第三节 隔、夹层研讨 •我国东部老油田多已进入高含水期采油阶段剩余油主要分我国东部老油田多已进入高含水期采油阶段剩余油主要分布于河流泛滥或三角洲前缘相水动力变弱构成的低或特低浸布于河流泛滥或三角洲前缘相水动力变弱构成的低或特低浸透率薄砂层中因此搞好隔夹层研讨是提高薄层开采潜力的透率薄砂层中因此搞好隔夹层研讨是提高薄层开采潜力的关键•ZeitoZeito以为泥岩夹层是最重要的油层非均质要素,泥岩夹层的以为泥岩夹层是最重要的油层非均质要素,泥岩夹层的交错以及由它引起砂体的不延续性是河道砂岩的普遍特征交错以及由它引起砂体的不延续性是河道砂岩的普遍特征这种不延续性是杂乱分布的,注水开发中夹层交错处会构成这种不延续性是杂乱分布的,注水开发中夹层交错处会构成部分封锁的条件,影响采收率部分封锁的条件,影响采收率•夹层指指在在主主体体储层内内部部存存在在的的相相对较薄薄、、延延伸伸较短短且且岩岩性性或或物物性性与与上上、、下下岩岩层有有较大大差差别的的低低〔〔非〕浸透非〕浸透层段•隔隔层那那么么指指垂垂向向根根本本不不具具有有浸浸透透性性的的岩岩层,,它它能能将将上上、、下下储层分分隔隔开开来来,,普普通通厚厚度度较大大,,侧向向延延续性好。
性好•隔隔夹层研研讨的内容根本包括:的内容根本包括:•①①夹层类型;型;•②②夹层岩岩电关系;关系;•③③夹层成因及分布方式;成因及分布方式;•④④夹层对油气田开油气田开发的影响一、夹层类型及特征一、夹层类型及特征1、岩性分类①泥粉砂岩夹层②钙质砂岩夹层③砾岩夹层 泥粉砂岩夹层泥粉砂岩夹层 •岩岩性性类型型: :主主要要泥泥岩岩、、粉粉砂砂质泥泥岩岩、、炭炭质泥泥岩岩、、含含泥泥粉粉砂岩、泥砂岩、泥质粉砂岩、粉砂岩等粉砂岩、粉砂岩等组成成•成成因因有有两两种种::一一是是半半深深湖湖或或深深湖湖正正常常堆堆积条条件件下下构构成成,,二是由高能向低能二是由高能向低能转换过程构成程构成•分分布布特特征征: :与与湖湖相相有有关关的的夹层经常常分分布布稳定定,,侧向向延延续好好,,而而与与高高能能向向低低能能转换过程程构构成成的的夹层经常常夹层稳定定性很差•电性性特特征征::深深侧向向电阻阻率率低低,,普普通通小小于于3Ω.m3Ω.m;;微微电极极曲曲线平平稳幅幅度度低低,,声声波波时差差高高值,,普普通通在在325μs/m325μs/m以以上上;;中中子子伽伽马平平稳低低值,,普普通通小小于于0.88API0.88API;;井井径径曲曲线明明显扩径。
径钙质砂岩夹层钙质砂岩夹层 •成成因因特特征征: :储层内内碳碳酸酸盐胶胶结物物沉沉淀淀不不均均一一作作用用而而构构成成致致密非浸透砂岩密非浸透砂岩层•分分布布特特征征: :普普通通出出现于于砂砂层顶部部和和底底部部,,俗俗称称为““顶板板〞〞、、““底底板板〞〞而而与与古古环境境有有关关的的早早期期钙质夹层那那么么通通常常构构成成于河道内具有原始高孔渗地域,呈板状或球状于河道内具有原始高孔渗地域,呈板状或球状•电性性特特征征::深深侧向向电阻阻率率高高于于或或接接近近油油层电阻阻率率,,微微电极极曲曲线为尖尖峰峰且且幅幅度度差差小小;;声声波波时差差明明显低低值,,普普通通小小于于220μs/m220μs/m砾岩夹层砾岩夹层 •岩岩性性特特征征: :泥泥砾岩岩夹层、、泥泥质砾岩岩夹层等等泥泥砾岩岩夹层指指由由定定向向或或非非定定向向陈列的泥列的泥砾在砂岩中构成的在砂岩中构成的夹层,属于河道的滞留堆,属于河道的滞留堆积物•分分布布特特征征: :此此类夹层通通常常沿沿冲冲刷刷面面向向河河道道边缘变薄薄尖尖灭,,其其厚厚度度随随河河道道古古水水流流能能量量的的变化化而而变化化,,普普通通为5~70cm5~70cm不不等等。
由由于于泥泥砾具具有有定定向向性性,,且其依靠的砂岩通常且其依靠的砂岩通常为块状,因此状,因此储层具有各向异性的特征具有各向异性的特征•泥泥质砾岩岩夹层: :泥泥质含含量量高高、、组构构杂乱乱、、物物性性差差、、微微观非非均均质性性强的的混混杂砾岩,与泥石流堆岩,与泥石流堆积有关主要分布在冲有关主要分布在冲积扇、扇、浊积扇扇辫状河道内状河道内•电性性特特征征::微微电极极曲曲线介介于于泥泥岩岩和和钙质层之之间,,有有一一定定幅幅度度差差;;深深侧向向电阻阻率率较底底,,普普通通为3.5~13Ω.m3.5~13Ω.m;;声声波波时差差为中中值270μs/m270μs/m左左右右;;中子伽中子伽马中等,范中等,范围为0.95~1.1API0.95~1.1API 夹层岩性类型及电性特征夹层岩性类型及电性特征 夹层岩性类型及电性特征夹层岩性类型及电性特征 夹夹层层岩岩性性类类型型及及电电性性特特征征 2 2、产状分类、产状分类 由由于于古古地地貌貌和和堆堆积积方方式式差差别别,,夹夹层层产产状状表表现现出出多多种种方方式式根根据据夹夹层层与与储储层层顶顶面面及及夹夹层层与与夹夹层层之之间间的的产产状状关关系系,,可可以以把把夹夹层划分如下层划分如下3 3类:类:平板式平板式 斜列式斜列式 紊乱式紊乱式 1)平板式 •夹夹层层倾倾角角与与储储层层顶顶面面倾倾角角几几乎乎一一致致,,夹夹层层与与夹夹层层之之间间的的倾倾角角也也大大致致一一样样的的一一系系列列夹夹层的陈列方式。
