Z油田阜宁组岩性油藏高效开发对策

万洪程 郑永旺 张航国

(1.2中石化华东分公司石油勘探开发研究院，江苏 南京 210011)（3中石化华东分公司开发处，江苏 南京 210011)

Z油田阜宁组油藏的勘探始于20世纪70年代，属于典型的低渗小断块油藏，至21世纪初开始投入规模开发，但同一构造背景下储层的差异性发育限制着开发工作的进行，前期多口相邻开发井出现主力油层砂体厚度、物性特征差异较大，表明沉积相展布控制着储集层的非均质性[1]，从而影响着油藏的有效合理开发。此次研究通过综合该区主力油层组地震反演、地质及试油试采资料，深入剖析油藏滩坝砂平面展布特征，提出采用水平井进行合理井网布署，取得了良好的效果。

1.区域地质概况

Z油田位于苏北海安凹陷西部曲塘次凹的北部陡坡带，为油气富集的有利区带。北部陡坡带位于大断裂的下降盘，是一个由边界断层控制，多级断层复杂化的大型鼻状构造，地层倾角30-50度，南部缓坡带地层倾角15度左右，埋深2500-3500米，油气储量主要富集于下第三系阜宁组三段，主要发育III砂组，为滩坝砂沉积，储层横向变化大，展布规律不清。

2.储层分布规律

2.1 沉积环境

通过对区内多口井岩心的观察研究，对比其岩性特征、生物特征、沉积构造以及水动力条件，认为储层发育环境与东营凹陷砂四段滩坝砂沉积类似[2]。其砂岩储层以细砂岩和粉砂岩为主，通过对样品的粒度分析（表2-1），可以看出阜三段砂岩具有分选好，磨圆好的特点，反映出远源沉积的特征。

表2 -1阜三段砂岩的主要粒度参数

Z油田阜三段砂岩总体上颗粒粒度细，杂基含量较高，剖面结构向上变细的正韵律不发育，表明与流水成因关系不大。岩芯上见大量的生物扰动构造、水平层理、透镜状层理、沙纹层理、脉状层理及平行层理，未见冲刷面及大型交错层理，说明沉积时整体处于较弱的水动力条件。阜三段砂岩中藻屑易见，表明河流的注入不强。在粒度分析图上阜三段砂岩沉积物在搬运过程中均以跳跃搬运为主，其次为悬浮搬运，滚动搬运组分极少，说明其水动力条件相对较弱。图2-1趋势线分段明显，说明其结构成熟度较高，距离物源远。

图2 -1.阜三段砂岩粒度概率图

在岩相分析的基础上，结合测井相、粒度分析和区域地质资料综合分析，表明研究区阜三段为典型的浅湖亚相沉积，根据不同砂体所受的不同的水动力条件，可以划分为坝砂、滩砂和浅湖泥三个沉积微相。坝砂是砂质滩坝沉积的主体部分，砂质层较少但沉积厚度大，一般在2-5m左右，沉积物的结构成熟度和成分成熟度最高，表现为自然伽马值低，曲线形态呈漏斗形或箱形，电阻率一般为高值；滩砂呈席状发育于坝砂体两侧水位相对较深的位置，以频繁的砂泥互层为主要特征，粒度较坝砂细，表现为中低伽马值，曲线形态呈尖峰齿形或指形，电阻率为中值；浅湖泥是指分布在坝砂体与滩砂体之间水体较深部位（往往在浪基面以下）的泥质沉积物，自然伽马呈高值，电阻率表现为低值[3]（图2-2）。

图2 -2 Q1井单井沉积微相综合柱状图

2.2 滩坝砂剖面特征

曲3-1至曲2井剖面围绕曲塘凹陷中心延伸，从剖面（图2-3）中可以看出，该地区中的Ⅲ砂组依然具有频繁沙泥互层的特征，厚度2-5m，砂体厚度向曲塘区块方向有变薄的趋势，相对张家垛地层，砂体的质量相对较好，坝砂明显增加，说明其水体的深度较之更深，曲塘区块滩砂发育，仅在顶部发育一层坝砂，说明曲塘区块水体更深。

