CN106501873B - 一种基于岩心恢复三角洲前缘前积层沉积倾角的方法 - Google Patents

一种基于岩心恢复三角洲前缘前积层沉积倾角的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于岩心恢复三角洲前缘前积层沉积倾角的方法，包括以下步骤：按照泥质渗流屏障所处地质体的规模和研究涉及的地层尺度，将泥质渗流屏障由大到小分别1级至6级六个级别；从岩心上识别出不同层次侵蚀面，并测量其倾角；确定前积层与地层间倾斜关系，将前积层与高一级别地层间的倾斜关系，划分为同向和反向两种；确定高一级别地层倾角；确定钻井的井型以及钻井的轨迹走向；依据井斜资料，确定井轨迹与垂直方向偏移角；根据井型、构造倾向、前积层倾向和钻井轨迹走向之间的关系，计算出前积层原始沉积时的倾角。本发明的方法可以准确得到古沉积时前积层的倾角，有效指导地层对比，并对开发方案的制定及提高采收率起到重要作用。

Description

一种基于岩心恢复三角洲前缘前积层沉积倾角的方法
技术领域
本发明涉及油田开发技术领域，尤其是一种基于岩心恢复三角洲前缘前积层沉积倾角的方法。
背景技术
泥质渗流屏障是指不具渗透性或渗透性很差的泥质岩类，岩性上包括泥岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩，其界面为确定的物理界面，一般是由沉积介质的水动力条件变弱而形成的。受不同规模海(湖)泛及沉积环境变迁的影响，泥质渗流屏障的厚度和空间分布范围变化大。有的厚度可达数米或数十米，分布稳定。有的厚度仅数厘米或数十厘米，平面分布范围小于一个井距，再小的出现在纹层间，在手标本上就可以完整呈现。由于井间对比存在的不确定性以及受地球物理资料分辨率的限制，米级以下的泥质渗流屏障对比的精度难以保证，这大大影响了油田的高效开发。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于岩心恢复三角洲前缘前积层沉积倾角的方法，本发明可准确得到古沉积时前积层的倾角，并基于该倾角有效指导前积层精细对比，确定地层对应关系，有效指导开发方案制定及提高采收率。
本发明的技术方案是这样实现的：一种基于岩心恢复三角洲前缘前积层沉积倾角的方法，包括以下步骤：
A、基于自旋回和异旋回理论，按照泥质渗流屏障所处地质体的规模和研究涉及的地层尺度，将泥质渗流屏障由大到小分别1级至6级六个级别；
B、从岩心上识别出不同层次侵蚀面，并测量其倾角,该倾角即为：前积地层和井轨迹垂直线之间的夹角，为θ1；
C、确定前积层与地层间倾斜关系，受物源方向影响，将前积层与高一级别地层间的倾斜关系，划分为同向和反向两种；
D、依据构造等值线平面图,确定高一级别地层倾角,为θ2；
E、确定钻井的井型以及钻井的轨迹走向；
F、依据井斜资料，确定井轨迹与垂直方向偏移角,为θ3；
G、根据井型、构造倾向、前积层倾向和钻井轨迹走向之间的关系，沿钻井轨迹方向计算出前积层原始沉积时的倾角θx。
进一步的是，所述步骤G中倾角计算情况分为以下六种情况：
(1)当钻井为直井,前积层方向与高一级别地层倾向同向时，倾角的计算公式为：θx＝θ1-θ2；
(2)当钻井为斜井，钻井方向与高一级别地层倾向反向且前积层方向与高一级别地层倾向同向时，倾角的计算公式为：θx＝θ3-θ2+θ1；
(3)当钻井为斜井，当钻井方向与高一级别地层倾向同向且前积层方向与高一级别地层倾向同向时，倾角的计算公式为：θx＝θ1-θ2-θ3；
(4)当钻井为直井，前积层方向与高一级别地层倾向反向时，倾角的计算公式为：θx＝θ2-θ1或θx＝θ1+θ2；
(5)当钻井为斜井，当钻井方向与高一级别地层倾向反向且前积层方向与高一级别地层倾向反向时，倾角的计算公式为：θx＝θ2-θ3+θ1；
(6)当钻井为斜井，当钻井方向与高一级别地层倾向同向且前积层方向与高一级别地层倾向反向时，倾角的计算公式为：θx＝θ2-θ1+θ3。
