涇河油田裂縫性致密油藏甜點主控因素研究

邵隆坎

（中國石油化工股份有限公司華北油氣分公司勘探開發(fā)研究院，河南鄭州 450006）

涇河油田構造位置為鄂爾多斯盆地伊陜斜坡、渭北隆起和天環(huán)向斜交接部位。涇河X 井區(qū)位于涇河油田的東北，主要含油層位是延長組長8 油層組，主要位于由西南—東北物源形成的辮狀河三角洲扇裙上，為辮狀河三角洲沉積體系，主要亞相類型為辮狀河三角洲前緣。沉積微相以水下分流河道、分流間灣為主。涇河X 井區(qū)長812小層沉積期受古地形的影響，古流向大致呈南西～北東方向，平面上由于多期水道疊加，河道寬度在1.5 km～6.2 km。該區(qū)地層構造呈平緩向北西傾的單斜，局部發(fā)育鼻狀隆起，不發(fā)育構造圈閉。儲層孔隙度分布在4 %～8 %，平均孔隙度為6.8 %；滲透率分布在0.1×10-3μm2～20.8×10-3μm2，平均滲透率為0.37×10-3μm2，屬于低孔特低滲儲層。涇河X 井區(qū)長812儲層的儲集空間主要為粒間溶孔和粒內(nèi)溶孔，少量的剩余粒間孔，局部還發(fā)育微裂縫孔隙，少量發(fā)育微裂縫。該區(qū)儲層致密，孔喉結構復雜，裂縫發(fā)育，產(chǎn)能差異大，低效油層多，油井產(chǎn)能遞減快，穩(wěn)產(chǎn)難度大。這些問題直接導致油藏開發(fā)難度大。前期研究表明，該區(qū)塊的高產(chǎn)井與油層的儲層特征、油層特征有密切關聯(lián)[1-8]。對于涇河X 井區(qū)長8 油藏的“甜點”類型進行分析認識，對于指導涇河油田的開發(fā)，具有重要意義。

1 裂縫性致密油藏“甜點”特征

“甜點-Sweet spot”最早來源于20 世紀的70 年代末期興起的致密砂巖氣層的研究。是指在大面積分布的致密氣層儲層物性普遍較差-致密，且天然氣的產(chǎn)能普遍較低（低于天然氣開發(fā)產(chǎn)能聚集極限）的背景下，局部發(fā)育的相對高孔滲的砂巖體，它往往具有較高的商業(yè)開發(fā)價值的產(chǎn)能。由于，這些相對高產(chǎn)的區(qū)塊，在大面積低產(chǎn)致密砂巖儲層中的分布相對局限，不連續(xù)，往往呈斑點狀分布，因此，稱之為“甜點-Sweet spot”。2009 年以后，國內(nèi)外對致密油氣的研究重點轉向致密砂巖油，進一步引用了這個概念。

涇河X 井區(qū)長81亞段（砂層組）裂縫性致密砂巖油藏的基本特征是砂巖致密，但是儲集空間多樣。主要有孔喉、裂縫、層理縫三類。由于“甜點”是特指大面積分布的致密砂巖儲層中發(fā)育的斑點狀、不連續(xù)的、相對較高孔隙度和滲透率的異常高孔滲帶。因此涇河X井區(qū)“甜點”的主要特征是物性好的基質儲層、裂縫發(fā)育[9-11]。

2 “甜點”主控因素

2.1 優(yōu)質烴源巖的發(fā)育

涇河X 井區(qū)主要分布半深湖-深湖相之中。該相帶是彬長區(qū)塊有利烴源巖發(fā)育最好部位。從彬長區(qū)塊長7 段油頁巖厚度等值線圖上來看，長7 段油頁巖的平均厚度大于15 m，是彬長地區(qū)相對最厚的地方，為該井區(qū)甜點的形成提供了油源條件。

2.2 源-儲壓差

根據(jù)涇河X 井區(qū)長7 烴源巖壓力系數(shù)對應附近長8 段油井產(chǎn)能的關系散點圖（見圖1）可以看出，上覆烴源巖超壓位置對應的下伏致密砂巖儲層一般具有較高的產(chǎn)能。表明源儲壓差是控制高產(chǎn)甜點油層發(fā)育的重要影響因素。

