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《层序地层学研究进展》

题目：高分辨率层序地层学在油田深度开发中的应用

教师：郑荣才教授

姓名：淡 永 学号：2014010129 学院：沉积地质研究院

二○一五年一月

高分辨率层序地层学在油田深度开发中的应用

地层基准面分析是进行地层等时对比、重建高分辨率层序地层格架等研究的基础

[1-3]

。本文在前

人研究的基础上，根据沉积基准面原理，详细划分对比储集层，建立起高分辨率层序地层格架。此种等时地层格架与一定级次的流动单元相一致，控制了砂体储集层内一定规模的流体流动；同时由于沉积物的体积分配及相分异的结果，砂体储集层的非均质性特征与基准面之间存在对应关系。这既为注水对应分析及剩余油预测提供了依据，也是储集层非均质性预测和油藏预测的新思路，已在河南油田双河地区及其长庆油田取得较好的应用效果

[4-6]

。

1 建立精细地层格架划分流动单元

控制大多数油藏中流体流动的主要因素是沉积作用，通过识别等时地层边界，对比确定成因层序的边界，可将储集层划分为一系列不与外界发生流体交换的相对独立的储集体，即流动单元。一个沉积单元内部可能包含多个流动单元，而流动单元只在沉积单元内部延伸。依据高分辨率层序地层原理进行流动单元研究正是基于这一点。

1.1 高分辨率层序地层格架的建立

沉积基准面是相对于地球物理面波状升降并横向摆动的抽象等势面(见图1)，它描述了沉积物可容空间产生和消失作用之间的相互关系。可容空间的变化造成不同的沉积响应:基准面位于地表之下时发生侵蚀作用，位于地表之上时发生沉积作用(沉积物非补偿状况下为饥饿性沉积作用乃至非沉积作用)，与地表一致时为非沉积作用。这导致不同地理位置处对同一地质时代的地层(即沉积面或岩石)记录不同。因此在地层对比中须把握基准面旋回对比，确定何时进行岩-岩对比、岩-面对比和面-面对比。

成因地层内的沉积物不均匀地分配到不同的沉积相域是对基准面旋回的直接响应，不同相域的

原始地貌形态的保存程度、沉积物厚度、内部结构等诸多特征不同，相同沉积环境中的相序、相组合、相类型和相的多样性也有显著差异。据此对比地层的步骤为:①进行岩心基准面旋回分析，通过相序垂向变化、相内部岩石物理特征变化、旋回对称性变化，识别地层叠加样式，确定取心井各级基准面旋回。②选取岩电响应能较好反映基准面变化的取心井测井曲线系列，用岩心标定测井曲线，建立沉积相及基准面旋回的测井响应模式。③依据该测井响应模式，辨认未取心井测井曲线的相组合，通过相序转换分析，推测地层加积方向的变化和叠加型式，按照其变化组合出各级基准面旋回。④在划分多口井高分辨率层序地层格架的基础上，利用多井测井曲线对比基准面旋回。

1.2依据基准面变化预测储集层非均质特性

中长期基准面处于最低位置附近时，剥蚀区范围较大，沉积物供应相对丰富，而沉积区相对减

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小，砂体类型丰富，展布面积大，厚度大，侧向连通性好，内部非均质性较弱。中长期基准面处于最高位置处时，剥蚀区范围较小，而沉积区相对增大，沉积物供应贫乏，砂体分布面积小，厚度小，物性差。中长期基准面上升半旋回期间可容空间逐渐增大，沉积物供给则相对减少，形成的砂层组内自下而上砂体规模变小、内部非均质性增强、侧向连通性变差，储集层物性总体为下好上差;中长期基准面下降过程中可容空间逐渐减小，沉积物供给则相对增多，形成的砂层组内自下而上砂体规模增大、内部非均质性减弱、侧向连通性增强，储集层物性总体为下差上好。短期基准面旋回内形成的单砂体下部沉积时，沉积物供给较充足，分选性较好，单砂体内部自下而上物性变差。短期基准面下降半旋回内形成的单砂体上部沉积时的沉积物供给比下部沉积时丰富，分选性较好，单砂体内部自下而上物性变好。基准面相对平稳时形成的单砂体内部非均质性较弱。短期基准面上升半旋回形成的复合砂体中，后一期砂体沉积时的可容空间比其前一期砂体沉积时要大，而沉积物供给相对不足，相分异的结果使得后形成沉积的地貌要素保存程度变好，每一个小旋回在较高基准面位置处形成的细粒沉积保存程度变好，因此砂体内夹层向上数目增多且侧向连续性增强，同时后一期砂体沉积时基准面位置较低，其物性也较差。短期基准面下降时期情况相反，形成的复合砂体中，后沉积的每一期砂体沉积时的可容空间都比前一期砂体沉积时要小，因此砂体内夹层向上数目变少、侧向连续性变差，物性也较好。

1.3 依据精细储集层格架划分流体流动单元

由于基准面旋回的级次性及由此造成的储层非均质性的层次性，使得流动单元也具有层次性。高分辨率层序地层学用于油田储层流动单元研究，是在不同级次基准面旋回划分对比的基础上，探讨基准面旋回层次性与储层流动单元间的关系。对储层流动单元的层次性分析主要采用层次界面和层次实体加以描述。所谓层次界面是指分割不同层次实体流动单元的分界面，它可以是不同级次基准面旋回的分界面，也可以是基准面旋回内的次级界面(如层理面及成岩界面等)。层次实体是指由不同层次界面所分割的，具有连续的、相同(或相似)的影响流体流动特征参数的储层流动单元本体，它可以是一套储层段的总和，也可以是单一成因单元储集体。根据层次界面和层次实体的性质、规模及其相互关系，及其与不同级别地层基准面旋回间的关系，从地层基准面旋回划分对比入手，可将储层流动单元划分为大尺度、中尺度、小尺度和微尺度四种层次类型(表1)。

表1 储层流动单元层次性与基准面旋回关系

流动单元层次 大尺度 中尺度 小尺度 层次界面 层序界面、沉积体系界面 层系界面、层面 层面、成因砂体界面 层次实体 层系组、油层组 小层 单层、单砂体 分布范围 含油气区、整个油田区 油田区 局部含油气构造区 基准面旋回 中长期旋回 中短期旋回 短期旋回 超短期旋回 [7]

微尺度 层理面、成岩界面 岩石相 含油气微构造区 2 储集层非均质性开发响应与剩余油分布

2.1非均质性不同、开发措施不同的剩余油分布

①中长期基准面最低位置附近的砂体分布广、厚度大，内部多为各种物性好的流动单元，非均质性较弱，流动单元之间的门限压力较小，流体易于串流，因而多为主力油层，储量充分动用，开发后期一般为强水淹区，剩余油多呈透镜体状零散分布。但由于原始储量大，剩余油数量仍很可观。②中长期基准面最高位置附近的砂体面积小、厚度小，因物性差且是非主力层，甚至为表外层，通

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