儲層微型構(gòu)造研究方法及應(yīng)用

王旭 鄧明 朱國政 張偉東 高偉 郝志蓮

摘要：目前，儲層微型構(gòu)造的研究是解決密井網(wǎng)區(qū)剩余油的分布問題的主要方法，依靠密井網(wǎng)數(shù)據(jù)，很容易編制儲層微型構(gòu)造圖，對微型構(gòu)造識別的方法也有很多種。油田上微型構(gòu)造圖制作的儲層邊界選取都是在等時(shí)地層格架的基礎(chǔ)上對比出的分層界線，這樣的界線不是成因界線，作為儲層的界線來研究微型構(gòu)造是完全錯(cuò)誤，確定成因界線，首先對河道進(jìn)行歸屬，保證河道砂體成因期次相同。平面上以河道沉積微相邊界為界，縱向上以成因界線內(nèi)的河道砂體頂?shù)诪榻缇€，圈定儲層空間上界線。編制儲層頂?shù)酌嫖⑿蜆?gòu)圖，結(jié)合頂?shù)酌嫖⑿蜆?gòu)造關(guān)系組合成頂平底凹、頂平底凸、頂凸底平、頂凹底平、負(fù)向上凸、正向下凹、透鏡型、雙凸型和雙凹型九種頂?shù)酌嫖⑿蜆?gòu)造配置模式，篩選出有利剩余油分布區(qū)，指導(dǎo)后續(xù)的剩余油開發(fā)及注采井關(guān)系調(diào)整。

關(guān)鍵詞：儲層;成因界線;河道期次;配置模式

0 引言

油田進(jìn)入特高含水期后，搞清楚剩余油的分布是關(guān)系油田生存的一項(xiàng)重要課題。儲層微型構(gòu)造研究[1，2，3]是解決難題目前最主要也是最常用的手段，目前油田上微型構(gòu)造多數(shù)傾向于某一油層組或某一小層的界線頂面來研究，這種做法適合整個(gè)研究區(qū)砂巖垂向上和橫向上連續(xù)發(fā)育及隔夾層欠發(fā)育情況，實(shí)際上這種理想的儲層很難形成，尤其是受垂向上儲層的非均質(zhì)性影響，有些學(xué)者將相圖與小層的微型構(gòu)造圖疊合，保證儲層平面上連續(xù)，可是垂向上并沒有確定砂體頂?shù)酌?，就不能真?shí)反映儲層的微型構(gòu)造。對于儲層的頂?shù)酌娲_定，尤其是單砂體級別是十分困難，油田中的儲層多是以河道砂體為主，河道期次劃分和歸屬正確有否直接關(guān)系儲層的微型構(gòu)造識別。本文對于儲層的頂?shù)捉缑娴臉?biāo)定，在地層等時(shí)格架的基礎(chǔ)上，從宏觀上，目的層相鄰上下層中共發(fā)育河道期數(shù)，根據(jù)測井等資料，進(jìn)行河道期次劃分及歸屬，最終完成儲層頂?shù)酌娴臉?biāo)定。根據(jù)標(biāo)定準(zhǔn)確的儲層界線數(shù)據(jù)編制微型構(gòu)造圖，進(jìn)而識別儲層中的微型構(gòu)造。

1 研究區(qū)概況

樹101區(qū)塊位于榆樹林油田西南部（圖1），區(qū)域上屬于松遼盆地北部三肇凹陷徐家圍子向斜東翼斜坡，構(gòu)造特征主要表現(xiàn)為東高西低的被斷層復(fù)雜化的平緩單斜構(gòu)造，內(nèi)部斷裂比較發(fā)育，均為正斷層，走向以近于南北向?yàn)橹?主要目的層位是下白堊統(tǒng)泉三、四段地層的扶余、楊大城子油層，沉積環(huán)境為河流三角洲沉積，主要發(fā)育分流河道、水下分流河道、分流河道間、天然堤、決口扇和河口壩等沉積微相。分流河道砂體總體呈條帶狀自北部物源方向向下游逐級分叉形成枝-網(wǎng)狀形態(tài)，砂體發(fā)育層，分流河道呈寬闊網(wǎng)狀，儲層多以河道砂體為主。

