低滲透致密砂巖儲(chǔ)層成藏期油氣運(yùn)移的動(dòng)力研究

胡洪彬 李光耀 王健(長(zhǎng)慶油田第三采油廠吳起作業(yè)區(qū)717699)

一、概述

石油、天然氣的成藏聚集過程就是儲(chǔ)層中孔隙空間流體的替換過程，孔隙中的水被天然氣和石油所替代，油氣進(jìn)入儲(chǔ)層后的運(yùn)移被稱為二次運(yùn)移。在低滲透致密砂巖儲(chǔ)層油氣運(yùn)移動(dòng)力條件的研究已非常多，有些學(xué)者認(rèn)為：油氣運(yùn)移的主要?jiǎng)恿l件是高壓，而浮力的作用則非常小；也有學(xué)者認(rèn)為油氣的運(yùn)移是長(zhǎng)期作用的結(jié)果，不同的階段油氣運(yùn)移條件不同，早期儲(chǔ)層的物性較好時(shí)主要運(yùn)移動(dòng)力是浮力。后期儲(chǔ)層變得致密時(shí)油氣運(yùn)移主要?jiǎng)恿κ敲?xì)管力。

本文以鄂爾多斯盆地的某油田和塔里木盆地的某油田為例，這兩個(gè)油田的儲(chǔ)層都屬于低滲透致密砂巖儲(chǔ)層，本文對(duì)著兩個(gè)油田儲(chǔ)層的成藏期油氣運(yùn)移的動(dòng)力條件進(jìn)行研究，分析動(dòng)力運(yùn)移的主要?jiǎng)恿l件。

二、低滲透致密砂巖儲(chǔ)層成藏期油氣運(yùn)移動(dòng)力

1.成藏期的異常壓力

在鄂爾多斯盆地某油田的研究上，前人認(rèn)為該油田的主要充注期為早白堊世末期，且研究對(duì)象在該時(shí)期達(dá)到最大埋深，因而對(duì)其最大埋深期進(jìn)行過剩壓力分析，可以更好了解該油田在成藏期的油氣運(yùn)移動(dòng)力條件。采用等效深度發(fā)計(jì)算出過剩壓力，由于巖石的壓實(shí)作用具有不可逆性，所以繪制出來的壓實(shí)曲線其實(shí)也就反映了最大埋深的壓實(shí)狀態(tài)，由此計(jì)算出的過剩壓力也就是最大埋深期的壓力。結(jié)果：過剩壓力出現(xiàn)的起始層是長(zhǎng)4+5頂部、長(zhǎng)6頂部或長(zhǎng)7頂部，過剩壓力出現(xiàn)后，隨著埋深的加大，過剩壓力也逐漸增大，其中，長(zhǎng)4+5頂部、長(zhǎng)6頂部的過剩壓力不大在1-4MPa之間，甚至有的過剩壓力為0MPa。而長(zhǎng)7頂部的過剩壓力比較大，在4-17MPa之間，出現(xiàn)超壓體。

塔里木盆地某油田的成藏期分為中新世早期的早油聚集和上新世的晚氣聚集兩個(gè)階段。喜馬拉雅晚期后，強(qiáng)烈的構(gòu)造積壓給流體施加一個(gè)加大的壓力，改變了其原有的動(dòng)力分布格局，促使油氣發(fā)生運(yùn)移，所以，得出構(gòu)造擠壓前后的過剩壓力分布就能了解油氣運(yùn)移的動(dòng)力條件了。結(jié)果：該油田在上新世開始后實(shí)現(xiàn)了快速沉積，到沉積末期，其過剩壓力已非常大，有的部位已超過70MPa。

