塔河油田3区石炭系超深储层油藏描述研究

时间：2024-05-22

田疆,娄大娜,于腾飞

(中国石化西北油田分公司勘探开发研究院,新疆乌鲁木齐 830011)

塔河油田3区石炭系超深储层油藏描述研究

田疆,娄大娜,于腾飞

(中国石化西北油田分公司勘探开发研究院,新疆乌鲁木齐 830011)

塔河油田3区石炭系储层为一套浅海～滨海相碎屑岩沉积层系,主含油层位为卡拉沙依组砂泥岩互层段,发育有不等厚薄互层状油藏,具有埋藏深、单层厚度小、砂体分布不稳定、油水层相间分布、成藏条件复杂等特点。针对含油储层薄、砂体追踪对比困难等问题,在提高地震分辨率基础上,通过井震标定及三维地震精细解释,进行了含油砂体展布研究。利用拟声波地震反演预测技术,进行了储层空间展布特征刻画,提高了薄砂体识别能力。在有利的储层分布区内,针对测试高产油气层,通过油藏综合评价及进行滚动部署,取得了较好增储上产效果。

储层预测;构造精细解释;油藏描述;石炭系;塔河油田

0 前言

塔河油田3区位于塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒凸起之上,石炭系是在下古生界基础上形成的海陆交互相地层,总体上是由一套浅海～滨海相沉积层系组成,分为巴楚组和卡拉沙依组[1,7]。石炭系主要含油气层是在卡拉沙依组砂泥岩互层中的砂岩段,近年已在该层段钻获多口高产油井。石炭系构造特征受披覆于奥陶系顶面古地貌隆起上的低幅度构造圈闭控制,但由于在纵向上埋藏深(4 850m～5 350 m),含油层段跨度长(500 m左右)[8],在横向上岩性变化大,含油层段具有单层厚度小(<12m),砂体储层横向分布不稳定等地质特点,因此勘探开发的难度很大[2,10]。

塔河3区石炭系卡拉沙依组砂体厚度平面变化大,砂地比可达0.44,平均为0.217;井距一般为500m～800m,邻井之间的砂体发育程度均有所不同,井与井之间砂体可比性差。根据该区六口取心井资料分析,卡拉沙依组储层段的孔隙度主要分布区间为10%～18%,平均值为13.5%,渗透率多数分布于10×10-3μm2～270×10-3μm2之间,平均值为73.2×10-3μm2。

从总体上看,储层物性以中～低孔、中～低渗为主(见图1)。

从纵向上看,石炭系卡拉沙依组砂岩储层物性自下而上由差变好(见下页表1)。

如何利用地震、测井及实钻信息对含油储层展布进行描述评价,是该区勘探开发需要解决的关键问题。近年来,为尽快落实石炭系成藏地质特征,进行了以提高分辨率为前提的地震资料目标处理。在此基础上围绕测试高产井区,通过开展油藏综合描述研究,编制区块滚动方案及实施滚动井位,取得明显的增储上产效果。

图1 岩芯分析孔隙度和渗透率直方图Fig.1 Core porosity and perm eability histogram

1 地层精细对比与构造解释

1.1 提高分辨率处理

石炭系卡拉沙依组具有砂泥岩薄互层沉积特点,地震分辨率低,横向岩性变化导致地震同相轴连续性差,为此进行了高分辨提频处理[3]。卡拉沙依组顶与底面的原地震剖面反射特征较清楚,但内部频率较低,主频只有20 Hz,主频范围15 Hz～40 Hz。经叠后提高分辨率处理后,主频提高到45 Hz,主频范围扩展到10 Hz～65 Hz。在提频处理后,卡拉沙依内部的反射波明显增多,有利于单个薄砂体的追踪解释。

1.2 井震结合进行地层对比划分

同时,在三级层序控制下,根据拓频地震资料及反演资料等,将卡拉沙依组砂泥岩互层段划分为十六个四级层序(见下页图3)。其中:Ck1砂层组划分五个四级层序,Ck2砂层组划分三个四级层序,Ck3砂层组划分四个四级层序,Ck4砂层组划分四个四级层序(见下页表2)。

表1 各砂组岩心物性统计表Tab.1 Co re p ropertiesof the sand group cores

图2 TK 302井的井震标定图Fig.2 TK302 well seism ic calibration

图3 SP曲线拟声波反演Fig.3 SP curvewave inversion

表2 塔河油田3区石炭系卡拉沙依组砂组划分简表Tab.2 The division summ ary of carboniferous carla sand in 3rdarea of Tahe oilfield

1.3 精细构造解释

根据地震波的反射特征,在确定卡拉沙依组顶、底面标准反射波的基础上,进一步又确定了内部各砂层组顶面的反射标准波,并进行追踪对比解释。作者重点研究了石炭系卡拉沙依组及内部四个砂层组的空间展布,构造格局和断裂展布特征,编制了石炭系卡拉沙依组四个砂层组顶面构造图。

塔河油田3区石炭系卡拉沙依组受二组近南北向断裂带控制,共发育三个局部背斜或断背斜构造圈闭,圈闭面积为36.7 km2。

2 含油单砂体储层预测

2.1 高分辨率层序重构反演储层预测

通过开展高分辨率层序重构反演储层预测,进行敏感曲线的拟声波地震～测井联合反演。针对目标井的主要产油层研究储层的分布,进行地震振幅、频率和相干分析研究,提取目的层多种地震属性参数,研究与储层之间的关系,从而预测了含油砂体展布特征,薄砂体识别精度得到明显提高(见图4)[4,9,12]。