层的陈列方式•该该类类夹夹层层主主要要出出如如今今加加积积作作用用构构成成的的储储层层内内,,如如辫辫状状河河道砂体内道砂体内辫状河砂体辫状河砂体储层方式储层方式 2 2〕斜列式〕斜列式 •夹夹层层与与储储层层顶顶面面呈呈一一夹夹角角,,夹夹层层的的倾倾向向一一样样、、倾倾角角相相近近的一系列夹层的陈列方式的一系列夹层的陈列方式•这这种种夹夹层层普普通通出出现现于于侧侧积积和和前前积积作作用用构构成成的的砂砂体体内内,,如如曲曲流流河河点点砂砂坝坝和和三三角角洲洲前前缘缘的河口坝的河口坝曲流砂体储层方式曲流砂体储层方式3 3〕紊乱式〕紊乱式 •夹层倾向和倾角变化没有规律的一系列夹层的陈列方式夹层倾向和倾角变化没有规律的一系列夹层的陈列方式•这这种种夹夹层层构构成成时时的的堆堆积积方方式式比比较较复复杂杂,,在在构构成成过过程程中中既既有有侧侧积积作作用用,,也也有有加加积积作作用用发发生生,,而而且且方方向向不不稳稳定定,,主主要要在在季节性变化较大的河流砂体中出现季节性变化较大的河流砂体中出现3、分布方式分类、分布方式分类 •夹夹层层分分布布方方式式是是指指夹夹层层分分布布延延续续性性和和形形状状。
不不同同环环境境下下隔隔夹层的分布特征差别很大夹层的分布特征差别很大•小小型型河河流流堆堆积积作作用用下下,,由由于于碎碎屑屑物物质质供供应应缺缺乏乏,,砂砂体体普普通通呈呈透透镜镜状状,,河河道道切切割割才才干干差差;;在在河河流流经经过过的的地地方方隔隔层层相相对对较薄,河道未经过的地方,隔夹层厚度大较薄,河道未经过的地方,隔夹层厚度大•大大中中型型河河流流堆堆积积物物中中,,砂砂体体错错综综复复杂杂,,隔隔夹夹层层分分布布延延续续性性较差•三三角角洲洲环环境境下下,,由由于于叶叶体体分分布布面面积积大大,,整整体体废废弃弃时时湖湖侵侵范范围围广广,,所所以以隔隔夹夹层层分分布布普普通通较较为为稳稳定定,,但但在在水水下下分分流流河河道道及及砂砂坝坝发发育育的的条条件件下下,,上上下下砂砂体体迭迭合合在在一一同同,,使使隔隔夹夹层层不不完全延续完全延续 大庆油田根据不同堆积环境下隔夹层分布大庆油田根据不同堆积环境下隔夹层分布特点的,可将其划分为特点的,可将其划分为4 4种分布类型种分布类型1〕延续分布的隔夹层〕延续分布的隔夹层•主主要要分分布布于于三三角角洲洲分分流流平平原原碎碎屑屑物物供供应应缺缺乏乏的的小小型型河河流流及及枝枝状状三三角角洲洲地地域域。
砂砂质质堆堆积积不不发发育育,,由由紫紫红红、、绿绿色色或或杂杂色色块状的泥质隔层组成,岩性致密块状的泥质隔层组成,岩性致密•平平面面上上延延续续但但不不稳稳定定,,井井点点钻钻遇遇率率大大于于8585%%平平均均厚厚度度1.5-3.5m1.5-3.5m,钻遇井点的平均厚度达,钻遇井点的平均厚度达3m3m以上•如如大大庆庆油油田田北北部部的的萨萨葡葡油油层层,,这这类类隔隔夹夹层层占占单单砂砂层层间间隔隔层层的的2525%左右延续分布的隔层图延续分布的隔层图 2 2〕局部分布的隔夹层〕局部分布的隔夹层 •分分布布于于泛泛滥滥一一分分流流平平原原地地域域,,由由大大中中型型河河流流泛泛滥滥堆堆积作用构成积作用构成•主要由泥质组成,分布范围被限制在河间地域主要由泥质组成,分布范围被限制在河间地域•蒙蒙受受河河道道的的迭迭加加和和切切割割作作用用,,分分布布极极不不稳稳定定,,厚厚度度变变化化大大,,侧侧向向上上不不易易追追踪踪对对比比,,只只在在小小范范围围内内起起到到阻隔作用阻隔作用•井点钻遇率普通为井点钻遇率普通为40%-50%40%-50%,平均厚度,平均厚度1m1m左右 局部分布的隔层图局部分布的隔层图 3 3〕均匀分布的隔夹层〕均匀分布的隔夹层 •分布于外前缘相水动力条件稳定的地域,由分布于外前缘相水动力条件稳定的地域,由三角洲整体废弃构成。
三角洲整体废弃构成•层位分布稳定,平面上延续好,厚度变化不层位分布稳定,平面上延续好,厚度变化不大,平均大,平均1-2m1-2m,分布均匀,钻遇率普通在,分布均匀,钻遇率普通在8585%以上•隔层主要由具程度层理的灰色或灰黑色泥质隔层主要由具程度层理的灰色或灰黑色泥质层及巩固的钙质层组成层及巩固的钙质层组成•由于平面分布范围广,岩性致密,所以此种由于平面分布范围广,岩性致密,所以此种分布类型的隔层虽然厚度相对较薄,但抗压分布类型的隔层虽然厚度相对较薄,但抗压性和阻渗效果较好性和阻渗效果较好 均匀分布的隔层图均匀分布的隔层图 4〕条带状分布的隔层〕条带状分布的隔层•分分布布于于水水动动力力变变化化相相对对频频繁繁的的内内前前缘缘地地域域,,由由于于接接近近湖湖岸岸线线,,受受水水下下分分流流河河道道和和湖湖盆盆波波浪的共同作用,隔层平面分布不稳定浪的共同作用,隔层平面分布不稳定•井井点点钻钻遇遇率率普普通通50%-60%50%-60%,,厚厚度度变变化化也也较较大大,,平平均均1-3m1-3m,,是是均均匀匀分分布布的的隔隔层层和和局局部部分分布布的的隔层的过渡类型隔层的过渡类型。
