渤海海域新近系河流相油田开发初期潜力砂体研究

王少鹏 郭铁恩 田晓平 于海波 黄建庭

(中海石油(中国)有限公司天津分公司勘探开发研究院，天津 300452)

储量是开发方案编制的前提和基础，储量的大小不仅影响和决定油田设施建设的规模，还直接影响油田的产量［1］。渤海油田是现今中国海域最大的原油生产基地，也是近几年储量增长最快的油田，其中河流相砂岩储层探明储量占渤海油田探明储量的60%，是勘探开发、增储上产的重点层位。在勘探评价阶段由于受作业环境及钻井成本的影响，探井数量较少，油田范围内部分含油砂体未被发现和评价(本文称为潜力砂体)，该部分储量对油田开发设施及开发效果影响巨大，造成了河流相油田产能建设阶段就开始被动调整的局面。通过对近几年已投入开发河流相油田钻前钻后储量对比分析发现，开发井新钻遇的含油砂体储量占油田总储量的30%，在储量评价、开发方案编制及实施阶段如何最大程度地落实潜力砂体储量、合理部署井网问题日渐突出。本文通过对近几年已开发河流相油田开发实施效果进行分析和研究，结合成藏分析论证了潜力砂体的3种类型，提出了通过相控储层描述技术定量描述潜力砂体的方法，该方法在BZ油田3井区得到了成功应用，钻前预测的潜力含油砂体经开发井钻探获得了近8×106m3的储量。在近几年油田开发初期阶段预测和论证的潜力砂体中，开发井钻后67%的潜力砂体储量得到落实，合理部署了河流相油田的开发设施，提高了开发效果。

1 潜力砂体研究

受沉积环境的影响，河流相沉积砂体在平面上多呈弯曲的长条状、带状或树枝状［2］等。渤海海域河流相油田通过钻井证实储层井间横向变化大、对比困难、砂体钻遇率低、纵向上油气水间互，表现为“一砂一藏”的特点;另外，由于构造破碎，砂体被断层分隔复杂化，砂体成藏特征各不相同等原因，导致勘探开发难度较大。近年来，渤海油田根据河流相储层地质油藏特征，开展了利用三维地震反演资料定量描述河流相砂体的技术研究，提高了河流相油田勘探开发效果。但已开发河流相油田生产实践证实，开发井新钻遇的含油砂体使油田储量有较大增长，影响了海上油田的设施规划，制约了开发效果。为了最大程度地落实潜力砂体，由生产井钻后的被动调整改为主动研究，通过对十多个已投产河流相油田的综合分析，提出了潜力砂体的研究思路:以已开发新近系河流相油藏的成藏因素为基础，总结潜力砂体类型，以成熟的相控储层描述技术结合多属性综合分析为支撑，通过类比相似油藏储量参数量化潜力砂体储量，在油田开发初期阶段通过水源井、注水井及过路井等优先评价，为开发设施整体部署奠定基础。

1.1 潜力砂体类型

随着渤海新近系大规模河流相油田储量的发现，新近系河流相油田成藏模式和油气富集规律的研究也不断深入。研究表明［3－9］:渤海新近系河流相沉积不能生油，圈闭中聚集的油气来自古近系烃源岩，新近系要形成油气藏，必须有断层沟通油源和圈闭内储层，油源断层是沟通生油岩与储层的桥梁，是渤海湾盆地油气纵向运移的主干通道;油气在新近系运移时，能否进入某一砂层，取决于油源断层与砂层在空间上的组合关系(图1)，因此要论证浅层河流相油田潜力砂体的含油性必须要研究砂体与油源断层的关系。另外，通过分析十多个已投入开发的新近系河流相油田，认为新近系油藏多为构造－岩性油藏，油藏沿主干油源断层呈带状分布，油气聚集在砂体与构造相叠置的圈闭内，绝大多数有一定储量规模的含油气砂体均与断层相接，此类断层多为延伸至馆陶组或古近系地层的断裂。

