陡坡帶厚砂巖油藏地層劃分與對(duì)比——以JX 油田5、6井區(qū)為例

金寶強(qiáng)，楊慶紅，孫紅杰，童凱軍，黃保綱，李　久

陡坡帶厚砂巖油藏地層劃分與對(duì)比——以JX 油田5、6井區(qū)為例

金寶強(qiáng)1，楊慶紅1，孫紅杰2，童凱軍1，黃保綱1，李久1

（1. 中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，天津塘沽300452；2. 中海油田服務(wù)股份有限公司油田生產(chǎn)事業(yè)部，天津300450）

摘要：針對(duì)JX油田5、6井區(qū)東營(yíng)組構(gòu)造陡、含油范圍窄、砂地比高的特點(diǎn)，為典型的構(gòu)造坡折帶厚砂巖油藏。通過(guò)恢復(fù)古地貌及選取穩(wěn)定標(biāo)志層，建立地層對(duì)比約束框架。利用測(cè)井及巖心資料，劃分地層的沉積旋回，開(kāi)展多井間沉積旋回對(duì)比，建立JX油田5、6井區(qū)精細(xì)地層對(duì)比格架。通過(guò)斷點(diǎn)識(shí)別、井震標(biāo)定及油水系統(tǒng)分析對(duì)地層對(duì)比結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，最終將JX油田5、6井區(qū)劃分為9個(gè)油層組。根據(jù)地層對(duì)比結(jié)果，結(jié)合油藏?cái)?shù)值模擬研究，將5、6井區(qū)東營(yíng)組劃分為7套開(kāi)發(fā)層系，采取高部位采油、低部位注水的方式進(jìn)行開(kāi)發(fā)。生產(chǎn)實(shí)踐證實(shí)，油田開(kāi)發(fā)取得了較好效果。

關(guān)鍵詞：構(gòu)造陡坡帶；厚砂層油藏；地層對(duì)比；開(kāi)發(fā)層系；效果

地層對(duì)比是一項(xiàng)基礎(chǔ)地質(zhì)研究工作，對(duì)于指導(dǎo)油田開(kāi)發(fā)具有非常重要的作用[1]。目前，地層對(duì)比主要以層序地層學(xué)、沉積學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)理論為指導(dǎo)，進(jìn)行沉積旋回對(duì)比、標(biāo)準(zhǔn)層等時(shí)對(duì)比及測(cè)井高分辨率地層對(duì)比等[2]。JX油田5、6井區(qū)為地層陡、含油范圍窄的厚砂巖油藏，具有砂地比高、隔夾層發(fā)育、開(kāi)發(fā)井井斜角度大、井點(diǎn)分布不均勻和井軌跡穿斷層等特點(diǎn)。結(jié)合油田開(kāi)發(fā)的實(shí)際需要，通過(guò)物源和古地貌進(jìn)行控制，利用標(biāo)志層選取、沉積旋回及等高程對(duì)比相結(jié)合的方法，建立了JX油田5、6井區(qū)地層劃分與對(duì)比模式。

1　地質(zhì)背景

JX油田位于遼中凹陷中段的凹中反轉(zhuǎn)帶上，被郯廬走滑斷裂的遼中1號(hào)大斷層分為東、西兩塊，構(gòu)造自下而上具有繼承性，東塊為受走滑斷裂控制的復(fù)雜斷塊構(gòu)造，西塊為一依附于走滑斷層且形態(tài)比較完整的長(zhǎng)條形半背斜構(gòu)造（圖1）。5、6井區(qū)位于油田西塊構(gòu)造的南翼，其主要含油層系發(fā)育于古近系東營(yíng)組的東二段下部、東三段上部，油藏埋深-1 185～-1 539 m（圖2），油藏類型為層狀構(gòu)造油藏。

