準(zhǔn)噶爾盆地七中東區(qū)白堿灘組精細(xì)地層對(duì)比研究

劉 慰

(長(zhǎng)江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430000)

準(zhǔn)噶爾盆地七中東區(qū)白堿灘組油藏屬低滲透、嚴(yán)重非均質(zhì)砂巖油藏。工區(qū)目前還存在以下問(wèn)題：局部沉積微相描述結(jié)果與生產(chǎn)實(shí)際不符合；新井初期產(chǎn)能差異大，產(chǎn)能受控因素不清楚；縮小井距后個(gè)別井有水竄現(xiàn)象，注采開(kāi)發(fā)政策有待進(jìn)一步優(yōu)化。存在的一些列問(wèn)題是在原來(lái)的地層分層的基礎(chǔ)上很難解釋的，所以需要進(jìn)一步的精細(xì)分層。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

準(zhǔn)噶爾盆地位于中國(guó)新疆北部，夾持于天山和阿爾泰山之間，平面形態(tài)呈北寬南窄的三角形，總面積130 000 km2，為擠壓復(fù)合盆地[1]。

七中東區(qū)地處準(zhǔn)噶爾盆地西北緣，為準(zhǔn)噶爾盆地七區(qū)的中部和東部統(tǒng)稱(chēng)，地層構(gòu)造上北緩南陡，為一個(gè)傾向東南、傾角20(°)左右的單斜地層，見(jiàn)圖1。構(gòu)造夾持于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣克—烏斷階帶與南白堿灘斷裂之間，內(nèi)部發(fā)育5137井?dāng)嗔?。目的層段為三疊系白堿灘組。該區(qū)油藏為低孔低滲的砂礫巖油藏，油藏類(lèi)型為斷裂遮擋的單斜油藏。油藏埋深2 000 m左右，含油面積為11.5 km2。七中東白堿灘組油藏地質(zhì)特征復(fù)雜，沉積相控制的儲(chǔ)層縱、橫向變化大，非均質(zhì)性強(qiáng)，油藏穩(wěn)產(chǎn)及挖潛難度大，這些問(wèn)題都需要迫切解決。

2 地層劃分對(duì)比

2.1 原始地層簡(jiǎn)介

地層劃分對(duì)比是沉積儲(chǔ)層研究的基底。結(jié)合層序地層學(xué)理論基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)大量的單井及野外露頭資料的分析，依據(jù)巖性、電性、古生物特征等進(jìn)行地層劃分對(duì)比。準(zhǔn)噶爾盆地西北緣目的層三疊系由老到新主要發(fā)育百口泉組、上克拉瑪依組和下克拉瑪依組、白堿灘組[2](表1)。

圖1 七中東區(qū)構(gòu)造剖面圖

七中東區(qū)白堿灘組油藏，整合于克拉瑪依組之上，地層厚度較大(150～350 m)，平均190 m。巖性為泥巖與細(xì)粉砂巖，粒度自下向上變粗。自下而上分為T(mén)3b3、T3b2、T3b1層，位于下部的T3b3是一套泥巖，白堿灘組油藏的主力儲(chǔ)層位于上部的T3b2、T3b1層。其中T3b2沉積厚度47～95 m，平均60 m，前人分為3個(gè)砂層組，即：T3b23、T3b22、T3b21。T3b1只發(fā)育T3b14，T3b23以泥巖為主，不是主要研究層段。

2015-2016年開(kāi)展精細(xì)油藏描述研究，以T3b22、T3b21、T3b14為地層劃分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)油藏構(gòu)造、砂體展布、沉積微相有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，未開(kāi)發(fā)區(qū)有較大進(jìn)展，其中未開(kāi)發(fā)區(qū)平均有效厚度增加1.5 m，地質(zhì)儲(chǔ)量171.0×104t，增加54×104t。但已開(kāi)發(fā)地區(qū)基本不變，為476.6×104t，僅增加2.6×104t。利用動(dòng)態(tài)法、穿層井法、數(shù)值模擬等方法研究水淹規(guī)律和剩余油研究，油藏總體以中弱水淹為主，全區(qū)剩余可采儲(chǔ)量72.7×104t，剩余油整體分布，局部富集。

