劉念周，李波，張藝，鄔敏，王泉，蘇航

（中國(guó)石油 新疆油田分公司a.勘探開(kāi)發(fā)研究院；b.開(kāi)發(fā)處，新疆 克拉瑪依 834000）

20 世紀(jì)90 年代，有學(xué)者對(duì)克拉瑪依油田五區(qū)南克75井區(qū)和克76井區(qū)上烏爾禾組沖積扇沉積體系等方面進(jìn)行了研究[1-3]，分析不同井區(qū)的油氣藏沉積及儲(chǔ)集層特征，建立儲(chǔ)集層分布模式[4-6]；開(kāi)展克拉瑪依油田八道灣組洪積扇沉積微相分析研究[7-9]，利用巖心、測(cè)井、地震和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，開(kāi)展儲(chǔ)集層沉積特征研究，認(rèn)為氣藏邊界及砂體連通性與實(shí)際生產(chǎn)動(dòng)態(tài)不符合，影響油氣藏開(kāi)發(fā)效果。前人在克拉瑪依油田儲(chǔ)集層展布特征研究基礎(chǔ)上[10]，建立儲(chǔ)集層沉積微相劃分體系及相應(yīng)的沉積模式，在克75 井區(qū)油氣藏沉積及儲(chǔ)集層研究等方面取得一定的成果，但未對(duì)該油氣藏沖積扇各級(jí)構(gòu)型要素的側(cè)向、垂向組合樣式及砂體連通性進(jìn)行闡述。由于沖積扇快速堆積，砂體縱向疊置以及橫向連片復(fù)雜，需開(kāi)展精細(xì)研究[11-13]，刻畫(huà)單砂體縱向及平面發(fā)育特征，明確砂體連通性。本文以準(zhǔn)噶爾盆地克75 井區(qū)上烏爾禾組為例，結(jié)合儲(chǔ)集層沉積特征，對(duì)碎屑流與辮狀水道共同控制的沖積扇各亞相帶內(nèi)4 級(jí)構(gòu)型要素特征及其側(cè)向、垂向構(gòu)型樣式進(jìn)行了研究，并結(jié)合油氣藏開(kāi)發(fā)實(shí)踐，分析了各構(gòu)型樣式的砂體連通性。

1 氣藏概況

克75 井區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣克—烏斷裂帶下盤(pán)（圖1），東鄰瑪湖凹陷，為單斜構(gòu)造，地層傾角為4°～10°。研究區(qū)目的層為二疊系上烏爾禾組，該組自東向西逐層超覆于遭受強(qiáng)烈剝蝕的佳木河組之上，共發(fā)育烏一段、烏二段和烏三段共3套儲(chǔ)集層，其中烏一段為主力儲(chǔ)集層，厚度為4.5～104.0 m。上烏爾禾組巖性主要為礫巖、不等粒砂巖和灰色中—細(xì)砂巖，受西高東低的古地貌影響，自北向南再向西發(fā)育扇根、扇中及扇緣亞相?？?5 井區(qū)含油氣面積為19.4 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量為42.82×108m3?？?5井區(qū)上烏爾禾組氣藏于1992 年投入開(kāi)發(fā)，1998 年水井停注，轉(zhuǎn)入衰竭式開(kāi)發(fā)階段。目前克75 井區(qū)勘探開(kāi)發(fā)的難題在于其儲(chǔ)集層非均質(zhì)性強(qiáng)，對(duì)砂體連通性認(rèn)識(shí)不清，氣藏邊界和砂體展布特征與早期認(rèn)識(shí)差異較大。克75 井區(qū)有效儲(chǔ)集層既發(fā)育碎屑流控制的片流砂礫巖體，又發(fā)育由辮狀水道控制的辮流砂體，不同構(gòu)型砂體表現(xiàn)出連通性不同，這對(duì)氣藏區(qū)未來(lái)作為儲(chǔ)氣庫(kù)的布井方案有較大影響，需厘清砂體連通性，為后期開(kāi)發(fā)方案調(diào)整提供依據(jù)。

