三角洲砂体构型对水驱波及特征的影响——以南图尔盖盆地Kumkol South
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２０１７年６月 石油勘探与开发 ＰＥＴＲｏＬＥＵＭ ＥＸＰＬＯＲＡＴＩｏＮ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ Ｖ０１．４４ ＮＯ．３ ４０７
文章编号：１ ０００—０７４７（２０ １ ７）０３—０４０７—０８ ＤＯＩ：１０．１ １ ６９８／ＰＥＤ．２０ １ ７．０３．１ ０ 三角洲砂体构型对水驱波及特征的影响 以南图尔盖盆地Ｋｕｍｋｏｌ Ｓｏｕｔｈ油田Ｊ—ＩＩ层为例
赵伦，王进财，陈礼，张祥忠，曹海丽，王成刚，赵亮东 （中国石油勘探开发研究院，北京１０００８３） 基金项目：国家科技重大专项“全球常规油气资源潜力分析与未来战略选区”（２０１１ＺＸ０５０２８—００１）； 中国石油天然气集团公司重大专项（２０１ＩＥ一２５０６）
摘要：以哈萨克斯坦南图尔盖盆地Ｋｕｍｋｏｌ Ｓｏｕｔｈ油田上侏罗统Ｊ—ＩＩ层为例，运用砂体精细表征、水淹层综合解释、 产吸剖面统计分析和油藏数值模拟方法，研究了三角洲砂体构型特征及其非均质性，明确了砂体构型对水驱波及特 征的影响。研究结果表明，三角洲砂体构型特征复杂，为泥岩隔层和泥质夹层发育的“镶嵌式”构型模式，砂体构 型特征控制其水驱波及特征：三角洲各单砂体之间由于非渗透或弱渗透边界、水下分流间湾泥岩的侧向或垂向遮挡， 砂体叠置结构特征复杂，注入水优先流向物性较好的水下分流河道和河口坝砂体，致使这两类砂体水淹作用强，采 出程度高，水驱平面波及效果好；单砂体内部，水下分流河道和河口坝单砂体一方面由于内部发育泥质夹层，对注 入水具有纵向阻挡和分流作用，砂体纵向动用程度高，水驱波及效果好，另一方面由于单砂体内渗透率级差大，水 驱优势通道发育程度高，水驱波及不均匀，而侧缘席状砂为均质薄层细粒砂，物性差，水淹均匀，水驱波及效果差 图ｌ １表２参ｌ７ 关键词：哈萨克斯坦；南图尔盖盆地；三角洲；砂体构型；非均质性；水驱波及特征；水淹特征
中图分类号：ＴＥ３４１ 文献标识码：Ａ
Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｄｅｌｔａ ｓａｎｄｓｔｏｎｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｏｎ ｗａｔｅｒｎＯ０ｄｊｎｇ ｓｗｅｅｐ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ：Ａ ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｌａｙｅｒ Ｊ－ＩＩ ｏｆ Ｋｕｍｋｏｌ Ｓｏｕｔｈ ｏｉｌｆｉｅｌｄ ｉｎ Ｓｏｕｔｈ Ｔｕｒｇａｙ Ｂａｓｉｎ，Ｋａｚａｋｓｔａｎ
ＺＨＡ０ Ｌｕｎ，ＷＡＮＧ Ｊｉｎｃａｉ，ＣＨＥＮ Ｌｉ，ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｎｇｚｈｏｎｇ，ＣＡＯ Ｈａｉｌｉ，ＷＡＮＧ Ｃｈｅｎｇｇａｎｇ，ＺＨＡＯ Ｌｉａｎｇｄｏｎｇ （ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ＆Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １ ０００８３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ ｌａｙｅｒ Ｊ—ＩＩ ｏｆ Ｕｐｐｅｒ Ｊｕｒａｓｓｉｃ ｏｆ Ｋｕｍｋｏｌ Ｓｏｕｔｈ ｏｉｌｆｉｅｌｄ ｉｎ Ｓｏｕｔｈ Ｔｕｒｇａｙ Ｂａｓｉｎ，Ｋａｚａｋｓｔａｎ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｈｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙ ｏｆ ｄｅｌｔａ ｓａｎｄｓｔｏｎｅｓ，ａｎｄ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｓａｎｄｓｔｏｎｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｏｎ ｗａｔｅｒｆｌｏｏｄｉｎｇ ｓｗｅｅｐ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｕｓｉｎｇ ｆｉｎｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓａｎｄｓｔｏｎｅｓ，ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒｆｌｏｏｄｅｄ ｌａｙｅｒｓ， ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｆｉｌｅｓ，ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｌｔａ ｓａｎｄｓｔｏｎｅｓ ｈａｖｅ ａ ｃｏｍｐｌｅｘ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｏｆ ｍｏｓａｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｉｔｈ ｍｕｄｓｔｏｎｅ ｂａｆｆｌｅｓ ａｎｄ ｍｕｄ—ｉｎｔｅｒｂｅｄｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓａｎｄｓｔｏｎｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌｓ ｔｈｅ ｓｗｅｅｐｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｗａｔｅｒｆｌｏｏｄ：ｄｕｅ ｔｏ ｉｍｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｏｒ ｌｏｗ ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｉｎｇｌｅ ｓａｎｄ ｂｏｄｉｅｓ，ａｎｄ ｌａｔｅｒａｌ ａｎｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｏｆ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔａｒｉｅｓ ｂａｙ ｍｕｄｓｔｏｎｅ，ｓａｎｄｓ ｉｎ ｄｅｌｔａ ｈａｖｅ ｖｅｒｙ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｊｅｃｔｅｄ ｗａｔｅｒ ｆｌｏｗｓ ｐｒｉｏｒｌｙ ｉｎｔｏ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔａｒｉｅｓ ｃｈａｎｎｅｌ ｓａｎｄ ａｎｄ ｍｏｕｔｈ ｂａｒ ｓａｎｄ ｗｉｔｈ ｂｅａｅｒ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅｓｅ ｔｗｏ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｓａｎｄｓ ｓｕｆｆｅｒ ｓｔｒｏｎｇｅｒ ｗａｒｔｅｒｆｌｏｏｄｉｎｇ，ａｎｄ ｈａｖｅ ｈｉｇｈｅｒ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｄｅｇｒｅｅ ａｎｄ ｂｅｔｔｅｒ ｗａｔｅｒｆｌｏｏｄｉｎｇ ｓｗｅｅｐ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ ｐｌａｎｅ．Ｉｎｓｉｄｅ ｓｉｎｇｌｅ ｓａｎｄ ｂｏｄｉｅｓ，ｏｎ ｔｈｅ ｏｎｅ ｈａｎｄ，ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔａｒｉｅｓ ｃｈａｎｎｅｌ ｓａｎｄ ａｎｄ ｍｏｕｔｈ ｂａｒ ｓａｎｄ ｈａｖｅ ｈｉｇｈ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｄｅｇｒｅｅ ａｎｄ ｇｏｏｄ ｗａｔｅｒｆｌｏｏｄｉｎｇ ｓｗｅｅｐ ｅｆｆｅｃｔ ｂｅｃａｕｓｅ ｍｕｄ ｉｎｔｅｒｂｅｄｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｎｄｓ ｈａｖｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ａｎｄ ｓｈｕｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｉｎｊｅｃｔｅｄ ｗａｔｅｒ；ｏｎ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｈａｎｄ，ｔｈｅｓｅ ｔｗｏ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｓａｎｄｓ ｈａｖｅ ｉｎｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ ｗａｔｅｒｆｌｏｏｄ ｓｗｅｅｐｉｎｇ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｗａｔｅｒ ｃｈａｎｎｅｌｓ．Ｉｎ ｃｏｎｔｒａｓｔ，ｍａｄｅ ｕｐ ｏｆｔｈｉｎ ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ ｆｉｎｅ ｓａｎｄ ｗｉｔｈ ｐｏｏｒ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｌａｔｅｒａｌ ｓｈｅｅｔ ｓａｎｄ ｏｆｔｅｎ ｈａｓ ｅｖｅｎ ｗａｔｅｒ－ｆｏｏｄｉｎｇ ａｎｄ ｐｏｏｒ ｗａｔｅｒｆｌｏｏｄｉｎｇ ｓｗｅｅｐ ｅｆｆｅｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｋａｚａｋｓｔａｎ；Ｓｏｕｔｈ Ｔｕｒｇａｙ Ｂａｓｉｎ；ｄｅｌｔａ；ｓａｎｄｓｔｏｎｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ；ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙ；ｗａｔｅｒｆｌｏｏｄｉｎｇ ｓｗｅｅｐ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ； ｗａｒｔｅｒｆｌｏｏｄｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉＣＳ
引用：赵伦，王进财，陈礼，等．ｉ角洲砂体构型对水驱波及特征的影响：以南图尔盖盆地Ｋｕｍｋｏｌ Ｓｏｕｔｈ油田Ｊ．ＩＩ层 为例［Ｊ］．石油勘探与开发，２０１ ７，４４（３）：４０７—４１４． ＺＨＡＯ Ｌｕｎ，ＷＡＮＧ Ｊｉｎｃａｉ，ＣＨＥＮ Ｌｉ，ｅｔ ａ１．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｄｅｌｔａ ｓａｎｄｓｔｏｎｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｏｎ ｗａｔｅｒｆｌｏｏｄｉｎｇ ｓｗｅｅｐ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ：Ａ ４０８ 石油勘探与开发・油气田开发 ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｌａｙｅｒ Ｊ—ＩＩ ｏｆ Ｋｕｍｋｏｌ Ｓｏｕｔｈ ｏｉｌｆｉｅｌｄ ｉｎ Ｓｏｕｔｈ Ｔｕｒｇａｙ Ｂａｓｉｎ，Ｋａｚａｋｓｔａｎ［Ｊ］．Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ， ２０１７，４４（３）：４０７—４１４．
０引言 砂岩油藏在注水开发过程中，由于储集层非均质 性的存在，注入水优先流向砂体内的高孑Ｌ高渗层段，长 期的注水冲刷会在砂体内形成水驱优势通道【Ｉ－２］，致使 注入水无效循环，严重影响油田的有效开发。然而，储 集层非均质性受控于砂体构型【引。砂体构型研究方法【 】 自提 以来，在国内外不同类型砂岩油田中得到了广泛 应用［５－ｔ２１。前人在构型定量表征【１ ３１、三维地质建模【１４１、 构型与剩余油分布关系【＂］等方而取得了创新性的成 果，形成了三角洲砂体构型的研究思路，但关于三角 洲砂体构型对水驱波及特征的影响研究较少。本文以 哈萨克斯坦南网尔盖盆地Ｋｕｍｋｏｌ Ｓｏｕｔｈ油田上侏罗统 库姆科尔组Ｊ．ＩＩ层为例，运用砂体精细表征、水淹层 综合解释、产吸剖面统计分析和油藏数值模拟方法， 研究 角洲砂体构型特征及其非均质性，明确砂体构 型对水驱波及特征的影响，以期对高含水老油田的后 期挖潜提供借鉴。
１油田地质及开发概况 Ｋｕｍｋｏｌ Ｓｏｕｔｈ油田位于哈萨克斯坦南图尔盖盆地 阿雷斯库姆坳陷的阿希赛凸起（见图１）上，为一大型 的带气顶、边底水的背斜砂岩油藏。侏罗系为浅水三角
Ｓｏｕｔｈ油 ） 图ｌ Ｋｕｍｋｏｌ Ｓｏｕｔｈ油田构造位置图
洲前缘沉积【 】。上侏罗统库姆科尔组Ｊ．ＩＩ层为主要含 油层，储集层岩性主要为粉砂岩、粉一细砂岩、细砂 岩和粗砂岩，平均孑Ｌ隙度２０．５％，平均渗透率５４Ｉ×１０－３ ｍ０。该油藏于１９９１年开始注水开发，目前地质储量
采出程度４７．２％，综合含水率９６％。油藏新井初期产 量差异大（日产油０．１～４３．０ ｔ），单井含水率０～９８％， 说明注入水在砂体中波及不均匀，水体流动有一定的 优势方向，高含水区为水流优先波及区域，低含水区 水驱波及程度差，剩余油分布差异大，后期挖潜面临 着严峻挑战。
２三角洲砂体构型特征及非均质性 砂体构型包括单砂体间的叠置特征（平面结构特 征和纵向接触特征）和单砂体内部的结构特征（粒度、 韵律、泥质夹层发育特征），揭示了砂体的非均质性（包 括储集层连通性的差异和物性的差异）。综合测井和岩 心资料，在现代沉积模式的指导下，定性一半定量化 表征三角洲砂体构型特征，定量表征单砂体间和单砂 体内的非均质性。 ２．１单砂体间构型特征及非均质性 研究区Ｊ—ＩＩ层为浅水＿一角洲前缘沉积，纵向上划 分为Ｊ—ＩＩ．１、Ｊ．ＩＩ．２两个单砂层，单砂层平均厚度５～ １０ ｍ。发育水下分流河道、河口坝、侧缘席状砂、水 下分流间湾４种沉积微相。水下分流河道宽度为ｌ２０～ ８００ ｍ，河口坝宽度为１００￣７００ ｍ、长度为３００～１ ５００ ｍ。 砂体发育程度受构造沉降、可容纳空间和沉积物供给 变化等控制。研究区Ｊ—ＩＩ层沉积时期，沉积物供应充 足，物源主要来自南部，以蛇曲型水下分流河道沉积 为主，由南向北，随着搬运距离的逐渐增大，河道逐 渐变浅变窄（见图２）。Ｊ．ＩＩ层沉积时期，湖水能量较 强，对水下分流河道砂体的改造作用较大，在河道的 边部发育薄层砂。 单砂体之间，由于受河流和湖泊两种水流作用， 三角洲砂体叠置结构特征复杂。平面上，同一时期不 同水下分流河道之间相互切割，水下分流间湾泥岩为 单砂体之间的侧向遮挡层，延伸长度１００～５ ０００ ｍ。 单砂体间的叠置模式主要分为６种：水下分流河道．水 下分流河道型、水下分流河道．河口坝型、水下分流河 道一侧缘席状砂型、河口坝．河口坝型、河口坝一侧缘席 状砂型、侧缘席状砂一侧缘席状砂型（见图３）。纵向上， 水下分流间湾泥岩层（厚度一般为０～１２ ｍ）为垂向隔
