徐中波申春生陳玉琨康　凱羅憲波何新容李　林張博文

（1.中海石油（中國）有限公司天津分公司 天津 300452；2.新疆油田公司勘探開發(fā)研究院 新疆克拉瑪依 834014）

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砂質(zhì)辮狀河儲層構(gòu)型表征及其對剩余油的控制
——以渤海海域P油田為例

徐中波1申春生1陳玉琨2康凱1羅憲波1何新容1李林1張博文1

（1.中海石油（中國）有限公司天津分公司 天津 300452；2.新疆油田公司勘探開發(fā)研究院 新疆克拉瑪依 834014）

摘 要砂質(zhì)辮狀河內(nèi)部不同級次的構(gòu)型模式，特別是心灘壩及其內(nèi)部夾層的構(gòu)型特征尤為重要，直接控制了油田開發(fā)中后期剩余油富集與分布。采取現(xiàn)代地質(zhì)調(diào)查與地下地質(zhì)解剖相結(jié)合的思路，以渤海海域P油田為例，分別從辮流帶、心灘壩及心灘壩內(nèi)部夾層三個級次，探討了砂質(zhì)辮狀河構(gòu)型特征及其對剩余油分布規(guī)律的影響。結(jié)果表明砂質(zhì)辮狀河道具有三種充填樣式，且以砂質(zhì)充填為主，心灘壩與辮狀河道呈“寬壩窄河道”的分布樣式；壩內(nèi)落淤層具有穹窿式和水平式兩種分布樣式。此外，從5級至3級構(gòu)型單元逐步細(xì)分，通過三種識別標(biāo)志劃分單一辮流帶，平均寬厚比約178；心灘壩辮狀河道寬度與心灘壩寬度比約為1∶3.8，心灘壩寬度與長度比約為1∶2.2；心灘壩內(nèi)部單期落淤層近水平分布，多期之間互相平行，一般2～4個。不同級次儲層構(gòu)型要素對剩余油分布的控制存在差異性。對于辮流帶級次，層間隔層直接控制剩余油分布；心灘壩級次泥質(zhì)半充填河道底部砂體連通，側(cè)翼上部水淹程度較低，剩余油富集；受落淤層和物性界面的影響，心灘壩內(nèi)部剩余油主要呈“分段式”富集在落淤層下方垂積體的頂部和水驅(qū)較弱的邊部。該成果在油田老區(qū)綜合調(diào)整方案和新區(qū)開發(fā)方案設(shè)計(jì)上得到了應(yīng)用，也在調(diào)整井部署，尤其是水平井挖潛剩余油等方面，提供了地質(zhì)依據(jù)。

關(guān)鍵詞辮狀河 儲層構(gòu)型 現(xiàn)代沉積 露頭 砂體疊置樣式 剩余油

0 引言

儲層構(gòu)型研究的核心主要是研究儲層的沉積微相及其在空間上的展布［1-2］。近些年，國內(nèi)外學(xué)者對地下儲層構(gòu)型做了大量探索性的工作［3-8］。目前，砂質(zhì)辮狀河儲層也已進(jìn)行了較為深入細(xì)致的研究，在構(gòu)型模式、定量關(guān)系以及地下儲層構(gòu)型表征方法方面取得了一些成果和認(rèn)識，但由于受辮狀河沉積作用的多樣性、地下儲層的復(fù)雜性等因素影響，對砂質(zhì)辮狀河儲層構(gòu)型定量模式的研究多集中在辮流帶級次的規(guī)模方面，但對心灘壩級次成因單元的定量規(guī)模關(guān)系研究較少，關(guān)于砂質(zhì)辮狀河砂體內(nèi)部隔夾層的模式研究也較為局限［9-14］。此外，與曲流河研究精度相比，辮狀河心灘壩砂體內(nèi)部不同泥質(zhì)夾層所控制的剩余油分布模式尚不確定［15-17］。

渤海海域P油田是河流相儲層為主的大型整裝油田，其主力區(qū)塊目前已進(jìn)入中高含水階段，層間、平面、層內(nèi)矛盾突出，剩余油預(yù)測及穩(wěn)產(chǎn)難度越來越大。以P油田主力區(qū)塊為例，按照層次分析、模式擬合、動靜結(jié)合的思路，從辮流帶、心灘壩及心灘壩內(nèi)部夾層三個級次進(jìn)行了構(gòu)型解剖，建立了砂質(zhì)辮狀河心灘壩及其內(nèi)部構(gòu)型要素的定性、定量分布模式，重點(diǎn)對研究區(qū)目的層心灘壩和辮狀河道的展布進(jìn)行了預(yù)測，進(jìn)而分析不同級次滲流屏障對剩余油分布的控制作用。

1 研究區(qū)概況

P油田位于渤海中南部海域渤南低凸起中段的東北端（圖1）。該油田為一斷裂背斜構(gòu)造，受兩組南北向走滑斷層控制且內(nèi)部受NE或EW向次生斷層復(fù)雜化，斷裂系統(tǒng)發(fā)育；以辮狀河沉積為主，砂地比約30％，主力含油層系為館陶組，油藏埋深910～1 400 m，縱向連續(xù)含油，無底水天然能量，油藏類型為巖性—構(gòu)造油氣藏，屬于海上大型復(fù)雜河流相水驅(qū)開發(fā)油田（圖2）。

圖1　研究區(qū)構(gòu)造位置圖Fig.1 The locationmap of structure zone in the study area

圖2　研究區(qū)館陶組地層綜合柱狀圖Fig.2 Comprehensive stratigraphic column in the study area

P油田于2003年初投產(chǎn)，已開發(fā)12年，鉆井密度達(dá)到29口/km2，井距150～300 m，側(cè)鉆井資料較為豐富，部分井已側(cè)鉆6次，井距小于100 m，目前綜合含水率已達(dá)70％，但采出程度僅為12％，剩余油仍有很大潛力。研究區(qū)豐富的鉆井資料和動態(tài)資料為開展本次研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 辮狀河儲層層次構(gòu)型研究