2 沖積扇構(gòu)型及構(gòu)型要素

根據(jù)沖積扇儲(chǔ)集層內(nèi)部各構(gòu)型要素特點(diǎn)，分析砂體連通性。根據(jù)巖心、錄井、測(cè)井等資料，結(jié)合沖積扇沉積構(gòu)型剖面及平面發(fā)育特征，按照碎屑流與辮狀水道共同控制的沖積扇構(gòu)型分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[14-16]，開(kāi)展了克75井區(qū)構(gòu)型要素特征及其構(gòu)型樣式研究（表1、圖2）。扇根亞相主要發(fā)育5 級(jí)構(gòu)型要素，即槽流帶、片流帶、漫洪帶、辮流帶和徑流帶；4級(jí)單砂體構(gòu)型要素為槽流砂礫巖、片流沙礫巖、辮流水道砂巖、徑流水道砂體、漫洪（流）砂體和漫洪（流）細(xì)粒沉積。克75 井區(qū)以片流砂礫體構(gòu)型樣式為主，砂礫巖為油氣的主要儲(chǔ)集層。

表1 克75井區(qū)4級(jí)構(gòu)型要素主要特征Table 1.Main characteristics of the 4th-order architectural elements in Wellblock Ke 75

2.1 上烏爾禾組沉積特征

古地貌是控制克75 井區(qū)上烏爾禾組沖積扇展布特征的主要因素，決定了各相帶的展布范圍及構(gòu)型特征。該區(qū)古地貌整體西高東低，南部受克007 西斷裂及五區(qū)南斷裂控制，斷裂以南烏一段不發(fā)育，低部位呈向西突進(jìn)的“幾”字形。研究區(qū)東部砂礫巖發(fā)育，西部砂礫巖減薄，砂巖與泥巖含量增加，沉積厚層泥巖夾薄層砂巖，整體具東粗西細(xì)的沉積特征。北部發(fā)育明顯的主槽溝道，由北向南呈喇叭形向下傾方向延伸。地層由主槽向西側(cè)減薄，主槽溝道東側(cè)發(fā)育有低隆區(qū)，是克75井區(qū)上烏爾禾組沖積扇與其他沖積扇體交疊過(guò)渡的地帶。

利用巖性、物性、沉積旋回、測(cè)井曲線形態(tài)等，開(kāi)展克75 井區(qū)上烏爾禾組烏一段分析。烏一段以砂礫巖為主，夾雜少量的薄層褐色泥巖，同時(shí)發(fā)育薄層不等粒砂巖。發(fā)育扇根主槽，夾漫洪帶和槽灘微相。該段以正旋回為主，底部沉積物粒度相對(duì)較粗，向上水動(dòng)力逐漸減弱，出現(xiàn)少量泥巖和砂巖。烏一段發(fā)育扇根、扇中和扇緣亞相，主要發(fā)育扇根亞相，以主槽微相為主，槽灘零星分布，扇中和扇緣亞相則呈條帶狀展布（圖3）。烏一段砂礫巖連片發(fā)育，順物源剖面主槽儲(chǔ)集層連續(xù)性好，單層厚度大，而垂直物源方向細(xì)粒沉積較發(fā)育，在一定程度上影響了砂體的連續(xù)性，尤其是小層頂部?jī)?chǔ)集層的連續(xù)性。整體上，烏一段扇根亞相泥巖不發(fā)育。

克75 井區(qū)上烏爾禾組超覆沉積在遭強(qiáng)烈侵蝕的佳木河組之上，是一套具有正旋回的韻律層。烏一段中部以砂礫巖、砂質(zhì)小礫巖和泥巖為主，泥巖厚度較大，以扇中亞相為主，發(fā)育辮流線、辮流砂島和漫流沉積。該段發(fā)育2 期正旋回，可進(jìn)一步劃分為多個(gè)小層，各小層辮流線發(fā)育，儲(chǔ)集層物性較好（圖4）。

