A区Z7油藏单砂体刻画及隔夹层对剩余油的影响

葛政廷，宋佳伟，朱陇新，汪 洋，黄延明，肖 飞

（1.中国石油长庆油田分公司第六采油厂，陕西 榆林 718600；2.陕西众盟石油技术服务有限公司，陕西 西安 710021）

1 油藏概况

A 区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西部，区内Z7 储层分布广泛，纵向发育Z71、Z72两套油层，控制储量过亿吨。主力含油层系为三叠系Z72层，油层厚度为15～20 m，层内夹层发育，平面上油层连片性好。主力开发油层为Z722层，2010年投入开发，平均孔隙度8.3%，平均渗透率0.12 mD。初期水驱效果差、递减大、含水率上升快，通过转变思路，开展注水井压裂转采、油井重复压裂等工作，自然递减得到有效控制，但是采油速度低（0.40%）、采出程度极低（2.94%），地层压力保持水平低（定向井62.3%，水平井36.5%），剩余储量丰富。

2 储层地质研究[1-2]

2.1 小层划分

根据K1、K2 两个标志层将A 区Z7 油层组分为Z71、Z72和Z73三个砂层组，含油层主要分布在Z72层，进一步分为Z721、Z722两个小层，根据微旋回及电性特征将Z722层分为三个单砂层（表1）。

表1 各小层地层厚度及特征统计表

2.2 构造特征

研究区Z72层内各小层顶面构造形态相近，纵向上具有良好的继承性，总体上表现为东高西低的单斜构造。发育6 条鼻隆带（3 条主鼻隆带、3 条次级鼻隆带），整体呈北东-南西向展布，延伸距离5～20 km。地层厚度稳定，由西向东构造逐渐抬升；南北向受鼻状隆起影响，局部构造变化较大。

2.3 沉积特征

A 区Z7 油藏属于三角洲前缘沉积，以水下分流河道微相为主。沉积构造类型比较丰富，总体以平行层理为主，沉积较稳定，水动力较弱；局部见滑塌构造和同心状变形构造，反映了交替变化的水动力条件；泥岩、泥质粉砂岩中发育水平层理，为水下分流河道和分流间湾常见的层理构造。砂体沉积以东北物源为主，可能存在正北、西北方向物源；顺物源方向砂层连续性好，河道延伸远；垂直物源方向河道改道频繁。

按成因分类，A 区Z7 油藏为岩性油藏，无明显边底水，局部含油性较差，南部油藏厚度大，北部较薄。

3 单砂体精细刻画

3.1 单砂体的识别

通过测井曲线旋回识别、沉积界面控制以及岩心露头校正三种手段和方法相结合识别单砂体结构面，精细开展单砂体刻画[3]，揭示储层砂体的类型、规模及其叠置关系（表2）。垂向上结合野外露头、岩心观察和测井曲线特征，确定了泥质、钙质、物性夹层三种结构界面（图1），建立了不同类型油藏定性+定量的结构界面识别方法。横向上建立了以沉积微相为基础，利用井间相变特征、水平井砂体约束和砂体宽厚比约束为手段的单砂体展布预测法（图2）。

图1 单砂体叠置关系及不同夹层示意图

图2 单砂体侧向接触关系示意图

表2 单砂体垂向叠置测井识别标志

3.2 单砂体展布特征

研究区过Z7 底部的探评井和斜井全区816 口，在数据统计（表3）的基础上绘制了各单砂体层的厚度展布图。砂体展布受沉积相控制，各小层砂带均呈北东-南西向展布，纵向上相互叠加，其中Z722-2砂体最发育。Z722-3层多支河道交汇发育，南部砂体不发育，可能存在正北方向砂体，砂体厚度一般大于6 m，局部厚度大于9 m；Z722-2层北东-南西向主砂带中部砂体厚度较大，达9 m 以上，全区连续性好；Z722-1层整体分为三个大砂带，全区均有砂体发育，西北部砂体厚度较薄，大多在6 m 以内，东南部河道中部砂体厚度大于6 m，局部大于9 m。Z721层在工区东北部砂层发育，连续性较好，南部砂层不发育。

表3 各小层砂体厚度统计表

3.3 隔夹层展布特征

隔层是两个砂层组之间的非渗透储层。A 区Z72油层组各个小层层间隔层厚度分布受砂体展布影响，Z721和Z722-1隔层较厚，大于10 m，主要分布在工区北部；Z722-1和Z722-2隔层厚度减小，在6 m 以下，分布范围较大，全区均有分布，呈片状、条带状展布，东部隔层较薄，在4 m 以内；Z722-2和Z722-3隔层厚度进一步减薄，大多在4 m 以内，北部分布较连片，西北部厚度较大，可达6 m。

