砂体识别组合方法在侧缘尖灭油藏的应用

王 芳 张 云 李 蕾

(1.中国石油化工股份有限公司河南油田分公司 勘探开发研究院,河南 南阳473132;2.河南省提高石油采收率重点实验室,河南 南阳473132)

1 区块概况

目前,砂体组合识别在国内各大油田均有应用,但不同类型油藏砂体组合区别较大[1-10]。该文以赵凹油田泌73-1井区为例,首次对该区进行砂体识别组合,探索砂体组合识别方法在侧缘尖灭油藏的应用。赵凹油田泌73-1井区位于赵凹区块与安棚区块结合部,为侧缘尖灭油藏。对工区原有认识为尖灭带,随着泌73-1井在尖灭带钻遇工业油流,显示该区有较好的滚动增储潜力。泌88井层日产纯油3.1 t,泌73-1井层日产纯油15.3 t,原认识泌88井和泌73-1井出油层层为一个砂体(如图1所示),实际在距离泌73-1井西北方向175 m 处钻遇新井泌73-2 C1井砂体尖灭(如图2所示),与原认识差异较大。

图1 泌88井和泌73-1井砂体剖面Fig.1 Sand body profile of well Bi88 and well Bi73-1

图2 层砂体平面分布图(砂体识别组合前)Fig.2 Sand plane distribution of layer(before)

侧缘尖灭油藏砂体变化速度比预测更快,砂体纵向组合及平面形态识别存在多解性。因此,如何进行砂体追踪、单砂体识别组合、效益开发以提高工区储量动用程度,成为该区生产中十分紧迫的任务。

2 单一河道砂体识别

在同一沉积时间单元内,单层内分布的河道砂体,往往是由纵向上不同期次、平面上不同位置的河道砂体相互叠置、拼接形成的[11]。因此,要对砂体进行组合识别研究,首先要对单一河道砂体进行识别。

2.1 层次划分方案

该研究以Miall的河流相储集层构型分级为基础,参考扇三角洲构型分类方案[12-16],结合工区沉积特点和生产动态的需要,将储层分为油组、小层、单层、单一河道砂体4级,重点研究第4级,如表1、图3所示。针对泌73-1井区,砂体物源来自西南方向,目前地层划分到单层级别(层),但砂体厚度仍然较大,无法准确判别油砂体形态,影响效益开发。因此,在目前认识的基础上,根据测井曲线形态,结合砂体物源方向及发展趋势,重点研究单一河道砂体。

表1 层次划分方案表Table 1 Division scheme

图3 层次划分方案示意图Fig.3 Diagram of division scheme

2.2 单一河道砂体纵向边界识别标志

单一河道砂体识别的关键在于沉积间歇面的识别,沉积间歇面的识别主要表现为夹层的识别[17-18]。岩心观察和分析是识别夹层最直接、最准确的方法,但缺点在于并非每口井都有取心资料,可操作性较差,所以,研究中应用更多的是测井资料。根据岩心观察的结果标定测井曲线,建立夹层测井识别标准,再根据测井曲线特征识别夹层,该方法既能保证识别的准确性,也具有操作性。在泌73-1井研究中,结合相邻井区岩心认识结果,根据井区各测井曲线的特点及响应特征,以较为灵敏的自然伽马曲线为主,辅以自然电位、声波、中子、深浅侧向等曲线,进行夹层识别和单一河道砂体的划分。

1)泥质夹层

泥质夹层包括泥岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩,是在一期河道沉积末随水动力减弱形成的沉积物。测井曲线响应特征表现为自然伽马高值,声波低值,深浅侧向电阻低值,如图4所示。

图4 取心井泥质夹层示意图Fig.4 Diagram of argillaceous interlayer in coring well

2)钙质夹层

钙质夹层主要与沉积物碳酸盐胶结、溶解等成岩作用有关,通常出现在单砂体的顶、底面,也可以作为识别2期砂体的标志。测井曲线响应特征表现为自然伽马低值,声波高值,深浅侧向电阻高值,呈尖峰状。钙质夹层在本井区较为少见。

以上述标志为标准,对泌73-1井区各井进行夹层识别。以泌73-1井为例,识别出Ⅲ21层内主要发育2期泥岩沉积间歇面,判断该井纵向上发育有3期单一河道砂体,如图5所示。泥质夹层是泌73-1井区最主要的夹层类型,是识别2期河道砂体沉积的重要标志。

图5 泌73-1井泥质夹层识别图Fig.5 The argillaceous interlayer of well Bi73-1

2.3 单一河道砂体平面边界识别标志

根据泌73-1井区的测井、录井等资料,认为在同一时间单元内,该区河道砂体平面边界识别标志主要有2种。

1)河道间泥岩沉积

河道间泥岩是识别平面上不同位置河道砂体边界的重要标志,在侧缘尖灭油藏表现尤为突出。在泌73-1井区,泌73-2C1井钻遇结果为泥岩,可以清楚地认识到泌88井和泌73-1井分别属于平面上不同位置的2个同期砂体,如图6所示。

