储层构型,是指不同级次储层构成单元的形态、规模、方向及其叠置关系。储层构型研究的本质是储层建筑结构的研究,而储层的建筑结构又主要包括不同级次储层界面及由这些界面所分割的不同地质时期形成的地质体。可以通过沉积、成岩以及储层隔夹层等的分析,实现储层构型的定性和定量表征。对油气勘探阶段有利储集体的预测和开发阶段剩余油预测挖潜都具有十分重要的意义。
释义储层构型,是指不同级次储层构成单元的形态、规模、方向及其叠置关系。储层构型研究的本质是储层建筑结构的研究,而储层的建筑结构又主要包括不同级次储层界面及由这些界面所分割的不同地质时期形成的地质体。可以通过沉积、成岩以及储层隔夹层等的分析,实现储层构型的定性和定量表征。对油气勘探阶段有利储集体的预测和开发阶段剩余油预测挖潜都具有十分重要的意义。1
储层构型研究现状构型研究的资料基础储层构型研究是一项系统工程,涉及众多的学科,因此,需要的资料也是多种多样。丰富的资料基础,为储层详细的构型解剖提供了必不可少的条件。开展储层构型研究工作,需要的资料多种多样,主要包括野外露头、测井、地震、钻井取心、分析测试和生产动态等。对于油气田构型解剖的实践,测井资料和地震资料是最直接的资料基础。特别是地震资料,对于构型界面以及不同级次界面所限定的构型单元的刻画,都起着十分重要的作用。MarkE.Deptuck等利用高分辨率多波二维和三维地震数据,对阿拉伯海尼日尔三角洲斜坡上部的近海底河道和堤岸体系储层构型的复杂性进行了分析。BrettT.McLaurin等主要基于野外露头资料,对美国犹他州书崖地区下Castlegate组变形的薄层河流沉积砂岩构型及其成因进行了研究,研究中对河流和坝沉积体系的规模进行了定量统计。
构型研究的思路科学的研究思路是解决问题的关键,通过紧密结合各方面的资料,充分挖掘这些资料所包含的信息,利用适合的方法,可以顺利完成研究任务,达到研究目标。笔者在进行准噶尔盆地西北缘某冲积扇储层研究时就采用了以下的研究思路。研究的内容主要涉及4部分:①利用上述资料进行地层的精细划分与对比,建立精细的小层对比与划分数据库;②储层构型划分体系的建立,主要是在精细等时地层格架内进行岩石相分析和沉积学分析,建立构型划分体系;③构型配置样式(模式)的总结,主要包括2个大的方面:一方面是通过小层划分界限发育规律分析和储层隔夹层发育特点刻画来实现储层构型界面表征;另一方面是综合沉积、成岩作用、孔隙结构等储层宏观和微观特征实现不同成因和级次储层单砂体构型单元自身发育规律研究;④在③研究基础上总结储层构型配置样式,分析剩余油分布规律,最终总结一套储层建筑结构表征技术,为储层有效开发和剩余油挖潜提供指导。
构型的级次划分构型界面是指一套具有等级序列的岩层接触面,据此可以将地层划分为具有成因联系的地层块体。研究者在构型分析中定义了8类界面,他们构成了一个代表不同时限的界面等级体系,其中限定了不同尺度的沉积单元。构型界面的目的就是应用一套具有等级序列的岩层接触面(beddingcontacts),将砂体划分为具有成因联系的地层块体。在不同级别构型分析过程中,可以加深对研究目的储集体沉积特征的深入认识。笔者在进行准噶尔盆地西北缘某区克下组冲积扇储层构型研究时,充分利用各种资料,通过各种构型界面的划分识别不同储层构型单元。2
构型研究的方法层序地层学方法层序地层构型也属于储层构型研究的范畴。该项研究主要是利用层序地层学的方法和手段,通过分析地层之间的接触关系,不同地层发育的沉积体系特点等,来实现地层构型解剖的目的。研究者利用沉积学方法对英国北海布伦特省成熟油气区储层构型进行了精细研究。研究中基于高分辨率层序地层学方法实现了3个方面的突破:①提高了沉积储层内部及其之间在时间和空间上的描述精度;②改进和发展了Broom和Tarbert组2套储层区域性的沉积学预测模型;③识别出区域精细的构造和地层等对储层构型的控制因素,其与北海中侏罗系构造演化有关。该研究增加了该地区的勘探潜力,提高了油气的最终发现程度。研究者对澳大利亚昆士兰晚二叠纪加利利盆地西北部盆地边缘产煤的海岸冲积平原沉积进行了沉积学和地层构型分析,利用层序研究的方法,将整个沉积体构型划分为6个由不整合面分隔的成因单元。层序地层学方法在碎屑岩和碳酸盐储层构型研究中取得了巨大的成功,但是对于火山岩等具有一定的局限性,难以解决研究中的关键问题。