圖1　JX油田區(qū)域構(gòu)造位置圖

圖2　JX油田5、6井區(qū)綜合柱狀圖

5、6井區(qū)東營(yíng)組油藏具有如下特點(diǎn)：地層傾角大于10 °，平均單井鉆遇油層厚度120 m，含油范圍呈窄長(zhǎng)條狀，寬度在300～600 m之間，儲(chǔ)量豐度超過(guò)1 000×104m3/km2，原油黏度大于250 mPa·s，屬于近年來(lái)渤海發(fā)現(xiàn)的較為復(fù)雜的油藏。同時(shí)，地震資料品質(zhì)較差，80%以上開(kāi)發(fā)井斜度超過(guò)60 °，井點(diǎn)分布不均勻，多數(shù)井軌跡穿過(guò)斷層，給地層劃分和對(duì)比帶來(lái)較大困難。

2　研究思路

利用地震、測(cè)井、錄井等資料，恢復(fù)古地貌特征，以此確定地層的展布趨勢(shì)和規(guī)律。選取特殊巖性的穩(wěn)定地層作為標(biāo)志層，對(duì)地層對(duì)比框架進(jìn)行控制和約束。在油田范圍內(nèi)，均勻選取鉆遇地層較全的井作為骨架井，采用旋回對(duì)比的方式進(jìn)行骨架剖面對(duì)比。該成果作為全油田地層劃分與對(duì)比的樣板，骨架剖面以外的井與臨近的骨架井進(jìn)行就近對(duì)比。通過(guò)斷點(diǎn)識(shí)別、井震標(biāo)定及流體界面對(duì)結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，確定最終的地層劃分與對(duì)比模式。

3　地層劃分與對(duì)比研究

3.1古地貌及標(biāo)志層

3.1.1古地貌恢復(fù)

古地貌對(duì)沉積具有控制作用，古地貌的高低決定沉積可容空間的分布，約束地層的空間展布趨勢(shì)，對(duì)地層對(duì)比研究具有重要作用。5、6井區(qū)處于走滑斷層西側(cè)的下降盤(pán)，依附走滑斷裂形成較為典型的構(gòu)造陡坡帶沉積，來(lái)自東部的辮狀三角洲前緣亞相沉積遇陡坡帶繼續(xù)向西發(fā)育，多期水下分支河道在5、6井區(qū)附近的擺動(dòng)沉積，形成辮狀三角洲前緣砂體的疊置沉積，使得5、6井區(qū)儲(chǔ)層厚度大，砂地比高。

從沉積演化上看，東三段早期和東二段早期5、6井區(qū)地勢(shì)低洼，為有利的沉積指向區(qū)，來(lái)自東部的物源向該區(qū)不斷沉積，主要含油層系沉積時(shí)期（東三段晚期和東二段早期）5井區(qū)靠近沉積中心位置，6井區(qū)地勢(shì)相對(duì)較高，所以，5井區(qū)接受沉積多，厚度大，6井區(qū)次之，形成由6井區(qū)到5井區(qū)地層厚度逐漸增大的趨勢(shì)（圖3）。

圖3　JX油田5、6井區(qū)沉積演化模式圖

3.1.2標(biāo)志層選取

JX油田5、6井區(qū)為辮狀三角洲前緣沉積，砂巖厚度大、連續(xù)性好，砂巖含量在60%以上，所以全區(qū)發(fā)育、巖電特征及厚度穩(wěn)定、地震同相軸可追蹤的地層可以作為比較好的對(duì)比標(biāo)志層。館陶組底部礫巖段為辮狀河床滯留沉積，在遼東灣地區(qū)廣泛發(fā)育，厚度在40～50 m之間，礫石成分以石英為主，少量燧石及火成巖塊，次圓—次棱角狀，礫徑2～8 mm，最大30 mm，泥質(zhì)膠結(jié)，疏松，在電性上具有低伽馬、高電位、高電阻、高密度、高聲波時(shí)差等特點(diǎn)，地震同相軸表現(xiàn)為強(qiáng)振幅、高頻、連續(xù)的“雙軌”特征；東二段底部約20 m穩(wěn)定泥巖段為湖泛時(shí)期沉積，褐灰色，質(zhì)純，性中硬，巖屑呈塊狀，在電性上具有高伽馬、低電位、低電阻、高密度、高聲波時(shí)差等特點(diǎn)，地震同相軸表現(xiàn)為強(qiáng)振幅、低頻、連續(xù)的反射特征。依據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，在主力油層段東二段和東三段識(shí)別了5個(gè)相對(duì)穩(wěn)定泥巖段作為輔助標(biāo)志層。對(duì)比過(guò)程中，以標(biāo)志層和輔助標(biāo)志層進(jìn)行約束，建立宏觀地層對(duì)比框架。

