夏9井區(qū)三疊系油水分布規(guī)律與控制因素研究

(長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州434023）

王 全(延長油田股份有限公司直羅采油廠，陜西 延安727500）

陳軍林(長城鉆探工程有限公司測井公司，遼寧 盤錦257200）

毛婷婷(長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州434023）

夏9井區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣哈拉阿拉特山東端偏南，屬準(zhǔn)噶爾盆地西北緣克夏斷階帶的一部分。三疊系油藏的主體位于一個向南西方向傾伏的鼻狀背斜構(gòu)造上，與上覆地層呈角度不整合接觸關(guān)系。其主力油層克下組為一套扇三角洲沉積，主要的儲集體類型包括平原亞相的泥石流、辮狀河道和前緣亞相的水下分流河道和碎屑流等。準(zhǔn)格爾盆地夏9井區(qū)的油水分布存在明顯的油水倒置關(guān)系，油水的分布規(guī)律直接影響著勘探開發(fā)的目標(biāo)和油氣開采的目標(biāo)區(qū)域。夏9井區(qū)油水倒置的成因主要包括成巖遮擋與構(gòu)造破折。因此，弄清油水的分布規(guī)律及其成因?qū)ο乱徊降目碧介_發(fā)和目標(biāo)井的選取具有重要的現(xiàn)實意義。

1 油水分布概況及成因

夏9井區(qū)三疊系的油氣，主要均分布于背斜西南段，即構(gòu)造較低部位。而構(gòu)造較高部位基本上只有水(見圖1），三疊系在兩翼部位發(fā)育數(shù)條規(guī)模不等的斷層，但背斜樞紐上傾方向并無斷層，故三疊系不存在上傾方向的構(gòu)造遮擋。那么，是什么原因阻止油氣繼續(xù)向上運(yùn)移，而造成油氣的現(xiàn)今分布狀況呢？當(dāng)然首先會想到的是砂層的上傾尖滅。而經(jīng)過精細(xì)地層對比，發(fā)現(xiàn)除個別砂層局部有上傾尖滅現(xiàn)象外，絕大部分砂層橫向分布連續(xù)，無明顯上傾尖滅。經(jīng)反復(fù)深入分析，認(rèn)為研究區(qū)的這一油水分布狀況主要系成巖遮擋(成巖圈閉）所致，并與構(gòu)造波折、儲層非均質(zhì)性、原油密度與粘度、儲層被剝蝕情況等因素有關(guān)。夏9井區(qū)三疊系油藏發(fā)現(xiàn)于1980年，克下組是三疊系的主力油層，也是現(xiàn)今的開采層。百口泉組不但儲量有限，而且由于其物性很差，開發(fā)難度相當(dāng)大。而克上組，至今已試過油的井均為水層。所以將以克下組為代表論述三疊系的油水分布規(guī)律及其控制因素。

2 克下組油水分布規(guī)律

通過對克下組油藏聯(lián)井剖面分析(見圖2）研究發(fā)現(xiàn)，克下組油水分布的規(guī)律性很強(qiáng)，可歸納為以下幾條：①克下組的油基本上均分布在鼻狀背斜的西南段；②克下組各油層的范圍及油藏高度均自下而上逐漸變小(見表1）；③克下組各油藏的西南邊界常為自東北向西南方向由油層過渡為油水同層和含油水層再變?yōu)樗畬?，而油藏的東北邊界常為向東北方向由油層變?yōu)楦蓪?，也有一部分由油層直接變?yōu)樗畬?見圖1）。

圖1 夏9井區(qū)克上組、克下組X1506井～X22井～X48井油藏剖面

圖2 夏9井區(qū)克上組、克下組X1511井～X9井 ～X4井油藏剖面

3 克下組油水分布控制因素

1）成藏規(guī)模與儲集物性的關(guān)系 克下組各小層含油范圍及油藏高度自下而上逐漸減小的規(guī)律，與各層的儲集物性條件有密切關(guān)系，因為克下組的儲集物性條件總的趨勢是自下而上變好。對此，從大多數(shù)井的測井響應(yīng)特征上可以直接看出來?？讼陆M各砂層自下而上聲波時差逐漸增大，自然電位的異常也越來越突出，表明其孔隙性、滲透性向上逐漸變好。自然伽馬值也向上減小，說明泥質(zhì)含量也向上減少。克下組的儲層評價也反映自下而上物性變好的總趨勢：S83以Ⅳ類儲層為主，少量為Ⅲ類，個別Ⅱ類；向上至S82～S81變?yōu)橐寓箢悶橹?，少量Ⅳ類，還有個別Ⅰ類和Ⅱ類；再向上至S75至S72變?yōu)棰箢悆诱冀^對優(yōu)勢，Ⅳ類變的很次要，Ⅰ類和Ⅱ類有所增加。再從分層段孔隙度統(tǒng)計數(shù)據(jù)(見表2）來看，更清楚地顯示出沿背斜軸部各井實測孔隙度的變化規(guī)律：S83孔隙度平均值12．13%，向上至S82～S81增至13．30%，再向上S75增至14．15%，而S74～S72則又增至15．07%。

