涇河油田17井區(qū)原油粘度分布及成因分析

劉偉華

（中石化華北分公司實(shí)驗(yàn)中心，河南 鄭州450006）

鄂爾多斯盆地是中國(guó)第二大沉積盆地，其三疊系延長(zhǎng)組是低孔、低滲透油氣藏的典型代表。涇河油田位于盆地的西南部，伊陜斜坡、渭北隆起和天環(huán)向斜交接部位，三維區(qū)整體為斷裂切割的南東高、北西低的單斜構(gòu)造，局部發(fā)育鼻隆、斷鼻、背斜、向斜等構(gòu)造。根據(jù)前期原油物性資料統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，涇河油田17井區(qū)的長(zhǎng)8層地面原油粘度分布不規(guī)律，原油粘度大小相差巨大，且存在明顯的原油粘度異常井。為弄清涇河油田17井區(qū)原油粘度物性差的原因，運(yùn)用多種分析測(cè)試技術(shù)對(duì)原油性質(zhì)進(jìn)行了表征。在討論涇河油田17井區(qū)原油粘度物性分布的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析涇河油田原油粘度分布特征的地質(zhì)成因。這對(duì)原油本身物性差且分布無(wú)明顯規(guī)律的涇河油田的開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)，具有重要意義。

1 涇河油田原油物性分析

1.1 原油粘度物性

在涇河油田17井區(qū)長(zhǎng)8層廣泛取樣，樣品均為井口采出液。測(cè)試樣品嚴(yán)格處理后，運(yùn)用毛細(xì)管粘度計(jì)（逆流法 ），測(cè)試了50℃條件下原油樣品的運(yùn)動(dòng)粘度（見(jiàn)表1）。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，涇河油田17井區(qū)原油粘度范圍處于（18.7～2 587.0）mPa.s之間，從數(shù)據(jù)可以看出，原油粘度范圍跨度大，存在明顯的原油粘度異常井。非粘度異常井粘度均值為71.1mPa.s，顯示出原油物性較差。

表1 涇河油田17井區(qū)原油粘度數(shù)據(jù)

1.2 原油組分分析

為弄清涇河油田原油物性較差的原因，下面將從原油組成的角度進(jìn)行分析。在涇河油田范圍內(nèi)廣泛取樣，選取了5口井進(jìn)行了原油族組分、飽和烴氣相色譜和飽和烴氣相色譜－質(zhì)譜分析（見(jiàn)表2，3，4）。

表2 原油族組分分析統(tǒng)計(jì)表

表3 飽和烴氣相色譜分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

表4 飽和烴氣相色譜－質(zhì)譜分析統(tǒng)計(jì)表

從這5口井的分布來(lái)看，基本覆蓋了整個(gè)涇河油田的主要開(kāi)發(fā)區(qū)，其測(cè)試結(jié)果基本能夠代表整個(gè)涇河油田原油物性參數(shù)特征。從表2數(shù)據(jù)可以看出，JH8井、JH34井為高烷烴樣品，JH55井、JH36井、JH17井為中低烷烴樣品，但所有樣品非極性組分含量都較高，都大于19% ，部分樣品高達(dá)40% 左右，說(shuō)明原油中高碳類(lèi)化合物含量較高，重質(zhì)組分偏高。經(jīng)初步判斷原油來(lái)源于中、高等植物較多的半深湖環(huán)境烴源巖的可能性較大，腐植類(lèi)對(duì)原油的生成有一定的影響。鄂爾多斯盆地的生油巖系主要為三疊系延長(zhǎng)組的暗色泥巖，而涇河油田的生油層也主要是長(zhǎng)9層和長(zhǎng)7層，其中長(zhǎng)7層處于湖盆發(fā)展的全盛期。這可能是造成原油密度大、粘度大的原因之一。