3.2井間沉積旋回對(duì)比

研究證明[3]：陸相地層縱橫向相變較快，傳統(tǒng)的小層對(duì)比方法往往不能客觀地反映地層的等時(shí)關(guān)系，存在穿時(shí)現(xiàn)象，而沉積旋回對(duì)比是等時(shí)的。在古地貌及標(biāo)志層建立的對(duì)比框架內(nèi)，利用測(cè)井曲線所載有的地層沉積旋回的信息[4]，結(jié)合錄井、取心等資料所反映的沉積韻律，將5、6井區(qū)主要含油層段精細(xì)劃分為8個(gè)三級(jí)旋回，沉積旋回總體由水進(jìn)開(kāi)始，沉積物的粒度向上變粗，以水退結(jié)束，粒度逐漸變細(xì)，縱向上由多個(gè)反韻律和少數(shù)正韻律組成。本次JX油田5、6井區(qū)地層對(duì)比中，選取鉆遇地層較全的骨架井，利用三級(jí)旋回進(jìn)行井間對(duì)比。對(duì)比發(fā)現(xiàn)5井區(qū)沉積旋回發(fā)育較全，6井區(qū)個(gè)別沉積旋回缺失，分析主要是由于5井區(qū)古地貌較低，6井區(qū)較高，辮狀三角洲前緣砂體不斷向5井區(qū)進(jìn)積，使得5井區(qū)沉積砂體數(shù)量多于6井區(qū)（圖4）。

圖4　JX油田5、6井區(qū)旋回特征對(duì)比圖

3.3多種資料檢驗(yàn)

3.3.1斷點(diǎn)識(shí)別

JX 油田5、6 井區(qū)80% 以上開(kāi)發(fā)井斜度超過(guò)60 °，且多數(shù)井都穿過(guò)斷層，準(zhǔn)確確定斷點(diǎn)位置，計(jì)算重復(fù)或缺失的地層厚度，可以幫助地層劃分與對(duì)比。5、6 井區(qū)邊界斷層為近直立的走滑斷層[5]，油田內(nèi)部以正斷層為主，歸納JX 油田5、6 井區(qū)鉆井的井軌跡與斷層面存在以下三種接觸關(guān)系：（1）井軌跡和斷層面同向，井斜角大于斷層面傾角，地層重復(fù)（圖5a）；（2）井軌跡和斷層面反向，地層缺失（圖5b）；（3）井軌跡穿過(guò)走滑大斷層進(jìn)入目的層，地層大段缺失（圖5c）。對(duì)于a、b 兩種情況，通過(guò)測(cè)井曲線形態(tài)進(jìn)行對(duì)比，由兩側(cè)正常地層向斷點(diǎn)處對(duì)比，查找出斷點(diǎn)位置，確定重復(fù)和缺失的地層厚度，對(duì)于情況c，由于走滑大斷層以東屬油田范圍之外，所以利用底部正常地層向斷點(diǎn)處對(duì)比，查找斷點(diǎn)位置，確定缺失地層厚度。對(duì)斷點(diǎn)位置的確定可以把井間對(duì)比和地震解釋結(jié)合起來(lái)，達(dá)到相互配合，相互驗(yàn)證的目的。

3.3.2井震標(biāo)定檢驗(yàn)