地下儲層構(gòu)型研究主要依據(jù)地震和鉆井等資料［18］，但由于該油田現(xiàn)有地震資料的有效頻帶范圍為10～70 Hz，主頻較低，約28 Hz。并且核心部位受淺層氣影響而地震反射雜亂，難以應(yīng)用地震切片對構(gòu)型單元進(jìn)行分辨和識別。

結(jié)合動、靜態(tài)資料，通過大量的相似露頭類比和現(xiàn)代河流沉積的統(tǒng)計(jì)分析，參考Maill構(gòu)型理論的界面層次，依據(jù)“模式指導(dǎo)、層次約束、動靜結(jié)合”的思路即在不同層次的模式指導(dǎo)下，依據(jù)河流沉積模式進(jìn)行不同層次的井間構(gòu)型分布預(yù)測，然后分多個層次進(jìn)行了辮狀河內(nèi)部多級構(gòu)型研究（重點(diǎn)是5、4、3級構(gòu)型），并在此基礎(chǔ)上總結(jié)剩余油分布模式。

2.1 露頭與現(xiàn)代河流沉積類比

2.1.1 露頭和現(xiàn)代沉積類比的適用性

受沉積、構(gòu)造、成巖等地質(zhì)因素影響，露頭和現(xiàn)代沉積的儲層構(gòu)型模式應(yīng)用于地下儲層構(gòu)型分析前，應(yīng)進(jìn)行適用性分析。通過采用兩種手段進(jìn)行適用性分析：

（1）河型類比

不同類型的辮狀河具有不同的構(gòu)型要素類型和空間組合關(guān)系，因此類比露頭或現(xiàn)代河流沉積時，首先確定辮狀河河型。在辮狀河河型分類方面，Miall （1985，1988，1996）劃分出的16種河流類型中，把辮狀河分為礫質(zhì)辮狀河和砂質(zhì)辮狀河。砂質(zhì)辮狀河又分為深的終年砂質(zhì)辮狀河（South Saskachewan型）、淺的終年砂質(zhì)辮狀河（Platte型）、高能砂質(zhì)辮狀河以及漫流末端辮狀河（Bjou Creek型），并總結(jié)了不同類型辮狀河的沉積構(gòu)型模式。

經(jīng)過多年的研究，河流地質(zhì)家和地貌學(xué)的專家們認(rèn)識到河流的滿岸水流深度決定了水流形成的沙丘高度，沙丘高度又決定了其形成的交錯層層組的厚度，而河流滿岸水流深度與河道帶寬度之間存在統(tǒng)計(jì)關(guān)系。因此，只需測出砂層交錯層層組的厚度便可利用辮狀河滿岸水流深度與沙丘高度、砂層交錯層層組厚度和河道寬度之間相互的統(tǒng)計(jì)公式求出河道帶的寬度。

根據(jù)研究區(qū)3口取芯井的巖芯觀察，館陶組巖性主要為細(xì)、中細(xì)、含礫中粗粒巖屑長石砂巖，單層厚度2～5m，屬于砂質(zhì)辮狀河相；交錯層理系平均厚度為12～30 cm，由Leclair經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出研究區(qū)館陶組辮狀河古水深為3～6m，屬于深的終年砂質(zhì)辮狀河沉積［19-20］。類比原型挑選的是河型一致的大同吳官屯辮狀河露頭和孟加拉Jamuna河的辮狀河段。

（2）應(yīng)用密井網(wǎng)資料抽稀驗(yàn)證適用性

結(jié)合豐富的側(cè)鉆井資料，利用抽稀后的小井距井區(qū)的鉆井資料驗(yàn)證露頭構(gòu)型模式和現(xiàn)代沉積構(gòu)型要素的規(guī)模、尺寸等，對于相似的露頭和現(xiàn)代沉積予以采用。結(jié)果表明，大同吳官屯辮狀河露頭和孟加拉Jamuna河的構(gòu)型模式和構(gòu)型要素規(guī)模與研究區(qū)相符。

2.1.2 類比適用露頭的沉積

露頭類比研究是儲層構(gòu)型研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容。山西省大同市云崗鎮(zhèn)云岡石窟景區(qū)附近出露四條連續(xù)性好的辮狀河砂體露頭，露頭區(qū)距大同市區(qū)約14 km，分別被稱為石窟剖面、晉華宮剖面、鐵路橋剖面和吳官屯剖面。于興河（2004）、吳勝和（2012）、陳玉琨（2012）等對云岡組四條剖面的層次界面、巖相類型、構(gòu)型要素識別以及砂體疊置樣式等進(jìn)行過詳細(xì)研究，并統(tǒng)計(jì)了辮狀河道及各種類型壩的寬度、厚度數(shù)據(jù)。依據(jù)上述研究區(qū)以及原型區(qū)的地質(zhì)概況，進(jìn)行了類比分析的工作，通過分析后的結(jié)果表明，露頭區(qū)吳官屯剖面與研究區(qū)之間存在較好的可比性，兩者之間的相似性如下：

（1）發(fā)育的氣候條件相同，均屬于相對較干旱的氣候環(huán)境；

（2）都發(fā)育典型深河型砂質(zhì)辮狀河儲層。研究區(qū)與原型區(qū)單一辮流帶厚度近似。P油田館陶組單一期次砂體厚度平均約為5 m，露頭區(qū)單一期次砂體厚度平均約為5.1 m，均屬于中等深度的辮狀河；依據(jù)Miall（1996）關(guān)于辮狀河的分類標(biāo)準(zhǔn)均屬于常年流水的深河型砂質(zhì)辮狀河。

