周俊廷
(中国石油吉林油田勘探开发研究院 吉林松原 138001)
伏龙泉地区构造演化经过了隆起期、断陷期、坳陷期和晚白垩世的反转期四个大的活动时期。泉头组为盆地拗陷发展早期的沉积产物,主要为一套在浅水环境和湖盆快速充填作用下形成的棕红色、暗紫红色泥岩与紫灰色、灰绿色砂泥岩,局部地区见火山岩。目的层段泉一段至泉三段为河流相沉积。其中泉一段主要为辫状河沉积,泉二、三段为曲流河沉积。泉一段地层厚度在160~420m,由暗紫、紫红色泥岩与浅灰、灰、绿灰色泥质粉砂岩、细砂岩组成不等厚互层。泉二段地层厚度为140~480m,主要为暗紫色泥岩,间夹灰色细砂岩、暗紫色粉砂质泥岩。泉三段地层厚度为120~400m,以紫红色泥岩为主,间夹绿灰色泥质粉砂岩,底部发育绿灰色细砂岩。
层内非均质性指单砂层规模内垂向上储层的变化特征。影响它的因素很多,包括粒度的韵律性、层理构造系列、渗透率差异程度及高渗透段位置、层内不连续薄泥质夹层的分布频率和大小,以及其他不渗透隔层、全层规模的水平、垂直渗透率的比值等。
渗透率大小在纵向上的变化所构成的韵律称为渗透率韵律。同粒度韵律一样,渗透率韵律可分为正韵律、反韵律、复合韵律(包括复合正韵律、复合反韵律、复合反正韵律、复合正反韵律)、均质韵律等类型。研究中发现渗透率在各储层段主要发育正韵律和均质韵律(图1、图2)。
图1 正韵律砂体特征柱状图
图2 正韵律和均质韵律砂体特征柱状图
渗透率的非均质程度最能反映储层的层内非均质,评价层内非均质的特征参数有渗透率变异系数(Vk),渗透率突进系数(Tk)和渗透率级差(Jk)。对研究区45井口的32个砂组(小层)砂体的渗透率的变异系数、突进系数、极差参数进行了计算和统计,研究认为:泉三段储层以较均匀型储层为主,其中Ⅰ砂组Ⅰ小层因钻遇砂体少,为均匀型储层;泉二段的Ⅴ~Ⅸ砂组为非均匀型储层,Ⅰ~Ⅳ砂组为较均匀型储层;泉一段的8个砂组均为非均匀型储层。
层间非均质性是指储层垂向上各小层岩性、结构、物性等方面的差异,包括层系的旋回性,砂层间岩性、物性及渗透率非均质程度的差异。层间非均质性是油气充注过程中分布差异的重要原因,主要受沉积相的控制。通常用分层系数、砂地比、隔层厚度来表征储层的层间非均质性。对研究区内45口井各个砂组(小层)的以上各参数进行统计,结果如表1。
储层的平面非均质性首先表现在平面砂体沉积特征不同导致的物性不均一分布,对研究区各砂组(小层)开展储层孔隙度、渗透率平面分布研究,根据各井点数据绘制等值线图。从各小层孔隙度、渗透率平面分布图上看,高值区均呈团块状分布,为河流沉积的滩坝相。滩坝边部等值线较密集,说明非均质性较强。
为了更好地研究各砂组(小层)的储层非均质程度平面分布,计算了各口井各砂组(小层)的渗透率变异系数,并绘制了泉一段、泉二段和泉三段各砂组(小层)的变异系数等值线图。泉一段在Fu2-7井、Fu6井、Fu7井区域附近变异系数各砂组均大于1,非均质程度较强(图7~图8)。泉二段在Fu2-4井、Fu2-9井、Fu3井区域附近变异系数多个砂组均大于1,非均质程度较强。泉三段在Fu2井、Fu203井区域附近变异系数大于1,非均质程度较强。
(1)通过统计伏龙泉层内非均质性特征各参数:泉三段储层以较均匀型储层为主,其中Ⅰ砂组Ⅰ小层因钻遇砂体少,为均匀型储层;泉二段的Ⅴ~Ⅸ砂组为非均匀型储层,Ⅰ~Ⅳ砂组为较均匀型储层;泉一段的8个砂组均为非均匀型储层。
(2)通过统计伏龙泉各井分层系数、砂地比、隔层发育厚度发现:泉三段储层分层系数相对较小、砂地比较大、隔层发育厚度小且变化不明显,层间非均质性较弱,泉二段储层分层系数最大、砂地比最小、隔层发育厚度变化大,层间非均质性最强。
(3)从平面非均质性来看,泉一段Ⅱ砂组、Ⅷ砂组孔隙度、渗透率平面分布差异最大,在Fu2-7井、Fu6井、Fu7井区附近变异系数大于1,非均质程度较强。泉二段Ⅷ砂组孔隙度、渗透率平面分布差异最大,在Fu2-4、Fu2-9井、Fu3井区附近变异系数多个砂组均大于1,非均质程度较强。泉三段Ⅲ砂组孔隙度、渗透率平面分布差异最大,在Fu2井、Fu203井区域附近变异系数大于1,非均质程度较强。