CN106569287B - 一种基于复合砂体构型模式的扇三角洲前缘储层预测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于复合砂体构型模式的扇三角洲前缘储层预测方法，包括：1)通过工区内取心井及沉积相研究，确定扇三角洲前缘复合砂体构型要素，利用测井曲线，结合动态资料，划分和识别构型单元边界；2)根据上述构型模式，确定复合河道的边界，在复合河道内部识别并划分单一河道；3)找到单一河道对应发育的河口坝砂体，在等时地层格架内研究各个构型单元展布，识别每一个构型单元；4)研究多井剖面上构型单元的接触关系、组合特征，平面上构型单元分布特征，展布方向及规模，形成对扇三角洲前缘储层的预测。本发明能够实现对复合砂体的预测和精细刻画，为井网的部署打下坚实基础，为后期调整以及剩余油的挖潜提供依据和指导。

Description

一种基于复合砂体构型模式的扇三角洲前缘储层预测方法

技术领域

本发明涉及一种油田储层预测方法，具体涉及一种基于复合砂体构型模式的扇三角洲前缘储层预测方法。

背景技术

随着油田开发的不断深入，油田已经进入高含水甚至特高含水期。储层平面上水淹情况复杂，剩余油分布日益分散和隐蔽，分析难度大，其开发对象已由早期的油层组到中期的小层乃至如今的单层、单砂体，开采的主要矛盾已由层间矛盾转换为层内矛盾，乃至砂体内部建筑结构之间的矛盾。储层构型研究的是不同级次储层构成单元的形态、规模、方向及其叠置关系，储层构型是造成大量可动宏观剩余油滞留的重要原因，为有效挖潜剩余油，需要开展储层构型研究。扇三角洲前缘构型研究则划分为多期辫状水道与河口坝叠置体、同期辫状河水道复合体(河口坝复合体、河口坝与水道复合体)、单一辫状河水道(河口坝或者溢岸砂)，研究对象是不同复合砂体的内部结构。近些年来，国内学者针对储层构型开展了大量的研究工作，但多集中在河流相与三角洲相储层，而针对扇三角洲相储层，特别是扇三角洲前缘储层的构型级次划分方案，构型单元组合等研究非常少。

发明内容

本发明提供了一种基于复合砂体构型模式的扇三角洲前缘储层预测方法，旨在提供一种对扇三角洲前缘储层构型的研究手段，以有效挖潜剩余油。

为实现上述目的，本发明的基于复合砂体构型模式的扇三角洲前缘储层预测方法包括：

1)根据扇三角洲前缘储层构型分级，以取心井构型识别特征为基础，利用测井曲线，结合动态资料，划分和识别构型单元边界；

2)在平面沉积微相研究的基础上，根据扇三角洲前缘复合砂体构型模式，根据物源方向，再绘制砂厚等值线图，结合注采对应关系，由扇三角洲前缘河道宽深比经验公式判断大致宽度，结合工区单井测井曲线响应特征，判断河道边缘，确定复合河道的边界，在复合河道内部识别并划分单一河道；

3)在单一河道划分的基础上，找到单一河道对应发育的河口坝沙体，在等时地层格架内研究各个构型单元展布，识别每一个构型单元；

4)识别出各个构型单元后，研究多井剖面上构型单元的接触关系、组合特征，平面上构型单元分布特征、展布方向及规模，形成扇三角洲前缘储层构型分布模式。

所述扇三角洲前缘复合砂体构型模式为河口坝-河口坝拼接、河口坝-辫状水道拼接、辫状水道-辫状水道拼接以及辫状水道-溢岸砂拼接。

复合河道内部单一河道的空间组合模式包括同层不同期和同层同期；所述同层不同期是指同一单层不同时段内多个单一河道叠加；所述同层同期是指同一单层同一时间段内多个单一河道的叠加。

所述同层不同期的单一河道识别标志为：河道顶面层位具有高程差、河间砂沉积或河道砂体剖面上存在厚-薄-厚特征。

单一河道发育的构型单元包括水下分流河道、河口坝和溢岸砂。

所述扇三角洲前缘储层构型分布模式分为6级，第6级为扇三角洲沉积体，第5级为多期辫状水道叠置体，第4级为同期辫状水道复合体，第3级为单一辫状水道，第2级为加积体，第1级为层理。

