胜坨油田胜二区沙二段9砂组沉积相研究

张华锋

(中国石化胜利油田分公司 勘探开发研究院,山东 东营 257000)

胜二区是胜坨油田一个主要含油开发区块,目前已进入特高含水开发阶段,剩余油挖潜难度增高,保持高产、稳产的难度越来越大,重新认识沉积微相特征及与产能关系的研究已成为当前研究的重要任务。开展沉积相研究是储层研究的基本内容之一,是进行其他工作的依据和出发点。不同环境成因的砂体其储层性质不同,流体在其中的运动规律不同,开发特征也不同,因此在油田开发阶段以小层为单位,建立小层的沉积微相展布模式,认识储层的分布特点,为油田开发、油田动态分析提供基础[1-2]。笔者在精细地层对比的基础上,对研究区沉积微相特征及其对产能的影响开展研究。

1 区域地质概况

胜二区沙二9砂组构造较简单,为夹持在两条断层之间自东北向西南逐渐倾伏的扇形断块(图1),顶面埋深2 050～2 350 m,沉积上9砂组为三角洲前缘沉积,纵向上包括91和92两个小层,分布面积较广,平均单层厚度仅为2 m左右。主体区岩心平均孔隙度为29.4%,平均渗透率为74.5×10-3μm2,属于高孔—中渗偏低储层,采出程度为29.1%。2013年对原探明储量边界外,构造低部位的2XN86和4XN330两口钻遇“水淹层”、“油水同层”的井试采,获得日油2～4 t,从而扩大了胜二区沙二9砂组的滚动勘探开发空间。

图1 研究区位置

2 沉积相标志

2.1 岩石学特征

研究区沙二段9砂组岩性主要为灰色、荧光岩屑质长石粉砂岩夹少量泥质条带(图2(a)),结合分析化验资料表明:石英含量为50%～79%,平均含量为56.5%,长石含量为16%～41%,平均含量为33%,岩屑含量为7%～14%,平均含量为10%。其中,岩屑以变质岩岩屑为主(含量12%～22%),平均含量为17%), 岩浆岩岩屑其次(含量2%～8%, 平均含量为4%),沉积岩岩屑最少(含量1%～3%),平均含量为2%),石英与(长石+岩屑)比为0.6左右,矿物成熟度较低,泥岩颜色多样,既有水上强氧化紫红色泥岩,也有弱还原特征的灰绿色泥岩(图2(b)),指示滨浅湖氧化-还原环境,沉积时水体比较动荡。

图2 2-0XJ313岩心照片

2.2 沉积构造

沉积构造是指沉积物沉积时、或沉积后由于化学、物理、生物等作用形成的各种构造。在沉积物形成过程或者沉积物固结成岩之前形成的构造称为原生构造,如层理、包卷构造等。固结成岩作用以后形成的构造称为次生构造,如缝合线等。研究沉积岩沉积构造,可以确定搬运介质的营力、流动形态,对于确定沉积环境提供可靠依据。

通过取心井资料来看,目的层常见的层理构造主要为交错层理(图2(c)),反映沉积时具有较强的水动力条件。除此以外,岩心中见到生物潜穴(图2(d)),垂直于层面分布,内部被泥沙充填,表明沉积时期水体相对较浅。

2.3 粒度分布特征

沉积岩的粒度是受搬运介质、搬运方式及沉积环境等因素控制,反过来这些成因特点必然会在沉积岩的粒度特征中得到反映,这也是应用粒度资料确定沉积环境的依据。

(1)粒度概率曲线特征。沙二段9砂组粒度概率曲线(图3)为两段式,跳跃和悬浮组分发育,跳跃组分含量一般60%～80%左右,斜率较大,分选好。

(2)C-M图解。根据对沙二段9砂组C-M图特征表现为由SR段、RQ段组成的两段式图形(图4),反映以牵引流沉积机制为主,具有悬浮-均匀递变沉积特征。

图3 粒度概率曲线

图4 C-M图

3 沉积微相类型及电性特征

依据岩心观察(岩性、沉积构造以及粒度特征)、测井响应特征、区域沉积背景以及前人的研究成果等资料,确定胜二区沙二段9砂组沉积环境定为三角洲前缘亚相,并划分为水下分流河道、河口坝、远砂坝、席状砂、前三角洲泥等微相[3](表1)。

3.1 水下分流河道微相

水下分流河道是陆上分流河道的水下延伸,也称为水下分流河床。在入盆或入湖的过程中,随着深度的增加,河道宽度增加,分叉变多,沉降速度增大。研究区水下分流河道微相主要分布在工区的东北部,岩性为油浸细砂岩为主,岩心中发育有交错层理。纵向上呈正韵律,底部与泥岩冲刷突变接触。自然电位曲线钟形、微电极曲线回返不发育且幅度小、幅度差较大,单层砂体厚度一般大于3 m。