表3中飽和烴氣相色譜分析結(jié)果表明:這5口井原油樣品正構(gòu)烷烴比較齊全（從nC11～nC35），主峰碳靠前，在nC15～nC19間，輕／重比高、CPI值和 OEP值在1.0左右（在我國(guó)，CPI、OEP＞1.2時(shí)，未成熟；CPI、OEP＜1.2時(shí)成熟），說(shuō)明原油成熟度較高。同時(shí)，飽和烴氣相色譜－質(zhì)譜分析中，C29甾烷的S／（R＋S）值在0.53～0.77之間，C29甾烷的ββ／（ββ＋αα）值在0.37～0.49之間（見(jiàn)表4），也說(shuō)明原油成熟度較高，藻類(lèi)、腐植類(lèi)型的干酪根占優(yōu)勢(shì)，因此可以判斷，涇河原油高粘高密的主要成因不是原油低成熟度引起的［2］，最可能是生烴物質(zhì)為高碳類(lèi)高等植物所造成的，結(jié)合原油族組分中膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和蠟含量的數(shù)據(jù)，說(shuō)明膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和蠟含量偏高是涇河原油高粘高密的主要物質(zhì)成因。

2 原油粘度分布地質(zhì)成因分析

為弄清涇河油田17井區(qū)原油粘度分布特征，運(yùn)用涇河17井區(qū)原油粘度數(shù)據(jù)，在涇河油田的斷層分布圖上進(jìn)行了數(shù)據(jù)投射。從長(zhǎng)8層原油粘度在涇河17井區(qū)斷層上的平面分布可以看出（見(jiàn)圖1），存在3口明顯的原油粘度異常井。不分層位時(shí)，平面上原油粘度分布特征是:以JH63井為局部高點(diǎn)，形成中間高、四周低的平面分布格局。

圖1 涇河17井區(qū)原油粘度平面分布圖

粘度是原油物性最主要的參數(shù)之一，它是油氣運(yùn)移、聚集、保存狀態(tài)乃至油氣散失、破壞的綜合反映。以下就從油氣運(yùn)移和油藏保存條件方面來(lái)分析影響涇河油田原油粘度分布的原因。

2.1 油氣運(yùn)移

鄂爾多斯盆地長(zhǎng)8層的生油巖系主要為三疊系延長(zhǎng)組的暗色泥巖，涇河油田的生油層主要是長(zhǎng)9層和長(zhǎng)7層。其中長(zhǎng)7層處于湖盆發(fā)展的全盛期，暗色泥頁(yè)巖分布范圍最廣；長(zhǎng)9層暗色泥巖段李家畔頁(yè)巖分布局限。彬長(zhǎng)地區(qū)油頁(yè)巖品質(zhì)最好，在全井段皆發(fā)育油頁(yè)巖，油頁(yè)巖單井平均厚度約為15m。斷裂是該區(qū)油氣運(yùn)移的主要通道，在油氣沿?cái)嗔堰\(yùn)移的過(guò)程中產(chǎn)生的色層效應(yīng)會(huì)引起烴類(lèi)組分的差異。另外，運(yùn)移過(guò)程中發(fā)生氧化或生物降解作用容易造成原油粘度增大以及分布的多變性。

2.2 油藏保存條件

油藏的保存條件包括斷層封閉性、重力分異、沉積、水洗作用。

2.2.1 斷裂影響因素分析

從涇河油田17井區(qū)相干體分布上來(lái)看（見(jiàn)圖2），這幾口粘度異常井距離斷層非常近，周?chē)鷶鄬恿芽p發(fā)育較多，斷層的封閉性差，油藏的輕組分會(huì)在斷層附近散失，使原油物性變差。因此，斷層較多、距離斷層較近的地方粘度相對(duì)較大。而JH63井等粘度異常井距離斷層非常近，驗(yàn)證了斷裂對(duì)原油粘度影響的顯著性。

