王少鵬 郭鐵恩 田曉平 于海波 黃建庭

(中海石油(中國)有限公司天津分公司勘探開發(fā)研究院，天津 300452)

儲量是開發(fā)方案編制的前提和基礎，儲量的大小不僅影響和決定油田設施建設的規(guī)模，還直接影響油田的產(chǎn)量［1］。渤海油田是現(xiàn)今中國海域最大的原油生產(chǎn)基地，也是近幾年儲量增長最快的油田，其中河流相砂巖儲層探明儲量占渤海油田探明儲量的60%，是勘探開發(fā)、增儲上產(chǎn)的重點層位。在勘探評價階段由于受作業(yè)環(huán)境及鉆井成本的影響，探井數(shù)量較少，油田范圍內部分含油砂體未被發(fā)現(xiàn)和評價(本文稱為潛力砂體)，該部分儲量對油田開發(fā)設施及開發(fā)效果影響巨大，造成了河流相油田產(chǎn)能建設階段就開始被動調整的局面。通過對近幾年已投入開發(fā)河流相油田鉆前鉆后儲量對比分析發(fā)現(xiàn)，開發(fā)井新鉆遇的含油砂體儲量占油田總儲量的30%，在儲量評價、開發(fā)方案編制及實施階段如何最大程度地落實潛力砂體儲量、合理部署井網(wǎng)問題日漸突出。本文通過對近幾年已開發(fā)河流相油田開發(fā)實施效果進行分析和研究，結合成藏分析論證了潛力砂體的3種類型，提出了通過相控儲層描述技術定量描述潛力砂體的方法，該方法在BZ油田3井區(qū)得到了成功應用，鉆前預測的潛力含油砂體經(jīng)開發(fā)井鉆探獲得了近8×106m3的儲量。在近幾年油田開發(fā)初期階段預測和論證的潛力砂體中，開發(fā)井鉆后67%的潛力砂體儲量得到落實，合理部署了河流相油田的開發(fā)設施，提高了開發(fā)效果。

1 潛力砂體研究

受沉積環(huán)境的影響，河流相沉積砂體在平面上多呈彎曲的長條狀、帶狀或樹枝狀［2］等。渤海海域河流相油田通過鉆井證實儲層井間橫向變化大、對比困難、砂體鉆遇率低、縱向上油氣水間互，表現(xiàn)為“一砂一藏”的特點;另外，由于構造破碎，砂體被斷層分隔復雜化，砂體成藏特征各不相同等原因，導致勘探開發(fā)難度較大。近年來，渤海油田根據(jù)河流相儲層地質油藏特征，開展了利用三維地震反演資料定量描述河流相砂體的技術研究，提高了河流相油田勘探開發(fā)效果。但已開發(fā)河流相油田生產(chǎn)實踐證實，開發(fā)井新鉆遇的含油砂體使油田儲量有較大增長，影響了海上油田的設施規(guī)劃，制約了開發(fā)效果。為了最大程度地落實潛力砂體，由生產(chǎn)井鉆后的被動調整改為主動研究，通過對十多個已投產(chǎn)河流相油田的綜合分析，提出了潛力砂體的研究思路:以已開發(fā)新近系河流相油藏的成藏因素為基礎，總結潛力砂體類型，以成熟的相控儲層描述技術結合多屬性綜合分析為支撐，通過類比相似油藏儲量參數(shù)量化潛力砂體儲量，在油田開發(fā)初期階段通過水源井、注水井及過路井等優(yōu)先評價，為開發(fā)設施整體部署奠定基礎。

1.1 潛力砂體類型

隨著渤海新近系大規(guī)模河流相油田儲量的發(fā)現(xiàn)，新近系河流相油田成藏模式和油氣富集規(guī)律的研究也不斷深入。研究表明［3－9］:渤海新近系河流相沉積不能生油，圈閉中聚集的油氣來自古近系烴源巖，新近系要形成油氣藏，必須有斷層溝通油源和圈閉內儲層，油源斷層是溝通生油巖與儲層的橋梁，是渤海灣盆地油氣縱向運移的主干通道;油氣在新近系運移時，能否進入某一砂層，取決于油源斷層與砂層在空間上的組合關系(圖1)，因此要論證淺層河流相油田潛力砂體的含油性必須要研究砂體與油源斷層的關系。另外，通過分析十多個已投入開發(fā)的新近系河流相油田，認為新近系油藏多為構造－巖性油藏，油藏沿主干油源斷層呈帶狀分布，油氣聚集在砂體與構造相疊置的圈閉內，絕大多數(shù)有一定儲量規(guī)模的含油氣砂體均與斷層相接，此類斷層多為延伸至館陶組或古近系地層的斷裂。