2 河道歸屬及儲層界線標(biāo)定

河道砂體作為小層的儲層，弄清河道的期次問題十分關(guān)鍵，只有相同期次的河道作為儲層，編制出的微型構(gòu)造才會有真正的意義。由于河道在發(fā)育過程中，河道會出現(xiàn)消失、改道或者繼續(xù)發(fā)育，不同期次的河道在相同位置發(fā)育時(shí)，就會發(fā)生河道切疊，不同位置發(fā)育就會出現(xiàn)河道消失和改道，將河道砂體進(jìn)行準(zhǔn)確的成因歸屬，實(shí)現(xiàn)河道砂體的期次同一性，對儲層微型構(gòu)造識別能更加準(zhǔn)確，作為儲層，具有相同成因期次河道砂體，其砂體內(nèi)部韻律性更容易掌握，非均質(zhì)性很弱。在準(zhǔn)確識別微型構(gòu)造基礎(chǔ)上，調(diào)整井網(wǎng)的注采關(guān)系能更好的實(shí)現(xiàn)剩余油的開發(fā)。

以榆樹林油田101區(qū)塊楊大城油層Y232層為例。該層是該區(qū)塊楊大城油層發(fā)育主力砂體層，該層河道十分發(fā)育，不同期次的河道有明顯的切疊，切疊程度不一，在單井測井相上表現(xiàn)為砂巖厚度大，跨越地層小層的分層界限，形態(tài)以箱型為主、鐘形和箱型組合為主?，F(xiàn)有的分層界限是在地層等時(shí)格架的基礎(chǔ)上，通過尋找出的標(biāo)志層或者參考層，建立等時(shí)格架繼而進(jìn)行的小層劃分所獲得[4]。這樣劃分的界線不屬于成因界限，因而需要進(jìn)行成因界限的標(biāo)定，即河道期次歸屬問題。對河道期次進(jìn)行歸屬十分困難，不僅需要考慮很多因素，而且不同因素的影響將造成河道歸屬多種可能性。為了劃分準(zhǔn)確的成因界線，采用的解決問題的思路為橫向和縱向結(jié)合、整體與局部結(jié)合。橫向與縱向結(jié)合是針對測井相的識別及平面組合，平面組合要符合河道砂體發(fā)育規(guī)律，縱向上為目的層及上下鄰層的測井相識別及識別出的河道期次組合特征;整體與局部研究主要為從整個(gè)研究區(qū)目的研究層來看，發(fā)生河道切疊或河道改道等的規(guī)模，如河道切疊的識別井位，沒有發(fā)生切疊可明顯識別的不同期次河道井位，從全區(qū)整體分析，不同測井相河道期次的組合比例多少，最終確定河道期次數(shù)目，哪一期河道歸屬于目的層，該期河道發(fā)育程度。

通過YII3-2層成因界線歸屬的研究，確定河道發(fā)育分為上、中、下三期，將這三期河道按時(shí)間發(fā)育順序定為下部為第一期河道，中部第二期期河道、上部為第三期河道。目的層位YII3-2中發(fā)育第二期河道，目的層上部小層中發(fā)育第三期河道，即YII3-1層，目的層下部的YII4-1小層中發(fā)育的河道為第一期。這三期的河道組合樣式在單井識別上表現(xiàn)為7種，即同一井位處三期河道都有發(fā)育并且出現(xiàn)河道切疊現(xiàn)象、同一井位第二期和第三期兩期河道發(fā)育且第三期次河道不發(fā)育、第一期和第二期河道發(fā)育且第三期河道不發(fā)育、第一期和第三期河道發(fā)育且第二期河道不發(fā)育、只發(fā)育第一期河道、只發(fā)育第二期河道、只發(fā)育第三期河道。并且對七種不同組合類型數(shù)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（圖2-表1），通過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：同一位置處河道期次數(shù)為兩期及以上占所有組合類型中的46.5%，單獨(dú)目的層Y232中發(fā)育的第二期河道所占了37.5%，說明這三期河道發(fā)育具有連續(xù)性，并且不同期次河道的切疊情況也很嚴(yán)重，河道發(fā)育以第二期為主。