表1 胜二区9砂组不同微相测井响应特征统计

3.2 河口坝微相

河口坝是由于河流携带的砂质沉积物在河口处由于流速降低堆积形成。岩性主要为油浸粉细砂岩,纵向上呈反韵律,下部与泥岩渐变,顶部突变接触。自然电位曲线呈漏斗形,微电极曲线正幅度差,单层砂体厚度一般为2～3 m。

3.3 远砂坝微相

远砂坝位于河口坝前方,沉积物粒度较河口坝微相要细。研究区远砂坝微相岩性为油斑粉细砂岩,纵向上呈小型反韵律,上部与河口坝共生、下部与泥岩渐变接触,自然电位曲线呈漏斗形,微电极曲线正幅度差、局部有小的回返,单层砂体厚度为1～2.5 m。

3.4 席状砂微相

席状砂是由于三角洲前缘前期沉积的河口坝、远砂坝等由于受湖浪的改造作用,在其侧翼形成的面积广、厚度薄的砂层。这种储层的分选性较好,质地较纯,是良好的储集层。研究区席状砂微相岩性以油迹泥质粉砂岩为主,无明显韵律特征,与前三角洲泥互层,自然电位曲线指状尖峰,微电极曲线幅度差较小,单层砂体厚度为0.3～1 m。

3.5 前三角洲泥

前三角洲是整个三角洲沉积体系中分布范围最广、沉积厚度最大的地区。研究区前三角洲泥微相岩性以紫红色、灰绿色泥岩为主,与远砂坝、席状砂互层,SP曲线为泥岩基线,微电极曲线无幅度差、或正负不定的小幅度差。

4 沉积相平面展布特征

沉积相研究是根据区域沉积背景,利用相标志进行沉积相分析,通过对取心井段的颜色、成分、结构、构造特征划分出了单井沉积相及微相类型,同时结合测井资料确立各类沉积微相对应的测井相特征,研究沉积微相的平面展布规律[4]。研究区物源来自东北方向,沉积微相由物源向入湖方向依次发育有水下分流河道微相-河口坝微相-远砂坝微相-席状砂微相-前三角洲泥微相。

平面上,沉积微相的演化与湖平面变化具有很好的对应关系。Es292小层沉积时期,水体较浅,砂体发育规模较大,水下分流河道、河口坝发育较厚,且侧向连续性好;Es291小层沉积时期,水体变深,砂体发育规模变小,水下分流河道、河口坝厚度减小。垂向上,Es292、 Es291小层水下分流河道存在一定的侧向迁移,沉积中心不叠合。

5 沉积相对产能的影响

沉积微相决定了储层展布方向和物性特征,进而决定了流体在其中的运动规律, 同时是储量计算、开发层系划分和井位部署的的直接依据,其对单井产能具有明显的控制作用[5]。不同沉积环境下形成的储层具有不同的物性特征,本次对研究区不同沉积微相类型的储层物性进行统计:分流河道的储层物性最好,河口坝次之,席状砂最差(图5)。

胜二区沙二段9砂组储层处相带主要为下分流河道、河口坝、远砂坝、席状砂等微相。通过对19口单采沙二段9砂组的生产井试采资料分析表明:沉积微相与产能的高低具有较好的对应性,即位于水下分流河道、河口坝微相的井的单井产能较好,如0X172井处于三角洲前缘水下分流河道微相中,其单井产油能力(初期产油7.45 t/d,累油2.556×104t)明显优于处于远砂坝微相中的1XN190井的单井产油(初期产油2.30 t/d,累油0.505×104t)。因此。对于这类薄层、低渗的油藏,应该利用沉积微相成果指导剩余油挖潜及井网完善工作。

图5 沙二段9砂组不同相带储层物性统计直方图

6 结 论

(1)在岩心观察的基础上,结合区域沉积背景及电性特征,确定胜二区9砂组为三角洲前缘亚相沉积,发育的微相类型有水下分流河道、河口坝、远砂坝,席状砂等。

(2)水下分流河道的储层物性最好,河口坝次之,席状砂最差。

(3)研究区位于三角洲前缘水下分流河道、河口坝等微相的生产井的储层物性较好,单井产油能力及累油能力较好,位于远砂坝、席状砂等微相中的生产井的储层物性较差,单井产油能力及累油能力也较差。

(4)在剩余油挖潜工作中,综合运用沉积微相研究成果,将新井井位部署在优势相带中。