A區(qū)Z7油藏單砂體刻畫及隔夾層對剩余油的影響

葛政廷，宋佳偉，朱隴新，汪 洋，黃延明，肖 飛

（1.中國石油長慶油田分公司第六采油廠，陜西 榆林 718600；2.陜西眾盟石油技術(shù)服務(wù)有限公司，陜西 西安 710021）

1 油藏概況

A 區(qū)位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西部，區(qū)內(nèi)Z7 儲層分布廣泛，縱向發(fā)育Z71、Z72兩套油層，控制儲量過億噸。主力含油層系為三疊系Z72層，油層厚度為15～20 m，層內(nèi)夾層發(fā)育，平面上油層連片性好。主力開發(fā)油層為Z722層，2010年投入開發(fā)，平均孔隙度8.3%，平均滲透率0.12 mD。初期水驅(qū)效果差、遞減大、含水率上升快，通過轉(zhuǎn)變思路，開展注水井壓裂轉(zhuǎn)采、油井重復(fù)壓裂等工作，自然遞減得到有效控制，但是采油速度低（0.40%）、采出程度極低（2.94%），地層壓力保持水平低（定向井62.3%，水平井36.5%），剩余儲量豐富。

2 儲層地質(zhì)研究[1-2]

2.1 小層劃分

根據(jù)K1、K2 兩個標(biāo)志層將A 區(qū)Z7 油層組分為Z71、Z72和Z73三個砂層組，含油層主要分布在Z72層，進(jìn)一步分為Z721、Z722兩個小層，根據(jù)微旋回及電性特征將Z722層分為三個單砂層（表1）。

表1 各小層地層厚度及特征統(tǒng)計表

2.2 構(gòu)造特征

研究區(qū)Z72層內(nèi)各小層頂面構(gòu)造形態(tài)相近，縱向上具有良好的繼承性，總體上表現(xiàn)為東高西低的單斜構(gòu)造。發(fā)育6 條鼻隆帶（3 條主鼻隆帶、3 條次級鼻隆帶），整體呈北東-南西向展布，延伸距離5～20 km。地層厚度穩(wěn)定，由西向東構(gòu)造逐漸抬升；南北向受鼻狀隆起影響，局部構(gòu)造變化較大。

2.3 沉積特征

A 區(qū)Z7 油藏屬于三角洲前緣沉積，以水下分流河道微相為主。沉積構(gòu)造類型比較豐富，總體以平行層理為主，沉積較穩(wěn)定，水動力較弱；局部見滑塌構(gòu)造和同心狀變形構(gòu)造，反映了交替變化的水動力條件；泥巖、泥質(zhì)粉砂巖中發(fā)育水平層理，為水下分流河道和分流間灣常見的層理構(gòu)造。砂體沉積以東北物源為主，可能存在正北、西北方向物源；順物源方向砂層連續(xù)性好，河道延伸遠(yuǎn)；垂直物源方向河道改道頻繁。

按成因分類，A 區(qū)Z7 油藏為巖性油藏，無明顯邊底水，局部含油性較差，南部油藏厚度大，北部較薄。

3 單砂體精細(xì)刻畫

3.1 單砂體的識別

通過測井曲線旋回識別、沉積界面控制以及巖心露頭校正三種手段和方法相結(jié)合識別單砂體結(jié)構(gòu)面，精細(xì)開展單砂體刻畫[3]，揭示儲層砂體的類型、規(guī)模及其疊置關(guān)系（表2）。垂向上結(jié)合野外露頭、巖心觀察和測井曲線特征，確定了泥質(zhì)、鈣質(zhì)、物性夾層三種結(jié)構(gòu)界面（圖1），建立了不同類型油藏定性+定量的結(jié)構(gòu)界面識別方法。橫向上建立了以沉積微相為基礎(chǔ)，利用井間相變特征、水平井砂體約束和砂體寬厚比約束為手段的單砂體展布預(yù)測法（圖2）。

圖1 單砂體疊置關(guān)系及不同夾層示意圖

圖2 單砂體側(cè)向接觸關(guān)系示意圖

表2 單砂體垂向疊置測井識別標(biāo)志

3.2 單砂體展布特征

研究區(qū)過Z7 底部的探評井和斜井全區(qū)816 口，在數(shù)據(jù)統(tǒng)計（表3）的基礎(chǔ)上繪制了各單砂體層的厚度展布圖。砂體展布受沉積相控制，各小層砂帶均呈北東-南西向展布，縱向上相互疊加，其中Z722-2砂體最發(fā)育。Z722-3層多支河道交匯發(fā)育，南部砂體不發(fā)育，可能存在正北方向砂體，砂體厚度一般大于6 m，局部厚度大于9 m；Z722-2層北東-南西向主砂帶中部砂體厚度較大，達(dá)9 m 以上，全區(qū)連續(xù)性好；Z722-1層整體分為三個大砂帶，全區(qū)均有砂體發(fā)育，西北部砂體厚度較薄，大多在6 m 以內(nèi)，東南部河道中部砂體厚度大于6 m，局部大于9 m。Z721層在工區(qū)東北部砂層發(fā)育，連續(xù)性較好，南部砂層不發(fā)育。

表3 各小層砂體厚度統(tǒng)計表

3.3 隔夾層展布特征

隔層是兩個砂層組之間的非滲透儲層。A 區(qū)Z72油層組各個小層層間隔層厚度分布受砂體展布影響，Z721和Z722-1隔層較厚，大于10 m，主要分布在工區(qū)北部；Z722-1和Z722-2隔層厚度減小，在6 m 以下，分布范圍較大，全區(qū)均有分布，呈片狀、條帶狀展布，東部隔層較薄，在4 m 以內(nèi)；Z722-2和Z722-3隔層厚度進(jìn)一步減薄，大多在4 m 以內(nèi)，北部分布較連片，西北部厚度較大，可達(dá)6 m。

