港西油田館陶組水淹層地質特征

李 敏，聶芬意，賈 晨

（1.中國石油大港油田公司第五采油廠，天津 300280；2.中國石油大港油田公司勘探開發研究院，天津 300280）

水淹層是一個油田生產術語，指的是在注水驅油的情況下，油層可能被注入水（或者油藏邊底水）侵入，發生“水淹”，從而形成“水淹”的油層[1-2]。在國內外大多數長期開采的油田，注水驅油的方式被廣泛應用。這種方式通過一定的壓力把水注入到含油層的地層中，一方面可以加速油層的采出速度、提高油層的采出程度；另一方面可以保持地下的能量的穩定。但也有一個副作用，那就是可能促使上述水淹層的出現[3-4]。

事實上，水淹層并不是完全的水淹，只是原始油層的一部分含水，該油層依然還有很大的開采價值。但是水淹層的開采面臨一個關鍵問題，那就是水淹層的測井解釋與識別。通常情況下，電阻率測井是區分油層和水層最明顯的標志之一，油層的電阻率高，而水層的電阻率小。但是被水淹層的電阻率曲線與原始油層上已經有明顯的不同，反而與水層有很多相似之處，因此識別起來難度較大[5]。

為研究港西油田館陶組水淹層的地質特征，本文總結了該區水淹層劃分標準、逐一分析水淹層的儲層特征、提出了水淹層的分布規律。旨在為這一類型的油層開采提供技術參考。

1 水淹層劃分標準

港西油田地理位置位于天津市濱海新區南部的大港油田，構造位置位于黃驊坳陷北大港構造帶的西段。主要含油氣層系為古近系的館陶組和明化鎮組。自20世紀60年代投入開發以來，該油田已經經歷了多年、多期次的注水驅油開采歷程，目前主力油氣產層館陶組、明化鎮組水淹層均較為發育[6-7]。

前人針對港西油田館陶組大量測試資料、試油資料，統計了研究區水淹層水淹級別的劃分標準（表1）。依據該標準，港西油田水淹層分為弱水淹層、中水淹層、強水淹層。多年的生產實踐表明，該劃分標準科學有效、適用于港西油田。鑒于目前港西區塊處于高含水開發階段、采油井含水率普遍較高，水淹層之中的弱水淹層（含水飽和度低于50%、含水率低于30%）已然是較優質的油層；在成熟區塊現有完備的注采條件下，甚至中水淹層（含水飽和度低于70%、含水率低于80%）也具有相當的開采價值。

表1 港西油田水淹層劃分標準[8]

2 水淹層儲層特征

油層研究的基礎是儲層研究，通常是從儲層四性著手：巖性、物性、電性（測井曲線特征）、含油氣性。含油氣特征在前文水淹層劃分標準里已提及，因此本文著重介紹前三個特征。

2.1 巖性特征

根據前人基礎地質研究，港西油田館陶組沉積時期，古地形高差大、物源充沛且離研究區較近，在此背景下，館陶組發育大面積的辮狀河沉積。具體微相類型主要為辮狀河道、心灘、天然堤、泛濫平原等，天然堤較少發育。館陶組砂體平面上多以連片狀河道砂為主，單砂體厚度一般為6～10m，橫向上砂體分布穩定、可追蹤4～6個井距。

館陶組巖性總體較粗，主要為灰白色、黃褐色的含礫砂巖、砂巖；其次為灰色粉砂巖和灰綠色、紫紅色泥巖等細粒組分。儲層潤濕性為弱親水。巖石膠結物主要為泥質膠結物（含量約19%）、其次為碳酸鹽膠結物（含量約5%）。作為新生代地層，館陶組年代較新、埋藏較淺，成巖作用中的壓實作用、膠結作用程度不高，巖石相對較為疏松。顆粒接觸類型主要為孔隙接觸。館陶組儲層的地質錄井的油氣顯示主要為熒光—油跡。

2.2 物性特征

港西油田館陶組砂巖孔隙度總體為23%～39%，平均約30%，滲透率值為20～5000mD，平均1500mD，總體為高孔高滲儲層。館陶組縱向上分為四個油組（編號自上而下增大），其中館二油組非均質性較弱，變異系數小于0.6，極差小于14；館三油組段非均質性較強，變異系數大于0.8，極差大于20；其余油組非均質性中等。

