萨南油田南二区曲流型分流河道砂体建筑结构及剩余油挖潜.pdf

大 庆 石 油 学 院 学 报 J OURNAL OF DAQI NG PETROLEUM I NS TI TUTE 第 3 3卷 第 4期 2 0 0 9年 8月 Vo1 ． 3 3 No ．4 Au g． 2 009 萨 南油 田南二 区 曲流 型分流河道 砂体 建筑结构及剩余 油挖潜 张绍 臣 ，李 臣 ， 1 ．大庆石油学院 地球科学学 院， 黑 龙江 大 庆 1 6 3 3 1 8 ； 1 6 3 5 1 4 贾培 宜 ，胥 伟 2 ．大庆 油 田有限 责任 公 司 第 二采 油 厂， 黑 龙江 大 庆 摘要 根据储层构型和沉积学理论 ， 综合利用岩心 、 测井和动态资料 ． 采用层 次分析 、 模式 指导和动态 验证方法 ， 分 析萨南油 田南区葡 I 2 a 单元 复合 河道砂 体、 单一点坝砂体和点坝 内侧积体参 数 ， 建立点坝 建筑结构 三维模 型 ； 结合 渗 流场变化和重力等因素 ， 分析侧积层对剩余油分布的控制作用 ， 提 出利用水平井在点 坝砂体 中上 部挖潜剩余 油的原则 和 方法．结果表明 ， 葡 I 2 a 单元点坝砂体为近岸 三角洲平原分 流河 道侧积形成的曲流型点坝砂 体， 侧积体 空间组合模式 为 水平斜列式 ， 宽度为 3 8 ． 5 ～5 4 ． 0 m， 侧 积层倾 角平均为 9 ． 5 。 ， 其间隔约为 1 5 m．剩余 油主要 富集在 点坝侧 积体中上部， 这 对类似油 田储层精细描述及剩余油挖潜具有指导意义． 关键词 萨南油 田；建筑结构 ；曲流型点坝；剩余油挖潜 ；水平井 中图分类号 TE l 2 2 ． 2 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 0一l 8 9 1 2 0 0 9 0 40 0 2 7 0 4 目前 ， 国内老油田大部分进入高含水期 ， 剩余油的分布规律及其挖潜方法研究 已成为油田地质工作者 的首要任务．对于以河道砂岩为主的储层 ， 河道砂体内部建筑结构是控制剩余油分布的关键因素 ， 因此对 各种河流砂体 内部形态和建筑结构 的研究至关重要．由 Mi a l l A D提出的储层构型理论开创 了河流相储 层剩余油挖潜研究的新思路_ 】 ] ， 国内许多学者基 于该理论 ， 并依据古代露头 资料及现代沉积模式， 对曲 流 河点 坝砂 体建 筑结 构进 行研 究 ， 并取 得许 多创 新性 成 果口 ] ．在 曲 流河 所 有成 因砂 体 中 ， 点坝 内部 结 构 最为复杂， 由若干个侧积体组成， 侧积体之间发育斜交层面的泥质侧积层．尽管利用地面露头和现代沉积 资料可较容易地研究点坝 内部结构 ， 但是利用开发井资料定量描述地下点坝砂体 的内部建筑结构 ， 目前还 没有较成熟的方法．笔者以萨南油田南二 区为例 ， 针对 曲流型点坝砂体 内部建筑结构及剩余油分布规律 进行定量精细解剖 ， 为高含水期剩余油挖潜提供指导． 1 工 区概 况 萨南 油 田南 二 区位 于松 辽盆 地 大庆 长垣 萨 尔 图背 斜 南 部 的北 端 ， 处 于背 斜 构 造 高 点上 ．研 究 区受 控 于松辽盆地北部物源 自上而下发育萨尔图、 葡萄花 、 高台子油层．葡萄花油层为区内主要产油层位 ， 其 中 葡 I 1 a和葡 I 1 b单 元 发育 近岸 三角 洲 内前缘 亚 相 ， 葡 I 2 a和 葡 工2 b单 元 发育 三 角 洲 分 流平 原 亚 相 曲 流 河沉 积 ， 葡 I 2 c 单元 发 育砂 质辫 状河 三 角洲 分流 平原 亚 相沉 积．萨南 油 田南 二 区葡 萄 花 油 层 目前 已进 入 高含水后期 ， 但密壁取心井揭示地下存在大量可动剩余油． 2 储层构型 2 ． 