基山砂巖體與鹽家砂礫巖體儲層特征分析與測井評價

東營凹陷鄭南斜坡帶砂礫巖體是早第三紀(jì)沙四段時期形成的以砂、礫巖為主的近岸水下扇沉積體。儲集層巖石結(jié)構(gòu)成熟度和成分成熟度均較低,多為雙模態(tài)和復(fù)模態(tài)結(jié)構(gòu)。首先對影響儲集層物性的主要成巖作用進行了描述,分析了該礫巖體儲集層的孔隙類型和孔隙結(jié)構(gòu)特征。該類砂礫巖體儲集層孔隙類型多樣,孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜,以中-低孔隙度、低滲透率儲層類型為主。

砂礫巖體具有低孔低滲、非均質(zhì)性強的儲集特點，有效儲層空間變化快，導(dǎo)致滾動探井鈷探效果差，儲量難以落實。從沉積期次精細劃分出發(fā)，應(yīng)用隨機地震反演、物性預(yù)測、流體敏感屬性分析等地球物理技術(shù)，對單期次砂礫巖體進行相帶展布、孔隙度平面分布預(yù)測。利用綜合預(yù)測評價結(jié)果，指導(dǎo)并位優(yōu)化部署和新建產(chǎn)能方案設(shè)計，取得了良好的滾動勘探開發(fā)效果。

應(yīng)用鑄體薄片、掃描電鏡、x-衍射和壓汞等技術(shù)方法,分析鹽家油田沙四上亞段砂礫巖儲層的巖石學(xué)特征、成巖作用、孔隙類型與孔隙結(jié)構(gòu),劃分儲層類型。結(jié)果表明,鹽家油田沙四上亞段砂礫巖結(jié)構(gòu)成熟度和成分成熟度較低,有效儲層以礫狀砂巖和含礫砂巖為主,孔隙類型主要為次生粒間溶孔、次生粒內(nèi)溶孔;儲層屬低孔隙度低滲透率儲層,孔隙結(jié)構(gòu)以中—小孔隙、細—微喉道為主,喉道非均質(zhì)性強。

羅家油田沙四段砂礫巖體油藏特征

東營凹陷北帶沙四段是一套由近岸水下扇沉積形成的具有低孔隙度、低滲透率、雙孔介質(zhì)等特點的砂礫巖體儲層,儲層的非均質(zhì)性極強、孔隙結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜,巖性識別及儲層劃分難度大。針對該區(qū)深層氣的特點,充分利用常規(guī)電阻率-孔隙度測井和微電阻率成像測井資料,依據(jù)取心資料刻度微電阻率成像測井資料,在識別巖性、儲層劃分及分類的基礎(chǔ)上,對砂礫巖體氣層的測井響應(yīng)進行研究,總結(jié)了該區(qū)深層天然氣的測井評價方法及判別函數(shù),并在新井和老井精細評價中取得滿意效果。

本文應(yīng)用x-衍射、鑄體薄片、掃描電鏡和壓汞等技術(shù)方法,分析了東營凹陷北部陡坡帶鹽家油田鹽22、永920塊沙四上亞段砂礫巖儲層的巖性、物性、孔隙結(jié)構(gòu)、非均質(zhì)等特征。研究結(jié)果表明:研究區(qū)砂礫巖儲層巖石的成分成熟度與結(jié)構(gòu)成熟度均較低,儲層孔隙類型復(fù)雜,原生孔、次生孔并存,孔喉嚴(yán)重不均勻,分選差;儲層表現(xiàn)為典型的低孔低滲與低孔特低滲特征;儲層在微觀與宏觀上均呈現(xiàn)出較強的非均質(zhì)性。該研究為下一步本區(qū)的勘探與開發(fā)提供了一定的參考依據(jù)。

