赵凹油田安棚主体区厚油层内部隔夹层研究

刘 元，尹艳树，陆 琪

(长江大学 地球科学学院，湖北 武汉 430100)



赵凹油田安棚主体区厚油层内部隔夹层研究

刘 元，尹艳树，陆 琪

(长江大学 地球科学学院，湖北 武汉 430100)

赵凹油田安棚主体区厚油层隔夹层分布复杂，非均质性严重。通过利用岩心和测井资料，识别出泥质隔夹层、钙质隔夹层和物性隔夹层3种类型隔夹层，分析了不同类型隔夹层成因与岩性特征；在岩心标定测井的基础上，选取合适的测井曲线建立了不同类型隔夹层测井响应判识的定量标准。基于储层构型研究以及层次分析方法，将隔夹层分为单层间隔层、单砂体间夹层和单砂体内夹层3个层次，并分析了不同层次隔夹层的分布规律。

厚油层；隔夹层；岩心资料；测井资料；分布规律

0 前 言

隔夹层包括隔层和夹层，是指对储层内流体渗流起阻挡作用的非渗透性岩层，两者虽在规模和垂向发育位置上存在差异，但其成因具有很大的相似性，通常将两者统一起来进行研究[1]。已有研究表明，隔夹层是厚油层内部流体流动非均质性的主要影响因素，严重影响厚油层的注水开发效果[2-5]。

赵凹油田安棚主体区位于南襄盆地泌阳凹陷南部陡坡带前姚庄鼻状构造上，是泌阳凹陷的主要隆起带。古近系核桃园组核三段Ⅳ2层(H3Ⅳ2)为安棚主体区主要含油层段之一，进一步划分为8个单层(H3Ⅳ21(1)、H3Ⅳ21(2)、H3Ⅳ22(1)、H3Ⅳ22(2)、H3Ⅳ23(1)、H3Ⅳ23(2)、H3Ⅳ24(1)、H3Ⅳ24(2))。研究层段沉积类型为近岸水下扇扇中、扇缘亚相，可细分为辫状沟道、辫状沟道间、席状砂、湖相泥等微相。

赵凹油田安棚主体区经过30多年的注水开发，层间、层内矛盾日益突出，剩余油分布复杂，挖潜难度大。亟需对厚油层内部隔夹层展开研究，明确其成因及分布规律，为改善油田开发效果提供地质依据。

1 隔夹层成因类型与识别

油田勘探开发实践表明，厚油层内部隔夹层是在沉积作用、成岩作用过程中形成的，不同成因类型，其岩性、测井响应差异较大[6]。根据其成因和岩性特征将隔夹层分为3类：泥质隔夹层、物性隔夹层、钙质隔夹层[7-11]。

1.1 泥质隔夹层成因与测井响应

泥质隔夹层岩性以泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉细砂岩为主，其成因通常与水动力变化有关，水动力能量减弱，细粒悬浮物质便沉积下来。在辫状沟道砂体沉积末期或辫状沟道在迁移改道间歇期，水体能量降低，细粒沉积物便沉积下来；辫状沟道间、扇中前缘席状砂、半深湖等水动力较弱的沉积环境中也能沉积泥质隔夹层，通常厚度规模较大，分布稳定。

泥质隔夹层测井响应特征表现为：自然电位靠近泥岩基线，自然伽马显示为高值；微电极显著减小且幅度差为零；电阻率值低值；声波时差高值，如图1a所示。

1.2 钙质隔夹层成因与测井响应

钙质隔夹层是储层在成岩作用阶段由于钙质胶结而使物性变差的一类隔夹层[12-13]。岩性以钙质砂岩、钙质砾岩为主。该类隔夹层厚度通常较小，分布不稳定，具有随机分布的特点。

钙质隔夹层测井响应特征表现为：电阻率显示高值，声波时差明显低值；微电极曲线呈尖峰状；密度曲线显示为高值，如图1b所示。

图1 隔夹层测井响应特征

1.3 物性隔夹层成因与测井响应

物性隔夹层是粒度大小不一的沉积物混杂堆积、分选差，使储层物性变差的一类隔夹层。岩性主要由中细砂岩、砂砾岩、泥砾岩等组成。物性隔夹层成因类型主要与沉积作用有关，部分与成岩作用阶段的泥质胶结有关。该类隔夹层通常发育在辫状沟道底部和边部及辫状沟道间、前缘席状砂等环境中。

物性隔夹层测井响应特征表现为：声波时差中值，密度值较钙质隔夹层小；微电极曲线有一定幅度差，但齿化明显；电阻率值介于上述两类隔夹层之间,如图图1c所示。

1.4 隔夹层定量识别标准

通过分析岩心上识别出的不同类型隔夹层测井响应特征，在岩心刻度测井的基础上，选取有代表性的测井曲线，绘制隔夹层测井识别交会图(图2)，建立全区的隔夹层定量识别模式。