1点坝侧 积模 式 曲流河 点坝 侧 积体 空间 组合模 式 主要 有新 月形 斜 列 式 一般 为 小 型河 流 或 潮 湿气 候 区的 产 物 、 阶 梯 收稿 日期 2 0 0 9 0 5 3 0 ； 审稿人 付广 ； 编辑 任志平 作者简 介 张绍 臣 1 9 6 0 -- ， 男 ， 博士生 ， 副教授 ， 主要从事石油构造及油气成 藏方 面的研究 大庆石油学院学报 第 3 3卷2 0 0 9 年 斜列式 一般为大型河流或干旱气候区的产物 和波浪式 两者过渡类型 l_ 8] ．萨南油田南二区葡I 2 a 单元 分流河道砂体相对窄小 、 厚度较薄， 反映葡萄花油层潮湿气候稳定水体条件下形成 的近岸小型河流沉积 ， 其侧 积形 成的点 坝地 形较平 ， 侧积 砂坝 内部“ 不连通 ” 或“ 半连通 ” ， 为典型 的新 月形斜 列 式．本 次储 层 构型 研究采用古代露头、 现代沉积模式指导下的层次分析法 ， 即从点一线一面一三维空间， 按照结构分级由高 到低 逐级解 剖 ， 并 以动 态资料 做验 证 ， 最 终建立 点 坝的真 实三维 地质 模型 ． 2 ． 2复合 砂体 解剖 单砂 体平 面沉积 微相 是储层 构型分 析 的基础 与关键 ．葡 I 2 a单元发 育典 型 的远 源缓 坡近 岸 曲流型 三 角洲 分流 平原亚 相沉 积体 系 ， 河道 砂体 厚度 为 3 ～5 1T I ， 且 以单一 条带 状为 主 ， 是河 道经 多次 改 道形 成 的点 坝复合体 ， 反 映基准面 上升 中期 ， 可容纳 空 间与沉 积物供 给量 比值 A／ S 较低 ， 河 道侧 蚀能 力 较强 ， 导 致河 道的不 断决 口和废弃作 用． 2 ． 3点 坝识 别及参数 提取 点坝是曲流河中最重要的储油单元 ， 是点坝砂体构型解剖的基础．点坝识别主要有 3种方法 1 单 井相识别 岩性 、 岩相特征 ， 点坝砂体发育明显的河流“ 二元结构” ， 电阻率 曲线为典型“ 箱型” 特征 ， 岩电关 系分析表明点坝内侧积层在微电极曲线具有明显 回返特征． 2 平面微相组合， 现代沉积表明点坝砂体多 发育在废 弃河 道凸岸 一侧 ， 废 弃 河道代 表点坝 的最 后一次 侧积 过程 ， 因此 通过 开展精 细 沉积微 相研究 可 以 确定点坝边界 ； 3 砂体厚度变化 ， 点坝是河道 中砂体最厚部位 ， 且一般呈新月形展布， 因此通过单元内砂 岩等厚 图做参 考可识 别点 坝平 面位置 ． 以 沉 积 微 相 精 细 解 剖 为基 础 ， 结 合 3 种 点 坝识别 方法 ， 识别 出 南二 区 N2 1 3 5区 块 为 典 型 单 一 曲流 点 坝砂 体 ， 沉 积微 相揭示 该 点 坝 为 中型 高 弯 度 曲流型分 流河道 砂体 ， 砂体 宽度 为 5 4 0 m， 砂 岩厚 度 为 4 ～ 5 m， 废 弃 河道 宽度 为 8 O ～9 O m， 曲 率 为1 ．7 3 图 1 ． 2 ． 3 ． 1 侧积 层倾 向 侧 积 层 是 在 洪 水 过后 侧 积 面上 的 细 粒 沉积物 ， 其倾 向一般 为 废弃 河 道 凹 岸 的 法 线 方 向 ， 图 l 揭 示侧积 层 倾 向 为 2 1 3 。 ． 由井 距 较近 的 3 口井 确 定 的 废 弃 面 也 可 较 好 地 反 图1 沉积微相及点坝平面分布 映侧积方 向， 特别是 在井剖 面垂 直废弃 河道且 井钻 遇废 弃河道 边部 、 中部 时． 2 ． 3 ． 2 侧 积层倾 角 ①岩 心确定 侧积 层倾角 首先 岩心 归位 ， 以单元 顶部 洪泛 成 因水 平层 理 泥 岩标 定 沉 积 时期 地层 倾 向 ， 2 8 第 4期 张绍 臣等 萨南油 田南二 区曲流型分流河道砂体 建筑结 构及剩余油挖潜 点坝内侧积层与洪泛泥岩夹角即为侧积层倾 角， 如取心井 N1 一D6 0 一J P 2 3 7葡 I 2 a单元发 现 2处侧 积 层 ， 与 洪泛 泥岩 夹层 分别 为 1 0 。 