杜229 块兴隆台油层沉积特征研究

2021-03-23肖雄

科学技术创新 2021年7期

关键词：本区油层泥岩

肖雄

（辽河油田开发事业部，辽宁盘锦124010）

1 区域概况

杜229 块，位于辽河盆地的西部凹陷，属于西斜坡的齐曙上台阶的中部，开发的目的层系是沙三段的兴隆台油层，油藏的埋深在1000 米左右，油品为超稠油。本区的储层物性较好，属于高孔、高渗储层。纵向上，把兴隆台油层划分为兴Ⅰ-兴Ⅵ六个油层组。

杜229 块超稠油的开发，主要根据开发方式以及开采技术区分，将区块的开发历程划分成试采、编制开发方案与实施、综合治理和开发方式转换准备三个阶段。

随着辽河油田蒸汽吞吐开采技术的发展，1997 年开展了蒸汽吞吐试采，获得了较好的开发效果，1998 年进一步扩大了试采规模。1999 年，根据油层的发育状况，主要在油层发育较好的区域，开始采用二套开发层系，正方形的井网进行部署，而对于其它地区，则采取一套层系开发、直井蒸汽吞吐，这种开发方式的开发效果比较好。

从2002 年开始，区块的产量开始出现快速递减的现象。为了达到减缓产量递减速度的目的，在现场先后开展了多种增产措施的试验。这些措施主要利用了不同增产原理，对于高轮次蒸汽吞吐井的开发效果有不同程度的改善。2007 年6 月，在断块中东部分两个试验区，反九点井组进行直井蒸汽驱试验，从阶段生产情况来看，蒸汽驱效果已有明显改善（图1）。

图1 杜229 块采油速度和采出程度曲线

2 沉积特征

2.1 沉积环境与相标志

兴Ⅵ组油层在沉积时，因为盆地受到了区域的拉伸作用，导致了此时区块的断裂活动剧烈。而盆地骤然急剧的下沉，导致了本区水体的扩张，从而在本区形成了地层的超覆沉积现象。与此同时，由于这些断裂依然处于活跃期，且与沉积中心的形成密切相关。在南部区域，由于较强的断裂活动的存在，从而使地层呈现出了一种北部较窄、向南部变宽的特点。这个时期，由于区块的沉降速度大于区块的沉积速度，使水体逐渐变深。本区由于地处湖盆的边缘，因为与一条断层紧邻，从而形成了一套湖底扇的沉积体系。该沉积体系的沉降环境主要是半深湖-深湖环境，沉积碎屑主要以粗颗粒为主。

在沙三段沉降的后期，因为受到了构造变化的影响，导致地层受到了强烈的剥蚀。但是兴Ⅰ、兴Ⅱ、兴Ⅲ、兴Ⅳ、兴Ⅴ组储层所处的沉积环境是在沙三段的末期，由于地层长期抬升，从而遭受剥蚀的条件下形成的沉积构造。

兴I-兴V 组沉积的时期，主要处在湖盆扩张的时期。因为湖盆范围的逐渐扩大，进而导致河流不仅从北部，也从南部区域注入到了湖盆中，致使本区在此时期主要发育了扇三角洲的沉积体系。由于本区近物源的原因，因此，碎屑物的供给很充足。形成了中厚-厚层的扇三角洲沉积体系，其骨架是水下分流河道砂体。

根据本区的岩心观察资料得知，兴Ⅰ、兴Ⅱ、兴Ⅲ、兴Ⅳ、兴Ⅴ组储层的顶端及储层内部，多为灰绿色的泥岩和黄绿色的泥岩（图2），偶见浅灰色泥岩。而且，在本区的泥岩和泥质粉砂岩中可见碳屑纹层，这说明这套储层的沉积水体较浅，沉积环境为浅湖环境。兴Ⅵ组油层中泥岩的颜色，主要为浅灰色，偶见灰色泥岩。由此得知，在兴Ⅵ组油层沉积时，沉积水体相对来说更深一些，为半深湖-深湖沉积。