河道期次劃分合理與否還需在平面展布規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證的方法為通過對平面微相進(jìn)行組合，研究微相的平面的展布規(guī)律，主要為河道的展布規(guī)律合理性。對目的層YII3-2層及上下鄰層中的這三期河道都能進(jìn)行合理的平面組合，從縱向上看，可以發(fā)現(xiàn)第一期河道主要在西部發(fā)育很寬的河道，東部不發(fā)育河道，第二期為東西部都發(fā)育寬闊的河道，到了第三期全區(qū)都有分布，但是河道明顯變窄，說明河流能量從第一期到第三期變化為由強(qiáng)變?nèi)?，由于河流能量的?qiáng)弱變化嚴(yán)重影響河道切疊或者改道，因此河道平面展布規(guī)律性可以間接驗(yàn)證河道期次劃分準(zhǔn)確性。

河道期次劃分及歸屬完成后，得到的為成因界線，并不是最終需要的編制儲層微型構(gòu)造頂?shù)椎慕缇€，在成因界線基礎(chǔ)上，需要嚴(yán)格準(zhǔn)確識別測井相中砂巖的的頂?shù)捉缇€ 對儲層的頂?shù)酌孢M(jìn)行標(biāo)定。圖3中紅線即為標(biāo)定的儲層的頂?shù)酌娼缇€。儲層平面上的邊界需要單獨(dú)圈出，依據(jù)不同研究區(qū)儲層特點(diǎn)，對儲層的邊界界定標(biāo)準(zhǔn)也存在差別，不能一概而論。對于該研究區(qū)而言，儲層砂體為河道微相中的砂巖，再者YII3-2層河道寬闊面積大，占研究區(qū)面積60%以上，溢岸砂零散分布，選擇河道沉積微相邊界作為儲層平面的界線更為合理。

3 儲層微型構(gòu)造類型

以往的儲層微型構(gòu)造類型是根據(jù)儲層或地質(zhì)分的小層的頂面或底面編制的微型構(gòu)造圖，正韻律的以儲層底界面為主，反韻律以儲層頂界面為主。歸納總結(jié)出的儲層微型構(gòu)造類型主要為三大類，即正向微型構(gòu)造、負(fù)向微型構(gòu)造和過渡型微型構(gòu)造。由于儲層以河道砂體，不同期次河道切疊或者改道及差異壓實(shí)、斷層作用的影響等，這就造成地下儲層微型構(gòu)造的復(fù)雜性，憑借單一的儲層的頂面或者底面不能反映客觀全面的微型構(gòu)造情況。采用編制儲層的頂?shù)酌嫖⑿蜆?gòu)造，便可以對頂面和底面的儲層微型構(gòu)造進(jìn)行組合，真實(shí)展現(xiàn)儲層頂?shù)酌娴奈⑽⑿蜆?gòu)造變化規(guī)律，李繼紅等將頂?shù)酌嫖⑿蜆?gòu)造配置模式總結(jié)8種配置模式[5]：頂平底凹、頂平底凸、頂凸底凸、頂凸底凹、頂凸底平、頂凹底平、頂凹底凸和頂凹底凹，這8種配置模式粗略的說明頂?shù)孜⑿蜆?gòu)造配置關(guān)系，并沒有對配置關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)研究，本次在原有的微型構(gòu)造配置關(guān)系的基礎(chǔ)上，總結(jié)出9種配置關(guān)系（圖4），其中細(xì)分頂凸底凹這種模式，將頂凸底凹模式細(xì)分為負(fù)向上凸、正向下凹和透鏡

型三種配置關(guān)系，尤其是負(fù)向上凸這種配置關(guān)系，雖然處在負(fù)向微型構(gòu)造，但其頂面上凸對于剩余油分布十分有利，因此不容忽視。其他六種類型為沿用前人頂平底凹、頂平底凸、雙凸型、頂凸底平、頂凹底平和雙凹型，剔除頂凹底凸這種配置關(guān)系，原因是這種配置關(guān)系在儲層微型構(gòu)造中存在的概率很小，具有這樣的配置模式的位置很可能是儲層的尖滅位置，因此不再考慮該模式。