圖1 渤海新近系油氣運移模式示意圖

通過成藏分析及已開發(fā)油田實踐，總結出新近系河流相砂體成藏的關鍵因素:砂體與構造圈閉的匹配關系、油氣運移通道的建立(主要是油源斷層的確定)、砂體產(chǎn)狀及與斷層的接觸關系、斷層沿走向的差異封堵性等，在此基礎上提出了潛力砂體的3種類型(圖2):(1)與井點鉆遇含油砂體同期沉積、具有相同構造和成藏背景的未鉆遇砂體(a類);(2)斷層上(下)盤鉆井證實砂體含油，被斷層切割的另一盤未鉆遇砂體(b類);(3)在成藏充滿度高、井點鉆遇含油集中段內，與油源斷層相連的未鉆遇砂體(c類)。a、b類均為潛力砂體和已鉆遇含油砂體，與同一油源斷層相接，潛力砂體成藏關鍵在于類比相鄰砂體與已鉆遇含油砂體是否具有相同的產(chǎn)狀和斷層接觸關系，斷層沿走向的差異封堵性;對于c類，井點鉆遇含油集中段表明，在該層段油氣成藏期斷層活動與油氣運聚匹配性好，砂體與油源斷層接觸關系利于油氣成藏，與油源斷層接觸的未鉆遇砂體含油可能性高。

圖2 河流相油田潛力砂體類型示意圖

1.2 潛力砂體描述

渤海海域河流相油藏埋深較淺，地震資料品質好，開發(fā)實踐證實，砂層或砂組(即砂層發(fā)育集中段)在地震剖面上的響應特征總體呈現(xiàn)出高振幅、斷續(xù)、平行或亞平行密集狀的強反射結構［10－12］。儲層描述技術的基本思路是在地震資料分析和處理的基礎上，以地質油藏模型為主線，結合鉆井、測井資料，采用適合于該區(qū)域的地震反演技術，將地震數(shù)據(jù)體、地質模型及井點信息有機結合，研究砂體幾何形態(tài)及物性的空間變化。儲層描述技術的應用極大地提高了河流相油田的勘探開發(fā)效果，但近些年的儲層描述工作都是針對已鉆遇砂體開展的，為了在宏觀上研究砂體的平面展布特征和定量描述潛力砂體，就必須開展大范圍的相控儲層描述工作。實踐證明，結合測井、地震、地質資料、沉積相研究進行的多屬性綜合解釋分析是河流相潛力砂體預測和描述的關鍵［11－15］。

通過對已開發(fā)的十多個渤海海域河流相油田地震反演資料、地質油藏特征及開發(fā)評價研究，提出了相控儲層描述思路(圖3):(1)通過層序研究，建立該區(qū)的層序格架;(2)準確層位標定，建立井震關系;(3)根據(jù)單井儲層發(fā)育的特點，分析儲層在地震資料上的響應特征，開展儲層地球物理研究，建立地震資料反演數(shù)據(jù)體;(4)根據(jù)已鉆井的巖心、測井曲線等資料，開展單井沉積微相研究，建立該區(qū)古河流砂體沉積特征和模式;(5)采用地震層析解釋、屬性綜合分析等技術結合單井沉積微相、模式研究，宏觀研究同期沉積砂體的平面展布特征和縱向不同油組的砂體演化規(guī)律;(6)在沉積模式指導下開展井點鉆遇和未鉆遇砂體的描述工作，合理確定砂體的幾何形態(tài);(7)利用三維可視化技術研究砂體空間分布特征。開展相控定量描述潛力砂體有2個重點:(1)對工區(qū)內已鉆遇砂體的層序和沉積微相進行研究，從成因上識別該區(qū)古河流砂體沉積特征和模式;(2)通過三維地震反演資料，運用地震層析解釋技術、相控儲層描述結合地震屬性分析，由井點標定結果向外延伸開展?jié)摿ι绑w定量描述。在相控砂體描述思路下開展的儲層描述工作是尋找、論證潛力砂體的基礎。

圖3 相控儲層描述流程圖

2 應用實例

BZ油田位于渤海南部海域，已投入開發(fā)10多年，具有豐富的動態(tài)和靜態(tài)資料，開發(fā)井的井位部署及優(yōu)化都是基于三維地震反演資料所描述的單砂體而進行。通過鉆探證實預測儲層成功率100%，砂體深度誤差在4 m以內，砂體厚度誤差在2 m以內，砂體描述技術的成功應用較大程度上提高了油田的開發(fā)效果。3井區(qū)為油田的滾動擴邊塊，含油目的層為新近系明化鎮(zhèn)組下段，儲層巖石類型為曲流河沉積的中－細粒巖屑長石砂巖，具有高孔高滲的物性特征，主力含油層段內鉆遇砂層厚度1.2～18.9 m，橫向變化較快，油氣分布主要受巖性和構造雙重因素控制，以構造－巖性、巖性油氣藏為主。