2.2 構(gòu)型樣式

沖積扇扇根多為混雜粗碎屑巖，即使有片流存在，也很難形成大面積的連通砂體。扇中物性最好，河道（辮狀流）及漫灘砂體發(fā)育。扇緣亞相常見(jiàn)砂巖、含礫砂巖、泥質(zhì)砂巖、泥巖等。受古地貌影響，扇緣漫流細(xì)粒沉積厚度沒(méi)有明顯增加，扇緣（沖積扇）巖性較細(xì)，溢流造成的席狀砂廣泛分布且連通性好，對(duì)應(yīng)的電阻率低，聲波時(shí)差較高。

扇根與扇中過(guò)渡帶可發(fā)育辮流水道片流砂礫體，主要發(fā)育在片流發(fā)散的起始位置，片流砂礫體與辮流砂體為分支關(guān)系，具有較好的連通性[17-19]，而片流砂礫體與漫流砂體為沖刷切割關(guān)系，連通性較差。扇體中發(fā)育的溢流細(xì)粒沉積嵌布有辮狀河道砂體?？v向上可發(fā)育4 種構(gòu)造樣式：截?cái)噢p狀河疊加、辮狀河—溢流砂體—辮狀河、孤立辮狀河和孤立溢流砂體。辮狀流道的截?cái)啻瓜虔B加不太發(fā)育，2 條辮狀流道之間存在溢流砂體或細(xì)粒沉積，與溢流砂體或孤立的辮狀流道形成垂向接觸。因此，總體上層間發(fā)育辮狀流帶，垂向連通性差。溢流砂體多以垂直隔離形式存在，未形成有效儲(chǔ)集層。結(jié)合沖積扇沉積構(gòu)型剖面及平面發(fā)育特征，建立各亞相單砂體構(gòu)型模式（圖5）。

2.3 構(gòu)型要素特征

扇中的辮狀流帶由多個(gè)辮狀流道組成，在扇根部片狀流帶中徑向發(fā)散。溢流帶可進(jìn)一步細(xì)分為溢流砂體和溢流細(xì)粒沉積2個(gè)4級(jí)構(gòu)型單元[20-25]。

（1）徑流通道 徑流帶是辮狀河道的末端或分支，流體動(dòng)力最小，砂體尺寸最小。通常沉積砂礫巖和中—細(xì)砂巖，徑流通道的滲透率為7.8～11.4 mD，平均為9.1 mD。滲透率的下降是由泥質(zhì)含量的增加引起的。

（2）溢流砂體 主要為黏土砂巖，平均厚度為1.1 m，具有波狀層理。自然伽馬曲線呈箱形和指形，電阻率僅高于細(xì)粒溢流沉積。

（3）細(xì)粒沉積 泥質(zhì)粉砂巖逐漸形成，電阻率較低，聲波時(shí)差較高。

2.4 構(gòu)型與儲(chǔ)集層分類

研究區(qū)有效儲(chǔ)集層主要發(fā)育在烏一段的片流帶及辮流帶內(nèi)，其中，氣藏呈“幾”字形分布在沖積扇西部片流帶前端及辮流帶內(nèi)，油藏則大面積分布在片流帶內(nèi)。為了突出砂體連通性的差異性，通過(guò)聚類分析后引入考慮儲(chǔ)集層物性的砂體判別函數(shù)Y表征儲(chǔ)集層層間連通性。

式中K——滲透率，mD；

?——孔隙度，%；

ρ——測(cè)井密度，g/cm3。

將不同儲(chǔ)集層有效孔隙度、滲透率和密度分別代入（1）式，結(jié)果表明Y可分為大于300、100～300及小于100。Y值越大，儲(chǔ)集層物性越好，砂體連通性也越好。據(jù)此，可有效對(duì)儲(chǔ)集層連通性進(jìn)行分類。

3 砂體連通性

克75 井區(qū)氣藏區(qū)有效儲(chǔ)集層孔隙度為9.38%～16.54%，平均為11.76%，滲透率為10.21～96.72 mD，平均為35.29 mD；油藏區(qū)有效儲(chǔ)集層孔隙度為6.35%～9.87%，平均為8.37%，滲透率為5.38～96.72 mD，平均為14.33 mD。結(jié)合油氣藏構(gòu)型平面分布特征，片流帶內(nèi)的儲(chǔ)集層宏觀上具有分帶性，片流帶前端的儲(chǔ)集層物性好于其他部位。

