河流相储集层内发育的隔夹层成因各不相同，其形态、规模以及空间分布等差异较大。在油田开发中后期，加强隔夹层认识对储层空间展布及剩余油分布认识至关重要。秦皇岛32-6油田位于渤海海域中北部，产层明化镇组属典型中弯度曲流河沉积^[1-2]，储层孔隙度为25%~45%，渗透率为100~ 11 487 mD，属高孔、高渗储层。该油田2002年1月投产，目前已进入开发中后期，层间矛盾突出、含水率差异较大、剩余油分布复杂，而隔夹层是影响以上现状的重要因素^[3-5]，为进一步指导油田后续挖潜，亟需对隔夹层空间展布进行精细研究。

目前国内外学者大多以现代河流沉积建模、野外露头研究、岩心观察等为基础，结合测井、录井等资料对隔夹层分布模式及规模进行定性描述^[6-10]，而对隔夹层定量表征较少，尤其是海上油田井距大、资料有限，对隔夹层定量评价及表征研究更少。通过分析隔夹层物性、电性、试油等资料得出物性上限及类型，采用灰色关联法定量表征隔夹层判别指数以及综合判别图版，分析单砂体间夹层展布特征及对剩余油的影响，以期指导后期调整井挖潜工作。

隔夹层是储层内流体不能流动或者对流体流动能起阻挡作用的非渗透及低渗透地层。选取具有代表性的13口探井的79个岩心样品，并综合录井资料、测井曲线（电阻率、自然伽马、中子、密度等）、测试和生产动态等资料，对主要含油层系的隔夹层的物性上限、类别、特征、判别标准等方面进行了研究。

隔夹层为地层中非渗透或低渗透地层，其储层物性小于有效储层物性下限，而米采油指数是单位压差下每米地层的产量，可间接反映储层物性，因此可根据米采油指数与储层物性关系确定储层物性下限，即得到隔夹层物性上限。

根据探井试油资料，分析单层米采油指数与储层物性关系可知（图 1）：孔隙度与米采油指数呈正相关，当孔隙度小于24%，米采油指数为0，油层无采油能力；渗透率与米采油指数亦呈正相关，当渗透率小于150 mD，米采油指数为0 m³/（MPa·d·m），油层无采油能力；泥质含量与米采油指数呈负相关，当泥质体积分数大于12%时，油层无采油能力，即隔夹层物性上限孔隙度为24%，渗透率为150 mD，泥质体积分数下限为12%。

图 1

Fig. 1

下载eps/tif图 图 1 单层米采油指数与储层物性关系 Fig. 1 Relationship between specific productivity index and reservoir physical property

根据其成因，隔夹层可分为成岩作用及沉积作用两类。成岩作用隔夹层是由于泥岩中的钙质胶结附近相对较粗的砂岩，使之物性变差而形成^[11-13]，此类隔夹层在研究区不发育。沉积作用隔夹层是在沉积过程中，由于水动力变化导致的砂体间及砂体内部物性或岩性隔夹层，根据其平面分布范围及成因可分为单层间隔层、单砂体间夹层、单砂体内夹层3类（图 2）。

图 2

Fig. 2

下载eps/tif图 图 2 秦皇岛32-6油田沉积微相和隔夹层类型 Fig. 2 Sedimentary microfacies and interlayer types in Qinhuangdao 32-6 oilfield

单层间隔层是由洪泛时期大面积发育的泛滥平原以及残留泛滥平原泥岩构成，平面钻遇率大于60%，垂向厚度大于4 m。单层间隔层岩性为棕（紫）红色、土黄色、灰绿色泥岩，夹泥质粉砂岩，呈块状层理，可见植物根及虫孔构造。测井曲线自然伽马呈高值，为线（微齿）状基线，电阻率呈低值；测井解释孔隙度平均值为14.6%，渗透率平均值为23.1 mD，泥质体积分数平均值为64.9%。

