辫状河三角洲单砂体刻画与剩余油研究

辫状河三角洲单砂体刻画与剩余油研究一、单砂体刻画的必要性二、精细成因地层格架构建三、辫状河三角洲沉积微相分析四、轻质油藏剩余油分布大庆油田基本开发流程：天然能量→早期注水→分注分采→→主力层提液→层间接替→主力层三采→二三结合(ER=51.9%)600m500m一、单砂体刻画的必要性1.二次开发是油田开发的一个重要阶段和战略含水划分标准77.564.873.1604020080100开发地质储量原油产量剩余可采储量比例,%高含水老油田是油田开发的主力中国石油高含水老油田（含水≥60%）开发储量占77.5%、原油产量占73.1%。其中特高含水油田（含水≥90%）原油产量占总产量的40%。老油田二次开发提高采收率潜力①完善水驱提高采收率②深部调驱提高采收率③转换开发方式提高采收率④驱油效率的增大提高采收率一、单砂体刻画的必要性二次开发关键共性技术单砂体精细刻画技术剩余油表征技术层系重组优化技术井网井距优化技术注采技术政策优化技术深部调驱技术开发方式优化转换技术注采工艺配套技术一、单砂体刻画的必要性一、单砂体刻画的必要性2.油田开发中后期单砂体刻画切实可行产能建设目的任务提高采收率研究重点静态资料流体分布动态资料井网井距地质认识主力油层/开发层系岩心、钻井资料少油水层分布明确压力系统有规律少量试油试采基础井网、井距较大粗略概念模型开发初期单砂层/井组地震-测井-岩心丰富流体饱和度场复杂流体压力场变化大大量动态及监测资料井网加密、井距较小储层结构复杂开发中后期新技术新方法动静结合多学科一体化单砂体单砂体刻画的目的意义单砂体精细刻画是以下7个方面研究的基础：1）储层各向异性精细描述2）沉积成因单元的类型及展布规律研究3）储层渗流特性的变化规律研究4）油水运动规律分析5）剩余油分布规律研究6）合理井距优化7）深部调驱及提高采收率措施的比选一、单砂体刻画的必要性胜利油田（李兴国）认为单砂层是在一个不断演变的沉积环境中，一个特定的沉积周期从开始到终结的全部沉积。大庆油田研究认为单砂层是河流一次连续侧向迁移过程中以及三角洲分流河道连续向前推进过程中所沉积的旋回层，可在油田范围内进行追踪对比。单砂层为描述性定义，实际应用操作的难度较大。3.单砂层与单砂体的界定一、单砂体刻画的必要性2级界面:上下岩相有变化（与1级界面的区别）。岩性体界面级次（A.D.Miall）一、单砂体刻画的必要性5级界面一般为平至微向上凹，以冲刷-充填地形及底部滞留砾石为标志。如：大型河道及河道充填复合体等大型砂席（majorsandsheet）的界面。岩性体界面级次（A.D.Miall）一、单砂体刻画的必要性Alateral-accretiondeposits4mthick,restingonamajorfifth-ordersurfaceandcappedbyagradationalfourth-ordersurface一、单砂体刻画的必要性（据中国地质大学沉积盆地及沉积矿产研究所，1991年）一、单砂体刻画的必要性单砂体就是被第5级成因地层界面所分隔的油藏级地质体。单砂层为限定单砂体的时间地层单元，能建立油藏级对应关系。碎屑岩单砂层沉积序列由砾岩、砂岩、粉砂岩及与之有成因联系的泥质岩组成，砾岩、砂岩、粉砂岩构成的岩性体就是单砂体。一、单砂体刻画的必要性二、精细成因地层格架构建区域地质背景分析高分辨率层序地层学分析等时地层格架构建单砂层成因地层格架构建二、精细成因地层格架构建（据李成明等,2005）1.区域地质背景分析二、精细成因地层格架构建1.区域地质背景分析二、单砂体刻画关键技术流程侏罗纪时期，吐哈盆地台北凹陷为坳陷型“碟形”湖盆，盆地底形相对平缓，水体相对较浅，且南浅北深。二、精细成因地层格架构建温吉桑辫状河三角洲分布图（据李文厚,1997）2.高分辨率层序地层学分析二、精细成因地层格架构建高分辨率层序地层学分析能够反映地层沉积成因，构建精细成因格架，并且能够精细预测储层的展布。