（3）構(gòu)型要素特征相似：垂向河道充填復(fù)合體之間發(fā)育穩(wěn)定分布的泛濫平原泥巖；疊置砂體之間為連通、半連通和不連通接觸樣式；單期河道充填復(fù)合體內(nèi)部表現(xiàn)為“寬壩窄河道”樣式。由此可見，吳官屯露頭剖面原型模型與地下研究區(qū)沉積特征類似，可以用于指導(dǎo)地下儲層的構(gòu)型解剖。

根據(jù)露頭剖面所劃分出的9種巖相類型，結(jié)合對剖面的精細(xì)描述，在構(gòu)型要素分析的基礎(chǔ)上，對吳官屯剖面沉積構(gòu)型進(jìn)行了系統(tǒng)的觀察和描述，歸納出以下6種構(gòu)型要素的不同巖相組合類型，其主要特征描述如下（表1）。

在辮流帶級次，吳官屯剖面自下而上共發(fā)育四期河流沉積，期次之間泛濫平原泥巖穩(wěn)定分布，厚度0.2 ～1.3 m。砂體疊置形式為垂向不連通的層狀孤立式。單期河流沉積砂體目視平均厚度從下往上逐漸變小，泛濫平原泥巖厚度和分布范圍逐漸增大。在心灘壩級次，心灘壩級次構(gòu)型要素主要包括心灘壩和辮狀河道。根據(jù)巖相和砂體剖面形態(tài)，在各單一期次沉積砂體內(nèi)部，可識別出心灘壩和辮狀河道砂體，兩者形態(tài)差異大，界面處存在清晰的巖相變化面。在心灘壩內(nèi)部夾層級次，辮狀河道砂體內(nèi)部夾層主要包括心灘壩內(nèi)部夾層和河道內(nèi)部夾層。河道內(nèi)部夾層為河道廢棄—復(fù)活后殘留的泥質(zhì)細(xì)粒物質(zhì)，分布較為局限。心灘壩內(nèi)部夾層根據(jù)成因可分為兩類：壩上溝道和落淤層，兩者巖性相似，僅規(guī)模和展布特征不同。壩上溝道則呈窄條帶狀零散分布；落淤層呈連片狀廣泛發(fā)育在心灘壩內(nèi)，是辮狀河砂體內(nèi)主要的滲流屏障。

表1　露頭剖面巖相組合及構(gòu)型要素特征Table 1 Architecture elements classification and characteristics ofW uguantun sandstone

2.1.3 類比現(xiàn)代河流沉積的構(gòu)型要素規(guī)模

通過現(xiàn)代沉積一個時間點(diǎn)的沉積形態(tài)總結(jié)辮流帶內(nèi)沉積微相的定量關(guān)系是可行的。通過大量的現(xiàn)代沉積采樣，以流量、流速相對穩(wěn)定的平水期的規(guī)模作為主要測量點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)單一辮流帶及其內(nèi)部沉積微相定量關(guān)系，可以對單一辮流帶內(nèi)部沉積微相單元的規(guī)模起到一定的約束作用。

在選取河流的流域范圍內(nèi)，對典型河段的測量部位和測量時期的選擇至關(guān)重要。比如心灘壩在汛期由于水位上升而導(dǎo)致的測量數(shù)據(jù)偏小，反映了洪水期心灘壩的規(guī)模變化大，并可能由此導(dǎo)致一定的誤差。因此，本文采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)的選取和測量針對平水期，具體的測量平面、剖面見圖3。

圖3　測量部位的平面、剖面示意圖（Jamuna河）Fig.3 The plane and profiles formeasuring point（Jamuna River）

利用Google衛(wèi)星照片選取現(xiàn)代典型的砂質(zhì)辮狀河流Jamuna河（孟加拉），統(tǒng)計(jì)其河道充填復(fù)合體和內(nèi)部的沉積微相規(guī)模尺度，利用該規(guī)模和構(gòu)型要素之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系作為本油田單一微相單元的表征約束條件之一（圖4）。該河流名稱為雅魯藏布江，流入印度后稱為“不拉馬普特拉河”，又流經(jīng)孟加拉國（Jumana賈木納河），最后注入孟加拉灣，全程表現(xiàn)為辮狀河的特征。根據(jù)測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，心灘壩寬度與心灘壩長度、心灘壩寬度與辮狀河道之間具有較好的正相關(guān)關(guān)系。隨著心灘壩寬度的增大，心灘壩的長度也增大，心灘壩寬：心灘壩長≈1∶3；隨著心灘壩寬度的增大，辮狀河道的寬度也增大，但一般不超過400 m。辮狀河道寬：心灘壩寬≈1∶4。

2.2 儲層構(gòu)型分級模式

結(jié)合油田的實(shí)際需要，將研究區(qū)辮狀河儲層構(gòu)型分析總體上劃分為3個層次：第一個層次為單一河道充填單元（頂?shù)酌嫦喈?dāng)于Maill的5級界面）；第二個層次是沉積微相規(guī)模（頂或底面當(dāng)于Maill的4級界面），即將單一河道充填單元細(xì)分為心灘壩、辮狀河道、溢岸砂體及泛濫平原；第三個層次為心灘壩內(nèi)部結(jié)構(gòu)（相當(dāng)于Maill的3級界面），主要包括增生體和落淤層。

圖4　現(xiàn)代沉積不同構(gòu)型單元相關(guān)性統(tǒng)計(jì)Fig.4 Correlation statistics of architecture units inmodern river

（1）單一辮流帶級次構(gòu)型表征

河道充填復(fù)合體內(nèi)部往往包含兩個或多個單一河道充填單元，在河道充填復(fù)合體內(nèi)部首先識別出單一河道充填單元砂體，目的是搞清河道的延伸方向及相鄰河道砂體間的連通狀況，為準(zhǔn)確地判斷油水井的注入或來水方向，提供更準(zhǔn)確的地質(zhì)依據(jù)［21-22］。

