周建堂，王 軍，康麗俠，戚秋生，趙曉紅，陳貞萬(wàn)

(1.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第四采油廠地質(zhì)研究所，寧夏 銀川 750005； 2.北京凱博瑞石油科技有限公司，北京 100083)

1 研究區(qū)概況

J油田位于鄂爾多斯盆地中東部，發(fā)育有一構(gòu)造-巖性的長(zhǎng)2油藏，平均油層厚度11.7 m，平均孔隙度為14.0%，滲透率為9.1 mD，于1997年開(kāi)始建產(chǎn)。該區(qū)長(zhǎng)2沉積期由于湖盆持續(xù)收縮，進(jìn)一步平原、沼澤化，河流亞相或平原分流河道發(fā)育是這一時(shí)期的重要特征[1-3]，區(qū)域內(nèi)構(gòu)造總體為西傾單斜構(gòu)造，呈東南高、西北低的特征。研究區(qū)為典型網(wǎng)狀河沉積特征，沉積物源方向主要為北東-南西向，主要發(fā)育微相類(lèi)型為河道、天然堤與河漫灘，如圖1所示。

研究區(qū)面積共24.4 km2，區(qū)內(nèi)完鉆各類(lèi)油水井329口，其中采油井241口，區(qū)塊最大日產(chǎn)油量達(dá)485 t以上，是J油田的主力產(chǎn)油區(qū)。前期的老油田開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)表明，單砂體特征對(duì)油田開(kāi)發(fā)具有重要影響，單砂體的研究對(duì)油田開(kāi)發(fā)至關(guān)重要。前期，該區(qū)單砂體的發(fā)現(xiàn)主要基于油水井試井解釋分析，根據(jù)該區(qū)大量油水井的試井解釋成果，生產(chǎn)井早期井儲(chǔ)段過(guò)后，中期地層普遍呈現(xiàn)典型的徑向復(fù)合特征，后期呈現(xiàn)有邊界反映。同時(shí)，該區(qū)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析也表明，生產(chǎn)井在相鄰注水井基本相當(dāng)?shù)淖⑺芰垦a(bǔ)充情況下，生產(chǎn)井周?chē)貙訅毫Σ町愋暂^大，綜合認(rèn)為該區(qū)油井周?chē)浇形镄圆罨虼嬖谏绑w邊界，單砂體普遍發(fā)育。因此，有必要進(jìn)一步對(duì)該區(qū)單砂體的精細(xì)刻畫(huà)和研究，為油田開(kāi)發(fā)調(diào)整提供依據(jù)。

2 單砂體類(lèi)別及特征

單砂體分析主要以沉積理論為指導(dǎo)，建立單一砂體對(duì)比追蹤模式，使地質(zhì)研究單元精細(xì)到單砂體。并以沉積學(xué)理論為指導(dǎo)，對(duì)復(fù)合砂體進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)解剖，識(shí)別出單一河道砂體，揭示砂體間連接關(guān)系。前期對(duì)J油田長(zhǎng)2油藏地質(zhì)特征分析可以看出，研究區(qū)主力油層長(zhǎng)22-長(zhǎng)21細(xì)分縱向非均質(zhì)強(qiáng)，沉積微相差異較大，可細(xì)分為多個(gè)沉積期。結(jié)合密井網(wǎng)條件下的巖心、剖面、巖電特征等資料，細(xì)分小層剖面顯示縱向上為多期河道相互疊置，如圖2所示。沿物源方向河道砂體連續(xù)性較好，且延伸距離遠(yuǎn)，垂直物源方向儲(chǔ)層連續(xù)性變差。平面上，河道自北東向西南方向多條河道相互交匯，呈網(wǎng)狀及帶狀分布，長(zhǎng)23-長(zhǎng)21時(shí)期水動(dòng)力逐漸變?nèi)?，河道變窄，河漫灘發(fā)育廣泛，如圖3所示。

