油藏地質(zhì)特征及開發(fā)對策研究

常山(中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司湛江分公司，廣東 湛江 524057)

0 引言

在當前經(jīng)濟、科技迅速發(fā)展的時代，各國對于石油資源的開采和利用的重視度越來越高。石油開發(fā)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)模在很大程度上影響著經(jīng)濟的發(fā)展水平。因此，在某種程度上，石油的發(fā)展水平也是一個國家綜合國力的一種反映。但仍然應(yīng)該認識到，石油這種自然資源的數(shù)量不是無限的，“不可再生”的特性決定了石油的開發(fā)過程需要經(jīng)過精心的安排與合理的規(guī)劃，才能夠最大程度地減少開發(fā)利用過程中自然資源的浪費。因此，對油藏地區(qū)的自然環(huán)境進行合理、深度的分析，制定科學(xué)合理的開發(fā)利用計劃，選用專業(yè)的開采設(shè)備和開采技術(shù)，保證石油的開采質(zhì)量和開采安全是十分必要的。

1 油藏地質(zhì)

石油被稱為“工業(yè)的血液”，影響著我們生活的各個方面，與我們的衣食住行都有著密切的聯(lián)系。人類利用石油的時間是比較早的，早在19 世紀時，石油就已經(jīng)被廣泛用于日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中。到目前，石油極其下游制品在人們的生活中占有重要的地位，是生活中不可或缺的一部分。與此同時，還應(yīng)該認識到，石油并是一種不可再生資源，是由遠古時代動植物的尸骸經(jīng)過幾百萬年的時間而形成的，存在于地下深處的巖石的縫隙中，得來很難，開采工作也十分不易，這也是為什么石油價格貴的原因。人們把貯存石油的地方稱為“油藏”，“油藏特征”指的就是油藏存在地的各種不同的巖石的特征，還有油藏存在地的自然環(huán)境的特征。因此，要想有效地開采石油，就必須要對當?shù)氐挠筒氐刭|(zhì)特征了解清楚，再根據(jù)當?shù)貙嶋H的自然環(huán)境情況設(shè)計科學(xué)合理的開采方案，才能進行石油開采作業(yè)。

2 油藏地質(zhì)的基本要素

2.1 圈閉

圈閉指的是貯存油氣的場所，它是石油勘探過程中一項比較關(guān)鍵的指標，由3 部分組成：儲集巖，用于貯藏油氣；蓋巖，在儲集巖之上用于防止油氣的散失；遮擋物，用來阻擋油氣的繼續(xù)運移，它的形成原因是多種多樣的，可能是地層結(jié)構(gòu)的改變或者斷層引起，亦或是因為儲集層被另外的一些東西遮蓋住引起的，也有可能是它的上面有移位現(xiàn)象的出現(xiàn)。

對于圈閉來說，不是每一個圈閉當中都有油氣。油氣藏的產(chǎn)生是依托于在圈閉中油氣的聚集作用，因為油氣的量不斷增多，當它的量到達某個標準時，油氣藏才能夠因為圈閉中的聚集作用而產(chǎn)生，圈閉的維持需要有獨立的壓力系統(tǒng)來維持，不能只靠這一方面的控制。在地殼當中油氣藏是油氣聚集的最小的單位。各種不同的圈閉的大小都是不一樣的，圈閉的閉合的高度和面積對此有一定的限制，當然，也并不是說所有的圈閉都能夠進行油氣的貯藏，那些存在問題的圈閉，比如說旁邊有孔洞的圈閉，會對油氣的聚集有著反面的不利影響，就不會被投入使用進入正常的工作狀態(tài)。適合開發(fā)的圈閉需要油氣的量聚集到一定的標準，如果一個圈閉中聚集的油氣的量比較多，那么它的開采條件就比較合適，能夠產(chǎn)出的價值也就會更高，對于這樣的油氣藏，將其命名為“工業(yè)油氣藏”[1]。

