塔河1区三叠系储层中夹层特征及识别

苏 瑗，周 文、2，邓虎成，张 娟，雷 涛

(1．油气藏地质及开发工程国家重点实验室 成都理工大学，四川成都610059;2．成都理工大学 能源学院，四川成都610059)

塔河1区三叠系储层中夹层特征及识别

苏 瑗1，周 文1、2，邓虎成1，张 娟1，雷 涛1

(1．油气藏地质及开发工程国家重点实验室 成都理工大学，四川成都610059;2．成都理工大学 能源学院，四川成都610059)

对于底水油藏而言，分布于油水界面以上的夹层，对开发中的底水水侵有一定阻碍作用。因此，在底水油藏的控制水侵地质条件的评价中，对夹层的类型和厚度及分布研究十分重要。这里综合利用测井、岩心等资料，对塔河1区三叠系下油组油藏中发育夹层类型及特征进行研究。结果表明，研究区内夹层可分为灰质砂岩夹层、泥质夹层和物性夹层三类。在纵向上，夹层普遍分布在韵律层顶部和油水界面附近;在平面上，各类夹层普遍发育在1区构造高部位，泥质夹层和物性夹层往往可连成片状分布。该区夹层发育部位生产井见水时间相对较长，且含水上升速度较慢，这说明夹层发育区对开发过程中油藏底水锥(直井)进和脊进(水平井)起到了一定的阻碍作用。

塔河1区，夹层，底水

1 基本地质特征

塔河1区位于塔里木盆地塔东北坳陷区沙雅隆起阿克库勒凸起南部，是艾协克南～桑塔木盐边构造带上的一个局部构造。该区西为哈拉哈塘凹陷，东为草湖凹陷(见图1)。

图1 工区位置及构造背景Fig．1 Location and structure background of work area

经对该区物探与钻探研究表明:塔河1区揭示的地层，自上而下为第四系到奥陶系。其中，奥陶系中上统、石炭系上统、志留系、泥盆系和二叠系及侏罗系中上统缺失。作者在文中研究目的层段为三叠系下油组，是一套灰色、灰白色砂砾岩及岩屑长石砂岩，局部夹薄层泥岩，储层厚度平均为135 m，埋深约为4 600 m，其砂体平面分布广、厚度大且较稳定。其油藏类型为底水、低幅断背斜、中～高孔、中～高渗砂岩油藏，已探明含油面积为13.26 km2［2]。塔河三叠系油藏为受构造控制的底水油藏，该油藏于1993年6月开始试油试采，截止2008年7月底。塔河油田1区三叠系下油组油藏共有开发井二十四口，日产油水平429 t/d，综合含水79.8%，平均单井日产油17.8 t/d，采出程度21.72%。据前人研究，在该地区三叠系下油组油藏中，夹层普遍发育。其夹层类型、大小及分布规律，对水平井的设计、射孔位置选择，以及控制水侵有重要的作用，是开发中应当注意的主要问题之一。

2 夹层类型

夹层是油层中相对低渗透或非渗透的部份，即包括注水开发中对流体起隔挡作用的非渗透层，也包括在一定条件下能够限制或阻碍流体运移的相对低渗透层。夹层是储层非均质研究中的重要内容，其在空间上的展布变化，对底水油藏的水侵有着重要影响［3]。

根据岩心、钻井、录井等资料的综合分析可知，塔河1区三叠系下油组油藏中主要夹层类型可分为:①灰质砂岩夹层;②泥岩夹层;③物性夹层(包括泥质粉砂岩、泥质细砂岩、粉砂质泥岩等)三大类。

(1)灰质砂岩夹层。该类夹层主要是由于成岩过程中灰质胶结致密形成的一类夹层，从岩心上观察，该类夹层在岩心上分布呈点状和条带状，滴酸起泡，灰质含量重。如S41－1井4595.33 m～4 596.07 m取心段为一段灰质胶结砂岩，油气充注差，几乎不含油(见图2)。

图2 s41－1井，4 591．28 m～4 591．55 m，灰质砂岩夹层Fig．2 Wells41－1，4591．28－4591．55m，inter－bedded layers of calcareous sandstone