步骤3)中在识别构型单元时，以厚砂体内河道与河口坝配置关系为重点研究对象。

步骤3)中在识别构型单元时，是从垂向、侧向和三维空间来识别的。

本发明的有益效果是：本发明是以单井构型划分识别为基础，运用复合砂体构型模式，并进一步结合复合砂体构型规模特征参数来表征扇三角洲前缘复合砂体内部构型单元的空间几何形态、内部结构、规模特征参数及其非均值性，能够实现对复合砂体的预测和精细刻画，为井网的部署打下坚实基础，后期调整以及剩余油的挖潜提供依据和指导。

本发明不仅对复合砂体构型的空间几何形态进行了定性描述，而且对规模特征参数进行了定量表征，因此内涵丰富、层次清晰。

附图说明

图1为本发明扇三角洲前缘储层构型分级示意图；

图2是本发明扇三角洲前缘复合砂体构型模式的示意图；

图3是本发明单砂体边界识别标志-高程差异；

图4是本发明单砂体边界识别标志厚—薄—厚特征；

图5是本发明单砂体边界识别标志河间沉积特征；

图6是本发明扇三角洲前缘水下分流河道构型单元特征；

图7是本发明扇三角洲前缘河口坝构型单元特征；

图8是本发明扇三角洲前缘溢岸砂构型单元特征；

图9是本发明单井构型单元综合分析图；

图10是本发明扇三角洲前缘主河道构型剖面图；

图11是本发明扇三角洲前缘河道方向三维沉积相栅状图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案作进一步详细介绍。

本实施例的基于复合砂体构型模式的扇三角洲前缘储层预测方法包括如下步骤：

1)以取心井构型界面特征为基础，确定扇三角洲前缘复合砂体构型要素，在扇三角洲前缘复合砂体构型模式下利用测井曲线，结合动态资料，划分和识别构型单元边界；

2)在沉积微相研究的基础上，根据所述扇三角洲前缘复合砂体构型模式，确定复合河道的边界，在复合河道内部识别并划分单一河道；

3)在单一河道划分的基础上，找到单一河道对应发育的河口坝沙体，在等时地层格架内研究各个构型单元展布，识别每一个构型单元；

4)识别出各个构型单元后，研究多井剖面上构型单元的接触关系、组合特征，平面上构型单元分布特征、展布方向及规模，形成扇三角洲前缘储层构型分布模式。

下面对上述步骤进行详细阐述：

所述步骤1)国内关于扇三角洲前缘储层构型研究非常少，尚未形成一套统一的级次划分方案，本发明在参照Maill的河流相构型界面分级系统，充分考虑双河地区扇三角洲前缘砂体形成条件和沉积规律基础上，提出了扇三角洲前缘内部构型的6级划分方案。其中，第6级为扇三角洲沉积体，第5级为多期辫状水道叠置体，第4级为同期辫状水道复合体，第3级为单一辫状水道，第2级为加积体，第1级为层理。

根据上述扇三角洲前缘储层构型分级，以取心井构型界面特征为基础，定性预测扇三角洲前缘复合砂体构型，如图1、图2所示，在不同沉积部位复合砂体构型样式迥异，即复合砂体的空间结构、几何形态以及接触关系等均有所不同。扇三角洲前缘复合砂体构型模式包括河口坝-河口坝拼接、河口坝-辫状水道拼接、辫状水道-辫状水道拼接以及辫状水道-溢岸砂拼接。

在确定了扇三角洲前缘复合砂体构型模式后，在该模式下利用测井曲线，结合动态资料，划分和识别构型单元边界。

所述步骤2)，大面积砂体往往是由多条单一河道砂体拼合而成，造成了河道内部很强的非均质性，因此有必要在复合河道内进行单一河道划分。在划分单一河道时，首先要确定复合河道的边界。复合河道边界的确定过程为：根据先根据物源方向，再绘制砂厚等值线图，结合注采对应关系，由扇三角洲前缘河道宽深比经验公式判断大致宽度，结合工区单井测井曲线响应特征，判断河道边缘，划定复合河道边界。