2.2 儲集層

儲集層也被叫做儲集巖，它是油氣藏的組成成分單位之一。它的作用是貯存流體，也能夠控制其中油氣的分布狀態(tài)。它最主要的兩個特點就是滲透性和孔隙性。儲集層的形成條件是它必須擁有貯存石油和天然氣的空間并且能夠讓這些貯存的油氣流動起來。在這些儲存層當中，不是所有的儲存層都會儲存油氣，能夠儲存的那些，我們將其叫做“含油氣層”，對于現(xiàn)在已經(jīng)開采的油礦來說，很大一部分的油氣藏的含油氣層是沉積巖，它的組成成分有灰?guī)r、白云巖等，從這些巖石沉積而來，非常少的一部分的油氣藏的含油氣層由變質(zhì)巖和巖漿巖組成。

2.3 蓋層

蓋層的位置在儲集層的上方，作用是保護儲集層當中的油氣避免其損耗，它的主要組成部分有泥巖、頁巖還有蒸發(fā)巖。其中，蒸發(fā)巖起著主要的作用。蓋層的主要特點是高排替壓力，這個特性能夠幫助巖石當中的水油分離，也正是因為具有這個特性，蓋層能夠把油層密封住。在石油的開采過程中，如果推動石油運移的力達不到蓋層的排替壓力的數(shù)值，這時候石油就不能夠被開采出來。有的地區(qū)的泥巖壓實不夠，它是因為有的泥巖就會在被壓實的階段里向外排除一定的流體，如果這些流體不能夠盡快、及時地排除，欠壓實泥巖就會出現(xiàn)，這樣的結(jié)果是巖層當中流體的壓力比靜水壓力高。欠壓實泥巖還可能會造成儲集層當中油氣的封閉，油氣向上擴散的能力弱，這樣的情況下油田就會很難進行正常的開發(fā)工作。

3 油藏的地質(zhì)特征

3.1 成藏組合不一致的特性與主要影響因素

大多數(shù)時候，巖性油藏可以從它們的存在的地理方位被分成源上、源內(nèi)和源下3 種類型。其中，源上組合的原因主要是受到了巖石的整體的地勢的影響，就目前的實際情況來說，近些年來我國發(fā)現(xiàn)的源上組合油藏的類型以下生上儲型為主，其形成原因受到了各種方面的影響，圈閉和油源的斷裂都是影響它的因素，巖體層序界面、斷層構(gòu)成也會與這種類型的油藏的分布有關(guān)系。通常情況下，源上油藏的油氣源非常充足，儲存量非常可觀，這是由于其運輸油氣的通道比較順暢，這種地勢的優(yōu)勢能夠?qū)е逻@種類型的油氣的聚集情況比較優(yōu)良。在源內(nèi)組合當中，其形成條件主要是由于油與水在壓強方面存在差異，還有毛管不同的壓力差值這些影響因素，這種類型的油藏主要的特點是能夠自己進行儲存和自己產(chǎn)出。而對于源下的油藏來說，其形成的影響因素也是多方面的，諸如壓力差的影響，還有生烴增壓等，都和源下組合油藏的形成有著密不可分的重要關(guān)系，一個比較典型的例子就是我國的松遼盆地，其源下油藏的特征就比較顯著[2]。

3.2 不同位置和形成階段的巖性油氣藏影響因素

通過分析過去的各種研究數(shù)據(jù)，我們把巖性油藏分成遠源和近源這兩種，這樣劃分的主要依據(jù)是油藏的具體的地理方位和油藏源巖和油藏位置的相對位置決定的，然后就是再通過使用第一次的油藏形成的原理，通過這個原理來判斷油藏中有沒有要進行改造的條件。近源主要說的是那些油藏區(qū)域和源巖的距離比較近的油藏，具體的例子可以看松遼盆地坳陷中心薩爾圖油層，還有渤海灣盆地歧口中心油層；遠源和近源相反，是油藏區(qū)域和源巖的位置離得比較遠的那些，遠源的典型的案例可以看四川盆地西部侏羅系沙溪廟組氣藏，該油藏這方面的特征比較明顯。