图2 灰绿色泥岩

通过岩心手标本观察、分析化验和微古生物鉴定得知，本区储层中古生物生态总的特征如下：可见大量的介形虫类及螺类化石，其中有伸玻璃介形虫、似瘤田螺、拟黑火螺鱼耳石等这些生物，主要的生存环境是水体较浅的环境。在本区储层的粉砂岩中，可见大量的生物遗迹（图3），比如双菌迹、石针迹等。这些生物遗迹同样也是生存于较浅的水体环境中。这说明，兴Ⅱ-兴Ⅴ组的储层，沉积的环境均为水体较浅的浅湖环境。在本区的储层中，极少见藻类化石，孢粉类化石主要是被子植物的花粉，次之为裸子植物的花粉，而蕨类植物的孢子含量较少。此外，鱼类的化石及植物类的化石大多保存不完整。上述的古生物生态特点，主要反映了区块水体相互交替的动荡环境。

图3 泥岩中可见生物遗迹

2.2 沉积岩的粒度特征

沉积岩的粒度主要受搬运的方式、搬运的介质以及沉积环境等因素的影响。所以，这些影响因素也同样反映在沉积岩的粒度特征中。由此可知，利用粒度的资料可以用来推断储层的沉积环境。而本次研究，主要利用了C-M 图解和粒度概率曲线这两种方法来进行分析。

2.2.1 C-M 图解

根据前人研究资料得知，本区兴隆台油层C-M 图的特征，图形主要由PQ 段及QR 段组成。只有少数图形是由PQ、QR 和RS 三段式构成的图形。这种图形特征主要反映了牵引流是本区主要的沉积机制，但有时在两段式的图形中，PQ 和QR 段表现出一种逐渐过渡的过渡特征。

兴Ⅵ组的C-M 图解：颗粒组成明显粗大，图形比较不规则，基本与平C=M 基线平行，而且距离C=M 基线较远。这种图形特征主要反映了储层碎屑物颗粒变化大、分选差的特点，是典型的重力流沉积。

兴Ⅰ-兴Ⅴ组的C-M 图解：根据取心井粒度分析资料，大部分的图形虽然由PQ 段和QR 段组成，但两段表现出逐渐过渡的变化特征，整个图形几乎与C=M 基线平行，反映出带有重力流的特点。

根据兴Ⅰ-兴Ⅴ组的C-M 图，综合分析可知，本区的沉积水体主要为牵引流，同时也伴随有重力流发生。这种水体环境，是近源辫状河-扇三角洲的沉积体系的主要特点。

2.2.2 粒度概率曲线特征

兴VI 组的粒度概率曲线特征主要表现为由缓斜式、跳悬渐变式曲线的交替构成。曲线的粒度区间跨度较大，反映了一种整体搬运的沉积特征，粗粒组分与细粒组分一同搬运并混合沉积下来，这是典型的重力流沉积特点（图4）。

图4 某井粒度概率累积曲线

根据兴I-兴V 组的粒度概率曲线分析得知，主要分成两种类型：一类的分选较差，图形中缺少了滚动的总体，主要为跳跃总体，其含量占比较高。经分析，此类的样品大部分来自于冲刷面以上的储层，沉积环境的水动力条件相对来说比较强。而另一类则相比较分选较好，图形中的跳跃总体分选较好，但滚动总体的含量则较低。此种样品，表现出的水动力条件较前者稍弱一些。

2.3 单井相分析

单井相分析是研究沉积相的基础工作之一。它主要利用了岩性岩相特征、古生物特征以及电性特征等不同资料，详细的划分了单井的微相以及亚相类型。研究过程中共利用了杜229块工区内目的层的2 口取心井的资料，本次研究在应用了区块取心井资料的基础上，还结合了测井相的特征，以此来分析本区储层纵向上的沉积相类型和沉积演变规律。

根据单井相图资料可知，取心井段的沉积微相在垂向上主要由水下分流河道组成。这些河道是不同时期发育的、正粒序型的河道。此种情况说明了有不同时期的河道在垂向上进行了相互叠加。同时，也可以看出从沙三段的早期到沙三段的晚期，这是一个逐渐水退的过程。因此，位于下部的沉积物粒度最粗，主要为砾岩和含砾砂岩，且可见冲刷面。从下部到上部，储层的粒度逐渐的变细，变为由粉砂岩和泥岩等细粒成分组成。而且在其中，肉眼可见大量的生物化石及生物遗迹，表示此时的沉积水体比较浅。可是，从沙二段的早期到沙一段的晚期，岩性的组合特征是上粗下细，证明了这是又一次的水进过程。