对于复合河道内部的单一河道，可以是同期次，也可以是不同期次。同期次是指2条或者多条单一河道在同一时期内在不同的区域同时发育的河道，不同期次是指同一层内的河道砂体由不同时期发育的河道在纵向叠置和平面拼合而成。

不同成因砂体在岩性、电性平面和剖面几何形态上都有所差异，利用双河油田密井网资料，总结出同层不同期和同层同期2种复合河道内单一河道的空间组合模式。同层不同期是指同一单层不同时间段内多个单一河道叠加。目前单层是地层对比中最小的对比单元，每个单层内部不同的单一河道形成的时间不同，在此模式中，根据单一河道的识别标志，各单一河道的顶面层位高程、长宽比等参数存在差异或各单一河道规模不同，因此称其为同层不同期单一河道。同层同期是指同一单层同一时间段内多个单一河道的叠加，在此模式中，单一河道之间的高程没有差异，都是同一时间形成的不同位置的单一河道。

单层发育同层不同期次的单一河道的主要的识别标志为高程差、河间砂沉积或河道砂体剖面上存在厚一薄一厚特征。

高程差异：在同一个单层内，可发育不同期次的河道，由于不同期次河道发育的时间不同，因此其河道砂体顶面距地层界面(或标志层)的距离会有差别，即河道顶面层位的相对高程会有差异，如图3所示，顶面高程差异是识别单一辫状水道砂体的重要标志。

“薄—厚—薄”特征：在剖面上，如果同一时间地层单元内河道砂体沉积厚度连续出现“薄—厚-薄”特征，则其间肯定存在单一河道边界，如图4所示。

河间沉积：同一时间地层单元内同期次发育的2条河道，由于侧向叠置可形成复合河道，河道之间可发育细粒的河间沉积，这种不连续分布的河间砂体(河间泥或溢岸沉积)是不同单一河道分界的标志，如图5所示。

所述步骤3)在单一河道的划分基础上，可以进一步分不同内部构型单元，按照三角洲前缘的沉积规律，结合取心井资料，扇三角洲前缘储层复合砂体主要发育水下分流河道、河口坝和溢岸砂3类构型单元。

1)水下分流河道：水下分流河道以灰褐色含砾砂岩、浅灰色-灰褐色中砂岩，正旋回，内部发育交错层理、波状层理和块状层理，底部多发育冲刷面，冲刷面上多含砾石；砂岩分选中等至差。平均孔隙度为11.31％，平均空气渗透率274×10-3μm2，属于中孔中渗储层。水下分流河道测井曲线组合呈箱形-钟形组合或漏斗形-钟形组合，微电位曲线与微梯度曲线幅度差较大，如图6所示。

2)河口坝：河口坝岩性主要是含砾中砂岩、细砂岩、浅灰色粉砂岩夹少量灰色泥质粉砂岩，底部与泥岩渐变过渡，由多种岩性构成，垂向上整体呈反韵律。见平行层理、不明显清晰的槽状交错层理、浪成沙纹层理和沙纹层理、波状层理、复合层理，可见搅浑状构造，泥质粉砂岩见透镜状层理。自然伽马呈漏斗形至箱形组合，微齿化，电组率曲线齿化较明显，河口坝的平均孔隙度14.3％，平均空气渗透率213×10-3μm2，如图7所示。

3)溢岸砂：水下溢岸砂体位于水下分流河道两侧，岩性以灰绿色粉砂岩、泥质砂岩、灰绿色泥岩和泥质粉砂岩为主,具微细交错层理、波状层理、水平层理,呈正旋回序列，主要发育浅灰色泥质粉砂岩、粉砂岩组成反旋回，见浪成沙纹层理、平行层理。测井曲线为中-高幅度值,无-中等幅度差,是低能环境的产物。指形或扁钟形尖峰,多夹于低幅较平直的分流河道间沉积中,底部突变接触,顶部渐变接触，平均孔隙度12.3％，平均空气渗透率162×10-3μm2，如图8所示。

