泌陽(yáng)凹陷雙河油田油水分布差異性研究

吳萌萌

（1.中國(guó)石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院，河南鄭州 450000；2.河南省提高石油采收率重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南鄭州 450000）

泌陽(yáng)凹陷是南襄盆地一個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元，北接社旗凸起，西鄰南陽(yáng)凹陷、新野凸起，凹陷面積1 000 km2，是我國(guó)東部中新生代一小型富油氣斷陷。泌陽(yáng)凹陷基底屬于秦嶺褶皺帶褶皺基底，新生代由于受南部北西西向的唐河-栗園斷裂和東部北東向的泌陽(yáng)-栗園斷裂共同作用，形成南陡北緩的扇形箕狀斷陷盆地。陡坡帶發(fā)育下二門滾動(dòng)背斜、井樓滾動(dòng)背斜、雙河鼻狀構(gòu)造、趙凹-安棚鼻狀構(gòu)造、栗園鼻狀構(gòu)造、梨樹凹鼻狀構(gòu)造，砂巖上傾尖滅油藏主要分布雙河鼻狀構(gòu)造中。泌陽(yáng)凹陷主要沉積地層自上而下依次為第四系平原組、上第三系上寺組、下第三系廖莊組核桃園組、大倉(cāng)房組和玉皇頂組及白堊系。近年來圍繞平氏扇三角洲上傾尖滅油藏部署鉆探的B30-2 井試獲高產(chǎn)油流，自噴日產(chǎn)純油9.8 t，新增可動(dòng)用儲(chǔ)量41×104t，顯示雙河油田砂巖上傾尖滅油藏有良好的增儲(chǔ)潛力。目前，在對(duì)泌陽(yáng)凹陷砂巖上傾尖滅油氣成藏主控因素的研究中，認(rèn)為油氣主要來自核桃園組三段的烴源巖，油氣的主要運(yùn)移通道為滲透性較高的砂巖層，砂層尖滅線與古鼻狀構(gòu)造或單斜地層配置成為油氣成藏的主要因素。由于雙河油田處于開發(fā)中后期，對(duì)油氣分布規(guī)律的研究已從油組、小層精確到單層尺度。同時(shí)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)效果，發(fā)現(xiàn)雙河油田不同單層間油水分布具有差異性，且同一單層內(nèi)已知油藏的油水界面不統(tǒng)一。本文在前人對(duì)雙河油田以油組為單元研究油氣分布規(guī)律基礎(chǔ)上，通過分析儲(chǔ)集層滲透率分布差異精細(xì)刻畫單層間油水分布規(guī)律[1-9]。

1 基本地質(zhì)特征

雙河油田位于泌陽(yáng)凹陷西南部雙河鼻狀構(gòu)造上，緊鄰凹陷生油中心，長(zhǎng)期以來一直是河南油田主力油區(qū)。儲(chǔ)集層為平氏扇三角洲沉積，構(gòu)造簡(jiǎn)單。自上而下劃分為9 個(gè)油組，105 個(gè)小層，279 個(gè)單層，其中含油單層234個(gè)，圈閉形成270 個(gè)油砂體。縱向上含油層段長(zhǎng)，層數(shù)多，單層厚度大，但油層縱向疊合性較差。

雙河油田構(gòu)造形態(tài)為一幅度平緩由西北向東南傾伏的鼻狀構(gòu)造。構(gòu)造軸向?yàn)闁|南-西北向，構(gòu)造隆起幅度由東南向西北逐漸減弱，至上傾區(qū)基本成為向西北抬起的單斜。砂巖上傾尖滅油藏以水下分流河道及河口壩砂體為主要儲(chǔ)集體，儲(chǔ)集層上覆泥巖及上傾方向與砂體交互存在泥巖為油氣聚集提供有效遮擋。構(gòu)造對(duì)油藏形成期作用不明顯，但砂體尖滅方向與構(gòu)造走向正交時(shí)圈閉面積最大，夾角越小，圈閉面積越小。

雙河油田儲(chǔ)層屬近物源陡坡型水下扇三角洲沉積，縱向上基本包括了核三段所有砂組。由于沉積盆地面積小，變化大，近物源，流程短，坡度陡，補(bǔ)償快，湖水進(jìn)退頻繁，形成了一套厚油層十分發(fā)育、沉積韻律復(fù)雜、油層非均質(zhì)性嚴(yán)重的砂礫巖體。具有巖性粗、分選差、成熟度低、橫向變化大的特點(diǎn)?？拷吔鐢嗔训纳热侵藿此路种Ш拥罏閴K狀砂礫和泥質(zhì)的混雜堆積，泥巖隔層薄，儲(chǔ)集性能差，含油情況不好。扇體中部為遠(yuǎn)源水下分支河道和河道間沉積，巖性主要為礫狀砂巖，儲(chǔ)集物性變化較大：孔隙度0.97%～33.71%，平均18.34%，滲透率0.01×10-3μm2～15.8×10-3μm2，平均0.965 8×10-3μm2。扇端砂巖厚度變薄，巖性以粉砂巖、細(xì)砂巖為主，物性較好，孔隙度15%～20%，滲透率0.14×10-3μm2～2.0×10-3μm2。