图6 河道间泥岩沉积识别标志Fig.6 Identification mar k of inter channel mud deposition

2)厚度差异

不同河道砂体由于水动力强弱、地形条件等因素的影响,造成不同河道砂体沉积时出现厚度差异,这也是平面上不同河道砂体的识别标志之一。泌88井和泌73-1井层厚度差异较大,以此为标准,在没有新钻井资料佐证的情况下,也可以判断两井出油层并非同一支砂体,从而减少钻井失误率,降低成本,如图7所示。

图7 砂体厚度差异识别标志Fig.7 Identification mar k of sand thickness difference

3 砂体组合方法河道识别

了解单一河道砂体识别方法以后,对泌73-1井区单一河道进行砂体组合。

3.1 单一河道砂体规模分析

在砂体组合之前,通过统计学方法初步认识区域内砂体发育规模。研究过程中,通过对赵凹油田全区已知的70余个河道砂体的延伸长度和展布宽度进行统计学分析,得知区域发育来自南部或西南部多支小河道砂体,砂体延伸长度集中分布在1 100～2 500 m,展布宽度集中分布在100～600 m,形态表现为细长型,较少出现横向连片面积,单一河道砂体规模较小,砂体侧缘尖灭快。工区单一河道砂体规模分析如图8所示。

图8 工区单一河道砂体规模分析Fig.8 Scale analysis of single channel sand body in this area

3.2 砂体组合河道分析

根据单一河道砂体纵向和平面边界识别结果,结合单一河道砂体分布规模,对泌73-1井区进行砂体组合识别。研究中,将横向垂直于物源方向剖面和顺物源方向剖面进行砂体组合,如图9所示,其中AA'为横向垂直于物源方向剖面,BB'和CC'为顺物源方向剖面。

图9 剖面示意图Fig.9 The diagram of profile

1)横向垂直于物源方向

为认识砂体横向分布特征,垂直于物源方向拉取剖面AA'。结合整个区域内砂体普遍沉积特点,采用单一河道砂体纵向识别标志,在泌73-1井区识别出3 条不同期单一河道砂体,分别为,。在平面边界识别过程中,3 期单一河道砂体在泌73-2C1井均表现为泥岩,认为在该井区平面上不同位置存在2支河道砂体。在侧缘尖灭油藏横向垂直于物源方向,砂体连续性较差,横向展布宽度较窄,砂体分布宽度为300～500 m,油砂体分布区间为180～220 m,如图10a和图11所示。

2)顺物源方向

泌73 1井油砂体横向分布宽度较窄,为追踪泌73-1 井出油砂体,顺物源方向拉取2 条剖面(BB'和CC')。在BB'剖面中,泌117、泌73-2、泌73-2C1井均表现为泥岩特征,认为该方向条带上发育为2 支河道间泥岩带,如图10b 所示。在CC'剖面中(即过目标井泌73-1井剖面),近物源端低部位安102 井为水层,由于近端水体冲刷作用,这3期砂体间夹层较薄;远物源端泌195井砂体已尖灭,因此,根据垂直于物源方向剖面及泌73-2C1 井、安56 井确定砂体侧缘,根据安102井确定油水边界、泌195井确定砂体前缘,综合绘制泌73-1井砂体及油砂体边界。与横向垂直于物源方向相比,顺物源方向砂体连续性相对较好,延伸长度为1 400～1 800 m,如图10c和图11所示。

图10 砂体组合剖面图Fig.10 The profile of sandbody combination

图11 层砂体平面分布图(砂体识别组合后)Fig.11 Sand plane distribution of layer(after)

4 砂体识别结果验证

为提高泌73-1井区储量动用程度,根据砂体识别组合认识结果,沿河道物源方向主体位置距泌73-1井南部190 m 处部署新井泌73-6井。实钻结果显示,泌73-6井成功钻遇三期河道砂体,且油气显示较好,与泌73-1井3期油砂体高度同源,证实了对泌73-1井出油砂体追踪的准确性。由于泌73-6井较泌73-1井更近物源,所以砂体更为发育,厚度也较大,如图12和图13所示。

图12 新井部署位置Fig.12 New well deploy ment location

图13 钻遇结果展示图Fig.13 Drilling results of new well

5 结论

1)结合工区的沉积特点和生产动态的需要,确定了储层内部结构层次划分方案,针对重点研究的单一河道砂体,提出了相应的纵向边界和平面边界识别标志。

2)结合单一河道砂体分布规模,通过建立横向垂直于物源方向剖面和顺物源方向剖面的砂体组合,确定了工区砂体纵向和平面展布的特点和规模。

3)建立了侧缘尖灭油藏砂体展布研究方法,应用该研究成果部署新井的成功钻遇,证明该方法的可操作性和准确性。