图2 -3阜三段III砂组沉积相连井对比图

2.3 储层平面展布预测

针对滩坝砂沉积这类隐蔽油藏，开展了地震反演研究，选取随机反演作为本次预测的手段，其原理是以地质框架模型、测井和地震资料为基础，以层为单位，利用储层参数的空间分布规律和空间相关性进行随机反演，最终生成既满足测井资料和地质统计特性，又满足地震资料的储层参数模型。

通过对不同反演参数的对比测试，选取子波类型为地震提取子波、子波相位0度、长度100ms、最大迭代次数10000、CDF分级50、全局相关系数最大0.95为最终参数。

利用未参与反演钻井Q3、Q2-2HF井对叠后反演结果进行检验，图2-4为过Q3-Q2-2HF井反演剖面与GR曲线标定图。在目的层段内，从井点处分析，目的层段的砂体在反演剖面上有很好的反映，纵向上分辨率较高，与井曲线表现出来的特征基本吻合，横向上砂体延伸范围及厚度的变化都能够很好地识别。

图2 -4过Q3、Q2-2HF井波阻抗反演剖面

在反演得到阻抗数据体基础之上，把测井解释砂岩的结果做为过滤砂体的门槛值进行砂体过滤，在地质层位控制之下来通过时间厚度与砂岩速度来计算砂岩厚度，再用已知井砂岩真厚度进行砂体厚度校正来得到阜三段III砂组砂岩厚度分布图（图2-5）。可以看出III砂组厚度较薄，砂体厚度主要集中在5-15m之间，厚度较大区域集中在Z2-2B井以南，Z3B井以南，预测的砂体分布也映证滩坝砂的非连续性分布特征。

图2 -5阜三段III砂组砂体厚度平面预测分布图

3.开发方式分析

在对储层较为发育的地区进行井网布署，同时结合区内10口井取心段物性统计分析及测井物性解释，发现阜三段储层孔隙度比较高，平均值为18.2%，无明显峰值，孔隙度在14-20%的占比达到66%，低值所占比例较小，为中孔；渗透率平均值6.5×10-3μm2，渗透率小于5×10-3μm2的要占64%，低值起到了主导地位，为低渗储层[4]，所以前期直井大部分测试及试采产量偏低，考虑到纵向上油层存在多而薄，隔层较厚且稳定的特征，采用压裂的方式进行开发，同时在数值模拟的基础上对直井、大斜度井、水平井井型进行了采出程度对比分析，得出结果在注水开发时，水平井采出程度最高，达到近15%，将多段压裂缝等效多口直井的泄油面积，实现一口井代替多口的目的。

针对水平井压裂参数进行了一系列优化，裂缝越长产量越高，但增幅逐渐减小，而从施工难度和投资考虑，特定的地层存在一个最佳施工参数，对不同情况下的水平段长度、压裂裂缝长度、合理井距及夹角大小进行了论证分析，得出水平段长度550-650m、裂缝长度120m、井距300-350m、水平井与裂缝夹角90度为井网最优化参数，由于人工裂缝基本垂直于最方主应力方向，水平井方位以平行最大主应力方向为宜。（图3-1）。

图3 -1压裂条件下不同井型以及水平井与裂缝不同夹角的采出效果对比

4.结语

4.1 通过岩心资料、粒度分析和沉积相分析技术对Z油田滩坝砂的沉积背景、测井曲线特征以及纵向上沉积相发育特征进行描述，明确了储层纵向多而薄的特点，同时结合地震反演对研究区内主要目的层进行了平面储层展布预测，为研究区高效开发工作指明了方向。

4.2 针对研究区储层低渗特点，提出运用水平井压裂技术进行开发，并给出各种水平井参数的合理建议，在实际运用过程中，Z油田Z3-2HF井压裂后取得了152t/d的高产油流。

[1]刘雅利，刘鹏，伊伟.渤南洼陷沙四上亚段沉积相相及有利储集层分布[J],新疆石油地质，2014，25（1）：39-43.

[2]蒋解梅，王新征，李继山等.东营凹陷沙四段滩坝砂微相划分与砂体横向预测—以王家岗油田王73井为例[J],石油地质与工程，2007，21（4）：13-16.

[3]田继军，姜在兴.惠民凹陷与东营凹陷沙四上亚段滩坝沉积特征对比与分析[J].吉林大学学报,2012,42(3):612-623.

[4]张立安，王鹏飞等.低渗储层特征及主控因素研究---以A油田X油层组为例[J].石油天然气学报,2013,35(11):15-20.