由于砂礫巖體儲層的巖性結(jié)構(gòu)、含油性和非均勻性等特征極為復(fù)雜,在勘探試油中還存在一些技術(shù)難題未解決,尤其是在儲層潛力評價方面存在較大偏差。統(tǒng)計分析了東營凹陷北帶沙四段砂礫巖體儲層的酸化和壓裂效果,總體上壓裂效果比酸化效果好。通過典型井例分析,揭示了砂礫巖體儲層橫向有效滲透率變化的復(fù)雜性,闡明了壓裂后增產(chǎn)的主要因素。提出了砂礫巖體儲層改造的選井選層原則,并進行了實際應(yīng)用,取得較好的增產(chǎn)效果,為該類儲層的下步挖潛進行了有益的探索。

鹽家地區(qū)沿陡坡帶廣泛發(fā)育多期疊置的砂礫巖體,其結(jié)構(gòu)特征復(fù)雜,難于勘探開發(fā)。本文在明確砂礫巖體沉積特征的基礎(chǔ)上,根據(jù)巖性、電性、地震反射、屬性特征和反演資料等特征探索形成了一套基于地震資料的砂礫巖體期次劃分方法;通過單井與地震資料的相互標(biāo)定和約束,劃分出砂礫巖體大尺度的沉積期次;根據(jù)地震響應(yīng)變化規(guī)律,通過時頻分析、約束反演等技術(shù)精細描述砂礫巖扇體內(nèi)幕特征,將研究區(qū)沙四段劃分為9個期次,圈定了砂礫巖體的分布范圍。該方法在勘探生產(chǎn)中取得了良好效果,實現(xiàn)了該類油藏由定性預(yù)測到定量描述的飛躍。

隨著東營凹陷北部陡坡帶王莊—寧海地區(qū)億噸級稠油藏的發(fā)現(xiàn),稠油成藏類型的砂礫巖扇體隱蔽油氣藏勘探已經(jīng)成為現(xiàn)階段的油氣勘探的重點目標(biāo)和儲量增長點之一。利用現(xiàn)代沉積學(xué)、測井學(xué)和地震勘探等手段,通過對王莊地區(qū)砂礫巖扇體特征研究后認(rèn)為:王莊地區(qū)在早第三紀(jì)以形成沙三、四段的較高水動力能砂礫巖扇體(沖積扇、扇三角洲、近岸水下扇)沉積體為主,其中扇三角洲砂礫巖體是本區(qū)最主要的砂礫巖扇體類型,并具有較好的儲集性能,是本區(qū)最主要的油氣儲集體;王莊地區(qū)砂礫巖扇體沉積,強烈地受制于邊界構(gòu)造條件;本區(qū)的砂礫巖扇體沉積及其形態(tài)均受沉積相的控制,并具有復(fù)雜多變的特征,從而直接導(dǎo)致了本區(qū)油氣藏的聚集和分布具有復(fù)雜多變的特點

砂礫巖儲層一般發(fā)育有天然裂縫,礫石與天然裂縫的存在必然會引起壓裂液濾失,但缺乏濾失計算理論。為建立定量分析砂礫巖儲層濾失速度的數(shù)學(xué)模型,研究礫石與天然裂縫對砂礫巖濾失速度的影響,根據(jù)kozeny-carman方程導(dǎo)出了礫石參數(shù)與基質(zhì)孔隙度、滲透率的關(guān)系式,將礫石對滲透性的影響歸結(jié)為對基質(zhì)滲透率的影響;在此基礎(chǔ)上建立了雙重介質(zhì)濾失模型,以正交變換的方法求解壓力分布,根據(jù)壓力分布函數(shù)計算濾失速度。最后獲得了考慮礫石參數(shù)、天然裂縫的砂礫巖雙重介質(zhì)濾失模型,據(jù)此研究了不同礫石含量、多種礫石粒徑下的濾失速度變化規(guī)律以及天然裂縫對濾失速度的影響。結(jié)果表明:①礫石含量對濾失速度影響較大,而粒徑的影響則較小;②礫石對基質(zhì)的濾失速度影響較大,而對天然裂縫的濾失速度影響較小;③雖然礫石對砂礫巖儲層濾失速度存在一定影響,但天然裂縫才是影響砂礫巖儲層濾失的主控因素。