通过统计，Z721与Z722-1层间隔层以大于18 m 为主；Z722-1与Z722-2、Z722-2与Z722-3层间隔层一般在2 m以内，其中50%的井在1 m 左右。

夹层是指分散在单砂体内的、横向上不稳定的相对低渗透或非渗透层，其影响着砂体内垂向或侧向的流体渗流。由于划分到单砂层，单油层内部基本再无夹层，Z72各小层内夹层厚度小，75%以上的井夹层厚度在1 m 以内，少数井夹层1～3 m。其中Z721砂体分布范围小，夹层分布在工区北部，厚度较小，一般在2 m 以内；Z722-1夹层分布范围广，呈条带状展布，厚度一般小于2 m，局部厚度较大，在4 m 以上；Z722-2夹层发育，呈片状、条带状展布，厚度都较小，一般在2 m 以内；Z722-3夹层分布范围减小，呈条带状、点状分布，厚度小于2 m。

3.4 隔夹层剖面分布特征

通过南北向和东西向砂体连通图分析，工区西北部隔层比较发育，水平井开发区主体带隔夹层厚度小，实钻剖面显示单砂层宽度在200～600 m；定向井区开发井网单砂层剖面显示，单砂层变化快，单砂体宽度在200～500 m。

4 隔夹层对剩余油影响作用[4-6]

由于A 区区块的整体采出程度较低（2%～4%），为了进一步研究该区剩余油的分布特征，总结前期已采用的压裂与井网特征，采用数值模拟的方法对区块内存在的不同储层特征、井网和压裂改造裂缝匹配特征下的剩余油开展分析。

4.1 隔夹层位置对剩余油影响

在模型中设置油层厚度为10 m、渗透率0.1 mD、孔隙度10%，夹层厚度0.5 m、渗透率0.01 mD，井眼轨迹水平居中（图3）。通过调整夹层距水平井眼轨迹距离来模拟不同隔夹层分布对采收率和剩余油的影响（图4）。

图3 无隔夹层模型示意图

图4 有隔夹层模型示意图

数值模拟结果表明：隔夹层距离水平井眼轨迹越近，油井初期产量越低，采收率越低，剩余油越富集（表4）。

表4 不同隔夹层情况下生产参数

4.2 隔夹层渗透性对剩余油影响

隔夹层位置一定的情况下，设计不同隔夹层渗透性（图5：包括k=0.01 mD、0.02 mD、0.04 mD、0.06 mD、0.08 mD）。

图5 不同渗透性夹层模型示意图

研究表明：在裂缝压穿的情况下，油井最终采收率均在5.7%左右，夹层渗透率对水平井的产量及采收率影响极小。

4.3 人工裂缝穿透隔夹层数量对剩余油影响

设计不同的隔夹层被人工裂缝穿透的方案（图6：包括无穿透、20%、40%、60%、80%、全部穿透），模拟预测可以看出，穿透后的人工裂缝对隔夹层的影响较小，穿透率越高，产能有一定的升高，但增幅较小（表5）。

图6 不同隔夹层穿透设计剖面示意图

表5 不同隔夹层情况下生产参数

5 结论及认识

（1）Z7 层平均地层厚度113 m，主力层Z722层划分为Z722-1、Z722-2、Z722-3三个单砂层。研究区Z72油层组各小层顶面构造形态相近，纵向上具有良好的继承性，总体上表现为东高西低的单斜构造。Z72期主要发育三角洲前缘相沉积，水下分流河道砂体是Z72油层发育的有利储集体。砂体沉积以东北物源为主，可能存在正北、西北方向物源。

（2）Z721层在工区东北部砂层发育，连续性较好，南部砂层不发育；主力层Z722-1、Z722-2小层砂体全区发育，中部砂体厚度较大；Z722-3多支河道交汇发育，南部砂体不发育，可能存在正北方向砂体。

（3）Z721与Z722-1层间隔层较厚，以大于18 m 为主，主要分布在工区北部；Z722-1与Z722-2、Z722-2与Z722-3层间隔层一般在2 m 以内，其中50%的井在1 m 左右。水平井开发区主体带隔夹层厚度小，实钻剖面显示，单砂层宽度在200～600 m；定向井区开发井网单砂层剖面显示，单砂层变化快，单砂体宽度在200～500 m。

（4）研究表明，隔夹层距水平井眼轨迹越近，油井初期产量越低，剩余油越富集；在裂缝压穿的情况下，夹层对水平井的产量及采收率影响极小；穿透后的人工裂缝对隔夹层的影响较小，穿透率越高，产能有一定的升高，但增幅较小。