表1 準(zhǔn)噶爾盆地西北緣三疊系地層分布

經(jīng)過(guò)上一次的油藏精細(xì)描述，可發(fā)現(xiàn)工區(qū)仍富集大量的可開(kāi)采剩余油，工區(qū)至2012年己新鉆150口井，井距從250～300 m縮小到180～200 m。但仍存在以下問(wèn)題：局部沉積微相描述結(jié)果與生產(chǎn)實(shí)際不符(圖2東部產(chǎn)能較高油井在沉積相圖上處間灣泥處)；新井初期產(chǎn)能差異大，產(chǎn)能受控因素不明確；縮小井距后個(gè)別井有水竄現(xiàn)象，注采開(kāi)發(fā)政策有待進(jìn)一步優(yōu)化。這些問(wèn)題都要求對(duì)原來(lái)的分層進(jìn)行精細(xì)劃分，產(chǎn)層平面分布明顯受相帶控制，需細(xì)化對(duì)微相的認(rèn)識(shí)，精細(xì)解剖目的層內(nèi)部相帶演化規(guī)律。

圖2 白堿灘組油藏見(jiàn)水見(jiàn)效與原沉積相對(duì)比圖

原地層劃分主要依據(jù)是采用標(biāo)志層法，這里是指引入泥巖隔層作為標(biāo)志層和輔助標(biāo)志層。以T3b14頂和T3b22頂兩套隔層為標(biāo)志層，它們?cè)谌珔^(qū)分布比較穩(wěn)定，是比較明顯的劃分標(biāo)志，本次在充分尊重原劃分方案的基礎(chǔ)上，對(duì)上部?jī)?chǔ)層進(jìn)行了精細(xì)劃分，總共劃分出了12個(gè)小層，主要是在單井上運(yùn)用電測(cè)井資料、層序地層學(xué)理論知識(shí)，對(duì)目的層進(jìn)行初步劃分，再建立地層對(duì)比剖面，最后覆蓋至全區(qū)井網(wǎng)上。

2.2 地層精細(xì)劃分對(duì)比

針對(duì)于原地層劃分而導(dǎo)致的研究開(kāi)發(fā)不夠精細(xì)，我們?cè)谠貙觿澐值幕A(chǔ)上，進(jìn)行了精細(xì)地層劃分，主要是考慮了多方面因素，綜合運(yùn)用標(biāo)志層法、厚度法、層序地層學(xué)、密井網(wǎng)解剖，將原分層精細(xì)解剖為12個(gè)小層[3-5]。

油田的開(kāi)采進(jìn)入后期減產(chǎn)階段，因?yàn)榇蚓當(dāng)?shù)量的增加和井網(wǎng)的加密，測(cè)井曲線對(duì)比方法在地層對(duì)比中凸顯優(yōu)勢(shì)。根據(jù)地層規(guī)律建立起的等時(shí)地層對(duì)比格架，是研究工區(qū)沉積、儲(chǔ)層的基礎(chǔ)，能有效的指導(dǎo)油氣田的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)。在同一時(shí)期，由于相近區(qū)域沉積環(huán)境相同，所以沉積物是相似的，其測(cè)井曲線必然也具有相似的特征。在缺少標(biāo)志層時(shí)，測(cè)井曲線便是地層等時(shí)對(duì)比的重要依據(jù)。

利用測(cè)井曲線進(jìn)行地層劃分，需選取多條曲線進(jìn)行對(duì)比劃分，通常選取的測(cè)井曲線具有以下幾個(gè)特征：能清楚地反應(yīng)地層的巖性、物性、含油性等特征；能明顯反應(yīng)出巖性組合的旋回特征；能明顯反應(yīng)巖性上的各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層的特征；能反映各類(lèi)巖層的分界面；在研究工區(qū)絕大多數(shù)井均具有的測(cè)井曲線類(lèi)型。在該工區(qū)我們選擇的是SP和RT曲線，在原地層的基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行了沉積旋回的劃分(圖3)。

圖3 T74120井地層旋回性劃分

白堿灘組油藏總體發(fā)育湖泊—曲流河三角洲相，T3b3層為湖泊相，T3b2～T3b1層為三角洲相。T3b2、T3b1整體上表現(xiàn)為一個(gè)反旋回，與上覆八道灣組有明顯的曲線變化差異。其中T3b2、T3b1細(xì)分由多個(gè)旋回組成，其砂泥組合具有一定的重復(fù)性，水下分流河道具有明顯的鐘形特征，而另一種儲(chǔ)集砂體—河口壩則具有明顯的漏斗形特征。根據(jù)其測(cè)井曲線的形態(tài)，將T74120井進(jìn)行了小層劃分，并初步對(duì)T74120井所在的順物源(圖4)、垂物源剖面(圖5)進(jìn)行地層對(duì)比校正工作。

圖4 TD74112～TD74121井順物源地層對(duì)比剖面圖

從T74120井所在的順物源剖面可以發(fā)現(xiàn)，工區(qū)南北跨度不大，地層厚度向南逐步增大。從多井的SP、RT曲線可以看出，T3b14、T3b21層中砂體較薄且只有一到兩套砂體，T3b22中存在較厚砂體，但曲線上表現(xiàn)的差異性較大，有的井顯示出一套砂體，有的顯示出多套砂體。正因?yàn)門(mén)3b22的復(fù)雜性，所以T3b22的劃分比其他兩層更多更精細(xì)。