•主主要要由由灰灰绿绿色色泥泥质质隔隔层层和和细细岩岩性性隔隔层层组组成成,,呈呈现现波波状状或或不不规规那那么么程程度度层层理理;;由由于于其其中中细细岩岩性性比比例例相相对对较较大大且且平平面面分分布布不不稳稳定定,,所所以以隔层的阻渗作用和抗压才干都较差隔层的阻渗作用和抗压才干都较差 条带状分布的隔层图条带状分布的隔层图 辽河曙二区缓坡浊积岩储层夹层时,将辽河曙二区缓坡浊积岩储层夹层时,将夹层的分布方式分为夹层的分布方式分为3 3类类1 1〕延续分布的隔夹层〕延续分布的隔夹层 •钻钻遇遇率率普普通通大大于于80%80%,,延延续续厚厚度度大大〔〔平平均均15-30m15-30m〕〕,,平平面面分分布布稳定延续性好稳定延续性好•这这种种隔隔层层主主要要为为泥泥质质隔隔层层,,多多构构成成于于半半深深湖湖或或深深湖湖的的正正常常堆堆积积,,质质纯纯致致密密,,垂垂向向阻阻挠挠效效果果好好,,厚厚度度在在1.5m1.5m以以上上即即可可作作为为大大套套开开发层系的隔层发层系的隔层2 2〕条带状分布的隔夹层〕条带状分布的隔夹层 •钻钻遇遇率率普普通通为为3030%%-50%-50%,,平平面面上上呈呈带带状状分分布布,,厚厚度度不不大大,,普普通通在在1-5m1-5m之间,之间,•主主要要分分布布于于沟沟道道间或扇中前端;间或扇中前端;•这这种种隔隔层层可可作作为为小小范范围围注注采采井井网网发层系的隔层。
发层系的隔层3 3〕零星分布的隔夹层〕零星分布的隔夹层 •钻钻遇遇率率小小于于3030%%,,平平面面上上分布零散,呈土豆状分布零散,呈土豆状•单单层层厚厚度度较较小小,,普普通通在在0.2~2.5m0.2~2.5m之之间间主主要要为为钙钙质质隔隔夹夹层层,,少少部部分分为为泥泥质质隔夹层•纵纵向向上上普普通通与与储储层层呈呈互互层层分分布布或或夹夹于于厚厚储储层层中中,,横横向向延延伸伸不不远远,,延延续续性性差差,,主要分布于辫状沟道之中主要分布于辫状沟道之中•这这类类隔隔层层普普通通不不能能作作为为开开发层系的隔层发层系的隔层 根根据据泥泥岩岩的的分分布布范范围围,,RichardsonRichardson等等总总结结了了泥泥岩岩延延续续性性特特征征,,把把其其划划分分为为确确定型泥岩和随机型泥岩定型泥岩和随机型泥岩1)1)确定型泥岩确定型泥岩 是是指指其其大大小小和和空空间间位位置置具具有有确确定定性性的的页页岩岩详细讲应满足以下条件:详细讲应满足以下条件:a a、位于储层单元的边境;、位于储层单元的边境;b b、泥质含量大于、泥质含量大于4040%;%;c c、井间可对比追踪;、井间可对比追踪;d d、在压力、在压力- -深度图上与压力腾跃相关。
深度图上与压力腾跃相关•确确定定型型泥泥岩岩可可以以是是延延续续的的或或不不延延续续的的,,延延续续的的泥泥岩岩层层延延伸伸较较长长〔〔300m300m〕〕,,其其垂垂向向浸浸透透率率极极小小,,相相邻邻两两砂层表现为独立的储层砂层表现为独立的储层•不不延延续续的的泥泥岩岩只只在在部部分分地地域域对对流流体体的的流流动动起起屏屏蔽蔽作作用•用用确确定定堆堆积积环环境境的的方方法法可可以以定定性性评评价价确确定定型型泥泥岩岩的的延续性2)2)随机型泥岩随机型泥岩 •这些夹层厚度薄〔这些夹层厚度薄〔0.3m-0.6m0.3m-0.6m〕,测井信息反映不出来,普〕,测井信息反映不出来,普统统过岩心分析确定统统过岩心分析确定•泥岩夹层的厚度仅与堆积期占优势的部分地形有关,而与夹泥岩夹层的厚度仅与堆积期占优势的部分地形有关,而与夹层长度无关层长度无关•因此,在井间不存在任何关系,似乎是随机地分布在砂岩中因此,在井间不存在任何关系,似乎是随机地分布在砂岩中•可用其垂向上的密度〔每米砂层厚度中的夹层厚度〕以及频可用其垂向上的密度〔每米砂层厚度中的夹层厚度〕以及频率〔每米砂层厚度中的夹层数〕来表示页岩夹层的特征。