表1 克下組各砂層含油面積及油藏高度一覽表

表2 夏9鼻狀背斜軸部克拉瑪依組實測孔隙度統(tǒng)計表

2）成巖遮擋 克下組的油水分布規(guī)律主要受成巖遮擋控制?，敽枷菔菧?zhǔn)噶爾盆地西北緣的一個重要生烴凹陷，是三疊系油藏的主要烴類來源。在油氣生成和運(yùn)移之前，烴源巖有機(jī)質(zhì)熱演化過程中會產(chǎn)生有機(jī)酸，含有機(jī)酸的地層水在夏9井鼻狀背斜自南西向北東方向運(yùn)動過程中，會在不同階段選擇性溶解儲集層中的某些組分，最常見的有中成巖A期對碳酸鹽組分和鋁硅酸鹽組分的溶解。隨著溶解作用的不斷進(jìn)行，自南西向北東方向地層水中溶解物質(zhì)的濃度逐漸升高，當(dāng)介質(zhì)所處的溫度、壓力和pH值等物理和化學(xué)條件發(fā)生變化時，地層水中所溶解的礦物成分便發(fā)生沉淀。這種溶蝕-沉淀作用過程致使夏9井背斜南西部位以溶蝕作用為主，而向北東方向變?yōu)橐猿恋碜饔脼橹鳎瑢?dǎo)致北東方向構(gòu)造高部位儲層物性變差，形成成巖遮擋。

克下組這種自下而上隨物性變好而成藏規(guī)模越來越小的現(xiàn)象，與八道灣組一樣，存在油氣成藏規(guī)模與儲集物性呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。成巖遮擋的強(qiáng)度控制著油氣成藏規(guī)模，而成巖遮擋的強(qiáng)度又受制于儲層的物性條件，與儲集物性呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

4 結(jié) 論

由于成巖遮擋而形成油氣聚集的，可稱為有效成巖遮擋；經(jīng)成巖作用雖使孔滲條件有所降低，但不能形成油氣聚集的稱為無效遮擋。能形成最小規(guī)模油氣聚集時的孔隙度與不能形成油氣聚集的最小孔隙度的中間值，稱其為 “臨界孔隙度”。根據(jù)現(xiàn)有資料，夏9井區(qū)三疊系的 “臨界孔隙度”為15．27%。

夏9井區(qū)三疊系克拉瑪依組油水分布的基本控制因素仍為成巖遮擋。它自下而上油藏規(guī)模依次減小，以致克上組基本不含油的現(xiàn)象，受控于成巖遮擋的有效性及遮擋強(qiáng)度。而成巖遮擋的強(qiáng)度又取決于儲層原有的物性條件。其物性條件越差，成巖遮擋強(qiáng)度越大；物性條件越好，成巖遮擋強(qiáng)度越低，直至不能形成有效遮擋。因此，油氣成藏規(guī)模與儲層的物性優(yōu)劣呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

[1]尤綺妹．準(zhǔn)噶爾盆地西北緣推覆構(gòu)造的研究 [J]．新疆石油地質(zhì)，1983，4（1）：6-16．

[2]尚建林，王男，王正允．夏9井區(qū)克下組成巖相及其對油水分布的控制作用 [J]．石油天然氣學(xué)報(江漢石油學(xué)院學(xué)報），2007，29(5）：23-27．

[3]楊勇，查明．準(zhǔn)噶爾盆地烏爾禾一夏子街地區(qū)不整合發(fā)育特征及其在油氣成藏中的作用 [J]．石油勘探與開發(fā)，2007，34（3）：304-309．

[4]張小莉．查明，王鵬．單砂體高部位油水倒置分布的成因機(jī)制 [J]．沉積學(xué)報，2006，24（1）：148-151．

[5]陳建平．劉傳虎，郝芳．準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷油氣運(yùn)移對稱性及意義 [J]．新疆地質(zhì)，2004，22（4）：419-416．

[6]王英民，劉豪，王媛．準(zhǔn)噶爾盤地侏羅系非構(gòu)造圈閉的勘探前景 [J]．石油勘探與開發(fā)，2002，29（1）：44-47．