上述公式中：θ1为前积地层和井轨迹垂直线之间的夹角，θ2为高一级别地层的倾角，θ3为井轨迹与垂直方向的偏移角，θx为古沉积时前积层的倾角。
本发明与现有技术相比，具有以下显著效果：本发明的方法可以准确得到古沉积时前积层的倾角，并基于该倾角有效指导前积层(渗流屏障)精细对比，确定地层对应关系，有效指导开发方案制定及提高采收率。
说明书附图
图1是不同级次渗流屏障位置及测井曲线特征图；
图2是前积方向与高一级别地层倾向同向示意图；
图3是前积方向与高一级别地层倾向反向示意图；
图4是不同的钻井方向、高一级别地层倾向及前积层同向示意图；
图5是不同的钻井方向、高一级别地层倾向及前积层反向示意图；
图6是W1井E1f1 1油藏岩心照片(井深1136.4米)；
图7是CA油田W5断块E1f1 1-3顶面构造等值线图；
图8是CA油田过W3井-W1井-W2井地层对比剖面。
具体实施方式
本发明的一种基于岩心恢复三角洲前缘前积层沉积倾角的方法，包括以下步骤：
A、基于自旋回和异旋回理论，按照泥质渗流屏障所处地质体的规模和研究涉及的地层尺度，将泥质渗流屏障由大到小分别1级至6级六个级别；
B、从岩心上识别出不同层次侵蚀面，并测量其倾角,该倾角即为：前积地层和井轨迹垂直线之间的夹角，为θ1；
C、确定前积层与地层间倾斜关系，受物源方向影响，将前积层与高一级别地层间的倾斜关系，划分为同向和反向两种；
D、依据构造等值线平面图,确定高一级别地层倾角,为θ2；
E、确定钻井的井型以及钻井的轨迹走向；
F、依据井斜资料，确定井轨迹与垂直方向偏移角,为θ3；
G、根据井型、构造倾向、前积层倾向和钻井轨迹走向之间的关系，计算出前积层原始沉积时的倾角θx。
上述方法可以准确得到古沉积时前积层的倾角，并基于该倾角有效指导前积层(渗流屏障)精细对比，确定地层对应关系，有效指导开发方案制定及提高采收率。
其中所述步骤G中倾角计算情况分为以下六种情况：
(1)当钻井为直井,前积层方向与高一级别地层倾向同向时，倾角的计算公式为：θx＝θ1-θ2；
(2)当钻井为斜井，钻井方向与高一级别地层倾向反向且前积层方向与高一级别地层倾向同向时，倾角的计算公式为：θx＝θ3-θ2+θ1；
(3)当钻井为斜井，当钻井方向与高一级别地层倾向同向且前积层方向与高一级别地层倾向同向时，倾角的计算公式为：θx＝θ1-θ2-θ3；
(4)当钻井为直井，前积层方向与高一级别地层倾向反向时，倾角的计算公式为：θx＝θ2-θ1或θx＝θ1+θ2；
(5)当钻井为斜井，当钻井方向与高一级别地层倾向反向且前积层方向与高一级别地层倾向反向时，倾角的计算公式为：θx＝θ2-θ3+θ1；
(6)当钻井为斜井，当钻井方向与高一级别地层倾向同向且前积层方向与高一级别地层倾向反向时，倾角的计算公式为：θx＝θ2-θ1+θ3。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
实施例
研究区W断块是一南抬北倾的断鼻构造，目的层段属于吉尔伯特型三角洲前缘沉积，储层主要由浅灰色、浅棕色粗粉砂岩和细砂岩组成。该油藏自1997年6月投产，初期主要依靠天然能量开采，由于天然能量不足，自2000年10月，油藏开始进行注水开发，受泥质渗流屏障认识不清的影响，油藏水驱效果差，整体呈现低采油速度、低采出程度和中高含水的特点。
其中，中级(3级、4级)和低级次(5级、6级)的泥质渗流屏障对油田注水开发过程中流体流动和剩余油分布具有重要影响。然而，由于这些渗流屏障，垂向厚度较薄，平面分布面积小，横向上不连续，且受自旋回作用的影响，改变了异旋回的特征，造成井间特征不明显或不具对比性，造成对比难度大，不易得出准确的对比结果。
为此，以W1井为例，应用本发明的一中基于岩心恢复三角洲前缘前积层沉积倾角的方法，可以准确得到古沉积时前积层的倾角，并基于该倾角有效指导前积层(渗流屏障)精细对比，确定地层对应关系，有效指导开发方案制定及提高采收率。
A、以自旋回和异旋回理论为支撑，按照泥质渗流屏障所处地质体的规模和研究涉及的地层尺度，将该断块目的层段泥质渗流屏障由大往小划分为六级；