率〔每米砂层厚度中的夹层数〕来表示页岩夹层的特征•虽然夹层分布是随机的虽然夹层分布是随机的, ,但密度分布不是随机的,其等值线但密度分布不是随机的,其等值线很有规律性很有规律性•这些不浸透夹层的影响主要是限制渗流才干这些不浸透夹层的影响主要是限制渗流才干 4 4、出现位置分类、出现位置分类 •油油层层划划分分的的重重要要根根据据是是油油层层单单元元之之间间的的隔隔夹夹层层分布,小层是油层的根本单元分布,小层是油层的根本单元•根根据据隔隔夹夹层层出出现现的的位位置置与与小小层层之之间间的的关关系系,,可可以把夹层划分为层内夹层和层间夹层以把夹层划分为层内夹层和层间夹层1〕层内夹层〕层内夹层•也叫旋回层内夹层也叫旋回层内夹层•是小层内部的夹层,是在河流、三角洲延续堆积过是小层内部的夹层,是在河流、三角洲延续堆积过程中各种不同水动力条件下构成的,种类多、形状程中各种不同水动力条件下构成的,种类多、形状复杂•大都为各种方式的透镜体,分布范围极其有限,厚大都为各种方式的透镜体,分布范围极其有限,厚度亦有变化,除废弃河道充填物外,普通都很薄度亦有变化,除废弃河道充填物外,普通都很薄300m300m井距条件下难于或根本不能对比。
普通也只起井距条件下难于或根本不能对比普通也只起部分浸透性遮挡作用,其中规模较小者对宏观油水部分浸透性遮挡作用,其中规模较小者对宏观油水运动影响不大运动影响不大河道砂体层内夹层类型河道砂体层内夹层类型 曲流点坝间的废曲流点坝间的废弃河道充填物,弃河道充填物,点坝内侧积体间点坝内侧积体间的夹层,的夹层,河床底部透镜状河床底部透镜状滞留堆积物,滞留堆积物,河口砂坝和顺直河口砂坝和顺直分流中程度状充分流中程度状充填的薄夹层,填的薄夹层,交错层组底部的交错层组底部的泥砾层,泥砾层,各种层理和纹理各种层理和纹理间纹层状薄夹层间纹层状薄夹层等都属于层内夹等都属于层内夹层 2 2〕层间夹层〕层间夹层 •也叫旋回层间夹层也叫旋回层间夹层, ,是小层之间的夹层〔隔层〕是小层之间的夹层〔隔层〕•是是河河流流泛泛滥滥时时期期或或三三角角洲洲叶叶体体废废弃弃时时期期构构成成的的泥泥质质、、粉粉砂砂质等细粒堆积物,质等细粒堆积物,•往往往往具具有有较较广广泛泛的的分分布布范范围围、、相相对对稳稳定定的的层层位位、、大大致致程程度度的原始产状和良好的垂向浸透性遮挡作用的原始产状和良好的垂向浸透性遮挡作用•300m300m井距条件下普通可以追溯对比。
井距条件下普通可以追溯对比•在在河河流流环环境境中中,,砂砂体体呈呈剧剧烈烈的的透透镜镜状状,,层层位位错错综综复复杂杂,,砂砂体体间间相相互互切切割割,,使使得得这这类类夹夹层层保保管管程程度度较较差差,,层层位位也也起起伏伏不平•三三角角洲洲叶叶体体分分布布面面积积宽宽广广,,分分流流水水道道切切割割才才干干较较弱弱,,废废弃弃时时湖湖泊泊侵侵入入范范围围较较广广,,因因此此层层间间夹夹层层广广而而稳稳定定,,保保管管程程度度亦好,尤其在前缘相中,根本上呈平板式分布亦好,尤其在前缘相中,根本上呈平板式分布层间夹层分布特征层间夹层分布特征〔〔a〕河流环境;〔〕河流环境;〔b〕三角洲环境〕三角洲环境5 5、成因分类、成因分类 •夹层的成因不仅控制着夹层的岩性、物性,夹层的成因不仅控制着夹层的岩性、物性,而且也控制着其平面分布特征而且也控制着其平面分布特征•夹层成因复杂,不仅与水动力能量有关,而夹层成因复杂,不仅与水动力能量有关,而且与碎屑物供应、搬运方式及成岩作用有关且与碎屑物供应、搬运方式及成岩作用有关 •研讨者可以根据研讨区的储层堆积成因和成研讨者可以根据研讨区的储层堆积成因和成岩作用特点提出本地域夹层成因分类。
岩作用特点提出本地域夹层成因分类•G.M.GeehanG.M.Geehan等在研讨等在研讨Prudheo bayPrudheo bay油田油田IvishakIvishak组时提出了组时提出了6 6种泥岩夹层成因类型种泥岩夹层成因类型•IvishakIvishak组是一个厚组是一个厚90-190m90-190m的大型三角洲、的大型三角洲、河流相复合体河流相复合体1 1〕〕厚厚层层状状前前三三角角洲洲粉粉砂砂岩岩和和泥泥岩岩,,具具有有常常见见的的滑滑塌塌构构造,偶见薄层极细砂岩,富含碳质碎屑;造,偶见薄层极细砂岩,富含碳质碎屑;2 2〕〕薄薄层层点点砂砂坝坝粉粉砂砂岩岩和和泥泥岩岩,,具具有有滑滑塌塌构构造造并并富富含含碳碳质碎屑;质碎屑;3 3〕〕沼沼泽泽或或海海湾湾厚厚层层泥泥岩岩,,薄薄纹纹层层状状、、含含极极细细的的砂砂岩岩夹夹层;层;4 4〕〕废废弃弃河河道道泥泥岩岩,,厚厚0.6-2.5m0.6-2.5m,,常常有有滑滑塌塌构构造造并并与与砂砂岩和小砾石混合;岩和小砾石混合;5 5〕〕厚厚层层斑斑状状洪洪泛泛平平原原粉粉砂砂岩岩、、偶偶见见泥泥裂裂泥泥岩岩和和致致密密胶胶结的砂岩互层;结的砂岩互层;6 6〕〕滞滞留留、、披披覆覆和和坍坍塌塌泥泥岩岩。
