东营凹陷北带沙四段上亚段砂砾岩储层沉积期次划分

2025-02-26 06:21:40

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回答1：

王洪宝牛栓文路智勇王欣

（中国石化股份胜利油田分公司东辛采油厂，山东东营 257000）

摘要：砂砾岩油气藏是一种特殊的岩性油气藏，与常规油气藏相比，有其自身的特点，多为近源快速堆积形成，多期叠置，无稳定标志层，相变快、叠加厚度大，延伸距离短、沉积速度快，常规测井资料不能准确反映地层特征，储层期次划分对比难度很大。本文以东营凹陷北部陡坡带砂砾岩油藏盐22块为例，分析了目前砂砾岩油藏描述中存在的困难，针对影响砂砾岩油藏描述的多个因素，提出了相应的解决方法，形成了以测井曲线重构为核心的储层期次划分技术：即以取心资料为基本，利用FMI等测井资料对全井进行标定，形成不同岩石类型的测井响应特征，挑选受岩石骨架影响较小的中子孔隙度作为曲线重构的原型进行重构，提取中子曲线中的沉积旋回信息，按照沉积旋回大小的不同配合地震资料及岩石测井响应特征进行储层期次划分，将盐22块划分为4个砂层组级别的大期次以及15个相当于小层级别的小期次，每个期次的厚度控制在40 ～50m之间，并根据实际开发情况进行了注水开发验证，开发效果远远好于弹性能量开发，突破了以往砂砾岩油藏开发缺乏地层能量补充方法，注水对应性差的难点，证明了划分方法以及划分结果的正确性，可以满足进精细开发的需要。

关键词：砂砾岩体；沉积期次划分；测井曲线重构；东营凹陷北带

Division of Conglomerate Reservoir's Depositional Stage Time of Stratum in North of Dongying Depression

Wang Hongbao，Niu Shuanwen，Lu Zhiyong，Wang Xin

（Oil Extraction Plant of Dongxin，Shengli Oilfield，SINOPEC，Dongying 257000，China）

Abstract：Conglomerate reservoir is a special kind of lithology reservoirs，compared with conventional oil and gas reservoirs，has its own characteristics：most of the formation are rapid accumulation of near-source，multi-phase overlay，no stable marker bed，the changes of facies are fast，superimposed so thickness，extending a short distance and deposition speed.The conventional logging data does not accurately reflect the stratigraphy，the period of sub-division of reservoir is very difficult to compare.This text as the reservoir of Yan22 where the steep slope north of Dongying Depression an example.analysis of the difficulties of the current conglomerate reservoir description.Put forward the corresponding solution for a number of factors of affecting the conglomerate reservoir description.Forming the technologies of the reservoir for the period of sub-division as reconstructing of the logs a core，that is the core information as the basic，the use of FMI log data on the whole well calibrated，forming the different rock types of logging response characteristics，and then selecting the neutron porosity which impacted less by the rock skeleton，as the curve reconstruction prototype for reconstruction，then extracting the neutron curve information in the deposition cycle，and according to the size of the different sedimentary cycles with seismic data and reservoir characteristics of the rock phase logging response to divide the reservoirs times.Yan 22 is divided into four major period of sand sub·group level and level 15 is equivalent to a small layer of small periods，each period of time as 40-50 meters in thickness，and we based on the actual situation to develop the affusion development for the validation，the development effect is much better than the elastic energy development，breaking the previous lack of energy supplement for conglomerate reservoir development，and solving the difficulty of the poor corresponding of affusion.To prove that the classification method and the result of division are very accurately，and the results to meet into the needs of sophisticated development.