单砂体间夹层是由废弃河道泥岩、残留泛滥平原泥岩等构成，平面钻遇率较大，垂向厚度为1~ 4 m，平均值为2.3 m。单砂体间夹层是在水动力较弱、物源供给不充分条件下形成的产物，岩性主要为紫红色、灰绿色（粉砂质）泥岩，发育平行层理。测井上自然伽马与电阻率曲线均呈齿状，与围岩测井值反差较明显；测井解释孔隙度平均值为20.4%，渗透率平均值为87.9 mD，泥质体积分数平均值为49.1%。

单砂体内夹层是在枯水期及洪水间歇期发育在河道内部的薄泥岩、泥质粉砂岩夹层。该类夹层发育范围小、平面可追踪性低，纵向钻遇厚度为0.5~2.0 m。岩性多为灰色泥岩、泥质粉砂岩；测井曲线受顶底围岩影响大，其回返程度与夹层厚度呈正相关；测井解释孔隙度平均值为30%，渗透率平均值为1 234.8 mD，泥质体积分数平均值为23.2%。

秦皇岛32-6油田的储层变化快，依据单一测井曲线难以精确识别隔夹层类型，需选择与其敏感度高的参数进行综合判别。

结合岩心、录井、测井等资料，分析该油田13口探井3类隔夹层自然伽马、电阻率、孔隙度、渗透率、泥质含量和厚度等参数的关联系数，发现自然伽马、电阻率、厚度对隔夹层更为敏感。故本次将其作为主要参数，采用灰色关联法^[14-15]进行无量纲化、差值化等处理，计算各参数的关联系数，最后进行系数归一化处理得到各参数权重系数。其结果表明自然伽马、电阻率、厚度的权重系数分别为0.33，0.36与0.31。将得到的权重系数分别与相应参数相乘后求和，即可得到隔夹层判别指数

式中：I_re为隔夹层判别指数；GR为自然伽马，API；R为电阻率，Ω·m；H为隔夹层厚度，m。

由于单砂体内及单砂体间夹层判别指数受围岩影响较大，因此结合隔夹层判别指数与物性参数进行隔夹层类型综合判别（图 3）。由图 3可以看出：①单层间隔层判别指数大于30，泥质体积分数大于30%，孔隙度小于25%。②单砂体间夹层判别指数小于30，泥质体积分数大于30%，孔隙度小于25%。③单砂体内夹层判别指数小于35，泥质体积分数小于30%，孔隙度大于25%。

图 3

Fig. 3

下载eps/tif图 图 3 隔夹层综合判别图版 Fig. 3 Comprehensive discriminant plate of interlayers

应用以上隔夹层综合判别图版，对后期密闭取心井A31进行隔夹层类型分析验证，符合率达96%，因此，该图版可用于对油田生产井进行隔夹层类型综合判别。

秦皇岛32-6油田单层间隔层几乎在全油田均有分布，且厚度大于4 m；单砂体内夹层规模与砂体内部侧积层相当，倾角为4°~9°，夹层平均宽度约为100 m，对剩余油影响已有较多研究^[16-18]；单砂体间夹层对油田开发中后期剩余油分布及挖潜影响大，该油田至今尚未有相关研究，本次主要分析单砂体间夹层分布特征及其对剩余油分布的影响。

运用上述隔夹层综合判别图版，对秦皇岛32-6油田南区NmⅠ3砂体内部及顶底隔夹层类型进行判别。纵向上编制了顺物源和横切物源方向NmⅠ3²砂体顶部单砂体间夹层展布图，顺物源方向夹层展布相对稳定，其厚度受河道摆动及切叠影响（图 4）；微相及切叠影响（图 5）。

图 4

Fig. 4

下载eps/tif图 图 4 顺物源方向单砂体间夹层纵向展布 Fig. 4 Longitudinal distribution of interlayers between two sandbodies

