南海B 油田夹层特征及其对剩余油分布影响

薛 成，熊书权，任 飞，侯 凯，李 凡

中海石油（中国）有限公司深圳分公司，广东 深圳 518067

引言

经过多年生产，B 油田总体进入高采出程度、高含水阶段，进一步提高采收率则需深化油藏描述，其重点之一是对储层内部隔夹层的描述[1-2]。隔夹层发育增强了储层内部非均质性，空间分布模式对油田剩余油形成及开发效果有着重要影响[3-8]。隔夹层受沉积环境、成岩作用等多种因素影响，使其不稳定发育，空间分布具有较大的随机性，对此前人利用多种方法如地震属性、测井资料、岩芯和沉积露头来识别隔夹层[9-12]。此外，前人还开展了河流、滩坝、滨岸、辫状河及三角洲相等多种沉积类型中隔夹层成因与分布的研究工作[13-17]，为不同相带储层隔夹层研究奠定了地质基础。

本文以珠江口盆地B 油田发育的三角洲储层为研究对象，利用取芯资料、测井资料、地震反演资料及开发动态资料，开展储层内部夹层地质成因与空间展布研究，归纳夹层分布模式，进而分析不同类型夹层对剩余油分布的控制作用，以期指导高含水期油田后续挖潜与高效开发。

1 地质概况

B 油田位于珠江口盆地北部拗陷带珠一拗陷西缘，为一反向断层控制的断背斜构造油田（图1）。油层主要分布于新近系中新统韩江组下部和珠江组，整体上属于三角洲平原—三角洲前缘沉积相带[18]。纵向上含油层数多，各油藏之间发育有一定厚度的稳定泥岩，形成各自独立的油水系统。储层岩性主要为细—中粒长石岩屑和岩屑长石砂岩，储集空间类型为孔隙型，储层物性较好，总体上属于低—高孔隙度、中—特高渗透率储集层。

图1 珠江口盆地B 油田区域位置Fig.1 Regional location of B Oilfield in Pearl River Mouth Basin

油田已经进入高含水期，储层较均质的油藏采出程度高，而非均质性较强夹层发育油藏采出程度较低仍有丰富剩余油，需要进行储层内部夹层精细研究，挖潜油田剩余油潜力。

2 夹层类型及成因特征

利用研究区内测井、录井、岩芯等资料来分析储层内部夹层特征，认为研究区发育泥质夹层、钙质夹层和物性夹层3 类夹层。

2.1 泥质夹层

泥质夹层是B 油田主要的夹层类型，岩性以泥岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩为主，可见水平层理或块状层理，偶见泥质团块，主要是由于水动力变弱导致细粒及悬浮物沉积形成（图2a，表1）。其成因有3 种：（1）短期海侵形成海泛泥岩，其发育范围较大，厚度较为稳定；（2）河道迁移改道形成的废弃河道，其发育范围受河道迁移强度影响，多为局部发育，厚度变化较大；（3）洪水期间歇发育细粒沉积物，垂向上多为斜交地层，厚度相对较薄，分布不稳定[19-20]。

表1 B 油田夹层测井识别标准Tab.1 Logging identification standards of different interlayer types in B Oilfield

图2 3 类夹层测井响应特征Fig.2 Logging response characteristics of three types of interlayers

2.2 钙质夹层

钙质夹层岩性主要为生屑细砂岩、钙质粉砂岩及钙质细砂岩，可见平行层理、生物扰动层理。钙质夹层成因主要有沉积成因和成岩成因两类。沉积成因的钙质夹层多为处于水动力较强的临滨或前滨沉积环境中形成的介壳层，岩芯可见较强生物扰动，且含有垂直生物钻孔及生物介壳（图2b，表1）。成岩成因钙质夹层主要有两种，一种是沉积物中的钙质被海水或淡水溶蚀后，高钙质地层水在一定温度和压力下钙质在储层中发生沉积并生成胶结物；另一种是由于压实作用使泥岩产生有机酸，有机酸进入附近砂岩地层使地层中钙质发生溶蚀、胶结、重结晶等成岩作用而形成[21-22]。