致密砂礫巖氣藏儲層由于巖性復(fù)雜、非均質(zhì)性強,加砂壓裂時面臨易產(chǎn)生多裂縫及施工難度大等難題。以新場須四下亞段砂礫巖儲層為例,通過對產(chǎn)生這些難點的原因進行分析,提出了具有針對性的措施。研究結(jié)果表明,可采取減小井斜度、優(yōu)化射孔及段塞技術(shù)來控制多裂縫的產(chǎn)生,從而減少施工過程中壓裂液的濾失量;針對不同特征的儲層,優(yōu)化了壓裂施工的井口及管柱結(jié)構(gòu),在滿足施工的同時,有利于后期測試和采氣;實踐表明所提出的針對性措施對于類似儲層的改造具有較好的適用性。

選取車西洼陷北部陡坡帶為研究工區(qū),以沙三下為目的層段,在了解工區(qū)基本地質(zhì)概況的基礎(chǔ)上,綜合利用碎屑巖薄片鑒定、x—衍射、掃描電鏡、儲層物性等分析化驗資料,從儲集層巖石學(xué)特征、孔隙演化特征、成巖作用及成巖階段等幾個方面進行研究,研究認(rèn)為該區(qū)儲層主要經(jīng)歷了壓實作用、膠結(jié)作用、溶蝕作用,目前處于晚成巖b亞期。

豐深地區(qū)鹽下深層砂礫巖氣藏已探明干氣儲量48.6×108m3，凝析油儲量82.5×104t，2000年以來勝利油區(qū)東營北帶深層鉆穿第一鹽膏段的井有13口，獲得高產(chǎn)氣流，充分說明東營北帶深層具有形成規(guī)模氣藏的條件，具有較大的勘探開發(fā)潛力。

陡坡帶各類扇體沉積物由于不同的沉積條件,巖性特征存在明顯差異,這種差異較好地反映在礫石特征上。通過對東營凹陷陡坡帶不同沉積物砂礫巖巖心礫石的結(jié)構(gòu)進行統(tǒng)計分析,建立了以礫石結(jié)構(gòu)特征為主的沉積物類型識別方法。

對惠民凹陷商河基山砂巖體低滲透儲層的評價認(rèn)識和開采工藝進行了探討,結(jié)合儲層特征開展了基山砂巖體測試曲線特征的研究,闡述各類曲線的特征表現(xiàn)及含油潛力。針對不同的曲線類型,提出了相應(yīng)的壓裂選井選層原則?，F(xiàn)場實踐表明,該套技術(shù)針對性強、效果顯著,壓裂有效率為77.8%。

坡積相沉積指斷陷湖盆陡坡帶凸起區(qū)的風(fēng)化產(chǎn)物在水、風(fēng)以及重力等動力的作用下,沿斜坡滾動堆積在山麓的1種帶狀沉積,其巖性以砂礫巖為主,常與沖積扇或扇三角洲等沉積伴生,坡積物往往緊靠山前基巖堆積而成,分選差、成層性差。以埕東凸起西南坡埕913塊沙三段下部的砂礫巖體為研究對象,通過巖心觀測描述、相似露頭描述、fmi成像測井圖像分析等手段,對坡積相沉積特征進行了研究,分析坡積物的粒序特征,建立了研究區(qū)坡積相的沉積模式。該研究對于全面認(rèn)識斷陷湖盆陡坡帶砂礫巖體的沉積特點,完善其沉積體系類型,均具有重要意義。