單一辮流帶級次構(gòu)型表征主要是在河道充填復(fù)合體基礎(chǔ)上識別單一河道充填單元邊界。主要識別標(biāo)志有：①河道砂體頂面高程差。不同期次的河道砂體存在明顯的高程差，劃分為不同期次的兩條單一辮狀河沉積。②兩期單一河道充填單元側(cè)向疊置。在同一時間單元（一個單砂層）內(nèi)，后期沉積的河道對前期形成的河道側(cè)向切割，如區(qū)域上存在這種特征，可以認(rèn)為是兩期河道側(cè)向疊置。③河間沉積。同一單層內(nèi)，兩期河道充填復(fù)合體由于快速的遷移或者分叉，在平面上形成局部的沉積間斷期，沉積泛濫平原泥巖或者薄層的溢岸砂體。因此沿河道走向不連續(xù)分布的河間砂體（河間泥或溢岸沉積）可作為不同河道充填復(fù)合體分界的標(biāo)志。④不同河道充填單元砂體具有不同的水淹程度的差異。

根據(jù)上述識別標(biāo)志將研究區(qū)L60油組復(fù)合砂體進(jìn)一步細(xì)分為7個單一辮流帶充填單元。統(tǒng)計(jì)顯示，單一辮流帶寬度為800～1 200 m，砂體厚度3～10 m，平均寬厚比約178。

（2）心灘壩級次構(gòu)型研究

在單一河道充填單元內(nèi)進(jìn)行心灘壩和辮狀河道的展布研究，是進(jìn)行砂體內(nèi)部夾層預(yù)測的基礎(chǔ)。在單井沉積微相劃分的基礎(chǔ)上，總結(jié)了辮狀河道不同充填樣式與心灘壩的3種組合模式，分別是砂質(zhì)充填河道、泥質(zhì)半充填河道、泥質(zhì)充填河道與心灘壩組合模式（圖5）。砂質(zhì)充填河道剖面上呈現(xiàn)頂平底凸的透鏡狀，是指河道內(nèi)充填沉積物以砂質(zhì)巖相為主體的辮狀河道，其砂巖厚度與同期心灘壩砂巖厚度相當(dāng)或略小。向上粒度變細(xì)，代表了河道發(fā)育的一個完整周期。半泥質(zhì)充填河道是指河道下部充填砂質(zhì)巖相，上部充填泥質(zhì)巖相的辮狀河道，砂巖厚度與同期沉積的心灘壩厚度存在明顯差異，泥質(zhì)充填部分表現(xiàn)為典型的槽狀形態(tài)。泥質(zhì)充填河道形態(tài)為頂平底凸的透鏡狀，是指河道內(nèi)充填沉積物以泥質(zhì)細(xì)粒巖相為主體的辮狀河道。

在單井識別以及定性、定量模式指導(dǎo)下，進(jìn)行了研究區(qū)單一辮流帶內(nèi)部心灘壩和辮狀河道的三維組合分析?！昂穸瓤刂啤奔锤鶕?jù)辮狀河道與心灘壩的組合模式可知，砂質(zhì)充填河道的厚度與心灘壩厚度相當(dāng)，而泥質(zhì)充填和半泥質(zhì)充填的河道砂體厚度明顯小于心灘壩，因此，根據(jù)其砂巖厚度分布可以初步預(yù)測心灘壩或砂質(zhì)河道，以及泥質(zhì)、半泥質(zhì)辮狀河道的分布范圍?！耙?guī)模約束”是指在心灘壩和辮狀河道的定量規(guī)模都限定在單一河道充填單元寬度的條件下，三者之間并滿足一定的定量關(guān)系，利用該約束關(guān)系可以進(jìn)一步預(yù)測砂質(zhì)河道和心灘壩的分布范圍。以L60油組為例，其辮流帶寬度為1 150～1 625m，心灘壩平均寬375 m，心灘壩平均長度813 m，辮狀河平均寬度為100～350 m。

圖5　辮狀河道不同充填樣式與心灘壩組合關(guān)系Fig.5 The realation between bar and braided channel

利用上述方法對研究區(qū)主力單層進(jìn)行了四級構(gòu)型要素的展布研究（圖6）。結(jié)果表明研究區(qū)辮狀河道寬度與心灘壩寬度比約為1∶3.8，心灘壩寬度與心灘壩長度比約為1∶2.2。心灘壩與辮狀河道呈“寬壩窄河道”的分布樣式。

圖6　Ng-L62單層心灘壩級次構(gòu)型要素平面圖Fig.6 The architecture plane of bar level in Ng-L62 formation

（3）心灘壩內(nèi)部構(gòu)型研究

結(jié)合心灘壩內(nèi)部構(gòu)型模式和密井網(wǎng)資料，從心灘壩的生長過程入手，按照流水侵蝕或加積的方向，確定其頂部落淤層的分布范圍和特征。以Ng-L62單層C09井所在的心灘壩為例，來說明心灘壩內(nèi)部夾層的擬合方法。首先，通過該心灘壩的形態(tài)及與辮流帶位置關(guān)系可定性認(rèn)知其為橫向砂壩，內(nèi)部夾層界面展布模式為近穹窿狀。其次，在單井上識別界面或者夾層，統(tǒng)計(jì)每口井的夾層個數(shù)，以厚度最大的砂體、夾層最多的井位為起點(diǎn)，做縱、橫剖面。按照穹窿式展布的夾層模式進(jìn)行擬合，得到剖面上的界面組合關(guān)系。然后，沿順物源和垂直物源2個方向做多條剖面，同時，分析不同期次落淤層的分布特征。最后，綜合不同期次垂積體的演化特征，通過多維互動的方法，得到落淤層的空間分布形態(tài)（圖7）。