Key words：Conglomerate；division of sedimentary；North of Dongying Depression

东营凹陷北带是由陈南铲式扇形边界断层所控制的近东西走向的陡斜坡构造带，西起滨县凸起，东到青坨子凸起，南邻利津、民丰洼陷，北到陈家庄凸起，平面上自西向东划分为利津地区、胜坨地区、盐家—永北地区和永安地区。陈南断裂在早期是北东和北西向2组断裂形成的齿状组合，在后期的构造运动及风化剥蚀的共同作用下，演化成断陂陡峭（倾角为15°～30°）、山高谷深、沟梁相间的古地貌特征。在沙四段沉积时期，陡坡带受这种古构造背景控制，季节性洪水携带大量粗碎屑物质沿古冲沟入湖，在边界断裂面上发育多期近岸水下扇沉积。近岸水下扇砂砾岩紧邻生油中心分布，并与湖相烃源岩呈指状接触，是良好的油气聚集场所。近年来，东营凹陷北带沙四段砂砾岩油气勘探取得了重大突破，呈现出 “叠合连片、满块含油” 的特征，但是，由于砂砾岩体储层厚度大（500～1000m），横向及纵向变化速度极快，岩性复杂，使沉积期次的研究存在很大不确定性，为砂砾岩体的整体开发部署带来了很大的困难。因此，笔者以盐家—永北地区盐22块为研究对象，从测井曲线重构入手，结合岩心、声电成像、实际开发状况等资料，探索砂砾岩体储层沉积期次划分方法，对于砂砾岩体的勘探开发具有重要的指导意义。

1 盐22块概况

盐家油田盐22块位于山东省东营市境内，构造位置位于中央隆起带北部陡坡带，陈家庄凸起盐16 古冲沟南部（图1），2005年部署的探井盐22，在古近系沙河街组四段砂砾岩中见到良好的油气显示，试油结果产油量10t/d，从而发现盐22块。它具有纵向上含油井段长，平面上叠合连片的特点，2009 年与永920块合计上报探明石油地质储量4167×10⁴t，油藏埋藏深度3200～4000m，地层温度高，渗透率低，小于10×10^-3μm²，原油黏度低，属深层特低渗油藏。

图1 东营凹陷北带区域构造图

目前盐22块共完钻新井18口（水井2口，油井16口），日产油72t，综合含水33.3％，区块目前已累计产油12.57×10⁴t。

2 目前存在的问题

目前，盐22块砂砾岩油藏的开发主要有存在以下难点：

（1）通过大量的岩心观察以及测井、地震等相标志的详细研究，结合前人的研究成果，盐22块砂砾岩沉积类型以滑塌浊积扇为主，具有近物源、多物源、相变快、叠加厚度大，延伸距离短、沉积速度快等特点，砂砾岩体内部岩性和沉积旋回变化快，有效储层与非有效储层混杂，非均质强，储层横向变化快，连通关系复杂，以永1块井间地震为例，储层相变非常快，在175m的距离内储层的连通性都在 50％以下。

（2）砂砾岩体地震反射包络面不是很清，地震资料品质差，中深层成像差，储层预测难度大、精度低。而其内幕的识别与划分难度更大，为砂砾岩体储层的描述带来了很大的困难。另外砂砾岩储层纵横向变化比较快，非均质性强，具有多期多旋回的沉积特点。不同扇体储层物性差别大，产能情况差别大。因此解剖砂砾岩体内幕、对其进行有利储层预测，是该区勘探开发工作中的关键问题。

（3）砂砾岩测井评价方面存在非均质性严重、测井解释参数难以确定、解释符合率低等问题，砂砾岩体岩性复杂，变化快，非均质性非常强，砾岩、砂砾岩、泥质砂砾及泥岩等多种岩层交替出现，形成了各岩石间的薄互层，岩层间的物性和含油性差异大，岩层单层沉积厚度有时非常薄，远远超过大多数的测井响应分辨率，就目前的测井方法和解释处理方法来说都难以适应。岩石骨架电阻率高，油水层在电性特征上都表现为高阻层，油水层岩电关系特征不明显，规律性差，油水层认识不清，影响深层砂砾岩体油藏的有效开发。

（4）砂砾岩油藏纵向上含油井段长，大多在300m以上，层内层间储层物性差异大，采用一套层系开发，层间干扰严重。

3 储层期次划分的研究思路

砂砾岩油藏内幕结构复杂，砾岩、砂砾岩、泥质砂砾及泥岩等多种岩性呈多期高频旋回交替出现，每个旋回厚度为0.5～5m不等，岩层间的物性和含油性差异大，缺乏地层对比标志，地层对比难度大。砂岩油藏成熟的电法测井系列不能直接应用到砂砾岩油藏。

