厚砂劈分及隔夾層特征研究

厚砂劈分及隔夾層特征研究

大慶大部分油層主要為河流三角洲相砂體?，F(xiàn)在進入高含水層。如何挖掘厚砂體中的剩余油是提高采收率的關(guān)鍵。厚砂體內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)特征復(fù)雜,只有對其內(nèi)部進行精細解剖,達到單一砂體級別的認識程度,有針對性地開采,才有可能更準確認識厚砂體內(nèi)部的非均質(zhì)性,達到挖潛更多剩余油、提高采收率的目的。因此,對該研究區(qū)厚砂體的劈分,具有重要的地質(zhì)意義和開發(fā)意義。厚砂體內(nèi)發(fā)育的隔夾層是對其進行劈分的重要依據(jù),因而對隔夾層的研究也是十分必要的。1p2小層砂體本文研究區(qū)位于大慶油田薩中開發(fā)區(qū)北部98號斷層以東大慶油田薩爾圖背斜構(gòu)造上。PⅠ油層組是大慶油田的主力油層,為松遼盆地北部大型河流-三角洲沉積,具有多物源、多沉積體系的特點,是由多期不同規(guī)模、不同類型的砂體交錯迭置而成的,沉積總厚度約35—40m。PⅠ2小層位于姚家組姚一段葡萄花油層,為河流相泛濫平原沉積,發(fā)育兩套上下切疊的復(fù)合砂體,細分為PⅠ21、PⅠ22兩個沉積時間單元。油田開發(fā)中后期,受地質(zhì)因素和開發(fā)因素的影響,儲層的非均質(zhì)性愈加嚴重,尤其是復(fù)合砂體內(nèi),隔夾層的存在使流體分布復(fù)雜,因此,亟需對復(fù)合砂體進行精確劈分和研究。2關(guān)于厚砂分離的研究2.1曲流河道砂體復(fù)合微相類型前人通過對區(qū)域沉積背景、巖石學(xué)、古生物及單砂體等特征的研究,綜合確定研究區(qū)為:近源、短流程、高能的河流-河控三角洲沉積體系。在充分吸收前人的研究成果基礎(chǔ)上,結(jié)合目前研究區(qū)所處的位置,尤其是密井網(wǎng)精細解剖后的沉積微相平面圖,揭示出研究區(qū)PⅠ21、PⅠ22沉積時間單元屬河流相泛濫平原亞相沉積,根據(jù)對小層內(nèi)單井測井相識別,并進行合理的沉積微相組合,得到PⅠ21、PⅠ22沉積時間單元微相平面圖(見圖1、圖2),由圖知,這兩個目的層均發(fā)育大-中型曲流河道,且河道分布面積大,河道砂體鉆遇率高。PⅠ21、PⅠ22兩個沉積時間單元所發(fā)育的微相類型基本相同,包括曲流河道、廢棄河道、決口河道、天然堤及溢岸砂等。其中曲流河道微相最發(fā)育,且上下兩個沉積時間單元的河道砂體相互切疊,形成了較厚層的復(fù)合河道砂體。將PⅠ21、PⅠ22兩個沉積時間單元所沉積的河道砂體疊合在一張圖上可以清晰看出復(fù)合河道砂體發(fā)育的范圍、規(guī)模都很大(見圖3),圖中紅色為切疊河道發(fā)育的范圍。2.2厚層復(fù)合河道砂體的疊加控制策略由于研究區(qū)內(nèi)取芯井資料少,因此主要應(yīng)用測井資料對復(fù)合砂體進行研究。應(yīng)用高分辨率層序地層學(xué)控制下的平面小層對比技術(shù),依據(jù)PⅠ2沉積時間單元標準井B1-6-44的分層標準,在整個研究區(qū)進行精細對比,嚴格控制PⅠ2的頂?shù)?達到全區(qū)閉合。厚層復(fù)合砂體是不同時期沉積的河道砂體相互疊置而形成的,厚度往往較大,不同河道位置砂體的切疊方式、程度不同。垂向上,河道砂體相互切疊,厚度不等。不同時期的砂體沉積之間往往會有不同程度的細粒沉積物沉積,它們形成厚層復(fù)合河道砂體間的隔夾層。研究區(qū)內(nèi)PⅠ2沉積時間單元測井相應(yīng)上明顯為兩期河道特征的井的比例達55%,主要表現(xiàn)在兩期測井曲線的底部變化較陡,為河道底部明顯的沖刷特征;單期河道的測井曲線向上幅度變低,呈明顯的正韻律;兩期河道之間測井曲線明顯低幅,為典型的分流間泥巖測井響應(yīng)特征(見圖4)。3非滲透層的特點隔夾層是油層中相對低滲透或非滲透的部分,既包括注水開發(fā)中對流體起隔絕作用的非滲透層,也包括在一定條件下能夠限制和阻礙流體運動的相對低滲透層。該研究區(qū)內(nèi)目的層的厚層復(fù)合河道砂體的重要劈分依據(jù)就是其間發(fā)育的隔夾層,因此對隔夾層研究是有重要意義的。