總結(jié)該區(qū)前期的沉積微相研究成果，區(qū)內(nèi)主要發(fā)育有河道、天然堤、河漫灘3種類(lèi)型的砂體，不同砂體特征明顯。

(1)河道：測(cè)井相主要以鐘形、箱形、疊置的鐘形、齒化的箱形為主。巖性以中、細(xì)粒砂巖為主，物性好。交錯(cuò)層理、平行層理發(fā)育，為正韻律或復(fù)合韻律；

(2)天然堤：測(cè)井相主要為鋸齒形曲線，呈指狀。以粉細(xì)砂巖、灰黑色泥巖薄互層為主，沉積構(gòu)造為沙紋層理、波紋層理，呈正韻律或復(fù)合韻律；

(3)河漫灘：測(cè)井相主要為平直微齒型曲線，微齒狀，呈基線，無(wú)負(fù)幅度偏移。巖性為泥質(zhì)沉積夾薄層粉砂，偶見(jiàn)水平層理 、沙紋層理等層理構(gòu)造。

2.1 單砂體垂向接觸模式

在沉積模式的指導(dǎo)下，依據(jù)巖心、測(cè)井資料識(shí)別河道砂體構(gòu)型界面，發(fā)現(xiàn)該區(qū)的單砂體垂向疊置關(guān)系主要有疊切、分離、疊置3類(lèi)模式，如圖4所示。

疊切模式：主要表征為底沖刷界面。由于晚期河道流速過(guò)大對(duì)前期沉積河道沉積物沖刷所形成的沉積界面，測(cè)井形態(tài)上聲波時(shí)差SP、自然伽馬GR有明顯臺(tái)階，曲線響應(yīng)特征明顯，如圖4(a)所示。

分離模式：主要表征為河道砂體內(nèi)部具有泥質(zhì)夾層。測(cè)井形態(tài)中GR、SP曲線明顯偏向泥巖基線，高聲波時(shí)差A(yù)C，低自然伽馬RT，如圖4(b)所示。

疊置模式：具有明顯的物性?shī)A層。測(cè)井形態(tài)表現(xiàn)為自然伽馬GR、自然電位SP曲線微異常偏向泥巖基線，高聲波時(shí)差A(yù)C較低，如圖4(c)所示。

2.2 單砂體側(cè)向接觸關(guān)系

依據(jù)單砂體剖面特征研究得出：該區(qū)同期單砂體間的側(cè)向砂體接觸模式主要有孤立式、對(duì)接式、側(cè)切式共3種，如圖5所示。

本次研究中單砂體側(cè)向接觸模式識(shí)別主要依據(jù)不同沉積微相、測(cè)井相及高程差異以及井組注采響應(yīng)進(jìn)行區(qū)分。

①根據(jù)砂體所處的不同微相來(lái)確定河道的邊界；

②測(cè)井曲線形態(tài)不同判斷砂體規(guī)模，不同測(cè)井曲線形態(tài)能夠反映出不同沉積模型及水動(dòng)力變化。

③依據(jù)砂體高程差“厚-薄-厚”來(lái)判斷河道規(guī)模。

④對(duì)測(cè)井曲線相似的井要綜合依據(jù)研究區(qū)內(nèi)河道規(guī)模大小來(lái)判斷河道邊界。

⑤依據(jù)井組注采響應(yīng)情況來(lái)判斷側(cè)向接觸關(guān)系，在同一河道內(nèi)，砂體連通性好，注采響應(yīng)最快，其次為側(cè)切式接觸，對(duì)接式接觸模式注采響應(yīng)最慢，側(cè)向孤立式的砂體注采不見(jiàn)效。

通過(guò)研究表征得出：J油田長(zhǎng)2油藏在不同期次河道垂向上以相互疊置及疊切為主，同期單河道接觸以對(duì)接式與側(cè)切式為主，該區(qū)不同期次單河道垂向及側(cè)向接觸模式圖如圖6所示。結(jié)合精細(xì)刻畫(huà)單砂體邊界及砂體發(fā)育規(guī)模，綜合統(tǒng)計(jì)表明該區(qū)長(zhǎng)2油藏單河道寬度約為180～790 m，寬厚比為60～100。

2.3 單砂體平面展布特征

2.4 單砂體接觸關(guān)系刻畫(huà)