在砂砾岩储层期次划分中，采用取心井分析、FMI测井标定、测井曲线重构提取单井旋回信息，多井旋回对比、地震测井相互约束、等时划分、分级控制的单井沉积旋回分析和井间地层对比的系统方法和流程，结合实际开发过程中油水井生产情况检验期次划分结果，最终达到精确描述砂砾岩油藏的目的，形成一套适合砂砾岩油藏开发的储层期次划分技术；技术的核心部分为测井曲线重构及多井旋回对比。

4 测井曲线重构

目前深层砂砾岩油藏测井系列包含自然电位测井、自然伽马测井、补偿中子测井、补偿密度测井、补偿声波测井等几种测井曲线，不同的测井具有不同原理，在储层研究方面具有不同的适用性。

自然电位主要测量井中自然电场，一般由地层和泥浆之间电化学作用和动电学作用产生的。测量值为井中电极M与地面电极N之间的电位差。泥岩SP曲线平直（基线），砂岩自然电位负异常（R_mf＞ R_w），负异常幅度与粘土含量成反比，主要应用在判断岩性，划分渗透层，用于地层对比、求地层水电阻率、估算地层泥质含量、判断水淹层和沉积相研究等方面。主要影响因素为泥浆矿化度。在砂砾岩油藏中，SP曲线较为平直，正负异常极不明显，不能有效区分储层。

自然伽马测井是测量井剖面自然伽马射线的强度和能谱的测井方法，它的原理是岩层中的天然放射性核素衰变会产生伽马射线，岩性不同放射性核素的种类和数量不同，通过测量自然伽马射线的能量和强度来划分岩性、计算泥质含量。自然伽马能谱测井资料在识别高放射性储集层，寻找泥岩裂缝储集层、确定粘土含量、粘土类型及其分布形式、用Th/U、Th/K比值研究沉积环境、沉积能量、有机碳分析及生油岩评价、变质岩、火成岩等复杂岩性解释等方面有突出作用。

密度测井的原理是放射性伽马源γ产生射线，射线在地层中传播时，根据康普顿效应，地层介质不同，射线衰减强度不同，探测记录γ射线强度（计数率），通过仪器刻度来计算岩石体积密度。密度曲线的主要应用在岩性划分、判断气层和计算孔隙度等方面。补偿密度测井FDC为双源距贴井壁测量，长短源距探测器组合补偿泥饼影响。

自然伽马和密度测井均受岩石放射性影响较大，因砂砾岩体为近源快速堆积形成，结构成熟度及成分成熟度均较低，岩石存在较强的放射性，测井结果受岩石骨架影响大，不能代表地层的真正属性。

中子测井属于孔隙度测井系列，基本原理是中子源产生快中子，地层介质不同，热中子的速度衰减不同，通过测量地层对中子的减速能力来确定储集层孔隙度、划分岩性和判断气层。补偿中子测井主要测量地层对中子的减速能力，测量结果主要反映地层的含氢量。中子伽马测井主要测量热中子被俘获而放出中子伽马射线的强度。

声波测井的原理是声脉冲发射器激发滑行纵波，记录初至波到达两个接收器的时间差，根据滑行纵波在不同地层介质中的旅行时间不同来划分岩性、判断气层、确定地层孔隙度。

通过以上分析，从原理上看，电法测井在砂砾岩储层划分和期次预测方面存在很大的不适用性，常规测井曲线旋回性差，标志层不明显，找不到明显特征，单井期次划分划不出来，井间地层对比对不出去，声波约束反演效果差，储层难以预测。因此，必须对测井曲线重构，提取常规测井曲线沉积旋回属性信息，开展砾岩期次划分、对比和预测，提高期次划分精度和内幕研究精度，满足砂砾岩油藏注水开发的需要。在对孔隙度测井系列测井曲线重构进行多次尝试后，选取了受流体、岩性影响较小的中子曲线作为主要曲线进行重构；中子曲线与岩石孔隙中氢核含量密切相关，在饱含油水情况下能较准确反映孔隙度。

