筆架嶺油田JL11區(qū)塊油藏連通性的地球化學(xué)研究

李煥鵬，封曉明

（中國(guó)石油遼河油田公司勘探開發(fā)研究院，遼寧盤錦124010）

20世紀(jì)80年代后期，石油地球化學(xué)研究領(lǐng)域逐步拓寬，由烴源巖地球化學(xué)逐步向油藏和開發(fā)方面的研究拓展，通過應(yīng)用地學(xué)和化學(xué)知識(shí)，研究油藏評(píng)價(jià)、開發(fā)等問題。當(dāng)今油藏地球化學(xué)已構(gòu)成了地球化學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)新的學(xué)科生長(zhǎng)點(diǎn)［1］。

在油藏地球化學(xué)中，油藏的分隔性和連通性是油藏地球化學(xué)研究的一個(gè)重要領(lǐng)域，其中油藏的連通性判別主要研究油藏流體的連通性，根據(jù)油藏流體的地球化學(xué)組成特征來判別。主要判別手段有原油總體組成變化、油田水組成變化和氣相色譜指紋法。由于同一油田中的原油通常具有相似的地質(zhì)歷史，原油之間的總體組成、油田水組成變化微小，而氣相色譜指紋技術(shù)對(duì)油藏連通性的鑒定更為準(zhǔn)確［2-4］。本文用此方法分析筆架嶺油田JL11區(qū)塊12口井的原油樣品，研究油藏的連通性。

1 油田概況

筆架嶺油田位于遼河灘海西部凹陷筆架嶺構(gòu)造帶，該構(gòu)造帶是在基底隆起基礎(chǔ)上受北東向展布的主干斷層控制下形成的二級(jí)構(gòu)造單元。該構(gòu)造帶臨近海南生油洼陷，儲(chǔ)集條件優(yōu)越，構(gòu)造有利，具備良好的油氣成藏地質(zhì)條件［5］。JL11 區(qū)塊位于筆架嶺斷裂構(gòu)造帶的東南翼，在兩條北東向正斷層夾持的斷階上，區(qū)塊受北東向正斷層控制，并進(jìn)一步被兩條近東西向正斷層分割為JL11和JL13兩個(gè)斷塊（圖1）。該區(qū)新生界自下而上由古近系沙河街組、東營(yíng)組及新近系館陶組、明化鎮(zhèn)組和第四系平原組構(gòu)成。其中油層主要發(fā)育在東營(yíng)組的東三段的Ⅲ、Ⅳ油組及沙河街組沙一段和沙二段。本文主要研究各含油層段的連通性。

圖1 JL11區(qū)塊取樣井位分布

2 實(shí)驗(yàn)方法

在該區(qū)采集樣品12個(gè)，其中東三段樣品5個(gè)，分別來自東三段Ⅲ油組的JL11 井；東三段Ⅳ油組的11-3和11-5井；東三段Ⅴ油組的11-6和11-8井。沙一段樣品4個(gè)，分別來自JL1、11-9、11-16、13-4井；沙二段樣品3個(gè)，分別來自11-15、13-1、13-2井（圖1）。

實(shí)驗(yàn)所使用的氣相色譜儀是美國(guó)安捷倫公司的Agilent6890氣相色譜儀，毛細(xì)管色譜柱為HP-5，30 cm×320μm×0.25μm。載氣為氦氣（He）；色譜柱內(nèi)流速為1.0 mL／min，分流比為30∶1；進(jìn)樣器（INJ）溫度為300 ℃，檢測(cè)器（FID）溫度為320℃；初始柱溫度50℃，恒溫1 min后，以4℃／min升至300℃，恒溫30 min。

3 結(jié)果與討論

3.1 原油物理化學(xué)性質(zhì)

JL11區(qū)塊原油樣品外觀呈黑色，20℃時(shí)，密度為0.8161～0.8506 g／m3，平均密度為0.8309 g／m3，各井的原油樣品密度差別不大；50 ℃條件下原油粘度為1.978～4.579 mPa·s，平均粘度3.0234 mPa·s；含蠟量3.17%～10.24%，平均含蠟量6.34%；膠質(zhì)及瀝青質(zhì)含量為6.92% ～12.17%，平均10.23%；凝固點(diǎn)為20～27℃，平均23.2℃?？傮w上，該區(qū)原油是低硫、含蠟、含膠的石蠟基原油（表1）。