(2)泥岩夹层。岩性主要为纯泥岩发育段，岩心上相对稳定，有一定厚度，物性条件差，是研究区内封隔条件最好的一类夹层。

(3)物性夹层。研究区油层中发育泥质粉砂岩、泥质细砂岩、粉砂质泥岩等一些过渡性岩性，该类岩层物性条件相对较差，可以形成物性夹层。该类夹层受沉积控制，往往与沉积旋回、岩性变化有关。

图3为S41－1井在4 589.03 m～4 589.18 m段的取芯，该段岩性为泥质粉砂岩，其泥质含量增多，物性较差，可作为物性夹层。

3 夹层电性特征及识别

3．1 夹层电性特征

图3 s41－1井，4 589．03 m～4 589．18 m，物性夹层Fig．3 Wells41－1，4589．03－4589．18m，inter－beds of physical property

三类夹层具有不同的岩性，其电性特征具有明显特征，根据岩心夹层发育位置归位到测井上，其电性特征如下。

(1)灰质砂岩夹层在电性上呈现“两高两低”的显著特征，即密度高、电阻率高、声波时差低、自然伽玛低，如S41－1井在其4 595.33 m～4 596.07 m取心段处为灰质砂岩夹层，渗透率在16.22×10－3μm2～25.13×10－3μm2之间;孔隙度为15.17%～16.32%;自然伽玛偏低，在72.49 API～74.61 API之间，均值为73.33 API;AC值为75.22μs/ft～78.256μs/ft之间，平均值为76.78μs/ft;DEN较高，平均为2.46 g/m3，电阻率较高，分布在1.65Ω·m～1.76Ω·m(见下页图4)。

(2)泥质夹层在测井曲线上反映为高自然伽玛，自然电位曲线幅度较大。该区泥岩夹层自然伽玛在80 API以上，自然电位为正异常，电阻率为高值。

(3)物性夹层在电性特征上一般显示为高自然伽玛值，自然电位负异常不明显或正异常，物性条件介于储层和泥岩夹层之间，如图4中S41－1井4小层顶部发育的一套泥质夹层。

3．2 夹层识别

综合岩心上观察和描述的各类夹层，以及储层对应到电性特征进行交会统计(见后面图5)，其中:①声波时差可清晰地将储层与各类夹层区分开，但是三类夹层间声波时差的取值范围相差不大;②自然电位可以将泥岩夹层与其它二类夹层及储层进行区别，可作为泥岩夹层识别的一个重要标准;③自然伽玛和电阻率可明确地将夹层和储层分开，可将三类夹层分别区别开来，为识别夹层的主要的测井响应特征。通过统计结果的分析，作者建立了研究区域三类夹层的划分标准(见下页表1)。

通过对塔河1区下油组三叠系各小层的常规测井响应特征分析，其结果表明，基于常规测井的夹层，识别结果理想，电性特征明显。特别是声波时差和电阻率响应特征最为突出，在夹层识别过程中起着重要的作用。

表1 塔河1区夹层电性、物性特征Tab．1 Electric property and physical property of inter－beds in Tahe1 area

图4 S41－1井物性夹层与泥质类夹层电性特征Fig．4 Electric property features of petrophysical inter－beds and muddy inter－beds ofwells 41－1

根据上述三类夹层的岩性、物性及电性特征，可将其作为夹层的判别依据。通过测井解释的声波时差，将储层与各类夹层进行区分后，再根据岩性及表1所归纳的电性、物性特征，对泥质夹层、灰质砂岩夹层及物性夹层进行细分。

4 夹层分布规律

对夹层分布规律的认识，是进一步认识夹层对底水锥进控制的基础。通过对单井识别夹层分布位置的统计表明，夹层在纵向上分布呈现如下规律。

(1)泥岩夹层、物性夹层，主要分布在各小层顶部，处于各个韵律层或者旋回层的顶部(见下页图6)。该类夹层主要表现在沉积的正旋回顶部，与该区沉积旋回类型相一致。

(2)灰质夹层往往呈点状局部分布，一般与地层的短暂暴露，地层淡水的渗滤形成灰质胶结有关。该类成因灰质夹层分布零星，不连片，对地水的锥进一般影响不大(见下页图7)。