1级泥质渗流屏障位于E1f1段顶部，为半深—深湖相的黑色泥岩夹泥灰岩或薄层灰岩、白云岩；2级泥质渗流屏障位于E1f1段内部砂组顶部(图1)，是油层组间形成的一层非常稳定、厚度较大(介于5m～8m)的灰色洪泛泥岩；3级泥质渗流屏障为浅灰色泥岩、粉砂质泥岩(图1)，厚度多介于1～2m之间，局部较厚地方可以达到3～4m，自然电位曲线靠近基线，自然伽马值为115API左右；4级泥质渗流屏障为浅灰色泥岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩(图1)，厚度仅1m左右，自然电位曲线具有微弱回返，自然伽马值变化范围大，一般介于90API～115API之间；5级泥质渗流屏障为浅灰色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩(图1)，厚度一般为0.6米左右，由于超出自然电位的垂向分辨率，故在该曲线上无响应，但在垂向分辨率相对较高的自然伽马曲线上，表现出一定幅度差异，曲线显示值约为80API；6级泥质渗流屏障也为浅灰色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，厚度仅0.3m左右，自然伽马曲线上略微回返(图1)。
B、岩心上识别出不同层次侵蚀面，并测量其倾角θ1；
以W1井为例，在井深1136.4米处岩心上识别出4级泥质渗流屏障的侵蚀界面，测量该侵蚀面和井轨迹垂直线之间的夹角，θ1＝16.1°(图6)。
C、确定前积层与地层间倾斜关系；
该区块为南高北低的断鼻构造(图7)，而物源来自西北方向，因此前积层与高一级别地层间的倾斜关系为反向。
D、确定高一级别地层的倾角θ2；
高一级别地层为3级沉积旋回界面(E1f1 1-3顶面)，依据E1f1 1-3顶面构造等值线图，测量构造倾角，测量结果即为高一级别地层倾角，θ2＝5.4°
E、确定钻井的井型以及钻井的轨迹走向；
W1井为斜井，钻井轨迹如图6所示，由北东向西南方向钻探，钻井方向与高一级别地层为反向。
F、依据井斜资料，确定井轨迹与垂直方向偏移角,为θ3；
依据井斜资料(表1)，读取井深为1136.4m处的井斜角约为13.8°，即：该取心层段井轨迹与垂直方向夹角θ3为13.8°。
表1 W1井钻井轨迹数据表
斜深(m) 方位角(°) 井斜角(°) 垂深(m)
285.5 90.374 0.572 285.506
304.62 208.988 3.114 304.562
323.51 212.118 4.734 323.355
332.07 213.31 5.907 331.86
419.41 220.611 8.142 418.257
496.29 229.017 10.986 493.726
581.79 232.795 13.376 576.9
667.38 234.263 16.62 658.906
743.54 235.432 19.847 730.532
804.51 237.113 21.683 787.18
890.19 238.497 22.046 866.594
975 239.061 19.687 946.442
1000 240.335 16.919 970.338
1050 241.586 15.295 1018.542
1075 243.072 14.475 1042.742
1100 244.147 13.997 1066.999
1125 245.296 13.925 1091.312
1150 246.525 13.758 1115.682
1162 247.491 12.717 1127.399
G、根据井型、构造倾向、前积层倾向和钻井轨迹走向之间的关系，计算出古沉积时前积层的倾角θx；