3井區(qū)儲層反演響應特征、儲層分辨能力、含油氣砂體阻抗差變大等特點及地質油藏特征與主體區(qū)一致，在3井區(qū)滾動擴邊評價中，充分應用了砂體描述技術及潛力砂體類型研究，確定了評價井部署，落實了儲量規(guī)模。如圖4所示，通過3D井證實該段為油氣富集段，通過相控儲層描述技術論證了潛力砂體A和B與含油砂體具有相同的構造、成藏背景，均為受控于同油源斷層的巖性油藏，屬于潛力砂體類型的a類和c類，通過屬性及砂體描述技術刻畫了潛力砂體范圍，部署鉆探了5井區(qū)，共鉆遇油層33.2 m，氣層14.0 m，鉆前預測的潛力砂體均得到了證實，5井區(qū)鉆前鉆后潛力砂體面積、厚度及儲量變化對比見表1，通過鉆探證實獲得了近8×106m3的儲量。由于對潛力砂體的成功預測，通過鉆前井位、井型調整和優(yōu)化，合理部署了油田的開發(fā)設施，降低了開發(fā)投資。

圖4 3井區(qū)潛力砂體縱向反演剖面及平面屬性圖

表1 5井區(qū)潛力砂體鉆前鉆后參數(shù)及儲量對比

潛力砂體研究對渤海海域河流相油田開發(fā)效果產(chǎn)生了積極的影響，B34N、B26、B29S和K10等油田通過以上方法預測的潛力儲量占油田總儲量的30%。其中，B34N油田近期通過開發(fā)井鉆探共計560×104m3的潛力儲量已經(jīng)獲得證實。通過河流相油田開發(fā)證實，潛力砂體研究方法能夠較好地指導潛力砂體評價，取得了較好的開發(fā)效果。

3 結論

(1)潛力砂體研究對于渤海海域河流相油田開發(fā)初期階段意義重大，通過合理部署油田整體開發(fā)設施，提升開發(fā)效果。

(2)通過成藏研究和開發(fā)實踐論證了3種潛力砂體類型:與已鉆遇含油砂體同期沉積、具有相同構造和成藏背景的未鉆遇砂體(a類);斷層上(下)盤鉆井證實砂體含油，被斷層切割的另一盤未鉆遇砂體(b類);在成藏充滿度高、井點鉆遇含油集中段內，與油源斷層相連的未鉆遇砂體(c類)。

(3)通過對十幾個已開發(fā)河流相油田的綜合分析，提出了潛力砂體類型論證和相控儲層描述技術的潛力砂體研究方法和思路，并成功應用于BZ油田3井區(qū)滾動擴邊塊，落實了近8×106m3的儲量。

(4)目前，潛力砂體研究已廣泛應用于渤海海域河流相油田的勘探和開發(fā)，取得了較好的效果。

［1］國景星，戴啟德，徐煒.儲量精細計算方法探討:以河流相儲集層為例［J］.油氣地質與采收率，2001，8(3):31-33.

［2］渠芳，陳清華，連承波，等.河流相儲層細分對比方法探討［J］.西安石油大學學報:自然科學版，2008，23(1):17-21.

［3］薛永安，王應斌，趙建臣.渤海上第三系油藏形成特征及規(guī)律分析［J］.石油勘探與開發(fā)，2001，18(5):1-3.

［4］鄒華耀，周心懷，鮑曉歡，等.渤海海域古近系、新近系原油富集貧化控制因素與成藏模式［J］.石油學報，2010，31(6):885-893.

［5］鄧運華.渤海上第三系油藏成因機制及勘探效益探討［J］.中國石油勘探，2003，8(2):25-28.

［6］姜培海，楊波，鄭澤忠，等.渤海海域第三系油氣成藏特征［J］.油氣地質與采收率，2003，10(4):16-19.

［7］周心懷，牛成民，滕長宇.環(huán)渤中地區(qū)新構造運動期斷裂活動與油氣成藏關系［J］.石油與天然氣地質，2009，30(4):469-475.

［8］田立新，余宏忠，周心懷，等.黃河口凹陷油氣成藏的主控因素［J］.新疆石油地質，2009，30(3):319-321.

［9］李大偉.新構造運動與渤海灣盆地上第三系油氣成藏［J］.石油與天然氣地質，2004，25(2):170-174.

［10］范廷恩，李維新，王志紅，等.渤海渤中34區(qū)河流相儲層預測與描述技術研究［J］.中國海上油氣，2006，18(1):13-15.

［11］劉傳奇，呂丁友，侯冬梅.渤海A油田砂體連通性研究［J］.石油勘探，2008，47(3):251-255.

［12］夏同星，李英，黃江波.渤南地區(qū)河流相油田開發(fā)地震研究［J］.石油鉆采與工藝，2009，31(增刊1):39-43.

［13］崔永謙，邵龍義，謝建榮，等.河流砂巖地震儲層預測中的幾個問題［J］.物探與化探，2010，34(1):54-58.

［14］于建國，姜秀清.地震屬性優(yōu)化在儲層預測中的應用［J］.石油與天然氣地質，2003，24(3):291-295.

［15］尚延安，穆星，彭傳圣，等.含油砂體地球物理預測技術:以孤北洼陷南部斜坡帶為例［J］.油氣地質與采收率，2003，10(5):44-45.