常常见见波波痕痕和和纹纹理理,,厚厚度度小小于于0.6m0.6m 普鲁德霍湾油田东部两口井内第普鲁德霍湾油田东部两口井内第1层和第层和第2层微相层微相与有关成因泥岩相与有关成因泥岩相 普鲁德霍湾油田东部两口井内第普鲁德霍湾油田东部两口井内第2层微相和有关的层微相和有关的成因泥岩相成因泥岩相 A.C.MacDonaldA.C.MacDonald等等研研讨讨北北海海StatfjordStatfjord油油田田StatfjordStatfjord组组河河流流相相泥泥质质夹夹层层后后提提出出4 4种种成因类型的夹层成因类型的夹层1 1〕泛滥平原泥岩〕泛滥平原泥岩 :通常在:通常在1 1到到1010米厚,但厚达米厚,但厚达2020米的泥岩也存在较厚米的泥岩也存在较厚层段具有彻底成壤作用的证据,这阐明河间地域正常情况陆上是暴层段具有彻底成壤作用的证据,这阐明河间地域正常情况陆上是暴露的,只在洪水期才被淹没露的,只在洪水期才被淹没2 2〕黑色层状泥岩〕黑色层状泥岩 :与河床砂岩层序有亲密关系,有时它直接以忽然接:与河床砂岩层序有亲密关系,有时它直接以忽然接触方式覆盖在一个粗粒砂岩上面这些泥岩被解释是在废弃河道堆触方式覆盖在一个粗粒砂岩上面。
这些泥岩被解释是在废弃河道堆积环境中构成多数层状泥岩在井间不能相互关联,这也支持了废积环境中构成多数层状泥岩在井间不能相互关联,这也支持了废弃河道解释的说法弃河道解释的说法3 3〕河心砂坝顶部的小洼地泥岩:是〕河心砂坝顶部的小洼地泥岩:是StatfjordStatfjord油田最主要的夹层,在接油田最主要的夹层,在接近一些向上变细的河道砂岩顶部有近一些向上变细的河道砂岩顶部有1 1米厚的粉质泥岩层米厚的粉质泥岩层4 4〕泥屑角砾岩〕泥屑角砾岩 :是潜在的浸透率隔夹层它们是由粗粒砂岩骨架上严:是潜在的浸透率隔夹层它们是由粗粒砂岩骨架上严密紧缩的带棱角的泥岩碎屑组成,这种严密紧缩的碎屑能构成重要密紧缩的带棱角的泥岩碎屑组成,这种严密紧缩的碎屑能构成重要的垂向浸透率阻挠层这些层通常厚度小于的垂向浸透率阻挠层这些层通常厚度小于50cm50cm,代表由侧向河道,代表由侧向河道偏移和泛滥平原侵蚀导致的河道滞留堆积,存在于砂体内不同层位偏移和泛滥平原侵蚀导致的河道滞留堆积,存在于砂体内不同层位二、夹层电性识别二、夹层电性识别 •运运用用取取心心资资料料研研讨讨隔隔夹夹层层无无疑疑是是直直接接和和可可靠靠的的手手段,但取心井数量毕竟有限。
段,但取心井数量毕竟有限•为为此此经经过过取取心心检检查查井井组组合合测测井井图图和和岩岩心心柱柱状状图图研研讨讨岩岩电电关关系系,,确确定定隔隔夹夹层层不不同同岩岩性性的的电电性性标标志志,,从从而而运运用用电电性性资资料料划划分分不不同同岩岩性性组组成成的的隔隔夹夹层层,,为精细描画隔夹层的分布情况提供根底为精细描画隔夹层的分布情况提供根底•大庆油田选用微梯度、三侧向、大庆油田选用微梯度、三侧向、0.25m0.25m视电阻率视电阻率3 3条电条电测曲线测曲线•由岩心柱状图确定隔夹层不同岩性,并在组合曲线图由岩心柱状图确定隔夹层不同岩性,并在组合曲线图上读取相对应的电性值上读取相对应的电性值•在此根底上做在此根底上做3 3条曲线隔夹层电性值的两两交会图,由条曲线隔夹层电性值的两两交会图,由此可以获得隔夹层不同岩性的电性特征此可以获得隔夹层不同岩性的电性特征 •双双河河油油田田在在大大量量的的取取芯芯、、试试油油、、化化验验分分析析资资料料研研讨讨根根底底上上,,以以为为构构成成夹夹层层的的主主要要要要素素是是储储层层中中泥泥粉粉质质或或钙钙质质含含量量添添加加或或岩岩石石颗颗粒粒变变细细,,导导致致储储层层内内部分岩石物性变差。
部分岩石物性变差•在在目目前前测测井井系系列列中中,,能能较较好好地地反反映映储储层层物物性性好好坏坏的的主主要要是是自自然然电电位位和和微微电电极曲线因此利用自然电位的异常幅度和微电极幅度差来判别夹层和油层因此利用自然电位的异常幅度和微电极幅度差来判别夹层和油层三、夹层规模与分布方式三、夹层规模与分布方式 •对对于于陆陆相相堆堆积积,,河河道道点点砂砂坝坝砂砂体体上上的的侧侧积积泥泥岩岩〔〔亦亦称称落落淤淤层层〕〕的的宽宽度度常常受受河河道道宽宽度度的的限限制制,,垂垂向向上上普普通通不不超超越越河河深深的的2/32/3,,这这种种河河道道砂砂内内部部的的夹夹层常使砂体成为半连通体;层常使砂体成为半连通体;•废废弃弃河河道道堆堆积积、、牛牛轭轭湖湖堆堆积积构构成成的的夹夹层层那那么么根根本本上等于河道宽度上等于河道宽度•河河道道间间洼洼地地〔〔或或溢溢岸岸堆堆积积〕〕的的宽宽度度根根本本不不受受河河道道限制限制1 1、夹层规模、夹层规模夹层规模与成因有关夹层规模与成因有关•三三角角洲洲、、扇扇三三角角洲洲、、水水下下扇扇储储集集层层内内部部的的夹夹层层分分布布也也主主要要受受水水道道的的控控制制,,同同时时还还受受较较大大规规模模水水进进水水退退的的控控制制,,大大规规模模的的水水进进可可构构成成大大面面积积泥泥岩岩披披覆覆层层,,而而水水退退环环境境下下,,原原先先堆堆积积的的夹夹层层很很能能够够受受后后期期河河道道堆堆积积的的冲冲刷刷侵侵蚀蚀,,从从而而使使夹夹层的分布有不同程度的改动层的分布有不同程度的改动•对对于于海海相相堆堆积积,,海海滩滩砂砂内内部部夹夹层层的的分分布布受受沿沿岸岸砂砂坝坝规规模模的的影影响响控控制制,,夹夹层层多多分分布布在在沿沿岸岸砂砂坝坝的