圖1 涇河X 井區(qū)長7 烴源巖壓力系數(shù)對應長8 產(chǎn)能的關系散點圖

2.3 相對優(yōu)質孔隙甜點儲層

根據(jù)區(qū)內(nèi)水平井鉆遇儲層聲波時差與基質孔隙平均油產(chǎn)量相關圖（見圖2），可看出兩者呈正相關性，基質儲層聲波時差越高，即儲層物性越好，基質孔隙平均油產(chǎn)量越高，說明儲層物性是“甜點”的主要控制因素之一。

圖2 水平井鉆遇儲層聲波時差與基質孔隙平均油產(chǎn)量相關圖

2.4 裂縫甜點儲層發(fā)育

構造裂縫甜點的發(fā)育在垂向上受構造應力-長7超壓耦合的控制，平面上受斷層的控制。裂縫甜點垂向受垂向上構造應力-長7 超壓耦合的控制的發(fā)育規(guī)律（見圖3），總體上來看，緊貼長7 張家灘頁巖的長811～長812～長813，裂縫發(fā)育程度逐漸減弱，表明長7“超壓+構造應力”的“應-壓耦合”是裂縫+高產(chǎn)油層形成主控因素。做水平井鉆遇裂縫段數(shù)與裂縫系統(tǒng)平均日油產(chǎn)量的相關圖，由圖可見鉆遇裂縫段數(shù)與裂縫系統(tǒng)平均日油產(chǎn)量呈正相關性，說明裂縫越發(fā)育，裂縫系統(tǒng)日產(chǎn)油量越高（見圖4），裂縫發(fā)育區(qū)是尋找“甜點”依據(jù)之一。

圖3 裂縫甜點垂向分布模式

圖4 水平井鉆遇裂縫段數(shù)與裂縫平均日油產(chǎn)量相關圖

圖5 涇河X 井區(qū)長81 亞段油氣充注模式

3 “甜點”成因模式

3.1 烴源巖-致密砂巖大面接觸，油氣擴散充注

張家灘頁巖與長81小層致密砂巖儲層緊密接觸，在成烴超壓的作用下，向下垂向排烴，直接進入鄰近的長81小層中的致密砂巖儲層中，受熱流體進入儲層中溫壓變化導致大量溶蝕產(chǎn)物沉淀膠結的影響，長81小層的儲層致密程度較高，因此，相對于致密孔喉，成藏動力有限，油藏富集程度也較低，形成的油藏也多是高含水，低含油的油水同層。形成的甜點油層主要為孔隙型甜點油層。

3.2 烴源巖-致密砂巖大面接觸，超壓底界面破裂，構造破裂帶充注

在近斷層附近，是構造應力軟弱帶。同時上部烴源巖在生烴過程中產(chǎn)生的超壓與構造應力耦合，導致致密砂巖地層的有效應力下降，地層破裂強度下降，當疊加構造應力超過地層破裂強度，促使了超壓封存箱底界面的破裂，形成斷縫帶，油氣并直接充注到長81小層的斷縫帶中。主要形成構造縫型甜點。

3.3 沿斷層向下垂向運移，在遠離烴源巖層的層縫+構造縫優(yōu)質儲層中充注

烴源巖油氣在超壓的驅動下，向下沿斷層運移，在合適的層段，如層縫+構造縫發(fā)育的層段聚集形成甜點油層（見圖5）。

4 結論

（1）涇河致密砂巖油甜點形成的主控因素有：優(yōu)質烴源巖的發(fā)育、源儲壓力差、相對優(yōu)質孔隙儲層、裂縫發(fā)育（包括層縫及構造縫）。

（2）沉積微相、砂巖成分與結構、層理縫發(fā)育等是控制相對優(yōu)質孔隙甜點儲層發(fā)育的主控因素。

（3）總結出三種甜點成因模式，孔隙型甜點、構造縫型甜點以及混合縫型甜點。其中孔隙型甜點油層相對于孔喉致密，成藏動力有限，油藏富集程度也較低，形成的油藏也多是高含水，低含油的油水同層。