側積夾層研究及在渤海河流相邊水油藏中的應用——以曹妃甸11－1油田為例

汪 巍，權 勃

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津塘沽300452）

側積夾層屬于曲流河點壩砂體內部的隔夾層，在河流相砂體內普遍發(fā)育，對中高含水期油藏剩余油的控制有著明顯的作用。目前，側積層研究在國內外文獻較多［1－4］，但是在渤海海域該項研究相對較少。本文以曹妃甸11－1油田典型的河流相Lm943砂體為例，闡述側積夾層研究的方法和技術手段，并應用到該河流相邊水油藏的實際開發(fā)生產中，提高了油田開發(fā)效果。

1 油田概況

曹妃甸11－1油田位于渤海西部海域，構造上位于渤海灣盆地埕寧隆起區(qū)沙壘田凸起東塊東部，屬于中外多方合作開發(fā)的大型億噸級油田，是渤海海域首次全部采用大規(guī)模水平井開發(fā)且以單個油藏作為開發(fā)層系的油田。油田自上而下發(fā)育多套砂體，Lm943砂體為該油田明下段的主力產層，為形態(tài)完整的低幅背斜構造，走向為北東向。前人研究表明，該砂體主力儲層為曲流河相沉積，其水流方向為近南北向，砂體平均厚度約6．7 m。目前，該砂體經歷了近十年的高速開采，儲層單元內部油水分布關系變得十分復雜，剩余油挖潛難度日益增加。

2 側積夾層分布研究

由于本砂體沒有取心資料，本次研究將以沉積模式為指導，結合現(xiàn)代曲流河沉積理論，并參考類似成因油田沉積特征，在綜合井、震資料上，刻畫該砂體的沉積展布規(guī)律，最后結合實際生產動態(tài)資料對該砂體側積層細節(jié)進行刻畫和描述。

2．1 側積夾層成因及模式

關于點壩內部側積夾層成因類型和模式，國內外眾多學者在露頭研究基礎上，結合現(xiàn)代沉積理論及各種水槽試驗，建立了多種側積層分布模式。按照側積層的壩面形態(tài)可以將側積層的模式歸納為：水平斜列式、階梯斜列式及波浪式。結合區(qū)域沉積研究表明，該區(qū)在明下段末期，水體開始擴張，水位變化不大，古地表地形平緩，氣候為濕潤型，因此，在整個區(qū)域范圍內均發(fā)育有范圍較廣的點壩砂體。前人研究表明，在這種條件下形成的側積層多為水平斜列式（圖1），即相當于Miall的3級界面限定的構型單元［1］。這些點壩砂體內部的側積夾層常具有以下特征：其頂部側積角角度較緩，中部側積夾層角度較陡，在靠近廢棄河道的部位角度相對較大，在點壩的凸岸角度相對較小。

2．2 點壩識別

根據錄井巖性特征、測井資料、地震相分析成果，結合區(qū)域古沉積背景等資料，Lm943砂體為一套典型的曲流河河道，部分區(qū)域為疊置砂體。而從層拉平波阻抗屬性切片上，則能辨別出明顯的曲流河點壩的輪廓（圖2），通過井震結合能清晰地識別出河道中心相和邊緣相帶。從地震剖面上觀察，垂直河道走向的地震剖面上往往表現(xiàn)為短而強的反射，形態(tài)呈底凸或頂平底凸透鏡狀；沿河道方向，表現(xiàn)為強而連續(xù)的反射，延伸距離遠。從測井曲線上觀察，河道砂體及點壩常為典型的“鐘型”。統(tǒng)計單井點壩砂體的厚度，并根據Leeder提出的計算河流滿岸寬度的經驗公式，計算河道寬度為135～200 m，點壩長度為600～1 000 m。分析表明，Lm943砂體至少有四條河道在頻繁擺動，形成了范圍較廣的點壩砂體（圖3）。

圖2 Lm943砂體沿層波阻抗地震屬性

圖3 Lm943砂體沉積微相圖

2．3 側積體內部刻畫

綜合側積體成因分析，認為Lm943砂體點壩砂體內部側積層主要呈水平斜列式分布，但由于沒有該砂體取心資料，只能借鑒成因模式，結合豐富的鉆井資料特別是水平井測井資料和動態(tài)資料，刻畫其內部的側積夾層。

2．3．1 井資料識別側積夾層及規(guī)模計算

該砂體過路井及水平井較多，利用豐富的鉆井信息可以有效地刻畫側積夾層。由于側積夾層厚度較薄，因此在過路井的常規(guī)測井系列上響應相對不明顯，僅在GR曲線上有細微的響應特征；而水平井的常規(guī)測井系列響應較明顯，表現(xiàn)為：GR出現(xiàn)一系列尖峰，其平面間距常在50 m之內，可以清晰地識別出側積夾層（圖4）。同井的成像測井資料揭示側積層的傾角為4～13度，結合砂體的厚度，計算可得到側積層的延伸的長度為25～55 m。水平斜列式的側積夾層主要發(fā)育在點壩的上部“緩區(qū)”，而延伸到下部“陡區(qū)”時傾角變大。因此，側積夾層延伸的范圍應該小于理論上的計算值。這從眾多的過路井得到驗證，過路井井距超過了80 m，沒有發(fā)現(xiàn)任何“對子井”存在同一套側積夾層。值得注意的是，并非所有的水平井都有側積體，主要有兩個原因：①水平井平行于側積體；②河道水流沖擊，河道橫向切割明顯造成側積體不太發(fā)育。