2.3 物性夹层

物性夹层岩性主要为含砾粗砂岩、含砾泥质粗砂岩及含砾泥质中细砂岩，地层分选差，向上具有正韵律特征，可见板状交错层理、槽交错层理、冲刷面，成因主要高能水流下河道下切快速充填，河道底部粗粒与泥质物资混杂形成滞留沉积，厚度相对较薄（图2c，表1）。物性夹层与钙质夹层区别主要是地层中泥质或细粒沉积物含量略高，自然伽马略高，补偿密度也略低。

3 夹层展布特征

在建立不同夹层测井识别标准基础上，对研究区内已有钻井资料进行夹层类型识别，从平面和垂向上分析储层内夹层空间展布特征。

3.1 夹层平面展布特征

基于上述夹层判断标准，通过精细地层对比，结合夹层钻遇率、厚度等特征，将夹层平面展布分为零星发育式、局部连片发育式及全区发育式（图3）。

图3 B 油田不同类型夹层平面展布Fig.3 Planar distribution of different interlayer types in B Oilfield

3.1.1 零星发育式

零星发育式夹层在研究区内零星分布，大部分区域不发育（图3a，表2），多为钙质或物性夹层，泥质夹层一般不发育，钙质夹层多为成岩成因，高钙流体或泥岩产生有机酸在储层内局部沉淀形成钙质胶结物，物性夹层为局部河道底部滞留沉积。

表2 B 油田不同类型夹层分布特征Tab.2 Distribution characteristics of different interlayer types in B Oilfield

3.1.2 局部连片发育式

局部连片发育式夹层在研究区内局部连续分布，部分区域不发育（图3b，表2），在研究区内3 类夹层均有发育，泥质夹层多为在砂体沉积过程中间歇期水动力变弱形成的泥质落淤层，局部区域因后期砂体沉积冲刷。

3.1.3 全区发育式

全区发育式夹层在研究区内连续分布，几乎所有井均可钻遇，多呈席状分布，连续性较好（图3c，表2）。这类分布多为泥质夹层，砂体沉积过程中间歇期水动力变弱形成泥质落淤层，后期砂体沉积对泥质落淤层改造较少而形成。

3.2 夹层垂向展布特征

油田层间差异大，相对较均质储层内部夹层为单一类型夹层，即零星发育式、局部连片发育式或全区发育式夹层中的一种夹层，非均质性较强储层内部夹层为复合类型夹层，即垂向上发育多套夹层。

3.2.1 单一类型夹层

全区发育夹层发育稳定，易于分析夹层垂向展布规律，本文以河口坝砂体层内稳定发育的泥质夹层为例来进行分析。

在平行物源方向上，中下部河口坝砂体B24 井处泥岩含量增大，沉积相带由河口坝主体逐渐发育为河口坝侧缘，随着物源供给充足后期河口坝砂体向海前积式发育，中上部河口坝砂体沉积相带由河口坝侧缘逐渐发育为河口坝主体（图4a）。

沉积间歇期形成的泥质夹层披覆在下部河口坝砂体上，由于后期河口坝砂前积发育对泥质夹层有一定的侵蚀作用，使得泥质夹层在向海方向厚度逐渐变薄。泥质夹层向海盆方向有低角度倾斜，根据计算夹层相对河口坝砂岩倾角约在0.2°～0.5°。

在垂直物源方向上，剖面中河口坝砂体沉积相带为河口坝主体，下部砂体呈现底平顶凸的上凸状，上覆沉积泥质夹层分布稳定厚度变化小，泥质夹层整体上平行地层发育，在河口坝主体部位砂体增厚使泥质夹层略有上凸（图4b）。

图4 河口坝砂体内部夹层垂向展布图Fig.4 Vertical distribution of interlayers in mouth-bar sandbody

3.2.2 复合类型夹层

零星发育复合式夹层，储层相对较均质，多为河道砂体，测井曲线呈箱型，垂向上储层内发育多套钙质夹层或物性夹层，厚度薄且不连续发育。局部连片复合式夹层，储层非均质性较强，为水动力变弱环境下的河道砂体侧缘、河口坝砂体侧缘、远砂坝砂体，垂向上层内发育一套或两套局部连片泥质夹层，并且伴有厚度较薄的零星发育钙质夹层或物性夹层。全区发育复合式夹层，储层有一定非均质性，为多期叠置的河道砂体或河口坝砂体，垂向上层内发育一套全区发育的泥质夹层，上下两期砂体内部发育厚度薄的零星钙质夹层或物性夹层。

