示为远源的砂质辫状河沉积,主要以心滩为主。

图2 QK142-8井层理构造

从储层岩矿特征来看,本区岩石成分成熟度低,石英38%~45%,长石45%~55%,岩屑7%~12%,为长石砂岩或岩屑长石砂岩;其磨圆程度为次棱角状、棱角状-次棱角状;分选好-中等;胶结物含量少,以细晶方解石为主,次为泥质与少许硅质;颗粒之间以接触-孔隙式胶结为主,反映了稳定的水流沉积作用[2]。

从粒度特征来看,泉头组以三段式为主,跳跃总体含量较高,斜率可达60°,反映了典型的牵引流沉积机制[3]。C-M曲线显示为OP-PQ-QR-RS段的弯曲S型组合,主要以滚动和悬浮滚动为主[4],显示为河流相特征。

2.2 测井相特征

由于测井曲线具有多解性,仅仅根据测井曲线形态很难准确判断其沉积微相类型,所以综合运用砂体的几何形态、录井情况和测井曲线形态[5]建立相模式(表1):箱状曲线,曲线底部突变代表具有强烈的底冲刷,表示此沉积区的水动力条件很强,且物源很充分,为纵向砂坝沉积[6];钟型曲线,表示此处具有冲刷面,水动力较强,为辫状河道沉积;指状曲线表示沉积速度快,厚度小,上下岩性均为泥岩,为堤岸沉积;平直状曲线,几乎无起伏变化,反映的是静水环境条件下,无物源供给的沉积特点,主要岩性为泥岩或粉沙质泥岩及部分泥质粉沙岩,为泛滥平原沉积。

2.3 沉积微相划分结果

综合岩心、电性(表1)等资料认为该区主要发育有河床亚相、堤岸亚相、河漫亚相3种亚相,进一步划分为辫状河道、纵向砂坝、侧向砂坝、堤岸和泛滥平原5种微相。

表1 沉积微相特征模式

2.4 沉积微相展布

本区整体为低湾度冲积平原区低坡砂质辫状河沉积,河道宽度以300~600 m为主,宽深比60~100,古水流平面上呈现自北东向南西。从各层来看,农Ⅴ1层古水流方向为北东向,主要发育有辫状河道微相、纵向砂坝微相、侧向砂坝微相(图3a),辫状河道相对较平直;农Ⅴ2层古水流是自北和东两个方向流向南西和西,故东部发育辫状河道、纵向砂坝微相、侧向砂坝微相,西部则变为泛滥平原微相;农Ⅴ3-1层古水流是自北东流向南西,河道相对较平直,发育辫状河道微相、侧向砂坝微相,而往东南方向则是泛滥平原微相;农Ⅴ3-2层古水流自北东流向南西,发育辫状河道微相、侧向砂坝微相、纵向砂坝等微相,沉积厚度5~10 m,是砂体最厚的层(图3b);农Ⅴ4层古水流从北东和北两个方向流向南西,发育辫状河道微相、纵向砂坝微相;农Ⅵ1层古水流自北东流向南西和南两个方向,发育辫状河道微相、纵向砂坝微相、侧向砂坝微相(图3c)。

2.5 沉积微相对注水开发的影响

从生产动态分析,优势水流通道受沉积微相影响明显[7],以农Ⅴ3-2层为例。农Ⅴ3-2层水淹较严重,对比含水分级图和沉积微相图(图4,图3b),位于纵向砂坝、辫状河道微相带内的油井水淹较严重。如QK142-2井组QK142-8井与QK142-1井都在纵向砂坝内,QK142-2位于侧向砂坝,QK142-2和QK142-1井注水都向孔渗性好的纵向砂坝内的QK142-8井驱进,导致QK142-8井暴性水淹,液量达到45.5 t/d,而位于辫状河道的QK142-16井虽然临近QK142-2井,由于不在优势相带内,液量只有9.5 t/d。导致平面上不均匀推进影响开发效果。

图4 农Ⅴ3-2层含水分级

农Ⅴ3层是正旋回的厚砂层,由于韵律性影响,油层下部水淹严重,顶部水驱效果差,剩余油主要分布在顶部,是挖潜的主要方向。如QK142-7井农Ⅴ3砂体厚12.8 m,经测试发现下部10.5 m含水已达97%,后封堵下部砂体,单独生产上部2.3 m含水为75%,日产油从0.5 t上升到2.2 t。

3 结论

(1)秦家屯油田SN142区块发育辫状河道、纵向砂坝、侧向砂坝、堤岸和泛滥平原5种沉积微相。

(2)辫状河道和纵向砂坝控制着该区原油的高产富集,同时也是本区主要的水淹通道。

(3)在农Ⅴ3厚油层的顶部存在着动用程度较低的剩余油富集层,是挖潜的主要方向。

[1] 赵兰,陈恭洋,汪洋,等.文东斜坡外东三段沉积微相研究[J].石油地质与工程,2013,27(2):18-21.

[2] 汪彦,彭军,赵冉.准噶尔盆地西北缘辫状河沉积模式探讨-以七区下侏罗统八道湾组辫状河沉积为例[J].沉积学报,2012,30(2):265-266.

[3] 刘丽军.深水牵引流沉积特征及研究现状[J].石油与天然气地质,1999,20(4):372-373.

[4] 朱筱敏.沉积岩石学(第四版)[M].北京:石油工业出版社,2008:77-78.

[5] 李强,王庆魁,沈伟成,等.同一油田网状河和辫状河沉积微相的比较研究及其影响.地质学报[J].石油地球物理勘探,2006,41(增刊):80-81.

[6] 高艳红,李建明.乌南地区下油砂组沉积微相研究[J].石油地质与工程,2011,25(2):27-29.

[7] 苗长盛,张志勇,梁生,等.秦家屯油田松南142区块储层流动单元研究[J].世界地质,2012,31(4):754-755.

编辑:吴官生

1673-8217(2015)05-0013-04

2015-03-12

李永刚,高级工程师,硕士,1975年生,1997年毕业于成都理工大学油藏工程专业,现从事油气田开发工作。

TE111.3

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