图2 INPEFA曲线示意图

重构的基本原理就是从测井曲线中提取沉积旋回信息，不受岩性变化的影响，可以反映地层沉积时期气候的变化，作为划分地层的主要依据；从重构曲线看，不同的拐点代表了不同的层序界面。重构后的曲线称为INPEFA曲线，INPEFA曲线的关键特征是曲线趋势本身和它中间的拐点。负趋势代表岩性由粗-细，为正旋回，正趋势代表岩性由细-粗，为反旋回（图2）。其中负向拐点（曲线形态由升高变为降低，对应INPEFA曲线的负向尖峰）代表可能的洪泛面；正向拐点（曲线形态由降低变为升高，对应INPEFA曲线的正向尖峰）代表可能的层序界面；并且不同级别的拐点指示不同级别的层序界面。

对沉积相敏感的测井曲线的INPEFA处理实质上是对测井曲线复合波形的分解。测井曲线是一种由许多波长不同的简单波组成的复合波，通过分解复合波就能够得到组成测井曲线各种不同波长的单波，在地质学中的意义是从测井曲线中提取地层间断和岩相变化信息。通过不同级别的INPEFA处理，得到不同级别岩性变化的旋回信息，从而达到地层划分的目的。

重构曲线旋回信息强，井间可对比性强，以盐22块盐22-斜5井（图3）与盐22 -43井（图4）重构曲线进行对比，在岩性差异极大的情况下，依然可以看出2口井均为先正旋回后反旋回的趋势，且在局部区域旋回变化趋势几乎完全一致，尽管这2口井平面距离达900m，但是仍旧说明均位于同一水下扇体的沉积范围之内。

图3 盐22斜5重构曲线图

图4 盐22 -43重构曲线图

5 沉积期次划分方法

本区砂砾岩体储层沉积期次划分按照逐级控制的原则，分3个步骤进行：第一，利用各种常规资料（如地震资料）对全区进行大的沉积旋回划分，确定T6、T7等标准轴以及砂砾岩亚段级别的分界面；第二，利用测井曲线重构资料及地震解释结果约束划分砂层组级别的界面；第三，利用常规测井资料、曲线重构、岩心、声电成像测井等资料划分小层，小层划分精度控制在40～50m/小层。

以盐22-22井连续取心及声电成像测井资料作为岩电关系的标准，制定全区不同岩性的常规测井相应特征，选取相对稳定的泥岩隔层作为砂层组之间的沉积界面，将沉积界面与地震资料进行合成记录标定，利用相对连续的反射轴进行闭合解释，将盐22块划分为4个砂层组级别的沉积期次。

在每个沉积期次的内部，利用测井曲线重构以及常规测井资料划分小层，小层可与层序地层学上研究的短期旋回相当，小层划分完成后同样进行地震标定防止出现较大误差；经过多方面论证，共将盐 22块划分为15个小层级别的沉积期次。

6 开发效果验证

2010年开始，盐22块以175m注采井距部署了4口新井，与盐22-盐23井形成五点法注采井网，在所有新井完钻后，进行测井曲线重构，重构后测井曲线可对比性明显增加（图5）；按照上述期次划分方法，优选9砂层组作为投产层位，截止2011年6月，井组累计产油1.42×10⁴t，水井累注1.78× 10⁴m³，年自然递减仅12.69％，远低于砂砾岩油藏平均自然递减29.57％，4口油井在水井转注后均见效明显，证明了5口井沉积期次划分结果的正确。

图5 过盐22斜46-盐22斜49井东西向地层对比剖面

7 结束语

砂砾岩体储层的期次划分由于其自身的原因不能采用常规砂岩地层的对比方法，但是通过测井曲线重构等方法可以划分到满足开发需求的精度；随着地球物理技术的不断进步，砂砾岩油藏综合地质研究水平也会不断提高，最终实现砂砾岩油藏的有效动用。

参考文献

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