河流相储集层砂体构型试井响应图版

张利军，朱国金，王帅，肖大坤，郑伟

（中海石油（中国）有限公司 北京研究中心，北京 100028）

河流相储集层是重要的陆相碎屑岩储集层之一，在中国东部中新生代含油气盆地中占较大比例。河流相储集层非均质性强，具有相变快、内部结构复杂、复合河道空间发育变化大等特点，纵向上具有多级次的旋回性，平面有复杂的微相组合，储集层构型研究困难。河流相储集层的非均质性定量表征较难，尤其海上油田井距大，井网稀，主要利用地震、测井、沉积等确定储集层构型，更需结合油藏生产动态进行验证[1-6]。本文主要通过正演方法，利用河流相沉积研究的构型结果，将复合油藏模型应用到不同沉积和砂体叠置模式的数值试井模型中[7-11]，建立相应的试井响应图版，并在实际油田进行验证，为复杂储集层试井提供方法。

1 河流相沉积分类及试井响应图版

河流相储集层沉积类型复杂，主要包括河道或点坝、溢岸、废弃河道、侧积层等沉积类型[12-16]。河道或点坝叠置是由河道的下切侵蚀作用形成，一般表现为河床底部滞留沉积与下伏河道中上部的点坝沉积接触，根据接触范围分为接触式、侧叠式和堆叠式。溢岸沉积界线是河道天然堤、决口扇以及洪水期的漫溢沉积与下伏或侧向其他沉积储集层之间的界线，叠置区域物性更差，可分弱切叠和强切叠。废弃河道是复合曲流河道内最重要的一类，多呈月牙状和牛轭状，废弃河道代表一个点坝的结束，沉积物以大量泥质为主，其物性较河道主体差异大。侧积层是在洪水活动憩息期形成的细粒沉积物，多为含泥质的粉砂质、细砂质沉积，具有相对较低的储集性能，是点坝内部各侧积体之间的非渗透体。

基于以上4类河流相沉积研究，搭建了7种数值试井模型[17-21]，并建立相应的试井响应图版（图1）。相对于砂体主体，砂体叠置区域岩性、物性均变差，试井导数曲线在径向流后出现上翘，上翘幅度代表叠置区域连通能力。从试井导数曲线上翘幅度分析，侧积泥、河道沉积、废弃河道沉积和溢岸沉积的连通能力 依次变弱。

图1 河流相沉积砂体叠置模式及试井响应图版

2 砂体叠置模式试井响应图版

河流相沉积中的河道、溢岸和废弃河道表现为砂岩与砂岩、砂岩与粉砂岩或砂岩与泥岩的不同对接叠置模式。砂体叠置区域连通能力主要受叠置区的宽度、厚度和物性影响，如果叠置厚度很小，基本无连通能力；如果具有一定的叠置厚度，则具有一定的连通能力，但叠置区连通能力主要受物性影响。综合考虑叠置区厚度、物性及测试井所在部位，进行砂体叠置模式的试井响应研究，建立砂体叠置模式（图2）。

2.1 砂体叠置区不同厚度和物性的试井响应图版

两期河道叠置，叠置区越厚，叠置区域面积越大。假设两期河道沉积厚度均为30 m，两期河道的主体部位渗透率为1 000 mD，叠置区渗透率为500 mD，叠置区厚度从1～30 m进行试井响应研究，测试井A井位于一期河道的中部（图2）。不同叠置厚度的试井响应图版中（图3），100 h以后表现为河道外边界的封闭系统，叠置厚度对试井曲线影响主要表现时间集中在5～100 h的径向流变化特征，砂体叠置厚度越小，则径向流曲线后端上翘幅度越高，砂体连通能力越弱；同样，如果叠置厚度相同，但物性较河道主体物性越差，曲线后期上翘幅度也越高（图4）。

图2 两期河道叠置模式示意

2.2 叠置砂体不同部位的试井响应图版

不同时期的两期河道叠置，且每期河道内部储集层物性不同，分析在这种储集层条件下，位于不同位置的河道叠置模式下的试井响应。假设河道砂体沉积厚度为30 m，叠置厚度为1 m，一期河道平均渗透率为500 mD，另一期河道平均渗透率为1 000 mD，叠置区渗透率为50 mD，测试井为A井、B井和C井（图2）。由于测试井的位置不同，其径向流水平线不同，代表测试时间范围内的油藏平均物性差异。A井和B井径向流导数曲线后期均略微上翘（图5），主要是叠置厚度变小的响应；导数曲线略微上翘后又下掉，主要受相邻砂体的供给影响，供给砂体的物性越好，下掉幅度越大。如在A井的试井曲线下掉幅度大于B井的试井曲线；C井位于叠置区内，径向流导数曲线后端迅速下掉，主要由两边砂体的能量供给引起。