通过对地质划分的小层与地震反射波的对应关系以及各个砂层组内的小层与地震波的个数进行了统计,本区块钻遇二十七口井4个砂层组,总计划分了403个小层,地震剖面上能对应的反射同相轴总计303个,吻合率为75%。

图4 3区石炭系卡拉沙依组薄砂体识别精度图Fig.4 identification accuracy diagram of thin sand of Carboniferous Kalashayigroup in 3rdarea

2.2 立足反演剖面进行单砂体储层综合描述

以井震联合反演剖面为基础,进行单砂体储层综合描述研究。结合试油气成果,对测试获得产能油层在反演剖面上进行了标定,然后根据层位标定的结果,进行了单砂体追踪解释。基本查明了主要含油砂体的平面展布特征(见图5及图6),并编绘了各砂体的分布及厚度等值线成果图件[5]。

图5 S 70井区单砂体反演剖面图Fig.5 W ell S70 inversion p rofilesof a single sand body

经研究结果认为,本区储层物源主要来自北东方向,砂体多呈北东～南西,或近南北向条带状、透镜状产出,具体表现为南北向砂体对比性较好,而东西向砂体可对比性较差。卡拉沙依组单层砂体厚度薄,多为5m～8m,一般不超过12m,而由数个小砂体冲刷叠加在一起的砂体最厚为22m。卡拉沙依组各储集砂体横向变化极为迅速,砂体宽一般不超过数千米[11]。

图6 TK 306井区单砂体反演平面图Fig.6 W ell TK306 inversion p rofilesof a single sand body

3 油藏特征与滚动部署

3.1 油气分布特征

塔河油田3区的石炭系油层,其平均地面原油密度为0.837g/cm3,原油粘度在3.38 mpa·s～7.79 mpa·s之间,平均含硫量为0.23%～0.75%,平均含蜡量为2.25%～11.41%,属于低含硫、含蜡、中粘度的常规轻质原油。根据测试资料分析,油藏平均压力梯度为1.177M Pa/100 m,原始地层压力为58.8M Pa,压力系数为1.13,属正常压力系统;地温平均梯度1.939℃/100 m～2.825℃/100m,原始地层温度118℃,属正常温度系统。

(1)纵向分布特征:卡拉沙依组各砂组均有一定的油气分布,但纵向差异明显,油层分散,单层厚度小,油水层相间出现(如图7所示)。由录井显示,测井解释,以及试采效果看,其上部CK1砂组的含油气性明显优于下部其它砂组,这可能与顶部不整合面是油气运移聚集的通道有关。

(2)平面分布特征:平面上油气分布与构造、断裂的控制作用明显,油气层主要分布在局部构造高部位。以位于主干断层二侧圈闭中的砂体油气最为富集,说明断层是油气运移与聚集的重要通道。现已揭示到的油气层的井大都位于构造圈闭范围之内,且位于构造低部位的井多为水层,构造高部位砂体的含油饱和度,要高于构造翼部或处于圈闭之外的井。但局部构造高部位钻遇的储层,也往往出现油水层相间(见图8),这说明处于构造圈闭范围之内的油砂体展布也同时受到了岩性变化的控制[6]。

图7 塔河油田3区石炭系油藏剖面图Fig.7 Carboniferous reservoir p rofile in 3rdarea in TaHe oilfield

图8 塔河油田3区石炭系卡拉沙依组CK15砂体含油面积图Fig.8 CK15 bearing oil aream ap of carboniferousCarla sand in 3rdare of Tahe oilfield

3.2 油藏类型及规模

从纵向上看,该区块为层状油藏,油水层相间,同时,断层遮挡和岩性局部变化,控制了油藏的边界。从平面图上看,含油气区主要分布在背斜构造圈闭内,而砂体展布范围较大的油藏,常常受构造因素的控制。其中TK303井区CK15小层和S70井区的CK15小层的油藏均属于此类油藏,主要是受背斜、断裂控制,具一定边水规模的构造油藏,油藏的规模一般比较大。

岩性油藏是该地区另一种油藏类型。从油藏剖面图可以看出,大部份砂体延伸长度较小,二端尖灭呈透镜状,其成藏具有明显的岩性油藏的特征。这类油藏与构造部位关系不大,在构造高部位存在,同样也存在于构造较低部位。如TK303井的CK33小层、TK307井的CK42小层、S46井CK44小层等油藏均属此类油藏。试采特征表明,此类产层都具有压力和产量下降较快的特点。

3.3 滚动部署

针对该油藏在横向上砂体变化大,在纵向上油气分散的特点,采取滚动开发的思路,进行了产建井位部署。即选择纵向上油层叠合厚度大,构造位置较高,且邻近有高产井的有利部位打井。共部署滚动井位十二口,平均单井获得日产油能力30 t/d以上,新增产能10×104t,增加动用地质储量432×104t,可采储量129.6×104t,取得了较好的效益。

4 结论与认识

(1)针对埋深大的砂泥岩薄互层沉积特点,进行叠后高分辨提频处理,易于识别的反射波明显增多,有利于单个薄砂体的追踪解释及储层对比。

(2)采用井～震相结合的方法,进行砂泥岩薄互储层研究,是提高储层识别精度的有效途径。前期主要根据井间对比及沉积相研究,对各套储层的平面展布进行分析。但由于未结合地震储层精细标定、追踪反演等工作,致使成果可靠程度较低。通过地震精细解释,并结合实钻、试油试采等相关资料,较好地落实了含油砂体的展布情况及油藏圈闭类型。

(3)作者在反演预测中,遇到了一些尚未解决的问题,以期在今后的工作中不断解决。例如第3砂层组的反演精度仍然较低,是地震资料品质低的问题,还是储层钙质含量偏高的自身问题,这些都还有待进一步的探求。

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