和 9 。 表 1 ； ②对 子井 确定 倾 角 对子 井一 般井 距小 于 5 0 m， 如果 2口井钻 表 1 N1 一D6 0 --J P 2 3 7井 岩 心 倾 角 要 素 岩 晶 强 I 强 心 照 鞣 片 ■ r ≯ 倾角 l O ． 5 。 9 ． 5 。 1 4 ． 5 。0 ． 5 。 位霞 葡 I 2 a单元 中 F 葡 I 2 a 单元 中上 葡 I 2 b 单兀 中 葡 I 2 a 元 顶 成因 侧积夹层 侧积夹层 侧积夹层 洪泛泥岩 遇 同一 侧积 层 ， 根 据 侧积层 高 程差 及井 距 可 以计算 侧积 层倾 角 ， 如 N2 1 0 一P 2 3 4井 与 N2 一D 1 一B 4 4 4井 相 距 4 9 m， 且 与侧 积方 向一致 真倾 角 ， 夹 层 高程差 为 2 ． 2 m， 如果 为 同一侧 积层 倾 角 为 2 ． 5 7 。 ， 远 小 于岩 心 确定 的夹 层倾 角 ， 因此 两井 夹层 并 非 同一夹 层 ， 而是 相邻 夹层 ； ③ 废弃 面确 定倾 角 废 弃面 是指 废弃 河道 底 面或 废弃 前最 后形 成 的侧 积砂 顶面 ．当井 剖 面垂 直 废 弃 河 道特 别 是 位 于 滩 头 时 ， 或有 3口 以上 近距 离 井钻遇同一废弃面时， 可确定废弃面的倾角 ， 如 N2 一D 2 一P 2 3 3井～N2 一D2 一P 2 3 8井剖面 ， 该剖面垂直 于废弃 河 道方 向 ， N2 ～D 2 一P 2 3 3井 为点 坝砂 体靠 近 废弃 河道 边 部 ， N2 一D 2 一P 2 3 8井 为废 弃河 道 靠 近点 坝一侧 ， 2口井砂 岩顶 面 的连线 即为废 弃面 ， 计算 高 程 差 为 4 ． 7 m， 井 距 为 9 7 m， 该 废弃 面倾 向 为 正西 ， 倾 角为 2 ． 9 9 。 ， 远小 于 岩心确 定 夹层倾 角 ， 表 明废 弃 河 道边 界 位 于 两 井 之 间_ g ] ．说 明岩 心 是 确定 小 型 曲流点 坝侧 积层倾 角 的主 要手 段． 2 ． 3 ． 3 侧 积体 规模 侧 积体 规 模 主 要 包 括 侧 积 体 宽度 、 侧 积 层 平 面 间 距 和 垂 向问 距 等 参 数 ， L e e d e r 对 高 弯 度 曲度 大 于 1 ． 7 曲流 河 进行 研 究 ， 认 为 满 岸 宽 度 和满 岸 深 度具 有较 好 的指数 关 系[ 1 ， 计 算 古 河道 满 岸 宽 带 为 5 7 ． 5 ～8 1 ． 0 m， 侧 积体 宽度 为 3 8 ． 5 ～5 4 ． 0 m， 与 E t h r i d g e S c h u mm 经 验 公 式 最 大 侧 积 体 宽 度为 满岸 宽带 沉 积微相 揭 示废 弃河 道宽 度 2 ／ 3相吻合 [ 1 ， 统 计 点坝 内侧 积 层 垂 向平 均 间 距 为 2 ． 5 r n ， 由侧 积层 倾 角 平 均 为 9 ． 5 。 计 算 侧 积 层平 面 间隔约 为 1 5 m． 2 ． 4三维 地质 模型 采用序贯高斯模拟方法建模 ， 建模 过程 中 采用 确 定性 建模 和 随 机 建模 相 结 合 ， 多信 息 协 同模 拟 的 策 略口 ．根 据 研 究 区 的 开 发 现 状 及 剩余 油挖 潜 的需要 ， 采 用 2 ． 5 r o X 2 ． 5 m0 ． 