图3 不同叠置厚度的试井响应图版

图4 叠置厚度为5 m时不同物性的试井响应图版

图5 叠置厚度1 m时不同部位的试井响应图版

3 实例分析

海上某油藏储集层具有高孔高渗特征，平均孔隙度为31.6%，平均渗透率为1 787 mD，流体为轻质原油。评价井1井试井曲线先上升后下掉（图6），解释渗透率为6 360 mD，距井25 m处，导数曲线上翘，距井100 m处，导数曲线开始下掉。而构造解释距井最近断层有300 m，无法解释距井较近的导数曲线上翘。结合试井曲线进行地质构型的精细研究（图7），在1井附近20 m左右存在岩性边界，是导致曲线上翘的主要原因；导数曲线上翘后略微下掉的原因为井位于分流砂坝边部，储集层物性差，而距井较远区为复合分流砂坝主体，且有其他叠置分流砂坝能量供给。基于此认识，部署开发井时，应远离1井附近，并位于1井两侧的分流砂坝主体。

图6 评价井1井试井曲线

图7 评价井1井周边砂体叠置模式

A5H井为该油田平行于断层的一口水平井，试井导数曲线线性流后继续上翘，且上翘幅度较高（图8）。依据构造解释选择一条平行水平井断层模型进行解释，导数曲线后期上翘不能完全拟合，说明构造认识断层基础上，存在其他物性差的岩性或物性边界，基于此选择一条断层和复合边界模型进行解释，复合边界外区物性变差，导数曲线后期上翘可以完全拟合。结合试井曲线进行地质构型的精细研究，砂体叠置如图9所示，测试井位于一个分流砂坝，但水平井跟端和趾端两侧均有叠置砂体，且叠置区域砂体较薄，导数曲线上翘的幅度由平行断层和砂体叠置区厚度变薄共同引起，试井解释证实了该油田地质构型认识的准确性，为剩余油研究和井位调整奠定了基础。

图8 A5H井试井曲线

图9 A5H井周边砂体叠置模式

4 结论

（1）通过对4种河流相沉积的试井响应图版研究，定性确定其连通能力由强变弱对应沉积类型为侧积泥、河道叠置、废弃河道和溢岸沉积。

（2）通过建立不同叠置厚度、物性，以及测试井位于不同叠置部位的试井响应图版，总结了叠置区在试井曲线主要反映为径向流后的上翘，叠置厚度越薄、物性越差，导数曲线上翘程度越高。

（3）本文研究成果丰富了复杂地质模式的试井响应图版，同时结合实际测试井进行数值试井解释，为河流相复杂地质构型研究提供技术支持。

［1］ 胡光义，范廷恩，梁旭，等.河流相储层复合砂体构型概念体系、表征方法及其在渤海油田开发中的应用探索［J］.中国海上油气，2018，30（1）：89-98.HU Guangyi，FAN Tingen，LIANG Xu，et al.Concept system and characterization method of compound sandbody architecture in fluvi⁃al resevoir and its application exploration in development of Bohai oilfield［J］.China Offshore Oil and Gas，2018，30（1）：89-98.

［2］ 胡光义，陈飞，范廷恩，等.渤海海域S油田新近系明化镇组河流相复合砂体叠置样式分析［J］.沉积学报，2014，32（3）：586-592.HU Guangyi，CHEN Fei，FAN Tingen，et al.Analysis of fluvial fa⁃cies compound sandbody architecture of the Neogene Minghuazhen formation of S oilfield in the Bohai Bay［J］.Acta Sedimentologica Si⁃nica，2014，32（3）：586-592.

［3］ 刘超，赵春明，廖新武，等.海上油田大井距条件下曲流河储层内部构型精细解剖及应用分析［J］.中国海上油气，2014，26（1）：58-64.LIU Chao，ZHAO Chunming，LIAO Xinwu，et al.A refined anatomy of the internal structure of meandering river reservoirs under large well spacing in offshore oilfields and its application［J］.China Off⁃shore Oil and Gas，2014，26（1）：58-64.

［4］ 张建民，王西杰，江远鹏.海上河流相油田井震一体化储层精细构型技术与应用［J］.重庆科技学院学报（自然科学版），2015，17（3）：1-4.ZHANG Jianmin，WANG Xijie，JIANG Yuanpeng.The technique and application of inegrated reservoir precise configuration study to offshore fluvial oilfields based on seismic and loggong facies［J］.Journal of Chongqing Institute of Science and Technology（Natural Science Edition），2015，17（3）：1-4.

［5］ 纪淑琴，古建伟，于晓林.河流相搭接型构型要素对剩余油分布的影响［J］.石油地质与工程，2014，28（6）：77-79.JI Shuqin，GU Jianwei，YU Xiaolin.Effect analysis of fluvial lap type configuration elements on remainning oil distribution［J］.Petro⁃leum Geology and Engineering，2014，28（6）：77-79.