圖5 T74007～T74157井垂物源地層對(duì)比剖面

垂直物源的剖面上顯示工區(qū)東西跨度大，地層厚度差異明顯，總體呈現(xiàn)東厚西薄，西部地層缺失較多，與東部相比，西部少了一套地層，即T3b14。這套地層自東向西逐漸尖滅了。不僅如此，該套地層下伏的T3b21也在向西部延伸過(guò)程中逐漸變薄了。其中油藏砂層厚度1～4 m，平均2 m。中部砂體最發(fā)育。綜合厚度差異并結(jié)合砂體厚度，將小層大致劃分為2～3 m，即平衡東西地層厚度差異，又保證將砂體刻畫(huà)在小層之中。

綜合兩條橫縱剖面，并采用215口井的測(cè)井資料，建立地層對(duì)比剖面107條，其中順物源剖面68條，垂直物源39條(含全區(qū)大剖面5條)見(jiàn)(圖6)綜合考慮標(biāo)志層、地層厚度、層序地層學(xué)等因素，最終確定了原地層的精細(xì)分層：將T3b14劃分為T(mén)3b14-1、T3b14-2；將T3b21劃分為T(mén)3b21-1、T3b21-2、T3b21-3；T3b22劃分為T(mén)3b22-1～77個(gè)小層[8]。

圖6 地層對(duì)比井網(wǎng)

3 成果校驗(yàn)及應(yīng)用

3.1 校驗(yàn)

為確保分層的合理性，采用了層面建模法對(duì)方案進(jìn)行了驗(yàn)證并進(jìn)行了調(diào)整。層面建模法，即應(yīng)用等厚對(duì)比原則，在一定程度上還可以有效地檢查地層對(duì)比劃分結(jié)果。借助建模軟件，在3D窗口下，通過(guò)檢查各小層頂面層面模型上的“奇異點(diǎn)”，對(duì)地層劃分對(duì)比進(jìn)行修正。

圖7 T3b21層段原始分層3D顯示(左)與地層對(duì)比后分層3D顯示(右)對(duì)比

從(圖7)可以看出原T3b21層段原始劃分出現(xiàn)明顯的異常點(diǎn)，說(shuō)明對(duì)應(yīng)的井劃分可以出現(xiàn)偏差。經(jīng)過(guò)地層對(duì)比調(diào)整之后，層面模型就比較平滑、自然。

3.2 應(yīng)用

地層的精細(xì)劃分是為了沉積相研究做基礎(chǔ)，更是服務(wù)于生產(chǎn)。本次的地層劃分主要有以下應(yīng)用：一是對(duì)原沉積相進(jìn)行了分層研究，對(duì)地層內(nèi)部沉積展布以及沉積演化規(guī)律有了進(jìn)一步深刻的認(rèn)識(shí)；二是精細(xì)分層指導(dǎo)砂體展布規(guī)律，明確產(chǎn)能受控因素，T3b21層砂體主要集中于東部，T3b22集中于工區(qū)西部，早期開(kāi)發(fā)未達(dá)產(chǎn)的井主要分布在西部，對(duì)T3b22的精細(xì)劃分能有效指導(dǎo)開(kāi)發(fā)西部剩余油；三是精細(xì)分層能有效解決縮小井距后的水竄現(xiàn)象，原地層劃分T3b22厚度過(guò)大，注水見(jiàn)效并不明確具體位置，經(jīng)過(guò)精細(xì)劃分后不同響應(yīng)的油水井能明確到具體小層，能提高注水效率，減小無(wú)效注水，優(yōu)化注采開(kāi)發(fā)政策。

4 結(jié) 語(yǔ)

七中東白堿灘組油藏地質(zhì)特征復(fù)雜，沉積相控制的儲(chǔ)層縱、橫向變化大，非均質(zhì)性強(qiáng)，油藏穩(wěn)產(chǎn)及挖潛難度大。目前進(jìn)入了精細(xì)勘探階段，運(yùn)用標(biāo)志層、厚度法、層序地層學(xué)等方法，形成了一套沉積環(huán)境復(fù)雜地區(qū)地層劃分對(duì)比的綜合方法，建立了一套新的地層對(duì)比劃分方案，統(tǒng)一了地層認(rèn)識(shí)，為之后沉積相演化研究、儲(chǔ)量的預(yù)算，生產(chǎn)上的調(diào)整都奠定了基礎(chǔ)，解決了諸多原分層無(wú)法處理的問(wèn)題，取得了較好的應(yīng)用效果。