斷層封堵型油藏含油高度定量預(yù)測
——以渤南洼陷南部斜坡帶沙三段為例

林　璐,向立宏,郝雪峰,伍松柏,安天下,劉瑞娟,尹麗娟,趙海燕

(1.中國石化勝利油田分公司 勘探開發(fā)研究院,山東 東營 257015; 2.中國石化勝利油田分公司 現(xiàn)河采油廠,山東 東營 257015)

油藏含油高度在較大程度上反映圈閉中油氣的富集程度。含油高度的預(yù)測對鉆前儲量評估、井位優(yōu)化部署等均具有重要意義?？碧焦ぷ髡邔Υ艘恢狈浅Ｖ匾?先后開展了大量相關(guān)研究,并取得了許多重要進(jìn)展,形成了一系列關(guān)于圈閉含油性的研究思路和預(yù)測方法,對油藏含油高度預(yù)測起了很好的借鑒作用。然而,以往研究對象多集中于超壓系統(tǒng)下的巖性油藏[1-3],以及常壓系統(tǒng)下的地層油藏[4-6],對常壓系統(tǒng)下斷層封堵型油藏含油高度預(yù)測方面的研究甚少[7-9]。渤南洼陷南斜坡位于沾化凹陷西部探區(qū),沙三段砂體整體呈南北向展布,被斜坡帶內(nèi)東西向分布的斷層切割,形成一系列斷層封堵型油藏。目前,對其進(jìn)行精細(xì)解剖的過程中,通過對失利探井的儲層、蓋層情況及斷層等成藏要素進(jìn)行分析統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)失利井的失利原因有52%是對含油高度預(yù)測不準(zhǔn)確,導(dǎo)致鉆探成功率相對較低。因此,本文從油氣運(yùn)聚過程中的成藏動力分析入手,確定斷層封堵型油藏含油高度主控因素,進(jìn)而通過多元回歸擬合,建立斷層封堵型油藏含油高度預(yù)測模型,具有重要的理論與實踐意義。

1　含油高度主控因素分析

1.1　圈　閉

1.1.1圈源距離

圈源距離是指圈閉和供烴中心之間的距離,反映油氣在運(yùn)移路徑上的損耗?，F(xiàn)實中很難對其進(jìn)行準(zhǔn)確計算,但可通過圈源平面距離與圈源埋深差兩個參數(shù)共同表征。據(jù)渤南南部斜坡帶沙三段二十多個油藏的統(tǒng)計表明,圈源平面距離、圈源埋深差,均與油藏的含油高度相關(guān)性不大。究其原因認(rèn)為,渤南南斜坡帶的油藏基本都分布在排烴范圍之內(nèi),離烴源巖距離較近,油源充足,圈源距離對含油高度控制作用較弱。

1.1.2圈閉的閉合高度

圈閉的閉合高度是指從圈閉最高點(diǎn)到溢出點(diǎn)間的海拔高差。據(jù)渤南洼陷南部斜坡帶二十多個油藏的統(tǒng)計結(jié)果,將圈閉的閉合高度與含油高度進(jìn)行相關(guān)性分析(圖1),添加趨勢線后可見R2=0.656,即相關(guān)系數(shù)可達(dá)0.8,表明兩者有良好的正相關(guān)性,閉合高度愈大,含油高度也愈大。

圖1　圈閉閉合高度與含油高度關(guān)系

1.2　儲　層

1.2.1儲層單層厚度

渤南南斜坡沙三段沉積時期,主要發(fā)育來自南部陳家莊凸起和東部孤島凸起的近岸水下扇、扇三角洲和濁積扇為主,最大單層厚度可達(dá)27 m,孔隙度一般在20%以上。油氣主要分布在扇體主體部分,如河口壩、水下分流河道等。但砂體單層厚度只影響了油氣的聚集,而對含油高度沒有太大的控制作用。

1.2.2儲層物性

圖2　物性指數(shù)與含油高度關(guān)系

物性指數(shù)往往與儲層的飽和中值毛細(xì)管力密切相關(guān)。當(dāng)儲層物性指數(shù)較小時,飽和中值毛細(xì)管力大,油氣充注圈閉需要形成較大的油柱高度才能有產(chǎn)油能力。反之,物性指數(shù)相對較大的儲層,飽和中值毛細(xì)管力小,只需較小的油柱高度就可以產(chǎn)油。