构型表征关键是恢复不同期次构型单元的分布，垂向上关键是对相应构型界面的识别，如图9所示。研究区单一砂体之间构型界面表现为夹层，按岩性可分为泥粉砂质夹层、钙质砂砾岩夹层、泥砾岩夹层三种。

(1)泥粉砂质夹层：主要包括各色泥岩、页岩、粉砂质泥岩、钙质泥岩、泥质粉砂岩及一部分粉砂岩。泥质隔夹层一般都是由于水动力减弱，细的悬移质沉积而形成的，泥质隔夹层在测井曲线上主要反映为泥岩特征，这类夹层在纵向上出现的频率较高，为79％；其成因主要与湖相沉积。该类夹层的微电极和深侧向电阻率值有明显下降，微电极幅度差为零或很小，自然伽玛值相对升高。

(2)钙质砂砾岩夹层：主要包括钙质粉砂质、钙质细砂岩、钙质中砂岩及砾岩等。这类夹层与沉积物碳酸盐胶结作用、交代作用等成岩作用不均匀性有关，分布随机性强，由于其岩性致密，碳酸盐岩充填孔隙、交代碎屑，微电极曲线呈尖峰状，声波时差值小。

(3)泥砾岩夹层：该类夹层主要包括泥砾岩、泥质胶结砾岩和砾状砂岩，纵向上出现的频率为2％；大部分是河道下部的沉积物和水下重力流沉积物。由于其泥质含量高，自然伽玛值相对升高，同时微电极值和深侧向电阻率值也较高，但声波时差值小，自然电位值幅度低。

在识别构型单元时，以厚砂体内河道与河口坝配置关系为重点研究对象。

优先选择从垂向、侧向和三维空间来识别构型单元，当然也可以仅从垂向、侧向和三维空间三者中的一种或两种识别构型单元。

在单一河道划分的基础上主要是依靠测井曲线的识别，以多条剖面图结合砂体等厚图，确定单一河道内复合砂体的组合样式。根据不同成因单一砂体的组合关系，可以将研究区复合砂体构型模式分为4种：河口坝-河口坝拼接、河口坝-辫状水道拼接、辫状水道-辫状水道拼接以及辫状水道-溢岸砂拼接，如图10所示。

在单一构型砂体的4种空间组合样式的模式指导下，我们结合剖面，结合平面展布各构型的大致分布范围，我们做了顺物源方向的三条剖面，展示了水下分流河道及河口坝构型单元砂体的叠置关系。

剖面1，从H4-147井-观15井-T6-136井-H8-127井-F9-118井，测井形态基本上全是箱形，到9-118井的时候箱形厚度变薄，再到F9-118的时候变为指形。说明河道已经进入末尾，到了席状砂微相。整体来看沿着河道方向，砂体厚度逐渐变薄，厚度变化均匀，测井曲线形态箱形继承性很好，有力的说明是单一成因形成的。

剖面2，从4-147井-J6-147-T8-147井-8-148井-9-13井，测井形态从4-147井箱形到J8-127漏斗形，到9-13的指形，说明经过了从主河道到河口坝到席状砂一套完整的沉积过程，在9-13井处河道进入末期，整体进入席状砂微相，厚薄，但比较稳定，厚度变化不大。测井曲线形态的继承性较好。

剖面3，从泌31井-观26井-H7-158井-H8-138井-10-148井。测井形态从泌31箱形到H8-138漏斗形到J9-147的指形，说明河道在H8-138的时候进入河口坝，在J9-147的时候变成席状砂，总体来说前面厚度较厚，进人河口坝后到席状砂厚，厚度逐渐变薄，前面箱形继承性较好，厚度变化不大，后边进入席状砂后，厚度变化较大，说明该区水动力较强，河口坝砂体经过反复冲刷后，砂体变薄，如图10所示。

针对复合河道砂体，分同层同期和同层不同期2个层次识别单一河道。首先，在单一河道定量模式指导下，应用单一河道边界的识别标志，在连井剖面上识别单一河道边界。单层发育同层不同期次的单一河道。主要的识别标志为高程差、河间砂沉积或河道砂体剖面上存在厚一薄一厚特征。