圖7　Ng-L62單層心灘壩內(nèi)落淤層展布柵狀圖Fig.7 Fencemap of silting layer in bars in Ng-L62 formation

分析表明，研究區(qū)主要發(fā)育穹窿式或近水平式兩種落淤層：單期落淤層近水平分布，多期之間互相平行，自下而上落淤層分布范圍從壩頭至壩尾逐漸增大。其次心灘壩內(nèi)夾層數(shù)較少，一般2～4個（圖8）。

圖8　落淤夾層分布模式圖（a.近水平式；b.穹窿式）Fig.8 Distribution pattern ofmuddy intercalations in longitudinal bar（a.nearly horizontal，b.the fornix）

2.3 動靜結(jié)合驗(yàn)證

結(jié)合隨鉆測壓、水淹層解釋、生產(chǎn)動態(tài)資料，在隔夾層分布及水淹特征認(rèn)識的指導(dǎo)下，以不同級次構(gòu)型要素的滲流屏障（差異）為重點(diǎn)，分別對河道充填復(fù)合體級次、心灘壩與辮狀河道級次進(jìn)行動態(tài)驗(yàn)證，檢驗(yàn)構(gòu)型研究成果。

（1）河道充填復(fù)合體級次驗(yàn)證

對于河道充填復(fù)合體級次，重點(diǎn)驗(yàn)證不同河道充填復(fù)合體的層間隔層。部分開發(fā)井側(cè)鉆后出現(xiàn)分段水淹，驗(yàn)證了層間隔層的穩(wěn)定性，也驗(yàn)證了河道充填復(fù)合體細(xì)分的合理性。

（2）單一辮流帶內(nèi)部驗(yàn)證

對于單一河道充填單元內(nèi)部級次，重點(diǎn)驗(yàn)證心灘壩與河道組合關(guān)系。研究表明，對于心灘壩級次，對流體滲流起作用的主要是泥質(zhì)河道或半泥質(zhì)河道。泥質(zhì)充填河道側(cè)向遮擋作用明顯，致使注采不連通的心灘壩或者辮狀河道砂體剩余油較富集。

3 各級構(gòu)型單元剩余油富集模式

利用動態(tài)分析及油藏工程方法，以不同級次構(gòu)型要素的滲流屏障（差異）為重點(diǎn)，對不同級次構(gòu)型要素的滲流屏障對剩余油分布的影響進(jìn)行分析［23-27］。

（1）辮流帶級次：與底水天然能量開發(fā)油藏相比，P油田為層狀注水開發(fā)油藏，其剩余油分布除了受垂向滲流屏障的遮擋影響之外，側(cè)向滲流屏障對剩余油分布也有重要影響。辮流帶級次側(cè)向遮擋體主要包括單一辮流帶之間的泛濫平原沉積和溢岸沉積。前人對單河道（單一辮流帶）之間的剩余油分布已研究較多，認(rèn)識較為清晰，下文重點(diǎn)討論垂向水平分布的隔層對層狀注水開發(fā)油藏剩余油分布的影響。以A16井組為例，A22井側(cè)鉆后出現(xiàn)分段水淹。通過這一成果不僅可分析油水運(yùn)動特征，而且提出河道充填復(fù)合體級次隔層控制的剩余油分布規(guī)律。發(fā)育層間隔層的井區(qū)有利于注水開發(fā)，水洗程度高，剩余油較少；不發(fā)育層間隔層的井區(qū)，砂體頂部剩余油較富集（圖9）。

（2）心灘壩級次：心灘壩級次的滲流屏障主要包括泥質(zhì)充填河道和半泥質(zhì)充填河道。半泥質(zhì)充填河道的滲流屏障一般分布在砂體頂部，對底水天然能量開發(fā)油藏影響不大，而對于類似P油田的注水開發(fā)油藏，泥質(zhì)充填河道或半泥質(zhì)充填河道控制其剩余油分布。對于砂質(zhì)充填的辮狀河道，其與心灘壩砂體連通，無遮擋作用，整體水驅(qū)效果好。而半泥質(zhì)充填的辮狀河道在側(cè)向具有半遮擋作用，沿水驅(qū)方向心灘壩側(cè)翼砂體頂部有剩余油富集。以A02ST1井組為例，生產(chǎn)動態(tài)資料證實(shí)A09ST05井的L60小層砂體下部水淹，且產(chǎn)液量有限。分析表明，該井與A02ST01分屬不同的心灘，中間為半泥質(zhì)充填河道，一定程度上阻礙了注入水流動；而在遮擋層的背面，會有剩余油的分布（圖10）。

針對本區(qū)，總結(jié)了3種剩余油富集模式：a.砂質(zhì)充填的辮狀河道，與心灘壩砂體連通，遮擋作用弱，整體水驅(qū)效果好；b.半砂質(zhì)充填的辮狀河道在側(cè)向具有半遮擋作用，沿水驅(qū)方向心灘壩側(cè)翼砂體頂部有剩余油富集；c.泥質(zhì)充填辮狀河道側(cè)向遮擋作用明顯，致使注采不連通的心灘壩或者辮狀河道砂體剩余油較富集。因此，泥質(zhì)或半泥質(zhì)充填河道對流體滲流起作用。半泥質(zhì)充填河道底部砂體連通，無遮擋作用，上部不連通，導(dǎo)致鄰近的砂質(zhì)河道或者心灘壩側(cè)翼上部水淹程度較低，剩余油富集（圖11）。