3.1 氣藏區(qū)

氣藏區(qū)發(fā)育碎屑流控制的片流砂礫巖體，不同構(gòu)型砂體連通性不同，對(duì)氣藏改建儲(chǔ)氣庫(kù)布井方案有較大影響。氣藏區(qū)片流帶泥巖不發(fā)育，單砂體厚度大（1.50～23.25 m，平均為8.52 m）。片流帶砂礫巖之間的連通性與沉積旋回特征的一致性、漫洪砂體或漫洪細(xì)粒沉積的發(fā)育程度有較強(qiáng)相關(guān)性。片流帶地層壓力變化趨勢(shì)一致，壓降均衡，表明片流帶前端砂體連通性好，氣藏儲(chǔ)量大，按照有效儲(chǔ)集層連通性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分析屬于Ⅰ類（圖6），因此,可以作為后期開(kāi)發(fā)調(diào)整的有利區(qū)。

3.2 油藏區(qū)

克75 井區(qū)油藏區(qū)片流砂礫體連通性分析結(jié)果可為注采開(kāi)發(fā)方案調(diào)整提供依據(jù)。研究區(qū)注采不見(jiàn)效主要是由于砂體不連通或射孔不對(duì)應(yīng)，而注采見(jiàn)效明顯的連通砂體則表現(xiàn)為同一砂體或側(cè)向無(wú)分隔層的切接砂體，常具有相似的電性及沉積旋回特征，有效注采關(guān)系主要發(fā)育在P3w2-21層。50078 井位于研究區(qū)西北部，主要吸水段位于其中，注水初期50067 井產(chǎn)量增加，隨后出現(xiàn)水淹，表明50067井與50078井砂礫巖具有良好的連通性，存在高滲通道。這2 口井的連通砂礫體具有較一致的電性及沉積旋回特征，僅50067 井上部的漫洪砂體及50078 井下部的砂礫巖體之間表現(xiàn)為不連通，表明漫洪砂體的發(fā)育影響了儲(chǔ)集層連通性。不受效的50087井與50078井之間砂體連通性差，二者電性及沉積旋回特征差異較大。50087井的沉積旋回向上呈加積特征，電阻率高，礫巖發(fā)育，而50078 井則相反，砂礫巖不發(fā)育；50087 井與50078 井之間存在分隔層，導(dǎo)致砂體連通性差，按照有效儲(chǔ)集層連通性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)該區(qū)域發(fā)育Ⅲ類儲(chǔ)集層（圖7），因此，非后期開(kāi)發(fā)調(diào)整的有利區(qū)。

4 結(jié)論

（1）克75 井區(qū)西高東低，西部發(fā)育“幾”字形低洼，北部主槽溝道向南部寬緩地帶延伸，東北部發(fā)育低隆區(qū)。該地貌使沖積扇自北向南和向西均有展布，控制不同亞相及其構(gòu)型樣式的發(fā)育特征。

（2）扇根外帶發(fā)育片流砂礫體，扇根與扇中過(guò)渡帶的辮狀河道片流砂礫體連通性相對(duì)較好。

（3）研究區(qū)片流帶內(nèi)的儲(chǔ)集層具有分帶特征，片流帶前端的儲(chǔ)集層物性相對(duì)好，且具有良好的連通性。當(dāng)片流帶相鄰井具有相似的電性及沉積旋回特征時(shí)，砂體連通性較好；當(dāng)漫洪砂體或漫洪細(xì)粒沉積較發(fā)育時(shí)，井間砂體連通性較差。

（4）沖積扇油氣藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中，應(yīng)充分考慮各構(gòu)型要素之間的接觸關(guān)系及組合類型，分析儲(chǔ)集層的連通性，制定合理的開(kāi)發(fā)方案。