经典层序地层学总结控制层序形成的四大要素：构造沉降、海平面变化、沉积物供给及气候。高分辨率层序地层学通过可容纳空间(Accommodation)与沉积物供应(SedimentSupply)的比值（A/S比值）变化来反映地层层序的形成。PotentialGradientInitelyEffSedimicientzoneofnetloentFlux(mzfnoeossentditioadesnetlossfinass/time)zoneofnLandSurfaceBase-levelSurfaceEquilibriumEquilibriumPositionstormwavebase-Position+0Elevationdifferencebetweenbase-LevelsurfaceandphysicalsurfaceBaseLevelisaPotentiometricSurfaceDpoitionErosionBypass基准面与基准面旋回（Baselevelcycle)基准面与基准面旋回（Baselevelcycle)（郑荣才，2001）沉积物体积分配原理10A/S标尺随A/S比值变化的不同三角洲类型及其相组成的变化(Cross,1999)相分异原理（Faciesdifferentiation）二、精细成因地层格架构建2.高分辨率层序地层学分析7Ma±3-1温检井高分辨率层序地层分析二、精细成因地层格架构建3.等时地层格架构建大庆油田八十年代发展起“旋回对比、分级控制，不同相带、区别对待”的河流-三角洲油层对比方法，形成了现在的储层精细描述技术。高分辨率层序地层学的基准面旋回是地层沉积旋回的动力成因，沉积旋回是基准面旋回在地层中的沉积动力响应。基准面旋回对比更加强调对地层旋回形成过程的动力分析，而沉积旋回对比则更加注重对地层旋回特征的描述。沉积旋回对比是等时地层对比。二级沉积旋回三级沉积旋回四级沉积旋回成因地层格架二、精细成因地层格架构建油矿地质学地层对比强调沉积旋回、标志层、辅助标志层标志层辅助标志层W21井岩性及电性特征二、精细成因地层格架构建二、精细成因地层格架构建以标志层及其组合特征为依据，综合考虑沉积古地理、构造位置、沉积体系迁移、井斜等因素，由低频到高频，按沉积旋回逐级进行等时地层对比。在标志层和辅助标志层的控制下，通过测井-地震结合，按二级沉积旋回对比，建立砂层组级等时地层格架。以辅助标志层和标志层对比依据，通过三级沉积旋回对比，建立小层级等时地层格架。二、精细成因地层格架构建二、精细成因地层格架构建岩性体界面级次识别二、精细成因地层格架构建4.单砂层成因地层格架构建岩性体界面与沉积序列沉积序列的岩电关系单砂层对比方法将湖泛面作对比基准面，以辫状河三角洲沉积机制、浅水三角洲现代沉积、地质露头调查成果等为模式指导，综合考虑沉积环境、沉积地质体的几何形态及顶底高程、成因单元空间组合、测井响应特征以及湖底高程等因素，建立单砂层成因地层格架。二、精细成因地层格架构建三、辫状河三角洲沉积微相分析三、辫状河三角洲沉积微相分析三、辫状河三角洲沉积微相分析1.辫状河三角洲沉积特点三、辫状河三角洲沉积微相分析三、辫状河三角洲沉积微相分析河道宽181m河道宽536m三、辫状河三角洲沉积微相分析2.辫状河三角洲沉积微相单元鄱阳湖现代浅水三角洲沉积2.辫状河三角洲沉积微相单元三、辫状河三角洲沉积微相分析阴山山脉蛮汉山三、辫状河三角洲沉积微相分析元子沟辫状河三角洲三、辫状河三角洲沉积微相分析三、辫状河三角洲沉积微相分析三、辫状河三角洲沉积微相分析辫状河三角洲沉积微相划分三、辫状河三角洲沉积微相分析损失总EPvghE2/流体力学的Bernoulli能量守恒方程2三、辫状河三角洲沉积微相分析浅水斜坡区，流体的压力能小，湖水的剪切作用弱，难以形成大型河口坝。在沉积坡折带，发育小型河口坝。