（3）心灘壩內(nèi)部級次：心灘壩內(nèi)部夾層對流體有影響作用的主要是連片分布的落淤層?？紤]到研究區(qū)以縱向砂壩為主，以及落淤層在壩頭、壩中和壩尾分布范圍的不同，按照注水開發(fā)油藏，反9點(diǎn)面積井網(wǎng)，設(shè)計(jì)了4個概念模型（表2）。

圖9　A16井區(qū)注入水運(yùn)移示意圖Fig.9 Themigration of water in the area around Well A16

圖10　泥質(zhì)半充填辮狀河道影響的剩余油分布Fig.10 The distribution of remaining oil influenced by semi-mud channel

圖11　心灘壩級次構(gòu)型要素對剩余油分布的影響Fig.11 The effects of architecture element of bar level on remaining oil distribution

表2　注水油藏概念模型設(shè)計(jì)方案Table 2 Design proposal for water in jection model

模型所有參數(shù)均取自該油田，設(shè)置極限含水率為95％，模擬生產(chǎn)30年。通過采出程度、剩余油飽和度、含水率以及累積產(chǎn)油量等參數(shù)分析表明，縱向砂壩內(nèi)部不同部位的開發(fā)效果及落淤層對剩余油分布的控制表現(xiàn)為兩種類型：

①在注采平衡、射孔程度較高的條件下，以壩中注水為例進(jìn)行說明（圖12）。圖中位于心灘壩中部的B井注水，A、C兩井采油，于心灘壩中部的B井注水，A、C兩井采油，B、C兩井之間的物性夾層也起到垂向滲流遮擋作用，提高了采油井和注水井之間的驅(qū)油效率，在井網(wǎng)波及范圍內(nèi)采收率較高，剩余油主要富集在水驅(qū)較弱的邊部。

②從壩緣（包括壩頭、壩側(cè)和壩尾）注水生產(chǎn)時，剩余油的分布受落淤層和物性界面分布范圍的影響，剩余油富集生產(chǎn)井間，以及水驅(qū)范圍內(nèi)的夾層下部區(qū)域。在心灘壩內(nèi)部，井間剩余油主要富集在早期物性夾層或落淤層下方垂積體的頂部（圖13）。

圖12　縱向砂壩壩中注水開發(fā)的剩余油飽和度分布圖Fig.12 The distribution of remained oil on the condition ofwater injecting in themiddle of longitudinal bars

圖13　心灘壩緣（①壩頭、②壩尾、③壩側(cè)緣）注水開發(fā)的剩余油飽和度剖面圖Fig.13 The distribution of remaining oil on the condition of water injecting in the side of bars

綜合以上認(rèn)識，明確了不同級次構(gòu)型要素對剩余油的控制，進(jìn)而指導(dǎo)三維精細(xì)地質(zhì)建模研究，并結(jié)合水淹特征預(yù)測各級次剩余油分布、指導(dǎo)中高含水階段厚油層水平井部署、優(yōu)化油田開發(fā)井網(wǎng)等方面，并可為類似油田中高含水期綜合調(diào)整、老區(qū)剩余油挖潛等具有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。

4 結(jié)論與認(rèn)識

（1）以層次分析、模式擬合、動靜結(jié)合為核心，建立了砂質(zhì)辮狀河心灘壩及其內(nèi)部構(gòu)型要素的定性、定量分布模式，進(jìn)而厘清砂質(zhì)辮狀河構(gòu)型解剖流程和方法。

（2）P油田辮狀河道主要有砂質(zhì)充填、泥質(zhì)半充填、泥質(zhì)充填等三種充填樣式，且以砂質(zhì)充填為主。辮狀河道寬度與心灘壩寬度比約為1∶3.8，心灘壩寬度與心灘壩長度比約為1∶2.2，心灘壩與辮狀河道呈“寬壩窄河道”的分布樣式；心灘壩內(nèi)泥質(zhì)夾層主要包括溝道和落淤層，落淤層具有穹窿式和水平式兩種分布樣式。

（3）不同級次儲層構(gòu)型要素對剩余油分布的控制存在差異性。辮流帶級次，層間隔層直接控制剩余油分布；心灘壩級次泥質(zhì)半充填河道底部砂體連通，側(cè)翼上部水淹程度較低，剩余油富集；受落淤層和物性界面的影響，心灘壩內(nèi)部剩余油主要呈“分段式”富集在落淤層下方垂積體的頂部和水驅(qū)較弱的邊部。

參考文獻(xiàn)（References）

1 Miall A D.Architectural-elementanalysis：a newmethod of faciesanalysis applied to fluvial deposits［J］.Earth-Science Reviews，1985，22 （4）：261-308.

2 Miall A D.The Geology of Fluvial Deposits：Sedimentary Facies，Basin Analysis，and Petroleum Geology［M］.Berlin：Spring，1996：57-98.

3 于興河，馬興祥，穆龍新，等.辮狀河儲層地質(zhì)模式及層次界面分析［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2004.［Yu Xinghe，Ma Xingxiang，Mu Longxin，et al.Analysis of Braided River Reservoir Geological Model and Hierarchy Interface［M］.Beijing：Petroleum Industry Press，2004.］

4 張昌民.儲層研究中的層次分析法［J］.石油與天然氣地質(zhì)，1992，13（3）：344-350.［Zhang Changmin.Hierarchy analysis in reservoir researches［J］.Oil&Gas Geology，1992，13（3）：344-350.］

5 于興河.油氣儲層表征與隨機(jī)建模的發(fā)展歷程及展望［J］.地學(xué)前緣，2008，15（1）：1-15.［Yu Xinghe.A review of development course and prospectof petroleum reservoir characterization and stochasticmodeling［J］.Earth Science Frontiers，2008，15（1）：1-15.］

6 李陽.河流相儲層沉積學(xué)表征［J］.沉積學(xué)報(bào)，2007，25（1）：48-52. ［Li Yang.Characterization of sedimentology in fluvial facies reservoir ［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2007，25（1）：48-52.］