的底底积积层层,,及及水水体体能能量量低的部位低的部位•在在洪洪泛泛期期〔〔海海平平面面上上升升〕〕可可构构成成大大范范围围的的海海进进泥泥岩岩披披覆覆层层;;潮潮坪坪堆堆积积中中的的夹夹层层除除受受潮潮坪坪的的性性质质影影响响外外,,还还受受潮潮道道的的影影响响不同堆积环境中泥岩夹层长度特征不同堆积环境中泥岩夹层长度特征〔据〔据Richardson〕〕•WadmanWadman等等运运用用1717个个现现代代辫辫状状河河和和直直流流河河堆堆积积的的研研讨讨结结果果预预测测了了普普鲁鲁德德霍霍湾湾单单元元体体〔〔辫辫状状河河流流环环境境〕〕SadlerochitSadlerochit砂砂层层中中泥泥岩岩的的平平面面分分布布,,结结果果阐阐明明河道宽河道宽/ /深为深为4040,泥岩的平均长,泥岩的平均长/ /宽为宽为3 3•假假定定SadlerochitSadlerochit砂砂层层中中的的泥泥岩岩的的平平均均厚厚度度等等于于堆堆积积时时河河道道深深度度〔〔0.55m0.55m〕〕。
那那么么,,估估计计泥泥岩岩宽宽度度为为22m22m,长度为,长度为66m66m夹岩的规模可用堆积环境类比法预测夹岩的规模可用堆积环境类比法预测•点坝中的泥岩夹层是呈斜列式分布的,每一个侧积点坝中的泥岩夹层是呈斜列式分布的,每一个侧积体间的夹层在空间上都为一倾斜的悄然上凸的新月体间的夹层在空间上都为一倾斜的悄然上凸的新月形曲面〔其平面投影亦为新月形〕形曲面〔其平面投影亦为新月形〕•一系列这样的曲面向同一方向有规律地陈列构成了一系列这样的曲面向同一方向有规律地陈列构成了点坝内部的夹层骨架点坝内部的夹层骨架•每一个侧积体间弯月形夹层的规模可以根据堆积时每一个侧积体间弯月形夹层的规模可以根据堆积时河流的规模来估算河流的规模来估算•点坝的宽度大约等于满岸河宽的点坝的宽度大约等于满岸河宽的2/32/3,长度近似于,长度近似于1/21/2曲流波长曲流波长•由于夹层仅分布在年年水位以上的边滩外表,那么由于夹层仅分布在年年水位以上的边滩外表,那么弯月形夹层的宽度应小于弯月形夹层的宽度应小于2/32/3河宽,长度也小于河宽,长度也小于1/21/2曲流波长曲流波长 美美国国学学者者G G..A A..Zeito Zeito 19651965年年调调查查了了美美国国3 3个个州州内内1313条条河河流流剖剖面面,,其其中中8 8条条剖剖面面中中只只需需粉粉砂砂岩岩夹夹层层,,5 5个个剖剖面面中中页页岩岩夹夹层层的的延延伸伸长长度度小小于于76.2m76.2m的的数数量量占占66.466.4%%,,大大于于76.2m76.2m的占的占33.633.6%,其中大于%,其中大于152.4m152.4m只需只需17.317.3%。
%2 2、分布方式、分布方式 •在在研研讨讨双双河河油油田田扇扇三三角角洲洲厚厚油油层层内内夹夹层层分分布布时时,,指指出出由由于于扇扇三三角角洲洲前前缘缘不不同同部部位位的的堆堆积积条条件件的的差差别别,,经经常常使使厚厚油油层层内内出出现现不不同的夹层分布方式同的夹层分布方式•根根据据夹夹层层的的纵纵向向、、横横向向和和平平面面分分布布的的特特征征,,可可以以把把双双河河油油田田厚厚油油层层层层内内夹夹层层分分布布方方式式划划分分为为3 3种种类类型型::随随机机型型、、过过渡渡型型、、延延续续型1 1〕随机型〕随机型 •在扇三角洲前缘水下河道部位,河道砂在扇三角洲前缘水下河道部位,河道砂体迁移频繁,冲刷能量强,所以在厚油体迁移频繁,冲刷能量强,所以在厚油层内部主要出现厚度薄、密度低、横向层内部主要出现厚度薄、密度低、横向和平面展布范围小的泥粉砂质岩夹层和平面展布范围小的泥粉砂质岩夹层•另外,还出现随机性更强的钙质砂砾岩另外,还出现随机性更强的钙质砂砾岩和泥粉质砂砾夹层这种类型的夹层分和泥粉质砂砾夹层这种类型的夹层分布方式的主要特征布方式的主要特征 〔〔1 1〕〕夹夹层层厚厚度度薄薄,,平平均均厚厚度度为为0.6m0.6m。
厚厚度度在在横横向向上上变变化化不不稳稳定定,,时时厚厚时时薄薄,,反反映映该该部部位位是是堆堆积积能能量量变变化化频频繁繁的的堆堆积积环环境〔〔2 2〕〕纵纵向向上上,,泥泥粉粉质质岩岩夹夹层层出出如如今今河河道道砂砂体体的的顶顶部部或或河河道道砂砂体体内内正正韵韵律律顶顶部部,,其其它它两两类类夹夹层层普普通通出出如如今今河河道道砂砂体体底底部部夹层密度为夹层密度为18%18%,夹层频率为,夹层频率为0.200.20个个/m/m〔〔3 3〕〕泥泥粉粉质质岩岩夹夹层层横横向向延延伸伸长长度度为为102-305m102-305m,,但但钙钙质质砂砂砾砾岩岩和泥粉质砂砾岩夹层横向分布范围更小,分别为和泥粉质砂砾岩夹层横向分布范围更小,分别为98m98m和和105m105m〔〔4 4〕〕平平面面上上,,泥泥粉粉质质岩岩夹夹层层呈呈长长条条状状,,其其延延伸伸长长度度般般不不超超越越350m350m,,钻钻遇遇率率为为2%2%,,单单个个夹夹层层的的面面积积不不到到含含油油面面积积的的5%5%钙钙质质砂砂砾砾岩岩和和泥泥粉粉质质砂砂砾砾岩岩夹夹层层呈呈园园状状或或椭椭园园状状,,经经常常为为单井钻遇。