地震層位標(biāo)定是建立井資料與地震資料相互關(guān)系的橋梁和紐帶。準(zhǔn)確、可靠的層位標(biāo)定，是地層劃分與對(duì)比的基礎(chǔ)，多井標(biāo)定的連井研究，不僅是地層劃分與對(duì)比“橫向”研究的一種基本研究方法，更是檢驗(yàn)對(duì)比結(jié)果的一個(gè)重要手段。井震標(biāo)定的關(guān)鍵是合成記錄的制作，合成記錄的基本原理是將反射系數(shù)與子波在時(shí)域進(jìn)行褶積處理，其兩大要素之一的反射系數(shù)由井資料中的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)計(jì)算得到；另一要素，子波則可以設(shè)定為理論子波（如雷克子波等），或者由井旁地震道中提取[6]。井震標(biāo)定的實(shí)質(zhì)就是將深度域高分辨率的測(cè)井資料與時(shí)間域低分辨率的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行精確地對(duì)應(yīng)與匹配，賦予地震剖面上的“軸”明確的地質(zhì)意義，這在地層的“橫向”等時(shí)對(duì)比中起著至關(guān)重要的作用。

圖5　JX油田5、6井區(qū)井軌跡與斷層面接觸關(guān)系示意圖

圖6　JX油田5、6井區(qū)南北向任意線地震解釋剖面

應(yīng)用JX 油田5、6 井區(qū)的測(cè)井和地震資料，選取聲波時(shí)差、密度數(shù)據(jù)進(jìn)行合成地震記錄的制作，參考井資料中的VSP 速度，開(kāi)展單井的精細(xì)標(biāo)定；根據(jù)標(biāo)志層館陶底礫巖以及東二段底部約20 m 穩(wěn)定泥巖段的地震反射特征，開(kāi)展多井的連井分析以及等時(shí)對(duì)比框架的確定。根據(jù)多井的旋回研究，將JX 油田5、6 井區(qū)地層劃分結(jié)果標(biāo)定到地震剖面中，借用地震資料橫向“高分辨率”的特征優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行地層對(duì)比等時(shí)性及對(duì)比結(jié)果可靠性驗(yàn)證。圖6 為過(guò)JX-5、JX-6 和JX-1 井的多井聯(lián)井解釋剖面，地層分界面能很好地進(jìn)行橫向追蹤，地層的沉積韻律與地震剖面的縱向地震波組變化特征有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，說(shuō)明JX油田5、6井區(qū)的地層劃分與對(duì)比具有很好的等時(shí)性，分層結(jié)果可靠性強(qiáng)。

3.3.3油水系統(tǒng)分析

油水系統(tǒng)的劃分對(duì)地層劃分具有十分重要的意義[7]，尤其是該油田儲(chǔ)層厚度大，大段儲(chǔ)層內(nèi)標(biāo)志層少且不明顯，借助流體界面及流體系統(tǒng)可以較好地判別和檢驗(yàn)地層歸屬，從而檢驗(yàn)地層對(duì)比結(jié)果。例如東二段劃分4套油層組，縱向上砂巖連續(xù)性好，隔夾層多且薄，簡(jiǎn)單的旋回對(duì)比較難尋找地層分界面，通過(guò)井鉆遇的油水界面進(jìn)行對(duì)比，即可較為直觀地檢驗(yàn)對(duì)比結(jié)果。

3.4地層對(duì)比結(jié)果

以上述方法為基礎(chǔ)，最終將JX油田5、6井區(qū)主要含油層系劃分為9個(gè)油層組，平均每個(gè)油層組的地層厚度在20～30 m之間。根據(jù)此項(xiàng)研究成果，結(jié)合油藏?cái)?shù)值模擬研究，5、6井區(qū)共分7套層系進(jìn)行開(kāi)發(fā)，采取高部位水平油井采油，邊部注水的方式進(jìn)行開(kāi)發(fā)，目前日產(chǎn)油1 400×104m3，達(dá)到鉆前配產(chǎn)，投產(chǎn)以來(lái)壓力水平保持穩(wěn)定，預(yù)計(jì)采收率可達(dá)到22%。生產(chǎn)實(shí)踐表明，JX油田5、6井區(qū)東營(yíng)組的地層對(duì)比結(jié)果可靠，儲(chǔ)層平面分布穩(wěn)定，呈連片分布，砂體橫向連通性較好。