图 5

Fig. 5

下载eps/tif图 图 5 横切物源方向单砂体间夹层纵向展布 Fig. 5 Transverse distribution of interlayers between two sandbodies

平面上，在单砂体沉积微相控制下（图 6），以井点单砂体间夹层厚度为基础，形成NmⅠ3²顶面单砂体间夹层平面分布图[图 7(a)]。

图 6

Fig. 6

下载eps/tif图 图 6 沉积微相和单砂体间夹层分布 Fig. 6 Sedimentary microfacies and interlayers map

图 7

Fig. 7

下载eps/tif图 图 7 隔夹层和剩余油分布 Fig. 7 Interlayer and remaining oil distribution

结合单砂体平面沉积微相，单砂体间夹层可分为以下3类：

单砂体间夹层厚度主要受控于两期砂体叠置关系，当其中一期砂体不发育时，形成此类厚度大、分布连续的夹层。该类夹层厚度大于6 m，其分布范围受控于两期砂体边界，主要沿河道方向发育，呈长条状。

曲流河发育过程中，河道来回摆动，易发生截弯取直、改道废弃等现象。在两期河道叠置处的废弃河道发育带，形成此类厚度较大、分布零散的夹层，其厚度大于3 m，多沿河道边界分布。

在鳞片状连片分布的曲流河沉积中，由于储集空间有限，河道摆动导致砂体切叠严重，夹层不发育。当上下两期砂体末期河道曲流环同向分布时，砂体间泥质沉积被顶部砂体冲刷切割严重，夹层不发育，夹层厚度0 m等值线分布范围较广。

隔夹层是河道沉积过程中，未被冲刷或冲刷不完全遗留下来的泥质沉积，对储层流体渗流具有一定遮挡和控制作用，尤其对确定底水及注水开采油藏的剩余油分布及下一步挖潜方向具有一定指导作用^[19-21]。秦皇岛32-6油田以水平井开发为主，研究发现：在隔夹层发育区域，由于其遮挡作用阻止底水及注入水向上突进，延缓了采油井含水上升速度，有利于提高井组采收率，可见隔夹层的分布对开发效果起到至关重要的作用；隔夹层不发育区，砂体相互切叠，物性相差较小，易形成水串区，导致相邻隔夹层发育区因底水或注入水无法突破而波及系数增大，形成剩余油滞留区。

运用以上隔夹层展布特征对剩余油的影响规律，对秦皇岛32-6油田进行了潜力挖掘。在隔夹层发育且夹层底部井网不完善区域，实施一批综合调整井对夹层底部NmⅠ3²砂体进行挖潜；对隔夹层不发育且底部水淹严重的区域，为保证油柱高度，选择在顶部NmⅠ3¹砂体实施调整井挖潜剩余油[图 6(b)]。根据以上挖潜方向，在秦皇岛32-6油田南区NmⅠ3²砂体部署了水平调整井共6口，生产效果均较好，平均日产油55 m³，且6口井都超初期配产，预计累产油约80万m³。

（1）秦皇岛32-6油田隔夹层物性上限为孔隙度24%，渗透率150 mD，泥质体积分数下限12%。

（2）隔夹层分为单层间隔层、单砂体间夹层、单砂体内夹层3类；得到隔夹层判别指数I_re，并综合物性参数获得隔夹层类型综合判别图版。

（3）单砂体间夹层剖面上：顺物源方向较为稳定；平面上：其中一期砂体不发育时，夹层厚度大且均匀、连续分布；废弃河道发育地带，夹层零散发育，厚度较大；两期河道叠加且末期河道曲流环同向分布区，隔夹层不发育。

（4）隔夹层发育区，遮挡作用阻止底水及注入水突进，延缓采油井含水上升速度；隔夹层不发育区域，易形成水串区，导致相邻隔夹层发育区因底水或注入水无法突破而波及系数增加，形成剩余油滞留区。