圖2 涇河17井區(qū)相干體分布圖

2.2.2 構(gòu)造影響因素分析

涇河17井區(qū)從構(gòu)造幅度分布上來(lái)看（見(jiàn)圖3），除去斷層影響的個(gè)別異常點(diǎn)之外，中部大斷層的兩側(cè)均有“構(gòu)造高的部位粘度較低，構(gòu)造低的部位粘度較高”的特點(diǎn)，這與油藏重力分異作用有關(guān)。重力分異作用使同一油藏中相對(duì)密度及粘度較小的原油優(yōu)先在構(gòu)造高的部位聚集，而相對(duì)密度、粘度大的原油則聚集在油藏底部。另外，該區(qū)地層埋深較淺、地層溫度較低，有助于微生物生長(zhǎng)，尤其是某些分解烴類(lèi)的細(xì)菌存在及繁殖，是原油遭受降解的主要原因。

圖3 涇河17井區(qū)構(gòu)造分布圖

2.2.3 沉積影響因素分析

圖4 涇河17井區(qū)長(zhǎng)812砂體厚度分布圖

2.2.4 水洗作用

富集于淺層的原油、受地層環(huán)境的影響是長(zhǎng)期的，地層溫度較低、封閉還原條件較差的油藏環(huán)境自然會(huì)導(dǎo)致原油的次生改造，地層水礦化度低，由于初期斷層的開(kāi)啟，地表水沿?cái)嗔褲B入地層，地層水及氧氣使烴類(lèi)易遭受氧化，產(chǎn)生富氧的瀝青質(zhì)組分。其中，地層水對(duì)原油的氧化作用是決定原油性質(zhì)的主要因素，油水界面附近原油變重、變稠的現(xiàn)象說(shuō)明地層水對(duì)原油的水洗作用的顯著性。由于涇河17井區(qū)河道中部砂體滲透性較好，而且局部存在斷層溝通，地面淡水會(huì)沿?cái)嗔押透邼B透性砂體淋洗原油使得原油發(fā)生水洗作用。淡水淋濾作用會(huì)影響油氣藏的保存，進(jìn)而影響粘度的變化。涇河地區(qū)長(zhǎng)8層埋深1 300m～1 600m，地層水礦化度均值只有25 000mg／L左右，紅河油田長(zhǎng)8層埋深1 900m～2 400m，地層水礦化度均值44 000mg／L左右。埋深較淺，礦化度較低，這可能就是涇河油田原油物性相比紅河油田原油物性較差的原因之一。另外，粘度較大的JH17P11井和JH2P2井地層水礦化度都只有10 000mg／L左右，這可能是高粘異常井遭水洗作用的證據(jù)之一。

3 結(jié)論

原油分析表明:正構(gòu)烷烴主峰碳在nC15～nC19之間，正構(gòu)烷烴組分完整，輕／重比高、CPI值和 OEP在1.0左右，C29甾烷的 S／（R＋S）值在0.53～0.77之間，C29甾烷的ββ／（ββ＋αα）值在0.37～0.49之間，反映原油成熟度較高。但在族組分含量中膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量較高，異構(gòu)烷烴和高碳烷烴含量高，說(shuō)明原油可能來(lái)源于濱淺湖相的高腐殖質(zhì)環(huán)境，以藻類(lèi)源巖貢獻(xiàn)較大，但腐殖質(zhì)類(lèi)源巖的生烴對(duì)原油產(chǎn)生了一定的影響，造成原油成熟度高，但族組分中膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量較高，含蠟較重的現(xiàn)象，原油物性較差。涇河油田17井區(qū)的原油粘度分布主要受斷裂影響較大，在斷層發(fā)育較多、裂縫分布較密的地區(qū)粘度相對(duì)較大，主要原因可能是斷層發(fā)育較多、斷層封閉性較差，導(dǎo)致原油水洗、生物降解而變重。對(duì)于同一層位來(lái)說(shuō)，靠近斷裂處的原油粘度要高于同一深度非斷裂區(qū)的原油粘度。另外，油藏構(gòu)造幅度導(dǎo)致的重力分異、儲(chǔ)層的微裂縫及沉積因素也在一定程度上影響了原油粘度的分布。

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