1.2.3儲層傾角

常壓系統(tǒng)下油氣運(yùn)移以浮力為主,而儲層傾角是影響浮力的一個主要因素,傾角越大,浮力在垂直方向的分量越大,越有利于油氣的運(yùn)聚,因此它影響成藏動力,進(jìn)而影響了含油高度。將渤南地區(qū)沙三段油藏的儲層傾角與含油高度進(jìn)行相關(guān)性分析(圖3),添加趨勢線后可見R2=0.414 2,即相關(guān)系數(shù)可達(dá)0.643,表明儲層傾角與含油高度有較好的正相關(guān)關(guān)系,傾角越大,含油高度越高。對比發(fā)現(xiàn),儲層物性與砂體厚度相同的情況下,儲層傾角越大,油藏的含油高度也越大。

圖3　儲層傾角與含油高度關(guān)系

1.3　斷層封閉性

本次綜合考慮斷層上下盤泥巖含量總數(shù)對斷層封堵性的影響因素,提出用以表征斷層上下盤泥巖涂抹連續(xù)程度的參數(shù)—斷層泥總量因子TFG,來分析斷層封堵性與含油高度的關(guān)系。

TFG=(F上+F下)/D.

(1)

式中,F上、F下分別為斷層垂直斷距范圍內(nèi)斷層上盤與下盤所有泥巖厚度,m;D為斷層垂直斷距,m。

圖4　斷層泥總量因子與含油高度關(guān)系

通過統(tǒng)計研究區(qū)內(nèi)三十幾個油藏所對應(yīng)的斷點(diǎn)處的斷層泥總量因子,并將其與含油高度進(jìn)行相關(guān)性分析(圖4),添加趨勢線后可見R2=0.424 4,即相關(guān)系數(shù)可達(dá)0.651,表明兩者具有較好的正相關(guān)性,斷層兩盤泥質(zhì)含量越高,斷層所能封堵的油柱高度越大。

上述影響含油高度各因素的定量分析表明,斷層封堵型油藏含油高度主要受控于4個主要因素,即:圈閉閉合高度、儲層物性指數(shù)、儲層傾角、斷層泥總量因子,這4個因素共同作用決定了斷層封堵型油藏含油性的好環(huán)。

2　含油高度定量預(yù)測

在渤南洼陷南部斜坡帶三十多個油藏含油高度與單個主控因素的相關(guān)性分析統(tǒng)計基礎(chǔ)上,將含油高度確定為因變量,將圈閉閉合高度、儲層物性指數(shù)、儲層傾角、斷層泥總量因子確定為自變量,通過多元回歸法建立了斷層封堵型油藏含油高度預(yù)測模型,即:

H=0.293h-753.113w+1.25θ+29.841TFG+17.715 .

(2)

式中,H為油藏含油高度,m;w為物性指數(shù);θ為砂體傾角,°;h為圈閉閉合高度,m;TFG為斷層泥總量因子。運(yùn)用上述數(shù)學(xué)模型,可對斷層封堵型油藏含油高度進(jìn)行鉆前定量預(yù)測。

3　應(yīng)用實例

利用已建立的斷層封堵型油藏含油高度定量預(yù)測模型,對渤南洼陷南部斜坡帶兩個斷層封堵型油藏進(jìn)行計算,計算值與實際值誤差絕對值小于5%(表1),表明已建立的預(yù)測模型對斷層封堵型油藏的含油高度預(yù)測較準(zhǔn)確,可實現(xiàn)對斷層封堵型油藏含油高度的定量預(yù)測。

表1　含油高度定量評價應(yīng)用實例

4　結(jié)　論

(1)斷層封堵型油藏含油高度主要受控于4個主要因素,即:圈閉閉合高度、儲層物性指數(shù)、儲層傾角、斷層泥總量因子。

(2)多元回歸建立了斷層封堵型油藏含油高度定量預(yù)測公式,實際應(yīng)用結(jié)果表明,該模型可靠性較高,可以用于對斷層封堵型油藏的鉆前定量預(yù)測。