3 單砂體接觸模式對(duì)油田開(kāi)發(fā)的影響

J油田長(zhǎng)2油藏于1997年開(kāi)始開(kāi)發(fā)，共歷經(jīng)3個(gè)開(kāi)發(fā)階段：建產(chǎn)階段(1997-2002年)、穩(wěn)產(chǎn)階段(2003-2012年)、遞減階段(2012-目前)。截至目前，該區(qū)累計(jì)產(chǎn)油206.2×104t，采出程度達(dá)18.7%，初期平均單井產(chǎn)能3.6 t/d，具有較長(zhǎng)的穩(wěn)產(chǎn)期，目前單井產(chǎn)能均小于5 t，主要分布在小于1 t/d范圍，平均單井產(chǎn)能為0.9 t/d。該區(qū)生產(chǎn)井受單砂體發(fā)育的影響，生產(chǎn)動(dòng)態(tài)主要表現(xiàn)出：平面單井產(chǎn)能差異大、含水及水淹狀況分布不一致、各單砂層生產(chǎn)井產(chǎn)量遞減類(lèi)型存在較大差別、地層壓力保持水平較低(約75%)、平面壓力分布不均等特征。因此詳細(xì)剖析單砂體接觸關(guān)系對(duì)開(kāi)發(fā)的影響，有助于合理選擇調(diào)整開(kāi)發(fā)方式，維持油田的長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)，從而有效提高原油采收率。

單砂體發(fā)育的油藏，開(kāi)發(fā)中普遍面臨著注水壓力上升較快、能量分布不均、產(chǎn)量遞減大等問(wèn)題，開(kāi)展單砂體研究是油田開(kāi)發(fā)與調(diào)整的基礎(chǔ)，根據(jù)研究區(qū)單砂體的分布特征研究，發(fā)現(xiàn)單砂體側(cè)向接觸關(guān)系不僅影響著油藏注水開(kāi)發(fā)效果，單砂體垂向接觸關(guān)系也影響單井產(chǎn)能的高低。

3.1 單砂體接觸模式對(duì)注水開(kāi)發(fā)的影響

在油層內(nèi)單砂體接觸模式的研究中，示蹤劑技術(shù)是一種能準(zhǔn)確反映油水井特征及關(guān)系的一項(xiàng)手段。井間示蹤劑監(jiān)測(cè)技術(shù)是從注入井中注入一種水溶性示蹤劑，周?chē)O(jiān)測(cè)井中取水樣，分析所取水樣中示蹤劑的濃度，根據(jù)示蹤劑產(chǎn)出量并利用解釋軟件對(duì)示蹤劑產(chǎn)出曲線進(jìn)行分析，并采用數(shù)值分析方法獲取油層特性參數(shù)，該方法可有效判識(shí)水淹方向、驗(yàn)證井間竄通以及識(shí)別水流優(yōu)勢(shì)通道。

該區(qū)T22-21井組于2015年開(kāi)展示蹤劑監(jiān)測(cè)，T22-21井組示蹤劑監(jiān)測(cè)顯示結(jié)果如圖10所示，從監(jiān)測(cè)時(shí)間可以看出：T22-22、T23-21井與注水井井距基本相同，由于注水井與T23-21井處同一單河道內(nèi)，見(jiàn)效時(shí)間僅為14 d，而T22-22井處不同單河道油井見(jiàn)效時(shí)間達(dá)30 d，如表1所示。

表1 T22-21井組示蹤劑監(jiān)測(cè)結(jié)果Table 1 Tracer monitoring results of well group T22-21

結(jié)合開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)井組示蹤劑監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：平面接觸模式影響注水見(jiàn)效時(shí)間；同一單砂體內(nèi)注水見(jiàn)效時(shí)間快，側(cè)切河道油井見(jiàn)效時(shí)間相對(duì)較慢。