斷層邊部的微型構(gòu)造，主要為受斷層的影響，在大慶長垣斷層發(fā)育主要為正斷層，正斷層邊部發(fā)育微型構(gòu)造以上盤下降拖拽引起的雙凹和單凹的負(fù)向構(gòu)造和下盤上升拖拽引起雙凸和單凸為主的正向構(gòu)造為主。有的學(xué)者通過對松遼盆地葡萄花油層研究發(fā)現(xiàn)儲層與正斷層的五種配置關(guān)系[6]：順向正斷層、反向正斷層、反屋脊式正斷層、屋脊式正斷層和逆牽引正斷層。然而這幾種配置關(guān)系中儲層頂?shù)酌婵赡艽嬖诘牟町悾趦拥暮穸容^小的情況，頂?shù)酌娴牟町愑绊懖粫艽螅梢赃m用，若是儲層厚度較大時(shí)候，應(yīng)該考慮頂?shù)酌娴牟町悺?/p>

4 儲層微型構(gòu)造識別

利用河道期次歸屬及標(biāo)定砂巖頂?shù)酌娴玫降膬禹數(shù)酌婧０螖?shù)據(jù)，編制YII3-2儲層的頂面和底面微型構(gòu)造圖（圖5a），頂面共識別正向微型構(gòu)造5處，負(fù)向微型構(gòu)造6，底面正向微型構(gòu)造4處，負(fù)向微型構(gòu)造7處，頂?shù)酌嫖⑿蜆?gòu)造配置組合識別出頂凸底凸2個(gè)、頂凹底凹4處、頂凸底平組合3個(gè)、頂凹底平2處、頂平底凹3處，雙凹和雙凸型配置組合主要位于斷層邊部，通過拉取微型構(gòu)造圖頂?shù)酌媛?lián)井剖面圖（圖5b），可以直觀看到頂?shù)酌嫖⑿臀⑿蜆?gòu)造配置關(guān)系，從該聯(lián)井剖面可以識別的配置關(guān)系為底凹頂平、頂平底凸和頂凹底凹的雙凹型三種。

應(yīng)用以上方法研究儲層微型構(gòu)造，不僅能真實(shí)反映儲層的微型構(gòu)造高低情況，而且還能表征儲層中砂厚的變化關(guān)系，兩者結(jié)合能夠?qū)τ欣谑Ｓ嘤头植嫉奈⑿蜆?gòu)造進(jìn)行分析和篩選，構(gòu)造高點(diǎn)兼砂厚大可視為高剩余油分布區(qū)，構(gòu)造高點(diǎn)兼砂厚薄可視為底剩余油分布區(qū)，構(gòu)造高點(diǎn)兼厚度中和透鏡型配置模式可歸為中等剩余油分布區(qū)。除此之外，負(fù)向微型構(gòu)造也不應(yīng)忽視，如負(fù)向上凸這種配置關(guān)系也是剩余油分布的有利區(qū)。準(zhǔn)確識別頂?shù)酌娴奈⑿蜆?gòu)造及配置關(guān)系，充分利用調(diào)整的注采關(guān)系，就可實(shí)現(xiàn)剩余油的經(jīng)濟(jì)開采。

5 結(jié)論

（1）河道砂體的歸屬及成因界線標(biāo)定：采用橫向與縱向、整體與局部的思路和方法，對河道期次進(jìn)行垂向劃分，再從平面上應(yīng)用河道的微相的展布規(guī)律對河道劃分的期次進(jìn)行驗(yàn)證。應(yīng)用整體和局部相結(jié)合來分析多期河道切疊的頻率及頻數(shù)，河道期次劃分及成因界線標(biāo)定是否符合河道的發(fā)育規(guī)律，保證儲層的河道砂體具有相同成因。儲層頂?shù)酌娼缇€標(biāo)定以同一期次的河道砂巖頂?shù)酌鏋闇?zhǔn)，平面界線選擇河道沉積微相邊界。

（2）儲層微型構(gòu)造研究：應(yīng)用河道期次歸屬及標(biāo)定砂巖頂?shù)酌娴玫降膬禹數(shù)酌婧０螖?shù)據(jù)，編制儲層的頂?shù)酌嫖⑿蜆?gòu)造圖，在前人的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究總結(jié)了頂平底凹、頂平底凸、頂凸底平、頂凹底平、負(fù)向上凸、正向下凹、透鏡型、雙凸型和雙凹型九種頂?shù)酌嫖⑿蜆?gòu)造配置模式。

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