2 5 IT I 的网格 ， 首先将葡 I 2 a单元 垂向上划分为 6 个 小层 7个面 ， 下 部 1 ／ 3厚 度 2 个 层 作 为下 点 坝连通 层 ， 在 上 部 2 ／ 3厚 度 4个 层 输 入 侧 图2 点坝内侧积层三维空间模型 积 层数 据 ， 按 照点 坝 参数 建立 侧积 层 的三 维 空 间模 型 图 2 ， 侧 积 层 剖 面 上 具有 “ 上 缓 中陡一 下 缓 的 S 型 ， ’ 构造 ， 平 面上 以废 弃河 道拐 点 为轨 迹 交 点 、 以废弃 河 道 为外 边 界 向环 心 渐 近 且 曲率 渐 小 的 弧线 组 图 1 ． 2 9 大庆石油学院学报 第 3 3卷2 0 0 9年 3 点坝 内剩余油分布特征及挖潜方法 前人基于储层非均质性对河流相储层剩余油分布规律进行研究 ] ， 探讨侧积体形态 、 空间组合模 式 和点坝 内部侧 积层对 剩余 油分 布的控 制作用 ．由于 点坝 砂体 垂 向上 表现 为 明显 正 韵 律特 征 ， 底 部 渗透 率较高且连通， 受侧积层遮挡 渗流屏 障和渗流差异 ， 在点坝侧积体中上部富集剩余油， 而油田开发阶段 注入剂的波及 注入流 、 回流和重力 进一步影响剩余油的形成 ， 因此点坝砂体 自上而下含油饱和度具有逐 渐 降低 的特 点 图 3 ．该 区块 动态资 料验证 点坝 解剖结 果 的合理 性 ， 如点坝 内 N2 1 0 一P 2 3 3井 和 2 G1 7 2 5 7 3井生产 测井解 释含 水饱 和度上 部 为 中水 淹 ， 中下 部 为 高水 淹 ．采 用 在注 采 井 之 间靠 近 点 坝 砂体 上 部钻水平井的方式挖潜侧积体中上部的剩余油 ．设计水平井挖掘剩余油遵照原则 一是点坝砂体平 面具有一定 的规模 ， 可产剩余油量符合钻水平井的经济价值 ； 二是尽量选择断层上升盘一侧 ， 且断层两侧 存 在注采 不完善 区域 ； i是 目的层 顶部 隔层厚 度大且 发 育稳定 ． 图 3 点 坝砂 体含 水饱 和 度 模 型 4 结论 1 通过对储层沉积特征和点坝构型规模分析， 结合古代露头和现代沉积的认识， 建立研究区点坝砂 体 的建筑结 构模型．萨南 油 田南二 区葡 I 2 a 单 元点 坝砂 体 为三 角洲 分 流平 原 亚相 区分 流 河 道侧 积 形 成 ， 侧积体 组合类 型为新 月形 斜列式 ， 侧 积层倾 角平 均为 9 ． 5 。 ， 侧积层 问隔为 1 5 m， 侧 积体 宽度 为 3 8 ． 5 ～5 4 ． 0 m， 相对 以往典 型 曲流河点 坝砂体 具有 规模 小 、 侧 积层倾 角较 大特 点． 2 点坝内剩余油分布受控于侧积层遮挡、 注入流 、 回流和重力等因素富集在侧积体 中上部 ， 提出在点 坝上部 钴水平 井挖潜 剩余 油的原 则和 方法 ， 其研究 对河 流相储 层 高含水期 剩余 油挖 潜具 有指 导意 义． 参考文献 1 ] Mi a l l A D ．Ar c h i t e c t u r e e l e me n t a n a l y s i s a n e w me t h o d o f f a c i e s a n a l y s i s a p p l i e d t o f l u v i a l d e p o s i t s [ J ．E a r t h S c i e n c e R e v i e w， 1 9 8 5 ， 2 2 4 2 6 I 一 3 0 8 ． ] Mi a l l A D ．Ar c h i t e c t u r e e l e me n t a n d b o u n d i n g s u r f a c e i n f l u v i a l d e p o s i t s o f Ka y e n t a F o r ma t i o n L o we r J u r a s s i c ，S o u t h We s t C o l o r a d o J ．S e d i me n t a r y Ge o l o g y ．1 9 8 8 。 