一、概況基山砂巖體是發(fā)育于沙三上段底部、物源來自于北部呈寧隆起的一套濁積砂巖體,其主體位于惠民凹陷中央隆起帶中部臨邑和商河之間的宿安地區(qū),北起滋鎮(zhèn)洼陷的焦1井附近,向南越過中央隆起帶的鞍部宿安溝延伸到臨南洼陷,西從田家東,

砂礫巖扇體是東營凹陷北部陡坡帶重要的儲集類型,本文針對利津油田沙三段早期沉積的厚度大、粒級粗、相變快的砂礫巖扇體,通過與已知陡坡低位沉積扇體的形成機制、沉積特征、測井相及地震相特征對比分析,結(jié)合邊界斷裂演化與古地貌特點綜合分析,表明該礫巖扇體為發(fā)育于陡坡斷階之上重力流成因的斜坡扇沉積。

基山砂巖體是近年來引起關(guān)注的一種沿基山槽展布的三角洲充填濁積扇沉積,其物性較差,儲層產(chǎn)能預(yù)測對于這類地層顯得尤為重要。基于滲流力學(xué)基本原理,有機結(jié)合測井和油藏工程,在前人研究工作的基礎(chǔ)上建立起測井資料預(yù)測儲層產(chǎn)能的基本模型,結(jié)合基山砂巖體油氣藏的特點對模型參數(shù)的求取進行了重點研究。10口井的處理結(jié)果表明,采用該套方法的預(yù)測結(jié)果與地質(zhì)實際吻合較好。

商河地區(qū)基山砂巖體油藏埋藏深,巖性以粉砂、細砂巖為主,膠結(jié)致密,泥質(zhì)含量高,為低滲、特低滲儲層,必須進行壓裂才能獲得工業(yè)油流。針對本區(qū)儲層特點,本文從壓裂液及支撐劑的優(yōu)選、壓裂施工規(guī)模、施工設(shè)計等方面進行了研究,并對施工中的射孔工藝、壓裂監(jiān)測等配套技術(shù)進行了闡述。到目前實施壓裂16井次,初期單井日產(chǎn)油10噸,累產(chǎn)油26549t,單井產(chǎn)油1659t,創(chuàng)經(jīng)濟效益2170×104元,取得了較好的效果。

wj油田沙一段發(fā)育有近岸水下扇的砂礫巖體以及濱淺湖相的生物灰?guī)r等沉積,具有巖性類型多樣,孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜,縱、橫向非均質(zhì)性強等特點。特別是水下扇砂礫巖的物源來自太古界的片麻巖,放射性含量高,巖性及儲層識別難度大,制約著測井解釋的成功率。針對上述特點,進行關(guān)鍵井研究,利用巖心資料刻度測井信息,總結(jié)了各種巖性的測井響應(yīng)特征,判斷巖石的成份成熟度,形成了不同類型巖石的識別方法;建立了沙一段儲層參數(shù)的測井計算方法及流體識別的解釋標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用建立的解釋模型對實際井的測井資料進行評價,取得了良好的應(yīng)用效果。

扇三角洲前緣砂礫巖儲層中的隔夾層成因及識別方法是砂礫巖儲層非均質(zhì)性研究的重要內(nèi)容,隔夾層剖面對比模式與空間分布特征研究也就成了研究砂礫巖儲層非均質(zhì)性及預(yù)測剩余油分布的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。將準(zhǔn)噶爾盆地東緣滴南凸起八道灣組一段作為研究對象,利用露頭、巖心及測井資料分析隔夾層的成因及垂向分布特征確定隔夾層與測井曲線對應(yīng)關(guān)系,借助野外露頭的實測數(shù)據(jù)建立八道灣組一段儲層隔夾層的定量地質(zhì)庫,以隨機模擬的方法預(yù)測研究區(qū)隔夾層的空間分布特征,最終總結(jié)出一套基于露頭、巖心、測井和隨機建模具一定實用性的砂礫巖儲層隔夾層綜合表征方法。