(3)油水界面附近灰质夹层发育，往往能具有一定的连片性。如图5(见下页)中，在二小层顶部附近，是油水界面部位，该处发育了一套一米多的灰质夹层。通过对塔河1区二十九口直井及直导眼井夹层识别结果，二十二口井在油水界面附近发育灰质夹层，达到75%以上，这说明与油水界面相关的灰质夹层在塔河1区三叠系油藏应该是一类重要的夹层类型，对开发具有一定的影响作用，这与过去对灰质夹层的认识是不同的，应该引起重视。

图5 三类夹层的测井响应交会图Fig．5 Log response cross plot of3 types of inter－beds

图6 各类夹层在储层中分布位置Fig．6 Distribution of different types of intercalation in reservoir

塔河1区夹层在平面上分布特征表现为:①泥岩夹层在整个研究工区油层内部普遍发育，且平面上因岩性变化，可以过渡成泥质类夹层，使其在平面上能连成一定的分布范围(见下页图8);②灰质砂岩夹层绝大多数呈零星状分布，但在油水界面附近，有一套与流体界面相关的，具有一定连片分布的灰质砂岩夹层(见图8);③油藏内夹层累计厚度分布受构造控制，构造高部位夹层累计厚度大，越往低部为夹层累计厚度变薄(见图8)。

图7 塔河1区过TK116H—TK110H—TK121H—TK107H—TK104H—S41井三叠系下油组油藏剖面Fig．7 The lower oil assemblage section through wells TK116H－TK110H－TK121H－TK107H－TK104H－S41 of triassic in Tahe 1 area

图8 塔河1区三叠系油藏夹层累计厚度分布和无水采油期等值线叠加图Fig．8 Map of distribution of total thickness of intercalation in triassic and water free oil production period contour of the reservoir overlaid

塔河1区夹层纵横变化及分布规律表明:泥岩夹层和油水界面附近灰质夹层，是研究区相对稳定，并且致密程度好的二类重要夹层。在开发过程中，特别是中后期抑制底水的锥进、串进等现象，具有重要的作用，是后期进行油藏见水综合治理、分析需要考虑的一个重要因素。

5 结论

(1)综上所述，塔河1区三叠系下油组各小层内部均发育灰质砂岩夹层、泥岩夹层及物性夹层三类夹层。

(2)三类夹层在电性上有明显区别:灰质砂岩夹层在电性上呈现“两高两低”的显著特征，即密度高、电阻率高、声波时差低、自然伽玛低;泥质夹层则反映为高自然伽玛，自然电位曲线幅度较大;物性夹层一般显示为高自然伽玛值、自然电位负异常不明显或正异常，物性条件介于储层和泥岩夹层之间。依据上述特征，可对各类夹层进行判别。

(3)夹层在纵向上普遍发育在正韵律层段的顶部和油水界面附近，并且在部份井区，可以形成一定的分布范围;在平面上集中分布在研究区的构造高部位。夹层的存在，对开发后期的底水锥进及脊进，有着不同程度的阻碍作用，影响了无水采油期的时间及含水上升速度。在今后的开发过程及产量预测中，应将夹层的影响作用考虑进去。参考文献:

［1]朱美衡，郭建华，伍永田，等．阿克库勒地区三叠系层序地层及对储集砂体的控制作用［J]．西安石油大学学报，2007(22):1．

［2]匡建超，张哨楠．塔河1号油田三叠系下油组储层早期开发地质特征研究［J]．钻采工艺，2007，30(4):72．

［3]曾溅辉．东营凹陷第三系水2岩相互作用对储层孔隙发育的影响［J]．石油学报，2001，22(4):39．

［4]张吉，张烈辉，胡书勇．陆相碎屑岩储层隔夹层成因、特征及其识别［J]．测井技术，2003，27(3):221．

［5]张兴国，田世澄，韩春明，等．底水油藏开发中夹层的作用研究［J]．地球学报，2002，23(5):459．

［6]陈程，孙义梅．厚油层内部夹层分布模式及对开发效果的影响［J]．大庆石油地质与开发，2003，22(2):24．

［7]王丽娟，唐俊伟，张岐，等．低渗透夹层对油藏注水效果的影响研究［J]．石油天然气学报，2008，30(1):151．

［8]罗南．廖光明．储层非均质研究及应用［J]．小型油气藏，2004，4(12):42．

TE 122.3+3

A

1001—1749(2011)02—0207—05

2010－09－02改回日期:2010－11－22

苏瑗(1985－)，女，河南郑州人，硕士，专业研究方向是油气田开发地质。