7 陳歡慶，趙應(yīng)成，舒治睿，等.儲層構(gòu)型研究進(jìn)展［J］.特種油氣藏，2013，20（5）：7-13.［Chen Huanqing，Zhao Yingcheng，Shu Zhirui，etal.Advances in reservior architecture research［J］.Special Oil and Reservior，2013，20（5）：7-13.］

8 趙翰卿.儲層非均質(zhì)體系、砂體內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)和流動單元研究思路探討［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2002，21（6）：16-18，43.［ZhaoHanqing.Approach to the study thinking about reservoir heterogeneous system，sand-body internal construction structure and flow unit［J］.Petroleum Geology&Oilfield Development in Daqing，2002，21（6）：16-18，43.］

9 劉鈺銘，侯加根，王連敏，等.辮狀河儲層構(gòu)型分析［J］.中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，33（1）：7-11.［Liu Yuming，Hou Jiagen，Wang Lianmin，et al.Architecture analysis of braided river reservoir［J］.Journal of China University of Petroleum，2009，33（1）：7-11.］

10 鐘思瑛，劉金華，喬力，等.真武油田辮狀河心灘微相儲層構(gòu)型研究［J］.特種油氣藏，2014，21（2）：32-36.［Zhong Siying，Liu Jinhua，Qiao Li，et al.Study on the texture of braided bar microfacies reservoirs in the Zhenwu oilfield［J］.Special Oil and Reservior，2014，21（2）：32-36.］

11 李宇鵬，吳勝和，耿麗慧，等.基于空間矢量的點(diǎn)壩砂體儲層構(gòu)型建模［J］.石油學(xué)報(bào)，2013，34（1）：133-139.［Li Yupeng，Wu Shenghe，Geng Lihui，et al.Spatial-vector-based reservoir architecturemodeling of point-bar sand［J］.Acta Petrolei Sinica，2014，21 （2）：133-139.］

12 白振強(qiáng).辮狀河砂體三維構(gòu)型地質(zhì)建模研究［J］.西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010，32（6）：21-24.［Bai Zhenqiang.Study on the 3D architecture geological modeling of braided fluvial sandbody ［J］.Journal of Southwest Petroleum University：Science&Technology Edition，2010，32（6）：21-24.］

13 伍濤，王建國，王德發(fā).辮狀河砂體儲層沉積學(xué)研究——以張家口地區(qū)露頭砂體為例［J］.沉積學(xué)報(bào)，1998，16（1）：27-33.［Wu Tao，Wang Jianguo，Wang Defa.Reservoir sedimentology of braided river sandbodies-a case study of the outcrop in Zhangjiakou region［J］.Acta Sedimentologica Sinica，1998，16（1）：27-33.］

14 葛云龍，逯徑鐵，廖保方，等.辮狀河相儲集層地質(zhì)模型——“泛連通體”［J］.石油勘探與開發(fā)，1998，25（5）：77-79.［Ge Yunlong，Lu Jingtie，Liao Baofang，et al.A braided river reservoir geological model—“pan communicated sandbody”［J］.Petroleum Exploration and Development，1998，25（5）：77-79.］

15 廖保方，張為民，李列，等.辮狀河現(xiàn)代沉積研究與相模式——中國永定河剖析［J］.沉積學(xué)報(bào)，1998，16（1）：34-39.［Liao Baofang，Zhang Weimin，Li Lie，et al.Study on modern deposit of a braided stream and faciesmodel—taking the Yongding River as an example ［J］.Acta Sedimentologica Sinica，1998，16（1）：34-39.］

16 趙春明，胡景雙，霍春亮，等.曲流河與辮狀河沉積砂體連通模式及開發(fā)特征——以渤海地區(qū)秦皇島32-6油田為例［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2009，16（6）：88-91.［Zhao Chunming，Hu Jingshuang，Huo Chunliang，et al.Sandbody interconnectivity architecture and development characteristics ofmeandering river and braided river deposits：a case study ofQinhuangdao 32-6 Oilfield，Bohai area［J］.Petroleum Geology and Recovery Efficiency，2009，16（6）：88-91.］

17 李順明，宋新民，蔣有偉，等.高尚堡油田砂質(zhì)辮狀河儲集層構(gòu)型與剩余油分布［J］.石油勘探與開發(fā)，2011，38（4）：474-482.［Li Shunming，Song Xinmin，Jiang Youwei，et al.Architecture and remaining oil distribution of the sandy braided river reservoir in the Gaoshangpu oilfield［J］.Petroleum Exploration and Development，2011，38（4）：474-482.］

18 吳勝和，翟瑞，李宇鵬.地下儲層構(gòu)型表征：現(xiàn)狀與展望［J］.地學(xué)前緣，2012，19（2）：15-23.［Wu Shenghe，Zhai Rui，Li Yupeng. Subsurface reservoir architecture characterization：current status and prospects［J］.Earth Science Frontiers，2012，19（2）：15-23.］

19 Leclair S F，Bridge JS，Wang Feiqiao.Preservation of cross-strata due to migration of subaqueous dunes over aggrading and non-aggrading beds：comparison of experimental data with theory［J］.Geoscience Canada，1997，24（1）：55-66.

20 Miall A D，Jones B G.Fluvial architecture of the Hawkesbury sandstone（Triassic），near Sydney，Australia［J］.Journal of Sedimentary Research，2003，73（4）：531-545.

