胡东旭,马世忠,张灵芝,赵 红,宫新婷,李永春
(1.东北石油大学,黑龙江 大庆 163000; 2.大庆有限责任公司 第五采油厂,黑龙江 大庆 163000)
经过60年的勘探开发,大庆油田中大量的油气已被勘探开采,但仍有相当数量的油气滞留于地下。20世纪70年代开发的主力油层萨尔图油层、葡萄花油层、高台子油层等,大部分油层已经进入高—特高含水的中后期开采阶段及产量递减阶段,油藏的采收率较低,长期注水后,大多数剩余油以不同的规模、不同的形式分布,分散且相对集中在油藏中[1-3]。杏八区西是水驱精细挖潜示范区,通过连续的精细挖潜,动用厚度较高,比精细挖潜前明显提高。但从不同厚度油层动用状况来看,虽然薄差油层动用厚度得到较大幅度提高,但动用厚度依然较低。
与已经开发程度高的河道砂相比,研究区的萨尔图油层大部分薄层砂仍处于原始状态,砂体厚度薄,钻遇率低,水淹程度差,是目前在油田生产研究系统中重要储藏油气类型之一,也是目前重点开发的部位。对于不同成因类型的薄层砂,利用对取芯井及测井等资料的研究,结合油田开发情况的分析,对平面上和垂向上的分布规律有所认识,为后期寻找和挖掘剩余油提供了极强的理论支持。因此,以高分辨率层序地层学理论、精细沉积学理论为指导的指导下,对该研究区进行精细的小层划分与对比,进而研究不同组合类型薄层砂沉积微相平面展布特征,对进一步挖潜层内非均质性影响严重而分布复杂的剩余油具有重要的意义。
杏八区西部位于松辽盆地中央凹陷区大庆长垣杏树岗背斜构造南部,位于杏南开发区的中部、杏七区与杏十区之间,开采层系主要为萨尔图油层和葡萄花油层。油藏类型为背斜构造油藏[4]。研究区共有431口井,面积约为7.4 km2,钻遇6条断层,断层走向多为北西向,断层倾角40°~60°,断层延伸长度最短0.2 km左右,最长可达7.2 km,断距一般为30 m左右。
研究区目的层为SⅡ油层组,采用井网对比的方法进行对比,对全区的封闭骨架剖面进行逐级精细对比、逐级闭合验证,即按照垂源和顺源的方式进行开展对比,优先选择贯穿于密井区的封闭骨架剖面,再由密井区向外扩展到两侧的横纵剖面,进而控制全区小层的对比。以高分辨率层序地层学理论、精细沉积学理论为指导,逐级精细对比、逐级闭合验证[5-12]。对研究区内不同批次井网共431口井进行精细划分对比,使其达到单砂体沉积时间单元级别,以X8-3-523井为分层标准井,按垂源和顺源优选5横8纵封闭骨架剖面,将原有的3个小层细分为6个沉积时间单元。其中SⅡ2细分为SⅡ2a和SⅡ2b两个沉积时间单元;SⅡ5a细分为SⅡ5a1和SⅡ5a2两个沉积时间单元;SⅡ16细分为SⅡ16a和SⅡ16b两个沉积时间单元,为后续沉积微相的识别及平面相图的绘制打下基础。
根据区域沉积背景、研究区取芯井岩芯、区内测井曲线特征、微相组合等资料,建立了不同沉积微相的测井相模式。最终在该研究区建立了三角洲前缘亚相16种测井微相模式(图1)。
图1 沉积微相测井相模式Fig.1 Logging facies model of sedimentary microfacies
(1)水下分流河道。向上粒度变细,具正韵律;微电极、微电位具高幅度,高幅差,自然电位负异常明显;底部突变,顶部渐变,具正旋回。将水下分流河道微相细分成3种类型:水下分流河道主体、水下分流河道常体和水下分流河道边缘。①水下分流河道主体有效砂岩厚度一般大于等于1.5 m,物性较好,曲线形态多为扁钟形、薄箱形,底部突变明显。②水下分流河道常体有效砂岩厚度大于等于1.0 m,小于1.5 m,微电极、微电位幅度差明显。③水下分流河道边缘有效砂岩厚度大于等于0.8 m,小于1.0 m,具有测井相典型河道特征。
(2)水下分流间薄层砂(简称薄层砂)。呈条带状广泛分布于三角洲前缘,微电极、微电位曲线和自然电位曲线普遍具有正旋回和复合旋回特征。根据测井曲线形态、岩石物性、砂体发育程度以及砂岩厚度,将薄层砂微相分为主体薄层砂、非主体薄层砂、薄层砂内缘、薄层砂外缘4种类型。①主体薄层砂有效砂岩厚度大于等于0.5 m,总体曲线形态为中幅、单指状或指状互层,物性较好。②非主体薄层砂有效砂岩厚度0~0.5 m,曲线具指状,自然电位起伏较小,微电极、微电位曲线幅度差较小,物性一般。③薄层砂内缘无有效砂岩解释,一类砂岩厚度大于0 m,微电极、微电位曲线几乎没有幅度差,物性较差。④薄层砂外缘砂岩无有效砂岩和一类砂岩解释,二类砂岩厚度大于0 m。