单井钻遇普普通通地地,,对对这这类类夹夹层层分分布布进进展展确确定定性性对对比比的的井井距距至至少少小小于于100m100m随机型特点随机型特点2 2〕过渡型〕过渡型•过渡型夹层分布方式主要位于扇三角洲前缘水下河道到前缘席状砂体的过渡部位由于河道的冲刷和迁移才干明显减弱,从而出现了延续性相对较强的夹层分布•成因上,夹层主要是与湖相堆积有关的泥粉砂质岩,特别是泥质成清楚显偏多,颜色也由灰色变成深灰色过渡型特点过渡型特点〔〔1 1〕〕与与随随机机型型夹层相相比比,,本本类型型的的夹层厚厚度度变厚厚,,平均平均为0.81m0.81m,厚度在横向上,厚度在横向上变化化较稳定〔〔2 2〕〕纵向向上上,,夹层主主要要出出如如今今河河道道砂砂体体或或河河口口坝砂砂体的底部体的底部夹层密度密度为25%25%,,夹层频率率为0.250.25个个/m/m〔〔3 3〕〕横横向向上上,,夹层展展布布相相对较稳定定,,延延伸伸长度度普普通通大于大于319m319m〔〔4 4〕〕平平面面上上,,呈呈片片状状或或不不规那那么么状状由由于于河河道道冲冲刷刷,,而而出出现多多个个““天天窗窗〞〞单个个夹层的的面面积占占含含油油面面积的的36%36%,,钻遇率达遇率达40%40%。
这类夹层分分布布延延续性性较好好普普通通地地,,进展展确确定定性性夹层对比所要求的井距起比所要求的井距起码小于小于300m300m3 3〕延续型〕延续型 •这种类型的夹层分布方式位于扇三角洲前缘河口坝和前缘席状砂体发育部位夹层大多为延续稳定分布的湖相灰黑色泥岩•由于夹层稳定,所以可以把整个油层划分成多个互不连通的分隔单元延续型特点延续型特点〔〔1 1〕夹层厚度明显比前两者厚,平均厚度达〕夹层厚度明显比前两者厚,平均厚度达1.10m1.10m〔〔2 2〕夹层密度为〕夹层密度为29%,29%,夹层频率为夹层频率为0.270.27个个/m/m〔〔3 3〕横向上,夹层展布稳定,延伸长度普通大于〕横向上,夹层展布稳定,延伸长度普通大于600m600m〔〔4 4〕平面上,呈延续的席状单个夹层的面积占含〕平面上,呈延续的席状单个夹层的面积占含油面积的油面积的80%80%以上,钻遇率达以上,钻遇率达90%90% 这类夹层分布在横向上对比性很好,即使在井距这类夹层分布在横向上对比性很好,即使在井距大于大于600m600m的井网中也能确定地对比的井网中也能确定地对比 双河油田厚油层内夹层分布方式 •延续型的夹层分布方式可以经过井间对延续型的夹层分布方式可以经过井间对比来描画,而随机型的夹层分布方式可比来描画,而随机型的夹层分布方式可用随机方法来确定。
用随机方法来确定•为了描画泥岩夹层在垂向上的随机分布,为了描画泥岩夹层在垂向上的随机分布,可以运用垂向上所察看到的分布和产生可以运用垂向上所察看到的分布和产生随机数的方法确定泥岩夹层在垂向上的随机数的方法确定泥岩夹层在垂向上的位置及侧向上的展布位置及侧向上的展布 a a、根据实践资料统计泥岩夹层的厚度分布和延伸长度的分布;、根据实践资料统计泥岩夹层的厚度分布和延伸长度的分布;b b、、按按一一定定比比例例作作出出待待模模拟拟剖剖面面大大小小的的框框图图,,按按下下述述步步骤骤c-dc-d生成夹层;生成夹层;c c、、在在0-l0-l之之间间生生成成两两随随机机数数,,分分别别乘乘上上b b步步所所绘绘剖剖面面的的长长度度和和厚度,得出的点厚度,得出的点(x(x,,z)z)作作为某个夹层的中心点;为某个夹层的中心点;d d、、利利用用夹夹层层厚厚度度和和夹夹层层延延伸伸长长度度的的阅阅历历分分布布,,分分别别随随机机取取样样求得夹层的厚度和延伸长度;求得夹层的厚度和延伸长度;一个夹层产生了一个夹层产生了•不不断断反反复复c-dc-d步步骤骤直直到到剖剖面面上上的的夹夹层层面面积积之之和与剖面面积之比和与剖面面积之比FgFg和实践值相等为止。
和实践值相等为止泥岩夹层生成程序泥岩夹层的随机剖面泥岩夹层的随机剖面四、对油田开发的影响四、对油田开发的影响•夹夹层层把把厚厚油油层层划划分分成成假假设设干干个个段段,,减减少少了了注水和产液的有效截面积和有效厚度,注水和产液的有效截面积和有效厚度,•同同时时在在横横向向上上和和纵纵向向上上阻阻挠挠注注入入水水驱驱替替夹夹层层的的出出现现减减小小了了储储层层的的纯纯//总总比比,,从从而而丧丧失失了了部部分分流流体体渗渗流流的的有有效效截截面面积积和和有有效效厚度,降低了油层动用程度厚度,降低了油层动用程度•夹夹层层的的存存在在使使厚厚油油层层水水淹淹情情况况变变得得复复杂杂,,水水淹淹非非均均匀匀性性加加强强,,影影响响了了厚厚油油层层纵纵向向厚厚度涉及系数度涉及系数1 