储层建筑结构方法在油藏地质研究中的应用

2013-10-25黄超

石油地质与工程 2013年4期

黄超

（中国石化胜利油田分公司地质科学研究院，山东东营 257000）

储层建筑结构分析法，又被称为储层构成单元分析法，自20世纪80年代由加拿大沉积学家Mial提出后［1－2］，很快受到沉积学界和石油地质学界的广泛关注。在国内，也有不少学者对此进行了大量的研究［3－7］。在对胜利油区临盘油田、孤岛油田、东辛油田等储层建筑结构研究的基础上，结合前人的研究成果，笔者针对储层建筑结构研究的几点应用做一下探讨。

1 深化储层非均质性研究

储层建筑结构分析法是在对河流相储层非均质性研究的基础上提出的，因此储层建筑结构研究最初以弄清储层的非均质性为目的。由于储层非均质性具有层次性［8］，因此储层建筑结构应分层次进行研究［6］。目前我国东部老油田的储层研究已经进行到了小层层次，更高层次的单砂体和成因砂体是储层建筑结构研究的目的层次。储层建筑结构是储层非均质性较深层次的研究［9］。

在储层建筑结构研究中，储层由相对独立且相同等级的的不同结构要素组合而成。不同类型的结构要素物理性质（如孔隙度、渗透率、含油饱和度、孔隙结构等）不同，通过研究不同建筑结构要素空间组合模式和接触关系，进一步了解储层的非均质性。

临盘油田某区馆3段为浅水辫状河三角洲沉积，由广泛发育的辫状河流注入浅水湖泊形成。在岩心分析的基础上，主要依据测井曲线特征，共识别出了三种结构要素：水下辫状河道、河间沉积、前缘席状砂（图1）。水下辫状河道是陆上辫状河在水下的延伸，其沉积砂体厚度最大，物性最好。河道间沉积可以是由于水下河道的改道而被保存下来的沉积物，也可以是洪水期河道漫溢或决口沉积物，或者随着河流的向前进积，使前缘席状砂加厚而成。该沉积物的厚度较水下辫状河道砂体薄，物性次之。前缘席状砂由先期形成的水下分流河道、河口坝等砂体被较强的波浪改造，发生横向迁移并连接成片而形成，前缘席状砂厚度最薄，物性最差。砂体间的接触关系和连通情况是储层非均质性研究的主要内容。当主河道－主河道接触时，结构要素间连通，主河道－河间沉积、主河道－前缘席状砂及河间沉积－前缘席状砂接触时，连通性较差，甚至不连通。

图1 临盘油田某区Ng33储层建筑结构平面图

2 指导储层细分对比工作

储层的细分对比是油田开发工作的基础，传统的储层划分把储层划分为含油层系、油层组、砂层组、小层、单砂层。这种划分主要是从地层学的角度进行储层单元划分的。目前，油田开发区关于沉积微相、储层非均质性、油藏描述、井网与层系调整等工作的基本对象就是以单砂层为研究单元。

从单砂层的角度考虑，能否进一步实现垂向划分越细，平面上也能够划分越细的目的？答案是否定的。因为单砂层本身就是由不同成因砂体组成的，进一步的细分所涉及的主要是沉积学的问题，而不是地层学的问题。所以说，储层的细分对比，不单纯是一个地层学问题，划分的越细，所涉及的沉积学问题越多。把这一问题解决得比较好的理论和方法是储层建筑结构研究。

储层建筑结构研究要求将单砂层划分成多个成因砂体（建筑结构要素），研究不同成因砂体在空间上的组合特征。因此，在地层对比中，首先依据测井曲线特征，并结合沉积背景、钻遇砂体的位置、成因及沉积相模式，确定单井单砂体的结构要素类型。然后依靠曲线的相似性以及沉积旋回本身的特征和结构要素的空间展布特征综合考虑、逐井分析，最终实现全区对比。

3 为微构造图的制作提供新方法

储层微构造是储层顶面或底面的起伏变化特征，是反映储层特征的一个重要参数。微型构造控制着油气的运移和聚集，直接影响着油气的分布。传统的微构造研究以整个连续的储层为单位，在仅有测井资料的情况下，需要首先勾绘出砂岩分布区，标出井点的深度，通过插值法画出储层的构造形态，然而此种方法存在一些弊端。它没有摆脱“层状模型”的束缚，使砂体结构、形态粗化严重（图2）。

图2 河流相储层粗化砂体结构模型建立示意图

某种结构要素本身的分布及要素间各类渗流屏障（泥质隔夹层、钙质胶结带、河床底部泥砾滞留沉积层以及不同成因砂体间的物性界面、微地质界面等），宏观上对地下流体运动具有显著的控制作用。单一结构要素应是目前井间可对比最小的控制流体相对独立运动的砂体单元。从这一点上讲，微型构造研究应深入到单一的结构要素，刻画单一结构要素的层面起伏变化［10］，以单一结构要素为单元进行微构造研究是十分必要的，而且其意义也是相当重大的。

4 为储量计算提供新思路

在用容积法进行储量计算时，通常将同一油气层视为一个整体，按层求取统一储量计算参数进行储量计算。但是，同一油气层不同部位的有效孔隙度、有效厚度、含油饱和度等各不相同，甚至差别很大［11］，以结构要素为单位，分别求出不同结构要素的储量计算参数，会得到更加精确的储量值。

以临盘油田临23块馆三段第3小层两个单砂层的储量计算为例，该单砂层共识别出3种结构要素：水下辫状河道、河间沉积、前缘席状砂。利用容积法计算储量时，若参数以单砂层为单位取平均值（表1），储量的计算结果难免会与实际值有较大的误差。若分结构要素进行储量计算参数的选取，计算各结构要素的储量，最后求得同一单砂层内各结构要素储量的总和，得到的结果会更接近于实际（表2）。

表1 统一参数的储量计算

5 预测剩余油的分布

结构要素控制着储层中的油水运动，通过对精确到结构要素后的地质模型和动态资料的综合分析，可以更精确地预测剩余油富集区。由于不同结构要素的物理性质差别很大，因此相同注水强度下，驱油效率会有所不同。新立村油田永8断块主要为三角洲前缘沉积，共识别出河口坝、水下分流河道两种结构要素。通过该块的密闭取心井永8－斜检1井的剩余油饱和度、驱油效率及水淹状况的分析结果可知（图3），ES271、ES272小层较薄，厚度在3 m以下，为水下分流河道要素，平均剩余油饱和度均在55%左右，驱油效率均为19%，水淹级别属于弱见水级别，ES265小层厚10 m，为河口坝要素，平均剩余油饱和度50%，驱油效率26%，水淹程度以见水和水洗级别为主。储层厚度较薄、物性相对较差的ES271、ES272小层剩余油饱和度高，驱油效率低，潜力较大。