雙河油田核三段發(fā)育優(yōu)質(zhì)的成熟烴源巖，且縱向上生油巖與儲(chǔ)集層呈指狀交互式存在，油氣運(yùn)移通道主要為深入源巖的砂體，排烴條件優(yōu)越，利于油氣初次運(yùn)移，過剩的流體壓力是油氣進(jìn)行初次運(yùn)移和二次運(yùn)移的充足動(dòng)力。生油層與儲(chǔ)集層平面上良好的配置關(guān)系，使排烴規(guī)模增大，同時(shí)砂泥交互式出現(xiàn)使生油層與其他泥巖層共同構(gòu)成連續(xù)的局部蓋層和區(qū)域蓋層，能夠有效封閉油氣。

2 滲透率差異對(duì)油水分布控制作用

曾濺輝[10]通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)層間非均質(zhì)性對(duì)砂層的油水分布和含油飽和度起著至關(guān)重要的作用，當(dāng)砂巖上傾方向?yàn)殚_啟條件時(shí)，注油速率的變化會(huì)引起砂層含油范圍和含油飽和度發(fā)生變化，當(dāng)油氣沿著高滲透性砂體和開啟性斷層向上運(yùn)移并充注至側(cè)面儲(chǔ)層時(shí)，由于浮力作用，油氣會(huì)優(yōu)先充注上部滲透率較高砂層。吳勝和等[5]也通過物理模擬實(shí)驗(yàn)及油田實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析認(rèn)為，在油氣充注過程中，層間干擾即層間非均質(zhì)性的存在對(duì)油氣二次運(yùn)移圈閉充注度具有一定控制作用，能夠引起高滲透層對(duì)低滲透層的屏蔽作用，從而導(dǎo)致油氣的差異充注。姜振學(xué)等[8]通過地質(zhì)分析及實(shí)驗(yàn)證實(shí)，油氣在真實(shí)地質(zhì)條件下的運(yùn)移存在優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道，即油氣總是沿著浮力最大和阻力最小的方向和通道運(yùn)移，這類油氣運(yùn)移的實(shí)際通道只占輸導(dǎo)層的1%～10%，物性差異、沉降中心偏移、流體動(dòng)力、斷層傾角及斷面幾何形態(tài)共同控制油氣運(yùn)移優(yōu)勢(shì)通道[11-13]。儲(chǔ)層通道滲流能力對(duì)油氣充注起控制作用，圈閉充滿度不同與滲透率級(jí)差優(yōu)勢(shì)通道有極大關(guān)系。

前人已在油田、段及油組規(guī)模上開展圈閉充滿度與滲透率間的關(guān)系研究，由于雙河油田已接近開發(fā)后期，上述尺度研究已無法滿足現(xiàn)階段精細(xì)開發(fā)要求。因此本文在前人研究基礎(chǔ)上對(duì)雙河油田上傾尖滅區(qū)小層規(guī)模上分析油水分布與滲透率差異的關(guān)系。

以雙河油田上傾尖滅區(qū)H3Ⅸ10 小層為例（圖1），可以發(fā)現(xiàn)各單層油藏充滿度并不相同。通過統(tǒng)計(jì)各單層滲透率值，不難看出單層規(guī)模的圈閉充滿度與滲透率有一定的關(guān)系，說明油氣在各單層間的充注過程受層間優(yōu)勢(shì)通道的控制，單層間連通高孔滲砂巖為油氣運(yùn)移、充注的優(yōu)勢(shì)通道。層間隔夾層一定程度上起到遮擋作用，油氣離開源巖進(jìn)入各層進(jìn)行側(cè)向運(yùn)移時(shí)，勢(shì)必流向?qū)觾?nèi)浮力最大、阻力最小的通道，滲透率差異的存在導(dǎo)致層間出現(xiàn)優(yōu)勢(shì)通道，造成油氣沿各通道充注的差異性，從而導(dǎo)致油氣分布的差異性。

圖1 雙河油田上傾尖滅區(qū)H3Ⅸ10（1）（2）（3）單層滲透率分布散點(diǎn)圖

對(duì)于同一單層內(nèi)，處于不同相帶的儲(chǔ)層物性也不相同。以雙河油田上傾尖滅區(qū)H3Ⅸ10（3）單層為例（圖2），不難發(fā)現(xiàn)油層滲透率遠(yuǎn)高于干層和水層。油氣充注時(shí)，滲透性差異給低滲透性儲(chǔ)層帶來屏蔽作用，高滲透性儲(chǔ)層給油氣的運(yùn)移提供優(yōu)勢(shì)通道，使高滲透帶的油氣充注度高，充注量大，而低滲透帶的油氣充注度低，充注量小，造成同一單層內(nèi)油水分布的差異性。

圖2 雙河油田上傾尖滅區(qū)H3Ⅸ10（3）滲透率分布散點(diǎn)圖

3 結(jié)論

雙河油田上傾尖滅區(qū)以砂巖上傾尖滅油藏為主，段、油組尺度的分析已不能滿足現(xiàn)階段開發(fā)需求，因此精細(xì)小層及單層的油水分布差異性研究，明確各小層的油氣充注受滲透率差異影響，滲透性高儲(chǔ)層有利于油氣聚集，滲透性較低的儲(chǔ)層不利于油氣聚集。