21 陳程，賈愛林，孫義梅.厚油層內(nèi)部相結(jié)構(gòu)模式及其剩余油分布特征［J］.石油學(xué)報(bào)，2000，21（5）：99-102.［Chen Cheng，Jia Ailin，Sun Yimei.Microfacies architecture patternsand the distribution of the remaining oil within thick pays［J］.Acta Petrolei Sinica，2000，21 （5）：99-102.］

22 陳莉，蘆風(fēng)明，范志勇.大港油田官80斷塊辮狀河儲層構(gòu)型表征［J］.大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，36（2）：71-76.［Chen Li，Lu Fengming，F(xiàn)an Zhiyong.The characterization of braided river reservoir configuration in 80-fault-block Dagang oil field［J］.Journal of Daqing Petroleum Institute，2012，36（2）：71-76.］

23 杜慶軍，陳月明，侯鍵，等.勝坨油田厚油層內(nèi)夾層分布對剩余油的控制作用［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2006，28（4）：111-114.［Du Qingjun，Chen Yueming，Hou Jian，et al.Control of interlayer on the distribution of remaining oil in thick reservoirs of Shengtuo oilfield［J］. Journal of Oil and Gas Technology，2006，28（4）：111-114.］

24 楊少春，王燕，鐘思瑛，等.海安南地區(qū)泰一段儲層構(gòu)型對剩余油分布的影響［J］.中南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)報(bào)，2013，44（10）：4161-4166.［Yang Shaochun，Wang Yan，Zhong Siying，et al.Reservoir architecture in member 1 of Taizhou Formation of southern Hai'an area effects on remaining oil distribution［J］.Journalof Central South U-niversity：Science and Technology，2013，44（10）：4161-4166.］

25 熊光勤，劉麗.基于儲層構(gòu)型的流動單元劃分及對開發(fā)的影響［J］.西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)報(bào)，2014，36（3）：107-114. ［Xiong Guangqin，Liu Li.Flow units classification based on reservoir architecture and its influence on reservoir development［J］.Journal of Southwest PetroleumUniversity：Science&Technology Edition，2014，36（3）：107-114.］

26 王改云，楊少春，廖飛燕，等.辮狀河儲層中隔夾層的層次結(jié)構(gòu)分析［J］.天然氣地球科學(xué)，2009，20（3）：378-383.［Wang Gaiyun，Yang Shaochun，Liao Feiyan，et al.Hierarchical structure of barrier beds and interbeds in braided river reservoirs［J］.Natural Gas Geoscience，2009，20（3）：378-383.］

27 姜香云.河流相儲層構(gòu)型分析與剩余油分布模式研究——以孤東油田七區(qū)西館上段為例［D］.北京：中國石油大學(xué)（北京），2007. ［Jiang Xiangyun.The study on fluvial architecture and distribution model of remaining oil——a case study of 7th block，Gudong oilfiled ［D］.Beijing：China University of Petroleum（Beijing），2007.］

Architecture Characterization For Sandy Braided River Reservoir and Controlling Factors of Remaining Oil Distribution —A case study of P oilfield（Neogene），Bohai offshore，China

XU ZhongBo1SHEN ChunSheng1CHEN YuKun2KANG Kai1LUO XianBo1HE XinRong1LILin1ZHANG BoWen1
（1.Tianjin Branch of CNOOC Ltd.，Tianjin 300452，China；2.Xinjiang Oilfield Company Exp loration and Development Research Institute，Karam ay，Xinjiang 834014，China）

Abstract：The architecture of braided river，especially themuddy intercalation，plays a key role in the enhancement of remaining oil.Based on the outcrop，modern sediments and underground reservoir，taken P oilfield as an example，the different level of the internal architecture elements are studied in order to obtain a qualitative and quantitative distribution pattern of the heterogeneity character of the sandy braided river reservoir.Also，the architecture characterization technique for underground braided river reservoir is studied in thiswork.Based on the proposed distribution pattern and the related characterization techniques，the different control of architecture element to the distribution of remaining oil is analyzed：①the sandy braided rivershave three filling types，dominated by sandy fillings.The distribution styles of channel bars and braided rivers display＂wide bar-narrow channel＂.The sludge bedswithin channel bars show two distribution styles as dome-like and horizon-like.② architectures from 5 to 3 hierarchies are characterized successively.Based on three identification marks，single braded belts are characterized with width of 800～1 200m，thickness of 3～8 m and average width/thickness ratio about 178.Channel bars are characterized by principles of thickness-controlled，scale-constraint and multidimensional interaction.The width ratio of braided rivers and channel bars is about1：3.8，and width/length ratio of channel bars is about1：2.2.Single periodic sludge bed within channel bars are horizontally distributed and different periodic sludge beds are parallelwith each other.The distribution range of sludge beds from bottom up decreases from bar head to bar tail.The quantity of sludge bedswithin channel bars are generally low（about 2～4）.③reservoir architectures of different hierarchies exert different controls on the distribution of remaining oil.The interlayers control the remaining oil directly in the hierarchy ofbraided river belts.In the hierarchy of channel bars，the sandbodies are connected at the bottom ofmuddy semi-filling channels，resulting in relatively poor water flooding degree and enriched remaining oil in the upper part.Influenced by sludge beds and petrophysical boundaries，the remaining oilwithin in channel bars ismainly distributed as＂segment-like＂at the top of aggraded bodies under the sludge beds and themargin partwith poor water flooding.This research has been applied in the optimization ofwater injection and deployment ofwells of oilfields.

Key words：braided river；architecture character；modern sedimentary；outcrop；stacking pattern；remaining oil

第一作者簡介徐中波 男 1984年生 碩士 油氣儲層地質(zhì) E-mail：xuzhb2@cnooc.com.cn

中圖分類號P618.13

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號：1000-0550（2016）02-0375-11

doi：10.14027/j.cnki.cjxb.2016.02.016

收稿日期：2015-03-07；收修改稿日期：2015-07-14

基金項(xiàng)目：國家科技重大專項(xiàng)課題（2011ZX05023-006-002）［Foundation：National Science and Technology Major Project，No.2011ZX05023-006-002］