4 夹层对剩余油分布影响

海上油田多由水平井生产，夹层是影响生产效果和剩余油分布的主要因素[23-24]，而连续型和不连续型隔夹层对储层内流体具有不同的封隔能力[25]，结合过路井的测井曲线和水平井的生产动态情况，分析6 种不同类型夹层影响下的剩余油分布特征。

4.1 零星发育夹层的剩余油分布

零星发育夹层多有一定渗透性，边底水可以缓慢穿过该类夹层，但水锥进速度较缓慢，同时底水可发生绕流进入水平生产井，由于夹层厚度薄、分布范围小，该类夹层对边底水阻挡作用不明显，生产效果基本不受夹层影响，井周边基本没有剩余油（图5a）。

图5 夹层对剩余油分布的控制模式Fig.5 The control mode of interlayers to remaining oil distribution

4.2 零星发育复合式夹层的剩余油分布

储层内部发育多套零星夹层，该类夹层对底水起到一定阻挡作用，减缓底水锥进速度。水平井初期生产效果较好，有一段时间的无水采油期，见水后含水率较快上升，中后期提液产量未有明显上升，生产效果略好于零星发育夹层中的井，含水率上升相对缓慢，井周边基本没有剩余油（图5b）。

4.3 局部连片发育夹层的剩余油分布

局部连片发育夹层分布范围多在含油面积一半以上，能够有效阻挡底水锥进，底水只能通过夹层不发育部位进入生产井。受该类夹层影响，夹层上部地层形成类似边水驱动，水平井初期生产效果较好，有一段时间的无水采油期，见水时间较慢，含水率缓慢上升。由于类边水驱动地层能量传导较慢，提液空间有限，中后期提液产量保持相对稳定，可以采出夹层下部部分油，但夹层下部动用程度相对较低，剩余油相对富集（图5c）。

4.4 局部连片复合式夹层的剩余油分布

储层非均质性较强，层内发育多套夹层，水平井多位于夹层上部生产，见水时间较慢，含水率缓慢上升，地层能量传导较慢，底水无法锥进，后期提液生产效果有限，产量逐步下降，生产效果差于局部连片发育夹层中的水平井，含水率略低，产量也偏低。后期夹层上部已全部动用，而夹层下部油层动用程度低，剩余油富集（图5d）。

4.5 全区发育夹层的剩余油分布

全区发育夹层在油田内均有发育，渗透性差能够有效阻挡底水锥进，夹层将储层分隔成上下两部分。受该类夹层影响地层形成边水驱动，水平井初期生产效果较好，有一段时间的无水采油期，见水后含水率快速上升，产量逐步下降，中后期提液产量也未有明显上升。夹层上部油层已经全部动用，井周边基本没有剩余油，下部油层未动用，剩余油富集（图5e）。

4.6 全区发育复合式夹层的剩余油分布

水平井位于夹层上部储层，储层有一定非均质性，层内发育零星夹层对底水上升一定阻挡作用，初期生产效果较好，有一段时间的无水采油期，见水后含水率稳步上升，产量逐步下降，生产效果略好于全区发育夹层中的井，含水率上升相对缓慢。夹层下部油层未动用，剩余油富集（图5f）。

总体上来看，随着油田内夹层展布范围变大，生产井无水采油期变长，含水上升速度变慢，采出程度变高，但随着储层非均质性变强，层内发育多套夹层，生产效果变差，采油量下降，采出程度变低，其中，局部连片夹层和全区发育夹层及其复合式夹层下部剩余油相对富集。

5 结论

（1）根据夹层岩性特征和测井响应，将研究区内夹层分为3 种类型，即泥质夹层、钙质夹层及物性夹层。其中，泥质夹层是储层内主要夹层类型，发育规模多样，钙质夹层和物性夹层多不稳定发育，规模相对较小。

（2）平面上夹层分布模式分为零星发育式、局部连片发育式及全区发育式等3 类，研究区内零星发育式和局部连片发育式较多，全区发育式相对较少；垂向上展布类型分为单一类型和复合类型两类，夹层相对地层有低角度（0.2°～0.5°）倾斜。

（3）发育有零星发育夹层及零星发育复合式夹层油藏动用程度高，基本没有剩余油。发育有局部连片夹层、局部连片复合式夹层、全区发育夹层和全区发育复合式夹层的油藏在夹层下部剩余油相对富集，是油田开发后期挖潜重要方向。