低含油飽和度油藏分布特征與成因研究

王爭光

[摘要]低含油飽和度油藏在國內(nèi)外油田廣泛存在，為尋找更多的低含油飽和度油藏和對已發(fā)現(xiàn)的低含油飽和度油藏進行合理有效開發(fā)，開展該類油藏相關(guān)研究就顯得尤為重要和迫切。對國內(nèi)外低含油飽和度油藏分布特征與成因研究的成果進行介紹和整理。

[關(guān)鍵詞]低含油飽和度油藏 分布 成因

中圖分類號：TE1 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0120012－01

隨著油氣勘探領(lǐng)域的不斷擴展和勘探開發(fā)技術(shù)的不斷提高，近些年來有越來越多的低含油飽和度油藏相繼被發(fā)現(xiàn)。眾所周知，油氣藏在原始狀態(tài)均不同程度上存在共存水（原始飽和地層水），通常情況共存水為束縛水，一般在40%以下，在油田開發(fā)過程中共存水一般不會發(fā)生流動，而低含油飽和度油藏的共存水飽和度遠高于常規(guī)束縛水飽和度，含油飽和度明顯偏低，存在明顯可動水，這類油氣田在開發(fā)過程中不存在無水期采油，具有明顯不同于常規(guī)油藏的滲流特征，對其油藏的成因也存在各種不同的觀點。

一、外低含油飽和度油藏分布特征

低含油飽和度油藏在許多油田都有發(fā)現(xiàn)，我國低含油飽和度油藏主要分布在準(zhǔn)噶爾盆地中部地區(qū)、長慶油田，在勝利油田、大港油田、克拉瑪依油田、江蘇油田等也有不同程度的發(fā)現(xiàn)。在美國、中東等地低含油飽和度油藏較多為中孔低滲碳酸鹽油藏，我國主要為低孔低滲的砂巖油藏。該類油藏具有以下幾方面的特點：

1.低含油飽和度油藏主要分布在低滲細喉儲層，原油粘度影響不大，所發(fā)現(xiàn)的低含油飽和度油藏絕大部分為低粘度油藏，只發(fā)現(xiàn)少量高孔高滲稠油油藏，如克拉瑪依油田九區(qū)南油藏，這類油藏主要是由于油氣長距離多次運聚，受地層水沖刷、地表水滲濾氧化等因素影響而形成；

2.油藏通常為低幅度構(gòu)造，油柱高度低，一般只有幾十米；儲層隔夾層發(fā)育，油水關(guān)系復(fù)雜；

3.油氣藏成藏動力系統(tǒng)幾乎都是常壓它源開放成藏動力系統(tǒng)，遠離油源，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)油氣藏是經(jīng)過二次甚至是多次運移成藏。

從低含油飽和度油藏的特征可以看出，其形成主要與以下幾方面因素緊密相關(guān)：儲層物性；油藏構(gòu)造幅度；油氣藏成藏動力系統(tǒng)；油氣藏成藏模式。

二、低含油飽和度油藏成因

目前國內(nèi)外石油工作學(xué)者很少將低含油飽和度油藏作為一類特殊性質(zhì)的油藏來研究，而是僅作為油藏在某種特殊狀況下高含水飽和度現(xiàn)象進行描述。大量的有關(guān)低含油飽和度儲層是在研究低電阻率儲層時發(fā)現(xiàn)的。研究表明，造成儲層低電阻率原因很多，如泥質(zhì)中綠泥石蒙脫石、伊利石含量較高、高孔隙度、高礦化度等都是造成儲層低電阻率的重要成因，但一個最重要的原因就是儲層含水飽和度較高。根據(jù)文獻檢索結(jié)果，大多數(shù)觀點認(rèn)為油藏的低含油飽和度是受儲層物性和流體物性因素以及構(gòu)造因素的影響而形成。

低含油飽和度油藏成因研究：

1．儲層物性和流體物性的影響。2004年，楊仁林、劉知國等在研究束縛水飽和度與儲層流體性質(zhì)發(fā)現(xiàn)：強親水儲層，潤濕相毛管壓力為驅(qū)動力，使地層水優(yōu)先占據(jù)細小孔道，在大孔道壁上形成一定厚度的薄膜；粘土礦物具有對水分子的吸附特性，另外粘土礦物在孔喉中的分布狀態(tài)進一步減小孔隙喉道、增大迂曲度，導(dǎo)致油氣運移受到阻斷；薄油層中若存在大量地層水則會在毛管力的作用下使整個油柱高度內(nèi)存在可動水。