GCSp_h→CSp_h→Fm→MlSCm→GCSh→GCSm→GCSp_h→CSt→FSp_h→FSm→FSp_l三、辫状河三角洲沉积微相分析沉积微相水下分流河道微相岩石相组合从下到上有6类：①GCSp_l→MSh→FSp→Fh；②GCSp_h→CSp_h→Fm→Ml；③SCm→GCSh→GCSm→GCSp_h→CSt→FSp_h→FSm→FSp_l；④FSt→FSp_h→Fr；⑤FSt_l→FSp_h；⑥CSm→MSp_l→FSh→FSp_h。反映不同类型分流河道从高流态向低流态演化序列。退积型辫状河三角洲水下分流河道下部岩石相组合为CSm→MSp_l→FSh→FSp_h，向上演变为FSt→FSp_h→Fr组合，单个沉积序列为正粒序，但岩石粒度较细，以中细砂岩为主，顶部出现厚层粉砂岩。进积型辫状河三角洲水下分流河道下部岩石相组合为SCm→GCSh→GCSm→GCSp_h→CSt→FSp_h→FSm→FSp_l，上覆GCSp_h→CSp_h→Fm→Ml组合。虽然纵向上整体仍为正粒序，但岩石粒度明显偏粗，下部沉积序列的底部出现了砂砾岩、含砾粗砂岩，发育高角度板状斜层理；另外，上覆沉积序列GCSp_h岩相直接与下伏FSp_l岩相接触。沉积微相三、辫状河三角洲沉积微相分析分流河道三、辫状河三角洲沉积微相分析分流河道三、辫状河三角洲沉积微相分析三、辫状河三角洲沉积微相分析FSh→FSm→MsdFSt→FSp→MmFSp→Fm→Mm席状砂微相岩石相组合体现重力分异的特点。三、辫状河三角洲沉积微相分析沉积微相席状砂微相可发育在分流河道末端及河道间两个区域。FSh→FSm→Msd为分流河道末端席状砂微相岩石相组合。分流河道末端存在一定坡度，容易发生滑塌形成水成岩脉砂泥岩（Msd）。悬浮载荷在分流河道间形成席状砂，FSt→FSp→Mm和FSp→Fm→Mm两种岩相组合三、辫状河三角洲沉积微相分析三、辫状河三角洲沉积微相分析B.河道与双侧席状A.河道与单侧席状砂等高程砂等高程D.辫状河三角洲单砂C.河道与河道等高程而不叠置层模式三、辫状河三角洲沉积微相分析沉积微相单元组合配置单分流河道规模在WX3-328井和WX3-49井S31-2A单砂层分流河道微相顶面不等高程，应属不同期次分流河道沉积，二者之间或多或少存在岩性界面。分流河道顶面不等高程WX3-508井虽然与WX3-408、WX3-418井都分流河道顶面等高程，但不同河道的沉积序列、顶底界面性质、成因单元组合、宽深比等有差异。WX3-508和WX3-408为同一分流河道；而WX3-418井和WX3-438井为另一分流河道。分流河道顶面等高程三、辫状河三角洲沉积微相分析辫状河三角洲类型分流河道深度(m)分流河道宽度(m)宽深比最小最大平均最小最大平均进积型3.88.45.724058040074.4退积型3.37.45.314041024545.4合计3.77.85.419550533060.7不同类型辫状河三角洲分流河道规模单分流河道规模进积型辫状河三角洲的分流河道深度大，河道宽，宽深比大，其规模相对更大。三、辫状河三角洲沉积微相分析进积型辫状河三角洲沉积演化J2s23-1C单砂层沉积期，A/S比值较大，分流河道平面呈“指状”，沉积规模小、厚度薄的砂体，平均单河道宽度260m。J2s23-1B和J2s23-1A单砂层沉积期，A/S比值逐渐减小，辫状河三角洲向湖盆推进，分流河道规模逐渐增大。J2s23-1B单砂层水下分流河道叠合呈“片状”，平均单河道宽度300m左右。J2s23-1A单砂层水下分流河道叠合呈“片状-带状”、“枝状”，平均单河道宽度540m。在湖盆坡折带均发育小规模河口坝微相。三、辫状河三角洲沉积微相分析退积型辫状河三角洲沉积演化J2s33-1C到J2s33-1B单砂层沉积时期A/S比值相对较小。J2s33-1C单砂层分流河道呈“枝状”、“指状”，单河道宽度约180m，分流河道延伸相对较远。J2s33-1B单砂层分流河道呈“带状”和“枝状”，席状砂规模小；单河道宽度240