3.2 單砂體垂向疊置關(guān)系對(duì)產(chǎn)量的影響

長(zhǎng)2油藏單砂體垂向接觸關(guān)系主要分為疊切、分離、疊置，在同一構(gòu)造高程下，3種接觸關(guān)系影響單井產(chǎn)量?？偨Y(jié)分析該區(qū)單砂體特征與產(chǎn)量之間關(guān)系，單砂體間垂向接觸關(guān)系為疊切式，產(chǎn)能遞減較慢，其次為疊置式，單砂體間分離式單井產(chǎn)能遞減最大，如圖11所示，如T31-14井單砂體間存在物性?shī)A層屬于疊置式；T31-15、T31-16井單砂體間縱向上連通較好，屬于疊置式；而T31-18井開(kāi)發(fā)層為一獨(dú)立單砂體，屬于分離式；從井間連井剖面可以看出，井間構(gòu)造基本一致，3種不同模式的井在生產(chǎn)動(dòng)態(tài)特征上表現(xiàn)出較大的差異，即油層單砂體間疊切式單井遞減最小(<1.0%)，其次為疊置式，分離式產(chǎn)能遞減最大，如圖12所示。此外，同期不同單河道存在滲流屏障導(dǎo)致油井生產(chǎn)差異大，單河道內(nèi)構(gòu)造高部位油井產(chǎn)量高，含水上升慢，剩余油也較富集。

綜合前面單砂體特征分析可以看出：該區(qū)長(zhǎng)2油藏單砂體的垂向接觸模式類(lèi)型影響著單井產(chǎn)能大小，側(cè)向接觸模式影響注水見(jiàn)效時(shí)間的快慢和剩余油分布。

4 結(jié)論

(1)研究區(qū)長(zhǎng)2油藏屬于網(wǎng)狀河沉積特征，主要沉積微相類(lèi)型為河道、天然堤及河漫灘沉積，砂體自北東向西南方向展布。通過(guò)對(duì)長(zhǎng)2油藏單砂體精細(xì)解剖發(fā)現(xiàn)，該區(qū)單砂體垂向接觸為疊切、疊置及分離式接觸模式；砂體間側(cè)向接觸分為側(cè)切式、對(duì)接式及孤立式。主力砂層長(zhǎng)22-長(zhǎng)21可細(xì)分為16期單砂體沉積，綜合統(tǒng)計(jì)表明，該區(qū)長(zhǎng)2油藏單河道寬度約為180～790 m，寬厚比為60～100。

(2)結(jié)合油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)特征，單砂體側(cè)向接觸模式影響井組注采見(jiàn)效時(shí)間及剩余油的分布；在同一構(gòu)造高程下，單砂體垂向接觸關(guān)系影響單井產(chǎn)能，疊切式接觸模式由于水動(dòng)力較強(qiáng)，對(duì)下伏沉積沖刷較徹底，縱向上砂體之間連通性較好，在生產(chǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，此類(lèi)井產(chǎn)能遞減較慢，單井月遞減0.2%～0.7%；疊置式接觸模式由于水動(dòng)力變?nèi)?，?duì)下伏沉積沖刷不夠徹底，砂體之間存在不同程度的物性?shī)A層，此類(lèi)井垂向能量補(bǔ)充不足產(chǎn)能遞減相對(duì)較快；當(dāng)兩期砂體縱向上相互獨(dú)立，砂體之間存在不同程度泥質(zhì)夾層，垂向能量無(wú)法補(bǔ)給，此類(lèi)井產(chǎn)能遞減較快，月遞減高達(dá)1.6%。

(3)通過(guò)對(duì)J油田長(zhǎng)2油藏主力開(kāi)發(fā)層內(nèi)單砂體及其內(nèi)部泥巖隔夾層或物性?shī)A層的重新精細(xì)認(rèn)識(shí)和研究，可為后期油田的開(kāi)發(fā)注采關(guān)系調(diào)整及挖潛措施的制定提供更準(zhǔn)確、更可靠的地質(zhì)依據(jù)，不斷提高油田開(kāi)發(fā)調(diào)整水平有很好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)該區(qū)單砂體研究方法及相關(guān)的研究成果為相鄰開(kāi)發(fā)區(qū)的同類(lèi)油藏單砂體分析提供了借鑒。