复合分流河道识别方法在高庙子地区的应用

2018-05-23任青松操延辉

石油地质与工程 2018年2期

付菊，黎青，任青松，操延辉，赵迪

1 高庙子地区复合分流河道概况

川西坳陷中段高庙子地区侏罗系下沙溪庙组JS33–2气藏是该区侏罗系气藏的主力产层，以三角洲平原分流河道沉积为主[1]，其中①、②号河道为北东–南西向展布，③号河道近东西向展布（图1），下沙溪庙组JS33–2砂组河道砂体厚40～50 m。该区整体含气性较好，但实际试采情况表明，不同河道呈现出不同的油气水生产特征：①、③号河道油、气产量高，水产量低；②号河道气产量相对较低，水产量高，不同河道试采表现出较强差异性。岩心物性分析表明①号河道孔隙度中值 10.45%，渗透率中值0.53×10-3μm2；②号河道孔隙度中值为7.38%，渗透率中值为 0.12×10-3μm2；③号河道孔隙度中值5.85%，渗透率中值为 0.45×10-3μm2。整体而言，①号河道物性条件较②号河道、③号河道略优；河道间储层非均质性强[2]。

复合分流河道的单河道砂体之间在粒度、分选等方面存在一定的差异，从而导致储层物性有差异，而且单河道之间常存在较薄的泥岩、泥质粉砂岩等隔夹层，导致单河道砂体之间不流通，使得复合分流河道砂体含气性存在不均一性[3]。复合分流河道砂体识别方法主要包括露头实测法、岩性对比法、电性对比法和属性分析等方法。前人分析认为，复合分流河道砂体主要为同一分流河道频繁摆动或者垂向上多条单一河道相互切叠而成[4]，厚砂体内部空间结构复杂，只有对其内部单一砂体有针对性的研究，才能更准确地认识其内部非均质性，提高采收率[5–7]。该气藏目前已处于开发评价阶段，确定单个河道砂体的平面展布特征及其垂向叠加关系，可以更准确地建立储集层的地质模型，同时也为气藏开发后期更好地制定合适的开发方案奠定基础。

图1 高庙子地区J砂组复合分流河道分布

2 复合分流河道形成期次

高庙子地区侏罗系砂组平面上主要发育3条“窄条状”分布的复合分流河道，3条河道相互切割，相互叠置，形成时间上呈现出“同期不同位、同层不同期”的特点（图2）。“同层不同期”主要指③号“北东东向”河道在形成时间上要略早于①、②号“北东向”河道，为同一层段不同时期形成的河道；“同期不同位”即①、②号河道为同一时期形成的、位于不同位置的复合分流河道。

图2 高庙子地区J砂组复合分流河道地震响应剖面

测井曲线形态对比分析表明，复合分流河道内的单河道砂体发育也表现出“同期不同位、同层不同期”的特征。“同期不同位”主要由河道高程及河道规模差异所致，同一单层同一时间内的多个河道的相互叠加；“同层不同期”主要由同一单层不同时间段内多条河道的单砂体间相互叠加所致（图 3）。

图3 复合分流河道砂体成因示意

3 单砂体识别

单砂体主要通过垂向分期与横向分界进行识别，垂向分期以电性法为主，平面分界采用单井对比并结合地震法。通过对砂体深入解剖，共总结了单砂体识别的两个垂向分期标志和4个平面分界标志。

3.1 垂向分期标志

3.1.1 泥质沉积间断面

河流中的夹层常常产生于层理构造形成过程中，储层韵律层的内部、河流相储层单元之间、心滩上部的落淤层沉积、以及在各级旋回交界的部位，会形成若干砂泥交互的组合，形成沉积旋回成因的砂泥互层模式从而产生泥质夹层[8]，表现为高伽马、低电阻率的特征，这种泥质夹层是识别两期河流沉积的重要标志，是劈分复合分流河道砂体的重要依据。3.1.2 物性夹层

物性夹层主要指厚层较高渗透率砂岩储层中相对低渗透条带，泥质含量高，物性差，微观非均质性强；物性夹层电测曲线主要表现为较高伽马，电阻率曲线常呈尖峰状的特征。依据砂体垂向划分标志，将研究区下沙溪庙组 JS33–2砂组复合分流河道垂向上划分为4期单砂体，单砂体厚8～10 m，自然伽马（GR）曲线形态表现为箱型、钟形、漏斗型及指状和线型，以箱型特征为主。单砂体垂向上具有均一型和复合型两类叠加样式（图4），以复合型叠置关系为主的分流河道具有较好的渗透性，以均一型叠置关系为主的分流河道则具有较好的孔隙性。

图4 高庙子地区砂组单砂体叠加样式

3.2 平面分界标志

平面分界主要采用单井对比并结合地震法进行，通过单砂体测井曲线形态特征，以沉积微相为依据，在考虑物源方向及水流方向情况下进行划分与研究。

3.2.1 单井对比法

河道叠置：晚期河道对早期河道的冲刷及切割从而形成不同期次河道砂体之间的侧向叠加（图5a）；高程差异：受河流改道或者废弃时间差异的影响，不同期次不同位置形成的分流河道其满岸沉积的砂体顶面位置的高度差异，可作为分界标志（图5b）；废弃河道：废弃河道代表一次性河流沉积作用的改道，是单一河道砂体边界的重要标志，GR曲线形态表现为微齿的钟形（图5c）；河间沉积：侧向叠加的河道之前总要出现分叉，留下河道间沉积物的踪影，沿河道纵向上分布不连续的河道间砂体是不同河道分界的标志，GR测井曲线为指状–线性（图 5d）。

3.2.2 地震属性法

地震属性识别单河道方法主要包括地震振幅属性法、频谱分解分析法、相干体分析及三维可视化方法。利用地震属性来识别单河道时，注意地震资料的多解性；同时在勘探的中后期，将录井资料和地震属性分析结合起来识别河道是很好的沉积相分析方法[9]。本文主要采用SVI像素成像技术、地层切片技术和三维可视化技术，精细刻画出河道平面展布特征。整个高庙子地区复合分流河道以北东–南西向展布为主，东部区域发育废弃河道沉积（图6）。

图5 单砂体平面识别标志

图6 高庙子地区砂组SVI像素成像属性平面分布

3.3 砂体划分

针对研究区单砂体多期叠置的特征，应用单砂体垂向分期的两种标志，将复合分流河道垂向上划分出四套单砂体；在单砂体测井曲线响应特征分析的基础上，结合连井剖面及地震平面属性，以沉积模式为指导，刻画了四期单砂体平面展布特征。四套单砂体均呈北东–南西向“窄条状”展布，各期单砂体厚8～10 m，平面宽300～500 m。①、③号复合分流河道四期单砂体垂向上以复合型叠加为主，具有较好的渗透性与较好的天然气产能；②号复合分流河道单砂体垂向上以均一型叠加为主，侧向迁移不明显，具有较好的孔隙，但天然气产能较差。