［6］ 赵伦，王进财，陈礼，等.砂体叠置结构及构型特征对水驱规律的影响——以哈萨克斯坦南图尔盖盆地Kumkol油田为例［J］.石油勘探与开发，2014，41（1）：86-94.ZHAO Lun，WANG Jincai，CHEN Li，et al.Influences of sandstone superimposed structure and architecture on waterflooding mecha⁃nisms：a case study of Kumkol oilfield in the south Turgay basin，Ka⁃zakhstan［J］.Petroleum Exploration and Development，2014，41（1）：86-94.

［7］ BOURGEOIS M J，DAVIAU F H，COMBE JLBDL.Pressure behav⁃iour in finite channel⁃levee complexes［R］.SPE 26461，1996.

［8］ WILSON A.Complex reservoir architecture validated by integrating well testing outcomes［J］.Journal of Petroleum Technology，2016，68（2）：82-83.

［9］ MASSONNAT G J，BANDIZIOL D.Interdependence bewteen gology and well test interpretation［R］.SPE 22740，1991.

［10］ TOVAR R A，EHLIGECONOMIDES C A.Improved reservoir de⁃cription from pressure transient［R］.SPE 170719，2014.

［11］ 刘能强.实用现代试井解释方法［M］.北京：石油工业出版社，2008：301-310.LIU Nengqiang.Practical modern well test method［M］.Beijing：Petroleum Industry Press，2008：301-310.

［12］ MASSONNAT G J，NORRIS R J，CHALMETTE J C.Well test inter⁃pretation in geologically complex channelized reservoirs［R］.SPE 26464，1993.

［13］ MA Shizhong，ZHANG Jing，JIN Ningde，et al.The 3D architecture of point bar and the forming and distribution of remaining oil［R］.SPE 57308，1998.

［14］ 王鸣川，朱维耀，董卫宏，等.曲流河点坝型后有层内部构型及其对剩余油分布的影响［J］.油气地质与采收率，2013，20（3）：14-17.WANG Mingchuan，ZHU Weiyao，DONG Weihong，et al.Study on distribution and influence factors of remaining oil in point bar of meandering river［J］.Petroleum Geology and Recovery Efficiency，2013，20（3）：14-17.

［15］ 秦润森，廖新武，冯鑫，等.秦皇岛32-6油田南区明下段Ⅰ油组3小层河道砂体叠置类型及其动态响应特征［J］.油气地质与采收率，2014，21（3）：15-19.QIN Runsen，LIAO Xinwu，FENG Xin，et al.Study on stacking pat⁃terns of multi⁃staged channel sand and its function on production performance in sub⁃layer lower NmⅠ3，south area of QHD32-6 oilfield［J］.Petroleum Geology and Recovery Efficiency，2014，21（3）：15-19.

［16］ 白振强.辫状河砂体三维构型地质建模研究［J］.西南石油大学学报（自然科学版），2010，32（6）：21-24.BAI Zhenqiang.Study on the 3D architecture geological modeling of braided fluvial sandbody［J］.Journal of Southwest Petroleum University（Science&Technology Edition），2010，32（6）：21-24.

［17］ 高庆春，靳素娟.数值试井技术在海上复杂油气田中的应用［J］.中国石油石化，2017，20（2）：87-88.GAO Qingchun，JIN Sujuan.Application of numerical well test technology in complex offshore oil fields［J］.China Petrochem，2017，20（2）：87-88.

［18］ 王华，陈冠中，吕鑫，等.基于储层厚度地质模型的碳酸盐岩数值试井［J］.能源与环保，2017，39（10）：27-31.WANG Hua，CHEN Guanzhong，LV Xin，et al.Numerical well test⁃ing of carbonate rock based on geological model of reservoir thick⁃ness［J］.China Energy and Environmental Protection，2017，39（10）：27-31.

［19］ 黄登峰，刘能强.数值试井在描述油气藏复杂边界中的应用［J］.油气井测试，2006，15（6）：18-19.HUANG Dengfeng，LIU Nengqiang.Application of numerical well testing in describing complex reservoir boundary［J］.Well Testing，2006，15（6）：18-19.

［20］ 田冷，何顺利，施英.数值试井技术在凝析气藏边界识别中的应用［J］.新疆地质，2009，27（1）：95-97.TIAN Leng，HE Shunli，SHI Ying.Application of numerical well testingfor boundary identification in condensate gas pools［J］.Xin⁃jiang Geology，2009，27（1）：95-97.

［21］ 杨天龙，程时清，陈建文，等.用数值模拟和早期试井资料确定低渗透油藏砂体接触关系的一种方法［J］.油气井测试，2008，17（3）：9-11.YANG Tianlong，CHENG Shiqing，CHEN Jianwen，et al.A method to evaluate the contact relationship on sandbody in low permeabili⁃ty reservoir by simulation and early time well testing data［J］.Well Testing，2008，17（3）：9-11.