(3)分流间泥。分流间泥无砂岩解释,测井曲线近于平直,无起伏。
(4)席状砂。席状砂呈席状、块状广泛分布于三角洲前缘,微电极、微电位曲线和自然电位曲线普遍具有反旋回和复合旋回特征。根据测井曲线形态、岩石物性、砂体发育程度以及砂岩厚度,将席状砂微相分为主体席状砂、非主体席状砂、席状砂内缘、席状砂外缘4种类型。①主体席状砂有效砂岩厚度大于等于0.5 m,总体曲线形态为指状,物性较好。②非主体席状砂有效砂岩厚度0~0.5 m,曲线具指状,自然电位起伏较小,微电极、微电位曲线幅度差较小,物性一般。③席状砂内缘无有效砂岩解释,一类砂岩厚度大于0 m,微电极、微电位曲线几乎没有幅度差,物性较差。④席状砂外缘砂岩无有效砂岩和一类砂岩解释,有二类砂岩解释。
(5)席间泥。曲线形态为低平直线,无起伏,微电极、微电位之间无幅度差,无砂岩解释。
(6)远砂坝。曲线形态呈漏斗形,具典型的反韵律,微电极、微电位曲线和自然电位曲线中高幅,反旋回,具有顶突变,底渐变的特征。将远砂坝微相细分至4种类型:主体远砂坝、非主体远砂坝、远砂坝内缘、远砂坝外缘。①主体远砂坝有效砂岩厚度大于等于1.5 m,物性极好,顶部突变明显。②非主体远砂坝有效砂岩厚度1.0~1.5 m,厚度中等,物性较好。③远砂坝内缘有效砂岩厚度小于1.0 m。④远砂坝外缘无有效砂岩解释,一类砂岩厚度大于0 m。
在对小层精细的细分对比、沉积微相类型及测井微相模式建立的基础上,与研究区的沉积背景相结合,对每口井的沉积微相特点进行判别分析,并通过平面上沉积微相的组合,编制了平面沉积微相图6张(图2)[13-20]。杏八区萨尔图油层Ⅱ砂组为北部物源,属于三角洲前缘沉积体系。以下对研究区几个重点小层进行描述。
图2 各小层沉积微相展布特征Fig.2 Distribution characteristics of sedimentary microfacies in each small layer
(1)SⅡ2a沉积时间单元。该单元属于三角洲前缘亚相内—外前缘带过渡区。区内砂岩较为发育,受河流作用控制,河道分流情况明显,共识别出1条连续性水下分流河道及4个小分支,河道呈窄带状、北东—北南向展布,河道宽度为100~150 m,总体上的分布为:水下河道主体—水下河道常体—主体薄层砂—非主体薄层砂—薄层砂内缘—薄层砂外缘,该类型大面积分布非主体薄层砂;还会有薄层砂外缘存在。
(2)SⅡ5a2沉积时间单元。该单元属于三角洲前缘亚相外前缘带中端区。工区内砂岩发育,以席状砂沉积为主,主体席状砂核部呈近东西向垂源展布,总体上主体—非主体席状砂—席状砂内缘近东西向分布,测井曲线呈反韵律,大量主体席状砂和非主体席状砂连续分布,砂厚较厚,多数大于1.0 m,具明显的浪控特征。该类型大面积分布反韵律的主体席状砂,波浪的反复作用致使席状砂呈坨状斜交于物源方向分布,为典型浪控席状砂。
(3)SⅡ16b沉积时间单元。该单元属于三角洲前缘亚相外前缘带中远端区。SⅡ16b中主体远砂坝呈近东西向垂源展布,总体上主体—非主体远砂坝近东西向分布,非主体远砂坝向源北部消失,测井曲线多呈反韵律,远砂坝的砂岩有效厚度多大于1.0 m,大面积垂源带状展布。由远砂坝中心向四周依次为主体远砂坝—非主体远砂坝—远砂坝内缘—远砂坝外缘,具有明显的浪控特征,为典型远砂坝型。
(1)将杏八区西萨尔图油层原有的3个小层细分为6个沉积时间单元,并对研究区431口井6个沉积时间单元进行了约2 500井层的精细划分与对比,遵循对照标志层、封闭骨架剖面下逐级精细对比,逐级闭合验证的原则,建立了研究区目的层的高精度层序地层格架。
(2)根据区域沉积背景、研究区取芯井岩芯、区内测井曲线特征、微相组合等资料,建立了不同沉积微相的测井相模式。最终在该研究区建立了三角洲前缘亚相16种测井微相模式,并解剖了6个沉积时间单元的沉积微相图。SⅡ2a主要发育水下分流河道、水下分流间薄层砂和分流间泥,砂体较厚,河道较宽,其中SⅡ16a、SⅡ16b两个沉积时间单元的储层较好,可为后期的油气田开发奠定基础。
(3)杏八区西萨尔图油层中的SⅡ2a、SⅡ5a2、SⅡ16b沉积时间单元,其中SⅡ2a为三角洲前缘亚相内—外前缘带过渡沉积;SⅡ5a2为三角洲前缘亚相外前缘带中端沉积;SⅡ16b为三角洲前缘亚相外前缘带中远端沉积。