3.1砂體上隔夾層特征研究區(qū)內(nèi)發(fā)育的復(fù)合砂體是通過兩沉積單元內(nèi)砂體間的隔夾層進行劈分的,根據(jù)巖性特征可將研究區(qū)內(nèi)隔夾層劃分為三種類型,即泥質(zhì)夾層、鈣質(zhì)夾層和物性夾層,現(xiàn)將其特征分述如下:3.1.1沉積環(huán)境與沉積相的關(guān)系泥質(zhì)夾層是河流相儲層中最重要的一類夾層,也是復(fù)合砂體劈分的重要標志之一。泥質(zhì)夾層的巖性為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、頁巖,其分布形式有泥質(zhì)薄層、泥質(zhì)條帶、泥質(zhì)側(cè)積層等,泥質(zhì)薄層和泥質(zhì)條帶分布廣泛,廣泛分布于各種沉積微相中,它是在水動力條件較弱的沉積環(huán)境下形成的,如在兩次洪積事件之間或是洪積事件中較弱的某個階段都可以形成泥質(zhì)夾層。河流的沖刷剝蝕作用使早期的沉積物得到改造,使得泥質(zhì)沉積物部分或完全被剝蝕掉,側(cè)向上水動能、流量等可能發(fā)生變化,使得河流上部泥質(zhì)層發(fā)育本身并不穩(wěn)定。在多期河道砂體疊加的環(huán)境中,砂巖中泥質(zhì)夾層代表了一期河道沉積結(jié)束到下期河道沉積開始之間短暫的細粒物質(zhì)沉積。這種泥質(zhì)夾層是識別兩期河流沉積的重要標志,即是劈分復(fù)合河道砂體的重要依據(jù)。通過對研究區(qū)目的層的電測曲線進行觀察和分析,認為泥質(zhì)夾層在測井曲線上主要表現(xiàn)為泥巖特征:自然電位曲線靠近泥巖基線,深側(cè)向電阻值下降顯著,微電極幅度明顯下降,幅度差很小或為零,自然伽馬值相對升高(見圖5)。研究區(qū)內(nèi)PⅠ2的復(fù)合河道砂體間的泥質(zhì)夾層是最發(fā)育的。3.1.2回采過程中的鈣層沉積相鈣質(zhì)層在研究區(qū)復(fù)合河道砂體內(nèi)部也有發(fā)育,只是分布較少。鈣質(zhì)夾層是受沉積作用和成巖作用共同控制的一類夾層,在河流相儲層中也經(jīng)常出現(xiàn),尤其是復(fù)合砂巖中部含鈣,代表了一期河道發(fā)育后,原河床水體不流暢,長期處于淺水蒸發(fā)環(huán)境,形成鈣質(zhì)層;當后期洪水到來時,除已有河床充滿水外,原廢棄河床可能再次復(fù)活,形成新的淺河道,帶來砂質(zhì)沉積覆蓋在鈣質(zhì)層上。砂巖中部鈣質(zhì)層在現(xiàn)代河流相沉積中存在,因此也是鑒別兩期河道沉積的重要標志。該類夾層巖性主要為鈣質(zhì)膠結(jié)砂巖或礫狀砂巖,鈣質(zhì)膠結(jié)物的含量通常超過10%,巖性致密,能有效地阻止流體滲流,此類夾層厚度較薄,分布較穩(wěn)定,但連續(xù)性較差。河流相儲層中的鈣質(zhì)夾層主要出現(xiàn)在砂巖層的頂、底與泥巖交界處,分布的范圍較小。作為復(fù)合河道砂體的分層標志,鈣質(zhì)夾層常為頂部后沉積砂體的底部沉積,又稱為底鈣沉積。鈣質(zhì)夾層的巖性致密,導(dǎo)電性差,在測井曲線上表現(xiàn)為高阻特征,接近或高于油層電阻率值;微電極曲線上尖峰狀特征顯著,低自然伽馬值,自然電位偏向正異常(見圖6)。3.1.3填疊加形成網(wǎng)物性夾層主要是指厚層較高滲透率砂巖儲層中的低滲透條帶,其巖性以砂巖和礫狀砂巖為主,泥、粉砂等細粒沉積物充填了巖石孔隙。復(fù)合河道砂體的復(fù)雜性在于是多期次河道沖刷充填疊加而形成的。但是,由于不同期次河流氣候、物源、坡降(局部坡降)、流速、流量、輸砂量等方面的差異,造成河道砂體粒徑、分選性、儲集層物性等的差別,形成了物性夾層。這類夾層泥質(zhì)含量高,物性差,微觀非均質(zhì)性強。物性夾層微電極曲線介于泥巖和鈣質(zhì)層之間,有一定的幅度差,常為疊加型河道砂電測曲線的臺階變化,自然電位幅度低,自然伽馬值升高。還可以通過微電極幅度差曲線的回返進行判別,物性夾層雖然具有一定的滲透率,但作為滲流屏障,滲透性與相鄰砂巖層相比明顯減弱,微電極幅度差明顯降低(見圖7)。4斷裂分復(fù)合砂體的識別(1)研究區(qū)內(nèi)目的層發(fā)育的復(fù)合河道砂體是不同時期河道砂體相互切疊而形成的。根據(jù)平面沉積特征和測井資料分析,可判定復(fù)合河道砂體是可以進行劈分的,而劈分的重要依據(jù)就是不同時期河道砂體之間沉積的隔夾層。(2)根據(jù)成因