图1 渤海新近系油气运移模式示意图

通过成藏分析及已开发油田实践，总结出新近系河流相砂体成藏的关键因素:砂体与构造圈闭的匹配关系、油气运移通道的建立(主要是油源断层的确定)、砂体产状及与断层的接触关系、断层沿走向的差异封堵性等，在此基础上提出了潜力砂体的3种类型(图2):(1)与井点钻遇含油砂体同期沉积、具有相同构造和成藏背景的未钻遇砂体(a类);(2)断层上(下)盘钻井证实砂体含油，被断层切割的另一盘未钻遇砂体(b类);(3)在成藏充满度高、井点钻遇含油集中段内，与油源断层相连的未钻遇砂体(c类)。a、b类均为潜力砂体和已钻遇含油砂体，与同一油源断层相接，潜力砂体成藏关键在于类比相邻砂体与已钻遇含油砂体是否具有相同的产状和断层接触关系，断层沿走向的差异封堵性;对于c类，井点钻遇含油集中段表明，在该层段油气成藏期断层活动与油气运聚匹配性好，砂体与油源断层接触关系利于油气成藏，与油源断层接触的未钻遇砂体含油可能性高。

图2 河流相油田潜力砂体类型示意图

1.2 潜力砂体描述

渤海海域河流相油藏埋深较浅，地震资料品质好，开发实践证实，砂层或砂组(即砂层发育集中段)在地震剖面上的响应特征总体呈现出高振幅、断续、平行或亚平行密集状的强反射结构［10－12］。储层描述技术的基本思路是在地震资料分析和处理的基础上，以地质油藏模型为主线，结合钻井、测井资料，采用适合于该区域的地震反演技术，将地震数据体、地质模型及井点信息有机结合，研究砂体几何形态及物性的空间变化。储层描述技术的应用极大地提高了河流相油田的勘探开发效果，但近些年的储层描述工作都是针对已钻遇砂体开展的，为了在宏观上研究砂体的平面展布特征和定量描述潜力砂体，就必须开展大范围的相控储层描述工作。实践证明，结合测井、地震、地质资料、沉积相研究进行的多属性综合解释分析是河流相潜力砂体预测和描述的关键［11－15］。

通过对已开发的十多个渤海海域河流相油田地震反演资料、地质油藏特征及开发评价研究，提出了相控储层描述思路(图3):(1)通过层序研究，建立该区的层序格架;(2)准确层位标定，建立井震关系;(3)根据单井储层发育的特点，分析储层在地震资料上的响应特征，开展储层地球物理研究，建立地震资料反演数据体;(4)根据已钻井的岩心、测井曲线等资料，开展单井沉积微相研究，建立该区古河流砂体沉积特征和模式;(5)采用地震层析解释、属性综合分析等技术结合单井沉积微相、模式研究，宏观研究同期沉积砂体的平面展布特征和纵向不同油组的砂体演化规律;(6)在沉积模式指导下开展井点钻遇和未钻遇砂体的描述工作，合理确定砂体的几何形态;(7)利用三维可视化技术研究砂体空间分布特征。开展相控定量描述潜力砂体有2个重点:(1)对工区内已钻遇砂体的层序和沉积微相进行研究，从成因上识别该区古河流砂体沉积特征和模式;(2)通过三维地震反演资料，运用地震层析解释技术、相控储层描述结合地震属性分析，由井点标定结果向外延伸开展潜力砂体定量描述。在相控砂体描述思路下开展的储层描述工作是寻找、论证潜力砂体的基础。

图3 相控储层描述流程图

2 应用实例

BZ油田位于渤海南部海域，已投入开发10多年，具有丰富的动态和静态资料，开发井的井位部署及优化都是基于三维地震反演资料所描述的单砂体而进行。通过钻探证实预测储层成功率100%，砂体深度误差在4 m以内，砂体厚度误差在2 m以内，砂体描述技术的成功应用较大程度上提高了油田的开发效果。3井区为油田的滚动扩边块，含油目的层为新近系明化镇组下段，储层岩石类型为曲流河沉积的中－细粒岩屑长石砂岩，具有高孔高渗的物性特征，主力含油层段内钻遇砂层厚度1.2～18.9 m，横向变化较快，油气分布主要受岩性和构造双重因素控制，以构造－岩性、岩性油气藏为主。