通過統(tǒng)計，Z721與Z722-1層間隔層以大于18 m 為主；Z722-1與Z722-2、Z722-2與Z722-3層間隔層一般在2 m以內(nèi)，其中50%的井在1 m 左右。

夾層是指分散在單砂體內(nèi)的、橫向上不穩(wěn)定的相對低滲透或非滲透層，其影響著砂體內(nèi)垂向或側(cè)向的流體滲流。由于劃分到單砂層，單油層內(nèi)部基本再無夾層，Z72各小層內(nèi)夾層厚度小，75%以上的井夾層厚度在1 m 以內(nèi)，少數(shù)井夾層1～3 m。其中Z721砂體分布范圍小，夾層分布在工區(qū)北部，厚度較小，一般在2 m 以內(nèi)；Z722-1夾層分布范圍廣，呈條帶狀展布，厚度一般小于2 m，局部厚度較大，在4 m 以上；Z722-2夾層發(fā)育，呈片狀、條帶狀展布，厚度都較小，一般在2 m 以內(nèi)；Z722-3夾層分布范圍減小，呈條帶狀、點狀分布，厚度小于2 m。

3.4 隔夾層剖面分布特征

通過南北向和東西向砂體連通圖分析，工區(qū)西北部隔層比較發(fā)育，水平井開發(fā)區(qū)主體帶隔夾層厚度小，實鉆剖面顯示單砂層寬度在200～600 m；定向井區(qū)開發(fā)井網(wǎng)單砂層剖面顯示，單砂層變化快，單砂體寬度在200～500 m。

4 隔夾層對剩余油影響作用[4-6]

由于A 區(qū)區(qū)塊的整體采出程度較低（2%～4%），為了進(jìn)一步研究該區(qū)剩余油的分布特征，總結(jié)前期已采用的壓裂與井網(wǎng)特征，采用數(shù)值模擬的方法對區(qū)塊內(nèi)存在的不同儲層特征、井網(wǎng)和壓裂改造裂縫匹配特征下的剩余油開展分析。

4.1 隔夾層位置對剩余油影響

在模型中設(shè)置油層厚度為10 m、滲透率0.1 mD、孔隙度10%，夾層厚度0.5 m、滲透率0.01 mD，井眼軌跡水平居中（圖3）。通過調(diào)整夾層距水平井眼軌跡距離來模擬不同隔夾層分布對采收率和剩余油的影響（圖4）。

圖3 無隔夾層模型示意圖

圖4 有隔夾層模型示意圖

數(shù)值模擬結(jié)果表明：隔夾層距離水平井眼軌跡越近，油井初期產(chǎn)量越低，采收率越低，剩余油越富集（表4）。

表4 不同隔夾層情況下生產(chǎn)參數(shù)

4.2 隔夾層滲透性對剩余油影響

隔夾層位置一定的情況下，設(shè)計不同隔夾層滲透性（圖5：包括k=0.01 mD、0.02 mD、0.04 mD、0.06 mD、0.08 mD）。

圖5 不同滲透性夾層模型示意圖

研究表明：在裂縫壓穿的情況下，油井最終采收率均在5.7%左右，夾層滲透率對水平井的產(chǎn)量及采收率影響極小。

4.3 人工裂縫穿透隔夾層數(shù)量對剩余油影響

設(shè)計不同的隔夾層被人工裂縫穿透的方案（圖6：包括無穿透、20%、40%、60%、80%、全部穿透），模擬預(yù)測可以看出，穿透后的人工裂縫對隔夾層的影響較小，穿透率越高，產(chǎn)能有一定的升高，但增幅較小（表5）。

圖6 不同隔夾層穿透設(shè)計剖面示意圖

表5 不同隔夾層情況下生產(chǎn)參數(shù)

5 結(jié)論及認(rèn)識

（1）Z7 層平均地層厚度113 m，主力層Z722層劃分為Z722-1、Z722-2、Z722-3三個單砂層。研究區(qū)Z72油層組各小層頂面構(gòu)造形態(tài)相近，縱向上具有良好的繼承性，總體上表現(xiàn)為東高西低的單斜構(gòu)造。Z72期主要發(fā)育三角洲前緣相沉積，水下分流河道砂體是Z72油層發(fā)育的有利儲集體。砂體沉積以東北物源為主，可能存在正北、西北方向物源。

（2）Z721層在工區(qū)東北部砂層發(fā)育，連續(xù)性較好，南部砂層不發(fā)育；主力層Z722-1、Z722-2小層砂體全區(qū)發(fā)育，中部砂體厚度較大；Z722-3多支河道交匯發(fā)育，南部砂體不發(fā)育，可能存在正北方向砂體。

（3）Z721與Z722-1層間隔層較厚，以大于18 m 為主，主要分布在工區(qū)北部；Z722-1與Z722-2、Z722-2與Z722-3層間隔層一般在2 m 以內(nèi)，其中50%的井在1 m 左右。水平井開發(fā)區(qū)主體帶隔夾層厚度小，實鉆剖面顯示，單砂層寬度在200～600 m；定向井區(qū)開發(fā)井網(wǎng)單砂層剖面顯示，單砂層變化快，單砂體寬度在200～500 m。

（4）研究表明，隔夾層距水平井眼軌跡越近，油井初期產(chǎn)量越低，剩余油越富集；在裂縫壓穿的情況下，夾層對水平井的產(chǎn)量及采收率影響極小；穿透后的人工裂縫對隔夾層的影響較小，穿透率越高，產(chǎn)能有一定的升高，但增幅較小。