沉积学方法沉积学方法是目前储层构型研究中应用最多和最广泛的方法。研究者从沉积角度对韩国东南部Kyongsang盆地西北部白垩纪冲积层序构型进行了分析,其中主要针对厚砂岩、薄砂岩和泥岩3种组分。研究者对孟加拉国孟加拉盆地东北部上DupiTila组小规模河流体系相构型进行了分析,该过程中主要通过岩石相分类的方法开展工作,该项研究对地下水污染分析具有十分重要的意义。应用沉积学方法进行储层构型研究最为成熟,现在广泛应用的Miall对储层构型的分类也基本上是以沉积学研究为基础而建立的。但是沉积学方法也有其自身的缺点,受研究水平的限制,目前对于冲积扇等沉积类型的成因模式的研究还不是十分细致,还需要结合其他研究方法综合分析,达到精细、准确解剖储层建筑结构的目的。
成岩作用方法储层建筑结构的形成,是多种地质作用综合作用的结果。对于一些储层而言,成岩作用占主导作用。成岩作用构型研究主要是利用成岩作用方法,分析不同类型成岩作用对储层性质的影响,特别是由此而引起的储层建筑结构的变化,达到储层构型研究的目标。研究者主要应用阴极发光观察和岩石包裹体分析以及持续的埋藏史沉积热力模拟等手段,对德国茨瓦德尔盆地三叠系Solling组辫状河沉积体系石英胶结作用与沉积构型之间的关系进行了分析,并提出了成岩构型的概念。该研究方法目前应用甚少,还很不成熟。而且并非所有储层都有强烈的成岩作用过程,因此应用起来有一定的局限性。
地质统计学方法随着储层构型研究的逐步深入,地质统计学方法在该项研究中的作用越来越大。伊振林等以克拉玛依油田六中区下克拉玛依组为例,对冲积扇砾岩储层不同构型单元的宽度和厚度进行了定量统计,为剩余油预测挖潜和生产政策调整提供了坚实的依据。该研究方法大大推进了储层构型研究定量化的进程。但是该方法也有一个最大的缺点,那就是需要有比较丰富的支撑地质统计分析的资料基础。
地质建模方法研究者利用地质建模方法研究了荷兰全新世潮汐盆地不同岩相潮汐沉积相构型特征。研究中主要包括4种岩相:潮道砂岩、砂占主导的内潮汐滩多岩性组合、泥占主导的内潮道和淡水泥。研究者通过建立河道轨迹的简单二维模型,对海底河道和堤岸沉积体系地层构型进行了分析,结果表明,利用该模型可以解释在一个看似复杂的系统内,单一河道在一段时间内下切、迁移和沉积的位置。地质建模方法使得储层构型研究的结果直观、形象,而且可以很方便地应用到储层剩余油挖潜的实践工作当中去,缺点是实现起来比较困难,而且对于其真实性的验证也是一个巨大的挑战。
数值模拟方法储层构型研究的最终目的是准确表征储层的内部结构,预测剩余油的分布。因此剩余油的准确预测也就成为储层构型研究十分重要的环节。研究者对河流-三角洲地层的冲积构型进行了分析总结,文章建立了简单的冲积构型模型,利用模型模拟了河道粗粒沉积和泛滥平原细粒沉积的比例和展布特征。研究者在结构模式识别的基础上建立了随机沉积连续模型。利用该模型对灌木峡谷露头剖面和孟加拉扇地震相进行了二维数值模拟。数值模拟方法可以将储层构型研究的实效性充分体现出来,其缺点是必须依靠比较可靠的地质模型作为基础。2
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张勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院