張華鋒

(中國(guó)石化勝利油田分公司 勘探開發(fā)研究院,山東 東營(yíng) 257000)

勝二區(qū)是勝坨油田一個(gè)主要含油開發(fā)區(qū)塊,目前已進(jìn)入特高含水開發(fā)階段,剩余油挖潛難度增高,保持高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的難度越來越大,重新認(rèn)識(shí)沉積微相特征及與產(chǎn)能關(guān)系的研究已成為當(dāng)前研究的重要任務(wù)。開展沉積相研究是儲(chǔ)層研究的基本內(nèi)容之一,是進(jìn)行其他工作的依據(jù)和出發(fā)點(diǎn)。不同環(huán)境成因的砂體其儲(chǔ)層性質(zhì)不同,流體在其中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同,開發(fā)特征也不同,因此在油田開發(fā)階段以小層為單位,建立小層的沉積微相展布模式,認(rèn)識(shí)儲(chǔ)層的分布特點(diǎn),為油田開發(fā)、油田動(dòng)態(tài)分析提供基礎(chǔ)[1-2]。筆者在精細(xì)地層對(duì)比的基礎(chǔ)上,對(duì)研究區(qū)沉積微相特征及其對(duì)產(chǎn)能的影響開展研究。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

勝二區(qū)沙二9砂組構(gòu)造較簡(jiǎn)單,為夾持在兩條斷層之間自東北向西南逐漸傾伏的扇形斷塊(圖1),頂面埋深2 050～2 350 m,沉積上9砂組為三角洲前緣沉積,縱向上包括91和92兩個(gè)小層,分布面積較廣,平均單層厚度僅為2 m左右。主體區(qū)巖心平均孔隙度為29.4%,平均滲透率為74.5×10-3μm2,屬于高孔—中滲偏低儲(chǔ)層,采出程度為29.1%。2013年對(duì)原探明儲(chǔ)量邊界外,構(gòu)造低部位的2XN86和4XN330兩口鉆遇“水淹層”、“油水同層”的井試采,獲得日油2～4 t,從而擴(kuò)大了勝二區(qū)沙二9砂組的滾動(dòng)勘探開發(fā)空間。

圖1 研究區(qū)位置

2 沉積相標(biāo)志

2.1 巖石學(xué)特征

研究區(qū)沙二段9砂組巖性主要為灰色、熒光巖屑質(zhì)長(zhǎng)石粉砂巖夾少量泥質(zhì)條帶(圖2(a)),結(jié)合分析化驗(yàn)資料表明:石英含量為50%～79%,平均含量為56.5%,長(zhǎng)石含量為16%～41%,平均含量為33%,巖屑含量為7%～14%,平均含量為10%。其中,巖屑以變質(zhì)巖巖屑為主(含量12%～22%),平均含量為17%), 巖漿巖巖屑其次(含量2%～8%, 平均含量為4%),沉積巖巖屑最少(含量1%～3%),平均含量為2%),石英與(長(zhǎng)石+巖屑)比為0.6左右,礦物成熟度較低,泥巖顏色多樣,既有水上強(qiáng)氧化紫紅色泥巖,也有弱還原特征的灰綠色泥巖(圖2(b)),指示濱淺湖氧化-還原環(huán)境,沉積時(shí)水體比較動(dòng)蕩。

圖2 2-0XJ313巖心照片

2.2 沉積構(gòu)造

沉積構(gòu)造是指沉積物沉積時(shí)、或沉積后由于化學(xué)、物理、生物等作用形成的各種構(gòu)造。在沉積物形成過程或者沉積物固結(jié)成巖之前形成的構(gòu)造稱為原生構(gòu)造,如層理、包卷構(gòu)造等。固結(jié)成巖作用以后形成的構(gòu)造稱為次生構(gòu)造,如縫合線等。研究沉積巖沉積構(gòu)造,可以確定搬運(yùn)介質(zhì)的營(yíng)力、流動(dòng)形態(tài),對(duì)于確定沉積環(huán)境提供可靠依據(jù)。