2.多階段多動(dòng)力條件聯(lián)合作用

在鄂爾多斯盆地的成藏期油氣運(yùn)移中，若長(zhǎng)4+5和長(zhǎng)6低滲透致密儲(chǔ)層中油氣二次運(yùn)移的主要?jiǎng)恿l件是過剩壓力，那么這個(gè)過剩壓力的差值必須足夠大，大到能克服已存在的毛細(xì)管力，這樣才能保證儲(chǔ)層油氣分布的均勻性，確保儲(chǔ)層含油飽和度。根據(jù)前人研究的成果和經(jīng)驗(yàn)，我們將長(zhǎng)4+5和長(zhǎng)6低滲透儲(chǔ)層分別分成Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三類，這三類分別表示：特低滲透儲(chǔ)層、超低滲透儲(chǔ)層和致密吃曾，其中，前兩類中含油，最后一類不含油。檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該有痰的油氣飽和度≤70%，故而以70%為最大油氣飽和度進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果顯示，Ⅲ類儲(chǔ)層中的過剩壓力差值必須≥10MPa方能克服毛細(xì)管力的作用。而對(duì)該區(qū)白堊世末期的流體壓力計(jì)算發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)4+5和長(zhǎng)6兩個(gè)儲(chǔ)層的過剩壓力差值不大，根本不可能克服10MPa及以上的毛細(xì)管力，故而過剩壓力不是該區(qū)油氣二次運(yùn)移的主要?jiǎng)恿l件。同時(shí)，從前人的計(jì)算結(jié)果來看，該區(qū)各個(gè)儲(chǔ)層之間的過剩壓力差值＜5MPa，故而異常壓力也不是油氣二次運(yùn)移的主要?jiǎng)恿l件。前人認(rèn)為該區(qū)的油氣充注期從晚侏羅世開始，在早白堊世末期達(dá)到最強(qiáng)，總共經(jīng)過晚侏羅世、早白堊世早中期、早白堊世晚期三個(gè)階段。借助這一成果，晚侏羅世開始的第一次油氣充注時(shí)，壓實(shí)作用基本停止，然后再對(duì)第一次油氣充注時(shí)的孔隙度、滲透率、面孔率等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和估算，計(jì)算出第一次油氣充注時(shí)的古孔隙度，得出長(zhǎng)4+5和長(zhǎng)6儲(chǔ)層的古孔隙度分別為12.82%-19.60%、13.01%-19.41%，平均古孔隙度為15.8%和17.2%。再對(duì)應(yīng)這兩儲(chǔ)層的滲透率，發(fā)現(xiàn)該區(qū)儲(chǔ)層在晚侏羅世時(shí)的物性較好，早期的油氣充注借助浮力作用實(shí)現(xiàn)油氣的側(cè)向運(yùn)移，隨著充注期的推移，儲(chǔ)層物性稍差一點(diǎn)，但還相對(duì)較好，故而主要的運(yùn)移動(dòng)力仍是浮力。到后期盆地的持續(xù)沉降，壓實(shí)作用和膠結(jié)作用的持續(xù)進(jìn)行，儲(chǔ)層物性變差，變成致密層，此時(shí)的毛細(xì)管力不再是油氣運(yùn)移的阻力，而成為動(dòng)力。

在塔里木盆地油田油氣運(yùn)移上，該區(qū)在喜馬拉雅晚期強(qiáng)烈的構(gòu)造擠壓作用下，過剩壓力大、過剩壓力差值大，遠(yuǎn)大于浮力，且能克服毛細(xì)管力的影響，故而該區(qū)儲(chǔ)層油氣二次運(yùn)移的主要?jiǎng)恿檫^剩壓力。

結(jié)束語(yǔ)

低滲透致密砂巖儲(chǔ)層的毛細(xì)管力大，油氣很難在自重影響下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)移，必須在一定外力驅(qū)動(dòng)下方能實(shí)現(xiàn)油氣的二次運(yùn)移，從而達(dá)到移動(dòng)的油氣飽和度。過剩壓力、浮力、毛細(xì)管力都是重要的動(dòng)力條件，在不同的階段以某一動(dòng)力條件為主，在綜合動(dòng)力條件的影響下實(shí)現(xiàn)油氣運(yùn)移。

[1]吳凱，羅麗榮，孔慶芬，等.鄂爾多斯盆地中生界延長(zhǎng)組特低滲-致密砂巖儲(chǔ)層成藏動(dòng)力學(xué)特征[J].石油化工應(yīng)用，2013,32(8)：37-44.

[2]張鳳奇，王震亮，武富禮，等.低滲透致密砂巖儲(chǔ)層成藏期油氣運(yùn)移的動(dòng)力分析[J].中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2012,36(4)：32-38.