2005年，董同武、張廷山等在研究克拉瑪依油田九區(qū)南稠油油藏的低電阻成因時發(fā)現(xiàn)，該稠油油藏含水飽和偏高的形成機制以上所述既有相同點，又有明顯的不同點。該油藏為劇烈的生物降解作用最終生成稠油油藏，由于油氣只能飽和于較大孔喉控制的孔隙空間，大量的小孔隙和微孔仍為地層水占據(jù)，油驅(qū)水置換程度低，其結(jié)果是含油飽和度偏低，地層水飽和度高。

2．構(gòu)造因素的影響。構(gòu)造幅度低是造成低含油飽和度、高含水飽和度的另一個重要原因。構(gòu)造幅度低，油氣運移到圈閉的過程動力小，從而進一步影響油水成層分異。同處于準(zhǔn)噶爾盆地中部區(qū)的陸梁油田也是一個典型的低含油飽和度油藏，2003年，廖健德在研究陸梁油田低阻油層成因認(rèn)為儲層構(gòu)造幅度低和毛管壓力是導(dǎo)致油層高含水的原因。

2005年，殷紅在研究吉林腰英臺油田油水分布特征及成因時發(fā)現(xiàn)，斷塊油藏的油氣運聚控制條件不同，會使其油氣聚集的成藏狀況發(fā)生很大的差異，含油面積、油柱高度和油水界面等各自自成體系，甚至?xí)霈F(xiàn)“上水下油”的極端情況。由于受油源供給程度的影響，各斷塊高點聚油的充滿程度也可能發(fā)生較大差異，同時斷塊受斷層隔擋的影響，匯集油源受到影響，使含油相對變差。

三、低含油飽和度油藏滲流特征研究

嚴(yán)格來說，目前并沒有真正意義的針對低含油飽和度油藏滲流規(guī)律的研究成果，但在研究油水相對滲透率影響因素過程中，一些學(xué)者對初始含水飽和度對儲層滲流規(guī)律的影響進行了初步的研究。從對低含油飽和度油藏成因相關(guān)研究資料可以看出，其形成的內(nèi)在最根本的原因之一就是儲層的低滲透率。因此研究低含油飽和度油藏的滲流規(guī)律就必須結(jié)合低滲透油藏滲流規(guī)律。

流體在低滲透巖石中的滲流規(guī)律明顯不同于中高滲透率，主要原因是存在較大的毛管壓力，產(chǎn)生流動存在明顯的啟動壓力梯度。自上個世紀(jì)90年代初啟動壓力的概念提出以來，在隨后十多年的研究和爭執(zhí)中，啟動壓力的存在已逐漸被人們所接受，對于啟動壓力的測定和計算方法基本成熟，在這種情況下，人們開始研究啟動壓力對油水兩相滲流規(guī)律的影響。2006年，時佃海研究了低滲透砂巖油藏平面徑向滲流流態(tài)分布。關(guān)于低滲透低速滲流時出現(xiàn)非線性低速非達西滲流規(guī)律產(chǎn)生的原因有多種解釋。

張曙光(2004)對水吸附層影響說和邊界水流動性質(zhì)異常說持不同的觀點，他利用表面與膠體化學(xué)原理，分析了低滲致密砂巖氣藏的孔隙結(jié)構(gòu)特征、物性特征以及它們之間的關(guān)系，認(rèn)為水在儲層巖石中低速菲達西流動，可能是由于巖石中的硅質(zhì)成分進入水中使水成為塑性流體引起的。2005年，劉德新等引用邊界層理論從微觀角度解釋了低滲滲流的實驗結(jié)果，他們認(rèn)為，在壓力梯度較小時，固體表面分子的表面作用力俘留了束縛水形成不動層，不動層的厚度隨著壓力梯度的增大而減小，即體相流體截面積增大，所以隨著壓力梯度的增大，多孔介質(zhì)允許流體通過的能力（有效滲透率）增大，使得原油流動孔隙度增大。在低滲滲流過程中存在壓臨界流速，當(dāng)流速超過亞臨界流速，非線性流轉(zhuǎn)化為線性流。滲透率越低，原油粘度越大，非線性流區(qū)間越大。

參考文獻：

[1]楊勝來、魏俊之編著，油層物理學(xué)[M].石油工業(yè)出版社，2004.

[2]秦積舜、李愛芬主編，油層物理學(xué)[M].石油大學(xué)出版社， 2001.

[3]（美）霍納波（Honarpour，M.）等著，馬志元、高雅文譯，油藏相對滲透率[M].石油工業(yè)出版社，1989.