4　結(jié)論

行古地貌恢復(fù)，選取穩(wěn)定的特殊巖性段作為標(biāo)志層，與沉積理論相結(jié)合，判斷地層沉積厚度及展布趨勢(shì)，可以為區(qū)域地層對(duì)比提供約束框架，指導(dǎo)地層對(duì)比研究。

（2）以多井旋回對(duì)比為基礎(chǔ)，建立地層對(duì)比格架，通過(guò)多井井震標(biāo)定及油水界面對(duì)地層對(duì)比結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，多種資料相互結(jié)合，相互驗(yàn)證，建立JX油田陡坡帶厚砂巖油藏地層對(duì)比的模式。

（3）根據(jù)地層對(duì)比結(jié)果，結(jié)合油藏?cái)?shù)值模擬研究，合理優(yōu)化JX油田5、6井區(qū)的布井方案和注采井網(wǎng)，為油藏高速高效開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

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（1）在地層對(duì)比過(guò)程中，利用層拉平技術(shù)進(jìn)

渤海首口深層探井突破5 000 m禁區(qū)并獲發(fā)現(xiàn)

近日，從中海油天津分公司獲悉，渤海首口深層探井成功突破5 000 m禁區(qū)并在深層獲得了天然氣重大發(fā)現(xiàn)，開(kāi)創(chuàng)了渤海深層勘探先河。

為探知渤海深層油氣的奧秘，中海油決定在渤海深層部署這口探井，以實(shí)現(xiàn)深層勘探領(lǐng)域和勘探、鉆完井等相關(guān)技術(shù)的突破。該探井部署在渤海中部海域，井號(hào)為渤中21-2-1，設(shè)計(jì)井深5 355 m，是目前渤海海域最深的一口探井。

該深層探井于2011年6月成功完鉆，歷時(shí)105天，創(chuàng)造了四項(xiàng)渤海之最：完鉆井深5 141 m，井底壓力最高70 MPa，井底溫度最高178 ℃，有毒有害氣體含量最高，其中二氧化碳53%、一氧化碳濃度大于1 000 mg/L、硫化氫濃度大于250 mg/L。

摘編自《中國(guó)海洋石油報(bào)》2012年7月4日

中圖分類號(hào)：TE121.3+4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI:10.3969/j.issn.1008-2336.2012.03.039

收稿日期：2012-01-05；改回日期：2012-02-28

第一作者簡(jiǎn)介：金寶強(qiáng)，男，1979年生，工程師，從事油氣田開(kāi)發(fā)地質(zhì)相關(guān)研究工作。E-mail：jinbq@cnooc.com.cn。

文章編號(hào)：1008-2336（2012）03-0039-05

Stratigraphic Division and Correlation of Thick Sandstone Reservoir in Steep Slope Region

JIN Baoqiang1, YANG Qinghong1, SUN Hongjie2, TONG Kaijun1, HUANG Baogang1, LI Jiu1
（1. Bohai Oil fi eld Exploration and Deνelopment Institute, Tianjin Branch, CNOOC Limited, Tianjin 300452, China; 2. Tianjin Branch, China Oil fi eld Serνices Limited, Tianjin 300450, China）

Abstract:Dongying Formation is characterized by steep-dip structure, narrow oil-bearing area and high net-to-gross in 5&6 well blocks, JX oilf i eld, being typical thick sandstone reservoir in slope break belt. Through palaeo-geomorphology restoration and stable horizon marker selection, the constrained framework for stratigraphic correlation has been established. Using well log and drilling core data, sedimentary cycle division and multi-well stratigraphic correlation have been fi nished, and the fi ne stratigraphic correlation framework has been constructed for 5&6 well block in JX oilf i eld. The result of stratigraphic correlation has been examined through fault point identif i cation, well-seism calibration and oil/water interface analysis. Nine oil layers have been divided fi nally. Based on the result of stratigraphic correlation, combined with reservoir simulation results, Dongying Formation is divided into seven development layer serieses. The development method of production oil on high position and injecting water on low position has been used, and good oilf i eld development effect has been obtained.

Key words:structure actic region; thick sandstone reservoir; stratigraphic correlation; development series; effect