通過取心井資料來看,目的層常見的層理構(gòu)造主要為交錯(cuò)層理(圖2(c)),反映沉積時(shí)具有較強(qiáng)的水動(dòng)力條件。除此以外,巖心中見到生物潛穴(圖2(d)),垂直于層面分布,內(nèi)部被泥沙充填,表明沉積時(shí)期水體相對(duì)較淺。

2.3 粒度分布特征

沉積巖的粒度是受搬運(yùn)介質(zhì)、搬運(yùn)方式及沉積環(huán)境等因素控制,反過來這些成因特點(diǎn)必然會(huì)在沉積巖的粒度特征中得到反映,這也是應(yīng)用粒度資料確定沉積環(huán)境的依據(jù)。

(1)粒度概率曲線特征。沙二段9砂組粒度概率曲線(圖3)為兩段式,跳躍和懸浮組分發(fā)育,跳躍組分含量一般60%～80%左右,斜率較大,分選好。

(2)C-M圖解。根據(jù)對(duì)沙二段9砂組C-M圖特征表現(xiàn)為由SR段、RQ段組成的兩段式圖形(圖4),反映以牽引流沉積機(jī)制為主,具有懸浮-均勻遞變沉積特征。

圖3 粒度概率曲線

圖4 C-M圖

3 沉積微相類型及電性特征

依據(jù)巖心觀察(巖性、沉積構(gòu)造以及粒度特征)、測(cè)井響應(yīng)特征、區(qū)域沉積背景以及前人的研究成果等資料,確定勝二區(qū)沙二段9砂組沉積環(huán)境定為三角洲前緣亞相,并劃分為水下分流河道、河口壩、遠(yuǎn)砂壩、席狀砂、前三角洲泥等微相[3](表1)。

3.1 水下分流河道微相

水下分流河道是陸上分流河道的水下延伸,也稱為水下分流河床。在入盆或入湖的過程中,隨著深度的增加,河道寬度增加,分叉變多,沉降速度增大。研究區(qū)水下分流河道微相主要分布在工區(qū)的東北部,巖性為油浸細(xì)砂巖為主,巖心中發(fā)育有交錯(cuò)層理?？v向上呈正韻律,底部與泥巖沖刷突變接觸。自然電位曲線鐘形、微電極曲線回返不發(fā)育且幅度小、幅度差較大,單層砂體厚度一般大于3 m。

表1 勝二區(qū)9砂組不同微相測(cè)井響應(yīng)特征統(tǒng)計(jì)

3.2 河口壩微相

河口壩是由于河流攜帶的砂質(zhì)沉積物在河口處由于流速降低堆積形成。巖性主要為油浸粉細(xì)砂巖,縱向上呈反韻律,下部與泥巖漸變,頂部突變接觸。自然電位曲線呈漏斗形,微電極曲線正幅度差,單層砂體厚度一般為2～3 m。

3.3 遠(yuǎn)砂壩微相

遠(yuǎn)砂壩位于河口壩前方,沉積物粒度較河口壩微相要細(xì)。研究區(qū)遠(yuǎn)砂壩微相巖性為油斑粉細(xì)砂巖,縱向上呈小型反韻律,上部與河口壩共生、下部與泥巖漸變接觸,自然電位曲線呈漏斗形,微電極曲線正幅度差、局部有小的回返,單層砂體厚度為1～2.5 m。

3.4 席狀砂微相

席狀砂是由于三角洲前緣前期沉積的河口壩、遠(yuǎn)砂壩等由于受湖浪的改造作用,在其側(cè)翼形成的面積廣、厚度薄的砂層。這種儲(chǔ)層的分選性較好,質(zhì)地較純,是良好的儲(chǔ)集層。研究區(qū)席狀砂微相巖性以油跡泥質(zhì)粉砂巖為主,無明顯韻律特征,與前三角洲泥互層,自然電位曲線指狀尖峰,微電極曲線幅度差較小,單層砂體厚度為0.3～1 m。