图2 隔夹层测井识别交会图

2 隔夹层层次划分及分布特征

2.1 隔夹层层次划分

储层构型理论认为，隔夹层具有层次性。基于储层构型研究的层次分析方法，将研究区隔夹层分为3个层次：单层间隔层、单砂体间夹层和单砂体内夹层。单层间隔层位于不同单层之间，如IV21(1)与IV21(2)之间；单砂体间夹层主要为单层内部不同期次沟道与沟道(沟道与席状砂或沟道与沟道间)之间的夹层或单层内部同一期次沟道与沟道(沟道与席状砂或沟道与沟道间)之间的夹层；单砂体内夹层是单一沉积微相级别砂体内部的夹层。

2.2 单层间隔层分布特征

研究区单层间隔层分布受控于沉积微相。通过研究各单层间隔层发育状况发现(图3)：研究区隔层整体上厚度较小，薄隔层发育，厚度0～1 m之间占比接近50%。这是由于研究层段靠近物源区，水动力较强，辫状沟道侧向迁移改道、垂向叠置冲刷使隔层难以保存下来；各单层间隔层规模差异较大，IV24(1)-IV24(2)层间和IV24(1)-IV23(2)层间隔层发育状况较好，厚度大于2 m的隔层比例近40%，连片分布，厚度较大；IV22(1)-IV22(2)层间隔层规模最小，厚度在0～1 m之间的比例高达70%，厚度大于2 m的隔层比例低于10%。

2.3 单层内夹层分布

单层内夹层包括单砂体间夹层和单砂体内夹层两种情况。通常采用分布频率、分布密度、钻遇率3个参数来定量描述其分布特征，见表1。

图3 研究区隔层厚度分布

表1 研究区IV2层各单层内夹层分布参数

如表1所示：研究区层内夹层总体来看较发育，非均质性较强，但夹层钻遇率均较低，反映夹层平面连续性和稳定性较差，这是因为层内夹层直接受沉积微相和成岩环境的影响，目的层段夹层形成时的沉积环境和成岩环境变化较快，造成其形态和分布不稳定，难以追踪。

3 结 论

1) 利用研究区岩心和测井资料，识别出泥质隔夹层、钙质隔夹层和物性隔夹层3类隔夹层，分析了每类隔夹层的成因、岩性及测井响应特征。

2) 在岩心标定测井的基础上，制作隔夹层的测井识别交会图，建立了研究区隔夹层的定量识别标准。

3) 统计了不同层次隔夹层的分布参数并分析其分布规律：总体上看，研究区层间隔层厚度小，薄隔层发育，隔层的展布受沉积微相的控制；各单层间隔层规模差异较大，IV24(1)-IV24(2)与IV24(1)-IV23(2)层间隔层规模较大，IV22(1)-IV22(2)层间隔层规模最小。单层内夹层纵向上发育较频繁，但 横向上分布连续性和稳定性较差。

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[12] 孙致学, 孙治雷, 鲁洪江. 砂岩储集层中碳酸盐胶结物特征——以鄂尔多斯盆地中南部延长组为例[J]. 石油勘探与开发, 2010, 37(5): 543-551.

[13] 王招明, 王清华, 孙丽霞, 等. 东河砂岩钙结成岩作用的主要特征[J]. 地质科学, 2004(4): 517-522.

A Study on Interlayers in Thick Oil Reservoir in Anpeng Mainbody Area of Zhao-Oilfield

LIU Yuan, YIN Yanshu, LU Qi

(SchoolofGeosciences,YangtzeUniversity,Wuhan,Hubei430100,China)

The distribution of the interlayers is of within thick oil reservoir in anpeng Mainbody Area of Zhaowa Oilfield, the heterogeneity of which is serious. By using core and well logs data,three types of barrier interlayers are identified in our discussion, including mudstone barrier interlayers, carbonate barrier interlayers and physical barrier interlayers. Their formation will cause and lithologic characteristics.On the basic of core calibration logging,the quantitative criteria in logging response identification for different interlayers are established in selecting appropriate logging curves. Based on the research on reservoir configuration and analytic hierarchy process, the target reservoirs are divided into three hierarchies, including the barriers between the two single layers, the intercalations between the two single sand bodies and the intercalations in a single sand body. The spatial distributions is analyzed.

Thick oil; Reservoir interlayer; Core data; Well logging data; Distribution law

2016-9-28

国家自然科学基金(41572081)；国家科技重大专项(2016ZX05031002-001)以及湖北省自然科学基金创新群体项目(2016CFA024)

刘元(1985-)，湖北随州人，研究方向：油气田开发地质与储层三维建模研究，手机：18171483656，E-mail：619001478@qq.com；通讯作者：尹艳树(1978-)，男，博士，教授，研究方向：开发地质与储层三维建模研究，E-mail：yys6587@126.com.

TE311

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.05.008