其中图4与图5中θ1为前积地层和井轨迹垂直线之间的夹角，θ2为高一级别地层的倾角，θ3为井轨迹与垂直线之间的夹角，θx为沉积中实际的前积角度，图4与图5中的上面部分表示的是直井，中间部分表示的是钻井方向与地层反向，下面部分表示的是钻井方向与地层同向，由于钻井方向与地层反向，且前积方向与高一级别地层反向，因此，三者之间关系符合图5中间部分的情况。恢复沉积时前积层倾角公式为：θx＝θ2-θ3+θ1，计算可知θx约为7.7°左右。
基于该计算结果，对目的层段E1f1 1-3重新进行了地层对比。首先，将高一级别地层3级渗流屏障(E1f1 1-3顶面)进行顶拉平；然后，依据计算出的沉积时前积层(4级渗流屏障)角度为7.7°，结合测井曲线特征，对E1f1 1-3层段内部的4级渗流屏障进行了地层对比，对比结果见图8。
在此基础上，依据动态资料验证了该地层对比方案结果的可靠性。由注采资料可知，W3井为注水井，W2井为采油井，若按照原地层对比方案(地层均为平对模式)，注采对应关系为W3井A注水井段和B层注水井段分别对应W2井的A采油井段和B采油井段，W3井和W2井井距为198m，注采应见效。然而，自2010年5月W3井开始注水以来，将W2井的2010年12月9日和2011年10月15日产液剖面结果进行对比发现，A层产液量由18t/d上升为23t/d，两口井的A层对应关系良好；而B层产液量并未上升，而是由12t/d下降为7t/d，注采不受效。这间接证实了E1f1 1-3层段内部的4级渗流屏障为倾斜模式(角度为7.7°)，正是受倾斜模式的渗流屏障遮挡，才使得注入水无法从W3井到达W2井(图8)。
上述实施例说明，基于岩心恢复三角洲前缘前积层沉积倾角的方法，能有效计算出古沉积时前积层(渗流屏障)的倾角，且计算结果可靠。该可靠计算结果一方面能有效指导油气藏内部精细油层对比，实现“单层级别”油层单元的可靠对比，另一方面有助于开发中后期油气储层精细表征，实现“4级构型单元”的空间表征。因此，该专利对油气藏开发方案的制定和提高采收率具有重要指导意义。

Claims (2)

1.一种基于岩心恢复三角洲前缘前积层沉积倾角的方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、基于自旋回和异旋回理论，按照泥质渗流屏障所处地质体的规模和研究涉及的地层尺度，将泥质渗流屏障由大到小分别1级至6级六个级别；
B、从岩心上识别出不同层次侵蚀面，并测量其倾角,该倾角即为：前积地层和井轨迹垂直线之间的夹角，为θ1；
C、确定前积层与地层间倾斜关系，受物源方向影响，将前积层与高一级别地层间的倾斜关系，划分为同向和反向两种；
D、依据构造等值线平面图,确定高一级别地层倾角,为θ2；
E、确定钻井的井型以及钻井的轨迹走向；
F、依据井斜资料，确定井轨迹与垂直方向偏移角,为θ3；
G、根据井型、构造倾向、前积层倾向和钻井轨迹走向之间的关系，计算出古沉积时前积层倾角θx。
2.如权利要求1所述的一种基于岩心恢复三角洲前缘前积层沉积倾角的方法，其特征在于：所述步骤G中倾角计算情况分为以下六种情况：
(1)当钻井为直井,前积层方向与高一级别地层倾向同向时，倾角的计算公式为：θx＝θ1-θ2；
(2)当钻井为斜井，钻井方向与高一级别地层倾向反向且前积层方向与高一级别地层倾向同向时，倾角的计算公式为：θx＝θ3-θ2+θ1；
(3)当钻井为斜井，当钻井方向与高一级别地层倾向同向且前积层方向与高一级别地层倾向同向时，倾角的计算公式为：θx＝θ1-θ2-θ3；
(4)当钻井为直井，前积层方向与高一级别地层倾向反向时，倾角的计算公式为：θx＝θ2-θ1或θx＝θ1+θ2；
(5)当钻井为斜井，当钻井方向与高一级别地层倾向反向且前积层方向与高一级别地层倾向反向时，倾角的计算公式为：θx＝θ2-θ3+θ1；
(6)当钻井为斜井，当钻井方向与高一级别地层倾向同向且前积层方向与高一级别地层倾向反向时，倾角的计算公式为：θx＝θ2-θ1+θ3；
上述公式中：θ1为前积地层和井轨迹垂直线之间的夹角，θ2为高一级别地层的倾角，θ3为井轨迹与垂直方向的偏移角，θx为古沉积时前积层的倾角。
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