5 5 2 3 3 2 6 2 ． [ 3 ] Mi a l l A D ．R e c o n s t r u c t i n g f l u v i a l ma c r o f o r m a r c h i t e c t u r e f r o m t wo d i me n s i o n a l o u t c r o p s e x a mp l e s f r o m t h e C a s t l e g a t e s a n d s t o n e ， B o o k C l i f f s ．Ut a h [ J q ．J o u r n a l o f S e d i me n t a r y R e s e a r c h ，1 9 9 4 ， 6 4 2 1 4 6 一l 5 8 ． [ 4 ] 马 世忠． 杨清彦 ． 曲流点 坝沉积模式、 三维构 形及其非均质模型[ J ] ． 沉 积学报， 2 0 0 0 ， l 8 2 2 4 1 2 4 7 ． 下转 第 3 9页 3 0 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 第 4期 姜继 玉等 绥滨拗 陷城 子河组 天然气 输导能力综合评价 1 0 ～4 ． 5 1 0 m／ s ， 由西 向东逐 渐增 大 ， 表 明输导 天 然气 能力 逐渐 增强 ． 2 绥滨拗陷城子河组砂体和断裂输导天然气能力较强的地区 ， 主要分布在福兴斜坡区中部和东部斜 坡带南部 ， 有利于天然气在 内部断块和断层遮挡圈闭中聚集成藏 ， 是城子河组 天然气成藏与分布的有利 地 区． 参考文献 [ 1 ] Dr e y e r T，S c h e i e A， Wa l d e r h u n g O ．Min i p e r me t e r 为 b a s e d s t u d y o f p e r me a b i l i t y t r e n d s i n c h a n n e l s a n d b o d i e s [ J ] ．AAP G B u 1 1 e t i n ． [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] A t h r e e d i me n s i o n a l mo d e l [ J ] ．AAP G B u l l e t i n ，1 9 9 7 ， 8 l 1 1 Do y e l J D，S we e t M I ．Thr e e d i me n s i o n a l di s t r i b u t i o n o f l i t h o f a c i e s ，b o u nd i n g s u r f a c e s ．p o r o s i t y a n d p e r me a b i l i t y i n a f l u v i a l s a n d s t o n e Gy p s y s a n d s t o n e o f N o r t h Ok l a h o ma [ J ] ．AAP G。 B u l l e t i n，1 9 9 5 ， 7 9 1 7 0 9 6 ． Be k e l e E，P e r s o n M， Ma r s i l y G ．P e t r o l e u m mi g r a t i o n p a t h wa y s a n d c h a r g e c o n c e r a t i o nA t h r e e d i me n s i o n a l mo d e l Di s c u 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