3井区储层反演响应特征、储层分辨能力、含油气砂体阻抗差变大等特点及地质油藏特征与主体区一致，在3井区滚动扩边评价中，充分应用了砂体描述技术及潜力砂体类型研究，确定了评价井部署，落实了储量规模。如图4所示，通过3D井证实该段为油气富集段，通过相控储层描述技术论证了潜力砂体A和B与含油砂体具有相同的构造、成藏背景，均为受控于同油源断层的岩性油藏，属于潜力砂体类型的a类和c类，通过属性及砂体描述技术刻画了潜力砂体范围，部署钻探了5井区，共钻遇油层33.2 m，气层14.0 m，钻前预测的潜力砂体均得到了证实，5井区钻前钻后潜力砂体面积、厚度及储量变化对比见表1，通过钻探证实获得了近8×106m3的储量。由于对潜力砂体的成功预测，通过钻前井位、井型调整和优化，合理部署了油田的开发设施，降低了开发投资。

图4 3井区潜力砂体纵向反演剖面及平面属性图

表1 5井区潜力砂体钻前钻后参数及储量对比

潜力砂体研究对渤海海域河流相油田开发效果产生了积极的影响，B34N、B26、B29S和K10等油田通过以上方法预测的潜力储量占油田总储量的30%。其中，B34N油田近期通过开发井钻探共计560×104m3的潜力储量已经获得证实。通过河流相油田开发证实，潜力砂体研究方法能够较好地指导潜力砂体评价，取得了较好的开发效果。

3 结论

(1)潜力砂体研究对于渤海海域河流相油田开发初期阶段意义重大，通过合理部署油田整体开发设施，提升开发效果。

(2)通过成藏研究和开发实践论证了3种潜力砂体类型:与已钻遇含油砂体同期沉积、具有相同构造和成藏背景的未钻遇砂体(a类);断层上(下)盘钻井证实砂体含油，被断层切割的另一盘未钻遇砂体(b类);在成藏充满度高、井点钻遇含油集中段内，与油源断层相连的未钻遇砂体(c类)。

(3)通过对十几个已开发河流相油田的综合分析，提出了潜力砂体类型论证和相控储层描述技术的潜力砂体研究方法和思路，并成功应用于BZ油田3井区滚动扩边块，落实了近8×106m3的储量。

(4)目前，潜力砂体研究已广泛应用于渤海海域河流相油田的勘探和开发，取得了较好的效果。

［1］国景星，戴启德，徐炜.储量精细计算方法探讨:以河流相储集层为例［J］.油气地质与采收率，2001，8(3):31-33.

［2］渠芳，陈清华，连承波，等.河流相储层细分对比方法探讨［J］.西安石油大学学报:自然科学版，2008，23(1):17-21.

［3］薛永安，王应斌，赵建臣.渤海上第三系油藏形成特征及规律分析［J］.石油勘探与开发，2001，18(5):1-3.

［4］邹华耀，周心怀，鲍晓欢，等.渤海海域古近系、新近系原油富集贫化控制因素与成藏模式［J］.石油学报，2010，31(6):885-893.

［5］邓运华.渤海上第三系油藏成因机制及勘探效益探讨［J］.中国石油勘探，2003，8(2):25-28.

［6］姜培海，杨波，郑泽忠，等.渤海海域第三系油气成藏特征［J］.油气地质与采收率，2003，10(4):16-19.

［7］周心怀，牛成民，滕长宇.环渤中地区新构造运动期断裂活动与油气成藏关系［J］.石油与天然气地质，2009，30(4):469-475.

［8］田立新，余宏忠，周心怀，等.黄河口凹陷油气成藏的主控因素［J］.新疆石油地质，2009，30(3):319-321.

［9］李大伟.新构造运动与渤海湾盆地上第三系油气成藏［J］.石油与天然气地质，2004，25(2):170-174.

［10］范廷恩，李维新，王志红，等.渤海渤中34区河流相储层预测与描述技术研究［J］.中国海上油气，2006，18(1):13-15.

［11］刘传奇，吕丁友，侯冬梅.渤海A油田砂体连通性研究［J］.石油勘探，2008，47(3):251-255.

［12］夏同星，李英，黄江波.渤南地区河流相油田开发地震研究［J］.石油钻采与工艺，2009，31(增刊1):39-43.

［13］崔永谦，邵龙义，谢建荣，等.河流砂岩地震储层预测中的几个问题［J］.物探与化探，2010，34(1):54-58.

［14］于建国，姜秀清.地震属性优化在储层预测中的应用［J］.石油与天然气地质，2003，24(3):291-295.

［15］尚延安，穆星，彭传圣，等.含油砂体地球物理预测技术:以孤北洼陷南部斜坡带为例［J］.油气地质与采收率，2003，10(5):44-45.