其次，以栅状图的表现形式，如图11所示，在三维视窗内对连井剖面进行多视角观察和分析，识别单一河道边界，并对单一河道边界点进行合理组合。由于在以往单一河道的识别过程中，都局限于平面和剖面的二维空间识别，不能从宏观把握单一河道的规模，也不能很好地控制单一河道的组合。这种方法能够克服二维识别单一河道的缺陷，更加准确地识别单一河道。应以单一河道的定量模式为指导，遵循相似标志相连接的原则，将相邻的同种类型识别标志作为同一个边界连接起来。最后，将单一河道边界线投影在平面上，按照沉积模式分别编制各单一河道砂体的平面分布图。通过各种识别标志以及在三维视窗内多视角栅状组合技术的应用，单层识别出3条单一河道，单一河道宽度大致相同，为100～150m，从北向南逐步交叉合并并分流。

对于步骤4)，识别出各个构型单元后，研究多井剖面上构型单元的接触关系、组合特征，平面上构型单元分布特征、展布方向及规模，形成扇三角洲前缘储层构型分布模式。

Claims (8)

1.一种基于复合砂体构型模式的扇三角洲前缘储层预测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)根据扇三角洲前缘储层构型分级，以取心井构型识别特征为基础，利用测井曲线，结合动态资料，划分和识别构型单元边界；

2)在平面沉积微相研究的基础上，根据扇三角洲前缘复合砂体构型模式，根据物源方向，再绘制砂厚等值线图，结合注采对应关系，由扇三角洲前缘河道宽深比经验公式判断大致宽度，结合工区单井测井曲线响应特征，判断河道边缘，确定复合河道的边界，在复合河道内部识别并划分单一河道；

3)在单一河道划分的基础上，找到单一河道对应发育的河口坝沙体，在等时地层格架内研究各个构型单元展布，识别每一个构型单元；

4)识别出各个构型单元后，研究多井剖面上构型单元的接触关系、组合特征，平面上构型单元分布特征、展布方向及规模，形成扇三角洲前缘储层构型分布模式。

2.根据权利要求1所述基于复合砂体构型模式的扇三角洲前缘储层预测方法，其特征在于，所述扇三角洲前缘复合砂体构型模式为河口坝-河口坝拼接、河口坝-辫状水道拼接、辫状水道-辫状水道拼接以及辫状水道-溢岸砂拼接。

3.根据权利要求1所述基于复合砂体构型模式的扇三角洲前缘储层预测方法，其特征在于，复合河道内部单一河道的空间组合模式包括同层不同期和同层同期；所述同层不同期是指同一单层不同时段内多个单一河道叠加；所述同层同期是指同一单层同一时间段内多个单一河道的叠加。

4.根据权利要求3所述基于复合砂体构型模式的扇三角洲前缘储层预测方法，其特征在于，所述同层不同期的单一河道识别标志为：河道顶面层位具有高程差、河间砂沉积或河道砂体剖面上存在厚-薄-厚特征。

5.根据权利要求1所述基于复合砂体构型模式的扇三角洲前缘储层预测方法，其特征在于，单一河道发育的构型单元包括水下分流河道、河口坝和溢岸砂。

6.根据权利要求1所述基于复合砂体构型模式的扇三角洲前缘储层预测方法，其特征在于，所述扇三角洲前缘储层构型分布模式分为6级，第6级为扇三角洲沉积体，第5级为多期辫状水道叠置体，第4级为同期辫状水道复合体，第3级为单一辫状水道，第2级为加积体，第1级为层理。

7.根据权利要求1所述基于复合砂体构型模式的扇三角洲前缘储层预测方法，其特征在于，步骤3)中在识别构型单元时，以厚砂体内河道与河口坝配置关系为重点研究对象。

8.根据权利要求1所述基于复合砂体构型模式的扇三角洲前缘储层预测方法，其特征在于，步骤3)中在识别构型单元时，是从垂向、侧向和三维空间来识别的。