2．3．2 動態(tài)資料輔助識別側積夾層

對于井間的側積夾層，地震資料對側積體內部無法刻畫，而動態(tài)法輔助識別是較為有效的手段。經過近10年的開發(fā)，原開發(fā)井網間的后續(xù)過路井、側鉆井常揭示局部范圍有油水界面抬升的現(xiàn)象。綜合分析認為，側積夾層的屏障作用是造成油水運動差異、進而導致油水界面變化的一個主要原因。以水平井A47H為例，其周邊有很多不同時期處于同一點壩的的鉆井，通過精細的對比發(fā)現(xiàn)，該井周圍100 m之內的后期過路井均有不同程度的水淹，而距其100 m以外的過路井仍舊多為原始狀態(tài)的油水界面，表明了該區(qū)域側積夾層對油水的運動規(guī)律起到了一定遮擋控制作用，同時據此也能大致刻畫水平井周邊的側積夾層（圖5）。同時動態(tài)資料僅是輔助識別側積夾層的手段，很難用其將側積夾層全部精確刻畫出來，地下真實情況遠比目前認識的復雜。因此，在實際工作中必須參考野外露頭、現(xiàn)代曲流河沉積模式及類似油田資料等進行綜合研究。

3 側夾積層對剩余油的控制作用

點壩砂體表現(xiàn)為明顯的正韻律特征，底部滲透率較高且相互連通，頂部物性相對較差。而側積夾層主要發(fā)育于點壩砂體的中上部，不能有效地阻止來自于邊底水的水錐現(xiàn)象，因此，點壩砂體上的開發(fā)井常表現(xiàn)為含水上升快，綜合含水高，大泵提液后仍有可觀采油量。點壩砂體上的這種油水運動規(guī)律，再加上其泥質側積夾層的遮擋作用，常會導致在點壩側積體的側積夾層的另一側或其中上部形成剩余油富集。綜合應用多手段，結合動態(tài)法，將可識別的側積夾層標注在沉積分布圖上，可以看出砂體內的側積夾層較為發(fā)育，也表明了該砂體的非均質強。目前該砂體的采出程度較低，后期調整仍有較大剩余油挖潛潛力。

圖5 Lm943砂體側積夾層刻畫

4 開發(fā)應用

通過上述綜合研究表明，在目前的開發(fā)井網為200～300 m條件下，井間仍有剩余油富集，因此，后期調整重點應為井間加密上。A69H1井是2013年鉆的一口加密水平生產井，與周邊井距150～250 m，周邊的4口生產井累產較高，但是該井通過1年多的生產，累產已超過2．6×104m3，表明由于側積夾層的存在使得井間油層頂部確實存在有剩余油富集。但是在該砂體東部，生產井的測井資料均未發(fā)現(xiàn)側積夾層，表明在該區(qū)域內側積夾層可能不太發(fā)育。鑒于東部的生產井目前累產均較高，且含水超過90%，井間加密井存在一定的強水淹風險，需要加強該區(qū)域的過路井評價，并根據研究結果進行部署。結合現(xiàn)有的側積夾層認識，為了盡可能達到“挖潛”的目的，后期調整水平井應盡量穿過側積夾層。對于先期生產井已經平行側積體的區(qū)域，可以根據側積夾層發(fā)育的特點進行局部調整。

5 結論與建議

（1）側積夾層是曲流河點壩內部重要的隔夾層，Lm943砂體側積夾層多為水平斜列式，主要發(fā)育于點壩砂體的中上部。

（2）根據“模式指導、井震結合、動態(tài)輔助”的原則對Lm943砂體側積夾層進行了識別和規(guī)模計算，水平井和動態(tài)生產資料對側積夾層的刻畫起到了關鍵作用。

（3）曲流河道單砂體內部薄夾層結構對單砂體內部非均質性、剩余油分布起到重要控制作用。本次側積夾層的研究成果對后期水平井井間加密調整具有一定的指導作用。

［1］Miall A D．The geology of fluvial deposits：sedimentary facies．basin analysis and petroleum geology［M］．Berlin．Heidelberg，New York：Springer－Veflag，1996：57－98．

［2］薛培華．河流點壩相儲層模式概論［M］．北京：石油工業(yè)出版社，1991：51－63．

［3］焦養(yǎng)泉，李禎．河道儲層砂體中隔擋層的成因與分布規(guī)律［J］．石油勘探與開發(fā)，1995，22（4）：78－91．

［4］尹燕義，王國娟，祁小明．曲流河點壩儲集層側積體類型研究［J］．石油勘探與開發(fā)，1998，25（2）：37－40．