不同巖性的物性分析表明，隨儲層巖石泥質含量的減少、物性變好。泥質含量與物性的負相關關系也體現在各微相的物性特征中：各微相的物性從好到差依次為辮狀河道、心灘、天然堤、泛濫平原。儲層孔隙類型主要為原始粒間孔、偶見次生孔；儲層喉道類型主要為片狀、其次為彎片狀。在縱向上，隨埋深的增大、館陶組儲層物性總體變差。

2.3 電性特征

測井曲線特征是分析油氣儲層的關鍵特征，因為油氣井測井最早是從自然電位、電阻率等電法測井發展起來的，所以在油氣勘探開發行業內、通常稱測井曲線特征為電性特征。近年來，為推進港西油田水淹層的測井解釋工作，在常規油層測井資料解釋的基礎上，開展了針對水淹層的測井曲線特征研究。

港西油田館陶組水淹層自然電位曲線通常表現為負異常，這是因為注入水導致了地層水礦化度發生變化，從而引起自然電位偏移。井徑測井方面，曲線值有增大特征，原因是儲層水淹引起的井眼崩落或者井眼擴徑。電阻率測井方面，受低電阻率的注入水的影響，水淹層的電阻率曲線值較低，且水淹作用導致部分電阻率曲線變形；注入水的驅替也使淺側向電阻率大于深側向?？紫抖葴y井方面，中子孔隙度測井曲線值呈增大特征。

多種測井響應特征分析基礎上，要充分考慮水淹層的地質錄井特征。在注入水一定程度的水洗作用的影響下，水淹層錄井油氣顯示的含油級別較低。在油氣層解釋工作中，錄井油氣顯示是識別油氣的主要標志，正因如此，含油級別較低的水淹層容易被“漏過”。測井曲線特征與錄井特征綜合起來分析，才能較好地識別水淹層。

3 水淹層分布規律

經過10余口井的總結分析，館陶組縱向上油層、氣層、水層間互出現，沒有統一的油水界面、具有多套油水系統。從油層分布與地層水的關系來看，館陶組油藏主要為邊底水油藏?？v向上的分布規律分析表明，研究區館陶組水淹層的埋深總體小于1500m，具有淺層油層的特征。在辮狀河砂體內部，水淹層常常發育于辮狀河道砂體的主體部位；結合儲層物性分析可知，辮狀河道砂體巖石顆粒的粒度較粗、孔隙度和滲透率較高，高孔高滲的儲層特征，在注采井網中容易被注入水波及，形成水淹層。

在結合注采井網分布的基礎上，開展了研究區水淹層平面分布規律。研究表明，館陶組水淹層在平面上絕大多數分布于注采井網完善的井區，而且與注入水形成的“水線”主體方向重合率高。也就是說，注采井網的“水線”主體方向的區域，即是水淹層集中分布的區域。

鑒于研究區館陶組注水開發時間久、油氣資源采出程度高、油井含水率高的現實情況，目前的剩余油資源，很大程度是以水淹層的形式存在。因此水淹層的分布預測，對于研究區油氣開發部署具有重要指導意義。

4 結論

通過港西油田館陶組水淹層劃分標準的總結、水淹層儲層特征的逐一分析、水淹層分布規律的研究，明確了該區水淹層的基本地質特征。

（1）研究區水淹層分為弱水淹層、中水淹層、強水淹層，中水淹層和弱水淹層具有較好的開采價值。館陶組巖性總體較粗，主要為灰白色、黃褐色的含礫砂巖、砂巖。儲層物性總體為高孔高滲，非均質性較弱—中等。

（2）研究區水淹層測井曲線具有以下特征：自然電位曲線通常表現為負異常，井徑曲線值增大，電阻率曲線值較低，且部分電阻率曲線變形，淺側向電阻率大于深側向，中子孔隙度測井曲線值增大。

（3）研究區水淹層縱向上埋藏較淺、為淺層油層，水淹層常常發育于辮狀河道砂體的主體部位；平面上水淹層集中分布于注采井網的“水線”主體方向的區域。