從原油的物理性質(zhì)來看，縱向上沙河街組原油密度略小于東營(yíng)組，平面上同層位間各井間原油物性變化不大。

表1 JL11區(qū)塊原油物性參數(shù)表

3.2 原油的生物標(biāo)志化合物

JL11區(qū)塊原油中的的三環(huán)萜烷含量較低，其碳數(shù)為C19～C29，以C23為主峰，五環(huán)三萜系列化合物碳數(shù)分布為C27～C35，C30為主峰。三環(huán)萜烷與五環(huán)三萜烷比值均小于0.3，指示沉積環(huán)境相同，均為淡水沉積環(huán)境。成熟度參數(shù)C29∶20S／（20S＋20R）和C29∶ββ／（ββ＋αα）表明，不同層位間原油樣品間的成熟度存在一定差異，同層位原油樣品之間成熟度基本相同（表2）。

3.3 流體連通性分析

表2 JL11區(qū)塊原油生物標(biāo)志化合物參數(shù)表

對(duì)于一個(gè)連續(xù)的油藏，其中的油氣組分會(huì)通過分子擴(kuò)散和熱傳遞而達(dá)到平衡狀態(tài)，因此對(duì)于一個(gè)連通油藏在一定范圍內(nèi)必然會(huì)出現(xiàn)油氣組分的相對(duì)均質(zhì)性，進(jìn)而表現(xiàn)出一致的色譜特征，而來源于不同油藏的石油則具有明顯不同的色譜指紋［6］。根據(jù)原油氣相色譜參數(shù)制作JL11 區(qū)塊色譜指紋星狀圖（圖2）。從圖2a中可以看出，來自東三段Ⅳ油組的11-3和11-5井原油樣品的氣相色譜指紋特征相似度高，說明11-3井和11-5井生產(chǎn)層連通，這與油藏地質(zhì)研究的認(rèn)識(shí)一至。而來自東三段Ⅲ油組的JL11原油樣品的氣相色譜指紋特征與二者區(qū)別較大，說明在同一斷塊內(nèi)流體縱向上并不連通。從圖2c中可以看出，來自東三段Ⅴ油組的11-6和11-8井原油樣品的氣相色譜指紋特征差異明顯，表明兩井間流體不連通。結(jié)合油藏地質(zhì)研究認(rèn)識(shí)，兩井間存在斷層（圖1）。

從圖2b中可以看出，來自沙一段油層的4口井中，JL1井和11-9井指紋特征相似度最高，11-16井和13-4井相似度相對(duì)較低。分析11-16井與JL1和11-9 兩井間可能存在巖性變化或物性遮擋。而13-4井與其它三口井不在同一斷塊，因此指紋特征形似性較差。

根據(jù)沙二段3口井原油樣品的氣相色譜指紋分析（圖2d），該層段13-1和13-2井流體連通性很好，而另一斷塊的11-15井色譜指紋特征與其它井有一定差別。

4 結(jié)論

（1）從L11 區(qū)塊原油樣品的物性來看，原油在該區(qū)常規(guī)物性分析反映出的原油特征相似。

圖2 JL11塊色譜特征指紋相關(guān)性分析

（2）縱向上原油樣品中的生物標(biāo)志化合物指標(biāo)存在一定差別，但平面上各井間差別較小，無法滿足油藏連通性研究的需要。

（3）JL11區(qū)塊12個(gè)樣品的氣相色譜指紋特征分析結(jié)果表明，該區(qū)在同一斷塊內(nèi)同層位原油的氣相色譜指紋特征相似度高，油藏流體連通性較好。不同斷塊或不同層位間原油的氣相色譜指紋特征存在較明顯差異。連通性研究結(jié)果與實(shí)際的油藏地質(zhì)研究結(jié)果基本一至，表明該方法在該區(qū)有較好的適用性，可以為下一步注水及開發(fā)調(diào)整工作提供技術(shù)支持。

［1］ 段文標(biāo)，郭建軍.朝陽溝油田朝55斷塊儲(chǔ)層流體連通性研究［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2008，27（3）：28-31.

［2］ England W A.The organic geochemistry of petroleum reservoirs［J］.Organic Geochemistry，1990，16（1-3）：415-425.

［3］ 馬亭，梅博文.輪南油田三疊系油藏連通性的地球化學(xué)研究［J］.石油學(xué)報(bào)，1997，18（4）：38-42.

［4］ 曾憲章，梁狄剛.中國(guó)陸相原油和生油巖中的生物標(biāo)志物［M］.蘭州：甘肅科學(xué)科技出版社，1989.

［5］ 朱筱敏，戴俊生.遼河油田筆架嶺地區(qū)油藏特征及控制因素［J］.石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003，27（3）：11-14.

［6］ 林壬子.油氣勘探與油藏地球化學(xué)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1998.