1、对油层垂向浸透率的影响、对油层垂向浸透率的影响 •程度泥岩夹层对油层垂向浸透率的作用有很大影响程度泥岩夹层对油层垂向浸透率的作用有很大影响HaldorsenHaldorsen、、LakeLake和和ChangChang用数学方法把泥岩和其它用数学方法把泥岩和其它程度夹层的作用模拟出来,程度夹层的作用模拟出来,•Marco A.S.MoraesMarco A.S.Moraes等计算了巴西等计算了巴西PotiguarPotiguar盆地盆地SergiSergi组的有效垂向浸透率:上组的有效垂向浸透率:上SergiSergi储层平均垂向浸透率储层平均垂向浸透率为为75md75md,有效垂向浸透率为,有效垂向浸透率为30.5md30.5md;下;下SergiSergi储层平储层平均垂向浸透率为均垂向浸透率为54md54md,有效垂向浸透率仅为,有效垂向浸透率仅为5.7md5.7md。
•由此可见,由于夹层的存在,大幅度地降低了油层由此可见,由于夹层的存在,大幅度地降低了油层垂向浸透率,从而妨碍了油水垂向流动,降低注水垂向浸透率,从而妨碍了油水垂向流动,降低注水开发中注入水涉及体积开发中注入水涉及体积2、夹层稳定性、夹层稳定性 稳定分布的夹层:稳定分布的夹层:往往容易把厚油层分隔成多个流动单元往往容易把厚油层分隔成多个流动单元流流动动单单元元之之间间在在封封锁锁程程度度、、储储层层物物性性和和相相构构成成方方面面存存在在明明显显差差别别,,是是层层内内流流动动单单元元间间干干扰扰的的主主要要缘缘由由,,影影响响层层内内动用的不均匀性动用的不均匀性对对于于稳稳定定性性差差的的夹夹层层,,虽虽然然它它也也能能阻阻挠挠注注入入水水纵纵向向窜窜流流,,影响涉及体积系数,但它比稳定的夹层影响要小得多影响涉及体积系数,但它比稳定的夹层影响要小得多在在稳稳定定性性差差的的夹夹层层中中,,延延伸伸长长的的夹夹层层,,更更能能阻阻挠挠注注入入水水的的涉涉及及,,能能构构成成一一定定数数量量的的剩剩余余油油;;相相反反,,延延伸伸短短的的夹夹层层,,阻挠注入水涉及的才干要差一些阻挠注入水涉及的才干要差一些。
双河油田双河油田414井井组Ⅳ4小小层夹层分布与油水运分布与油水运动 •T428T428井的井的ⅣⅣ,小,小层对应注水井是注水井是414414井,井,•T428T428井中的井中的4 4号与号与5 5号号单层之之间的的夹层向向414414注注水井方向消逝由于水井方向消逝由于该夹层的遮的遮挡,致使,致使5 5号号单层注水涉及程度很低,注水涉及程度很低,19901990年年9 9月月试油油产油油14.3t14.3t,含水率,含水率为2 2%•而而2 2号与号与3 3号号单层之之间的的夹层为钙质夹层,延伸,延伸有限,故很有限,故很难遮遮挡注入水的涉及,注入水的涉及,试油油结果果证明含水很高明含水很高•必需指出,由于必需指出,由于稳定性差的定性差的夹层遮遮挡范范围有限,有限,利用利用夹层挖潜的挖潜的稳产根底薄弱,大部分井投根底薄弱,大部分井投产后不到半年内含水率就高达后不到半年内含水率就高达9090%以上 •J.G.RichardsonJ.G.Richardson等等利利用用数数值值模模拟拟证证明明了了夹夹层层侧侧向向宽宽度对原油采收率的影响度对原油采收率的影响•阐阐明明注注入入2 2倍倍孔孔隙隙体体积积的的气气体体时时,,无无隔隔层层、、隔隔层层宽宽度度为为18.29m18.29m、、26.58m26.58m和和73.15m73.15m模模型型的的采采收收率率分分别别为为72.6672.66%、%、68.9768.97%、%、67.4467.44%和%和65.2665.26%。
% 夹层宽度对原油采收率的影响夹层宽度对原油采收率的影响 3 3、挖潜、挖潜 •在在注注水水开开发发油油田田,,厚厚油油层层内内的的夹夹层层遮遮挡挡注注入入水水运运动动,,妨妨碍碍注注入入水水涉涉及及,,降降低低油油田开发效果田开发效果•但但是是,,由由于于夹夹层层遮遮挡挡,,可可以以构构成成比比较较丰丰富富的的剩剩余余油油,,因因此此可可以以利利用用夹夹层层发发掘掘油油田开发后期潜力田开发后期潜力(1)(1)利利用用夹夹层层进进展展选选择择性性射射孔孔在在油油田田开开发发后后期期,,由由于于夹夹层层和和其其它它要要素素,,厚厚油油层层层层内内呈呈现现多多段段水水淹淹,,经经常常在在总总体体强强水水淹淹背背景景中中夹夹一一或或几几段段未未弱弱水水淹淹段段未未弱弱水水淹淹段段上上下下普普通通由由夹夹层层与与强强水水淹淹段段分分隔隔因因此此,,在在油油井井投投产产射射孔孔时时,,避避射射潜潜力力段段上上下下夹夹层层,,可可以以有有效效地地发发掘掘剩剩余余油2)(2)利利用用较较稳稳定定的的夹夹层层,,部部分分细细分分层层系系,,减减弱弱层层内干扰3)(3)利利用用夹夹层层封封堵堵高高含含水水层层,,解解放放中中低低浸浸透透段段潜潜力。