靖安油田长4+5储层单砂体划分方法研究

2018-06-15史建国周建堂邓泾蓉贺建霞

石油化工应用 2018年5期

史建国，周建堂，张维，邓泾蓉，贺建霞

（中国石油长庆油田分公司第四采油厂，陕西靖边 718500）

靖安油田地处鄂尔多斯盆地伊陕斜坡构造单元的中偏东北部，本区发育由东向西倾没的低幅鼻状隆起，鼻状隆起轴线近于东西向，宽度近5 km。长4＋5沉积微相为水下分流河道与分流间湾相沉积，长4＋5油藏埋深1 730 m，砂层厚度10 m～35 m，河道宽度5 km～8 km。

经过多年的注水开发，地质储量采出程度7.6%，综合含水74.5%，油田已进入中高含水开采阶段，油藏平面剖面矛盾突出，稳产及提高采收率难度加大。近两年通过大量加密井、检查井及野外露头研究，结合测井分析，发现以往笼统的分层方式已不能满足目前的开发需求，需进一步细分层系至地层更小的单元-单砂体，探究油藏内部单砂体空间展布特征与剩余油关系，揭示油藏水驱规律及开发潜力，同时对油田加密调整井、措施挖潜及开采剩余油具有十分积极的意义。

1 储集层层次划分

目前，储层层次细分理论比较成熟，在靖安油田应用比较广泛。针对研究区储集层主要为河湖三角洲沉积、三角洲前缘河道沉积成因的特点，采用“层序地层”等时地层对比技术进行宏观地层格架控制，采用“旋回对比、分级控制、不同相带区别对待”的地层层次划分对比技术进行精细小层对比，综合应用钻井取心、测井等资料，逐级剖析储层砂体特征，以实现对储集层砂体的逐级精细刻画，进而达到对单砂体精细解剖的目的。最终，将目的层段划分为2个砂层组，7个小层，并在小层的基础上细分为27个单砂体。

2 储集层单砂体成因分析

2.1 单砂体的定义

1985年，Miall提出了一套河流相的储层构型要素分析法，具有更精细的层次，能够精细到“单一微相”级别，且成果反映和界面为实际沉积单元体的物理界面，并注重三维分布上的研究。2008年张庆国等提出单砂体是指自身垂向上和平面上都连续，但与上、下砂体间有泥岩或不渗透夹层分隔的砂体[2]。2012年封从军提出不同的单砂体在粒度、分选、杂基含量等方面存在较大差异，而且单砂体之间经常存在较薄的泥岩、泥质粉砂岩或泥质细砂岩隔夹层，导致单砂体之间不连通。对于单砂体的识别，很多横向分布稳定的砂体实际上是复合河道砂体，是由多条单河道砂体拼合叠置形成的。单河道砂体在储集物性方面的明显差异和隔夹层的存在，导致复合河道砂体含油不均匀。

本文采用吴胜和提出“单一微相成因的砂体即单砂体[1]”的概念进行研究，充分考虑砂体的展布特征，并结合岩心、单井相、连井相以及测井相等方面，对单砂体成因进行研究，单砂体受到了三方面的约束，即成因、形态、规模。

2.2 单砂体的成因分析

目前，在单砂体成因研究上，本文在充分考虑砂体的展布特征，并结合岩心、单井相、连井相以及测井相等方面，同时沿用多数学者采用沉积微相细分和识别的方法，对单砂体成因进行研究。

靖安油田长4＋5期储层沉积时该区处于河湖交汇区三角洲前缘沉积环境，主要发育水下分流河道、分流河道侧缘、河口砂坝、支流间湾等沉积微相。该区在岩心中可见平行层理、水平层理、大型交错层理等，层理的多样性说明水流动荡多变，是河湖交汇区的沉积特征，使不同时期的河道不断叠加和迁移，从而导致河道内部砂体的相互切割、叠置，形成相对连片的复合河道。这些河道砂体构成了主要储集空间。

3 储层单砂体识别及划分

3.1 单砂体观察数据获取

本期长4＋5储层野外露头在延安市延长县内，砂体整体呈层状，泥质夹层特别发育，砂体形态呈楔状、透镜体、块状，砂岩厚度在0.5 m～3.0 m，接触关系以叠加、切叠、孤立为主，砂体宽度在150 m～200 m。

3.2 单砂体叠置模式研究

由于受到河道摆动、变迁的影响，砂体间的关系较为复杂，解剖靖安油田长4＋5储层，基本有孤立式、接触式、切叠式、叠加式等四种。

孤立式是一种较为特殊的叠加模式，两个单期河道中间有泥岩相隔，或两个单期河道叠加在一个较大河道之上，总体上和较大河道一起构成了河道微相。在不考虑下伏较大河道时，两单砂体构成孤立式[3]。孤立式单砂体连接关系在靖安油田长4＋5储集层复合河道层次细分中比较少见。

接触式是两条河道砂体向中间连接方向厚度逐渐变薄，物性变差，多表现出河道侧翼和河道间湾的特征。连接处两口井砂体测井曲线特征有明显差异，邻井小层对比顶面拉平后往往有一定的高程差[4]。

图1 单砂体垂向叠置关系图

叠加式是两河道砂体垂向上有明显的叠加关系，测井曲线一般表现出两种形式，一种是有泥质层等非渗透夹层存在，而且夹层较厚，此时测井响应明显；另一种无明显非渗透性夹层，多为物性夹层，上、下两砂体多连通，测井响应没有存在非渗透夹层时特征明显，但仍然是两期单砂体叠加[5]。

切叠式是两河道砂体向中间方向厚度变化不明显，但中间部分砂体测井曲线呈现明显的回返，显示出两期河道砂体的叠加，从曲线上可看出第二期河道对第一期河道的切割，邻井小层对比顶面拉平后高程差不甚明显[6，7]。

3.2.1 垂向叠置关系根据野外露头观察，砂体在垂向上可细分为切叠式、叠加式、孤立式（见图1）。

3.2.2 横向叠置关系根据野外露头观察及前人经验，砂体在横向上可细分为切叠式、接触式、孤立式（见图2）。

3.2.3 砂体叠置关系组合基于对单砂体研究由单砂体垂向叠置和侧向叠置关系的研究，单砂体的连通关系是在两口以上井的信息基础上，开展的砂体接触关系研究。结合沉积微相、单井在砂体的位置，推导出两口井间存在砂体10种叠置类型，由于接触式无法在测井资料上明确识别，故将横向叠置关系中的接触式和切叠式合为一种（见图3）。

接触形态不同，其油田影响也不同。平面矛盾突出主要为左右孤立式、左右切叠式；层间矛盾突出主要为上下孤立式；层内矛盾突出主要为上下切叠式。研究区域长4+52期以上下孤立式、上下切叠式为主，野外露头观察也呈现这种接触关系。