3.5 前三角洲泥

前三角洲是整個(gè)三角洲沉積體系中分布范圍最廣、沉積厚度最大的地區(qū)。研究區(qū)前三角洲泥微相巖性以紫紅色、灰綠色泥巖為主,與遠(yuǎn)砂壩、席狀砂互層,SP曲線為泥巖基線,微電極曲線無幅度差、或正負(fù)不定的小幅度差。

4 沉積相平面展布特征

沉積相研究是根據(jù)區(qū)域沉積背景,利用相標(biāo)志進(jìn)行沉積相分析,通過對(duì)取心井段的顏色、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征劃分出了單井沉積相及微相類型,同時(shí)結(jié)合測(cè)井資料確立各類沉積微相對(duì)應(yīng)的測(cè)井相特征,研究沉積微相的平面展布規(guī)律[4]。研究區(qū)物源來自東北方向,沉積微相由物源向入湖方向依次發(fā)育有水下分流河道微相-河口壩微相-遠(yuǎn)砂壩微相-席狀砂微相-前三角洲泥微相。

平面上,沉積微相的演化與湖平面變化具有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。Es292小層沉積時(shí)期,水體較淺,砂體發(fā)育規(guī)模較大,水下分流河道、河口壩發(fā)育較厚,且側(cè)向連續(xù)性好;Es291小層沉積時(shí)期,水體變深,砂體發(fā)育規(guī)模變小,水下分流河道、河口壩厚度減小。垂向上,Es292、 Es291小層水下分流河道存在一定的側(cè)向遷移,沉積中心不疊合。

5 沉積相對(duì)產(chǎn)能的影響

沉積微相決定了儲(chǔ)層展布方向和物性特征,進(jìn)而決定了流體在其中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律, 同時(shí)是儲(chǔ)量計(jì)算、開發(fā)層系劃分和井位部署的的直接依據(jù),其對(duì)單井產(chǎn)能具有明顯的控制作用[5]。不同沉積環(huán)境下形成的儲(chǔ)層具有不同的物性特征,本次對(duì)研究區(qū)不同沉積微相類型的儲(chǔ)層物性進(jìn)行統(tǒng)計(jì):分流河道的儲(chǔ)層物性最好,河口壩次之,席狀砂最差(圖5)。

勝二區(qū)沙二段9砂組儲(chǔ)層處相帶主要為下分流河道、河口壩、遠(yuǎn)砂壩、席狀砂等微相。通過對(duì)19口單采沙二段9砂組的生產(chǎn)井試采資料分析表明:沉積微相與產(chǎn)能的高低具有較好的對(duì)應(yīng)性,即位于水下分流河道、河口壩微相的井的單井產(chǎn)能較好,如0X172井處于三角洲前緣水下分流河道微相中,其單井產(chǎn)油能力(初期產(chǎn)油7.45 t/d,累油2.556×104t)明顯優(yōu)于處于遠(yuǎn)砂壩微相中的1XN190井的單井產(chǎn)油(初期產(chǎn)油2.30 t/d,累油0.505×104t)。因此。對(duì)于這類薄層、低滲的油藏,應(yīng)該利用沉積微相成果指導(dǎo)剩余油挖潛及井網(wǎng)完善工作。

圖5 沙二段9砂組不同相帶儲(chǔ)層物性統(tǒng)計(jì)直方圖

6 結(jié) 論

(1)在巖心觀察的基礎(chǔ)上,結(jié)合區(qū)域沉積背景及電性特征,確定勝二區(qū)9砂組為三角洲前緣亞相沉積,發(fā)育的微相類型有水下分流河道、河口壩、遠(yuǎn)砂壩,席狀砂等。

(2)水下分流河道的儲(chǔ)層物性最好,河口壩次之,席狀砂最差。

(3)研究區(qū)位于三角洲前緣水下分流河道、河口壩等微相的生產(chǎn)井的儲(chǔ)層物性較好,單井產(chǎn)油能力及累油能力較好,位于遠(yuǎn)砂壩、席狀砂等微相中的生產(chǎn)井的儲(chǔ)層物性較差,單井產(chǎn)油能力及累油能力也較差。

(4)在剩余油挖潛工作中,綜合運(yùn)用沉積微相研究成果,將新井井位部署在優(yōu)勢(shì)相帶中。