4 油藏地質(zhì)開發(fā)對策

4.1 合理應(yīng)用反四點法，提高開采工作效率

在石油開采工作之前，需要做大量的準備工作，比如搜集整理數(shù)據(jù)，使用計算機等對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行分析演算，了解市場的實際情況等，來保證石油開采工作的順利進行，提高開采工作的效率和提高石油的產(chǎn)量。在測量井網(wǎng)井距的時候有幾種不同的方法，但是反四點法是應(yīng)用較多的一種方法。根據(jù)目前已有的數(shù)據(jù)表明，使用這種方法產(chǎn)出的石油的量比使用其他方法產(chǎn)出得要多，反四點法便在眾多開采方法中脫穎而出。因此，合理使用這種方法，對于油田的開發(fā)效率、開發(fā)質(zhì)量等有著良好的促進作用。但是這種方法并不能適用所有的油藏類型，在實際開采工作中必須根據(jù)實際情況選擇合適的方法。

4.2 使用老井側(cè)鉆技術(shù)，增加油產(chǎn)量

根據(jù)目前我國油藏的具體情況來看，我國的油藏數(shù)量比較少，能夠開發(fā)的量受限制，在石油開采過程中不但要保證石油的產(chǎn)量還得保證好石油的質(zhì)量，對于那些過濾之后被剩下的石油也要進行二次的開發(fā)利用。在這樣的情況下，如何保證這一批油的質(zhì)量是十分重要的問題。老井側(cè)鉆技術(shù)就是一種有效的解決途徑，這種技術(shù)的花費的成本比較低，在實際工作過程中耗費的資源也比較少，相對于其他技術(shù)而言安全性也比較高，對過濾剩下的油進行再一次開發(fā)和利用，以及在提升油的產(chǎn)量和質(zhì)量方面有著重要的積極作用。

但是也要認識到這種技術(shù)的缺點，老井側(cè)鉆技術(shù)在實際使用過程中可能會導(dǎo)致一些油田出現(xiàn)小范圍的破裂，這對石油產(chǎn)量有著直接的影響，會導(dǎo)致石油產(chǎn)量減少，也會導(dǎo)致石油質(zhì)量不佳會混入雜質(zhì)等。因此，在選擇這種方法時，應(yīng)該認清楚這種方法的優(yōu)點和缺點，對于缺點可能會出現(xiàn)的不良影響，盡量做到有效地規(guī)避或者補救措施。

4.3 合理分析油田現(xiàn)狀，制定科學(xué)的開發(fā)對策

從管理學(xué)的角度來看，在展開相關(guān)的工作之前，需要提前對工作的內(nèi)容進行規(guī)劃、計劃，分析實際操作中可能會出現(xiàn)的風險、問題等是十分必要的。油藏地質(zhì)石油的開發(fā)工作前，需要針對不同地理位置的油田的實際情況和其周邊的自然情況進行考察，合理分析開采過程中可能會產(chǎn)生的風險、問題等，提前對這塊區(qū)域產(chǎn)生的石油的數(shù)量還有質(zhì)量進行評估，并以此得出科學(xué)的、合理的開發(fā)技術(shù)，提高石油的產(chǎn)量、產(chǎn)出質(zhì)量和整個開發(fā)工作的效率。以海上油田和陸地油田為例，海上油田的開發(fā)困難難度要比陸地油田的開發(fā)難度大得多，要受到海上自然環(huán)境的制約，還要搭建相關(guān)的開采設(shè)施和助設(shè)備等。對于石油開采方來說，如何做好開發(fā)前的規(guī)劃工作，對目前已經(jīng)有的開采方法進行創(chuàng)新，是亟須考慮解決的問題。

4.4 動態(tài)監(jiān)管，實時獲取關(guān)鍵信息

我國已發(fā)現(xiàn)的油藏地質(zhì)資源并不多，在實際開采過程中也石油的損耗也不少，加之石油資源是一種不可再生資源，能夠被開采的量也是有限的。相關(guān)部門應(yīng)提高重視，加大對目前我國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的油田的監(jiān)管力度，使用動態(tài)的方式來管理油田，實時掌握油藏的相關(guān)信息，并且能夠根據(jù)已掌握的些信息不斷調(diào)整開發(fā)技術(shù)和開發(fā)策略，真正做到提高石油的產(chǎn)量和質(zhì)量，最大程度上減少石油的損耗，提高資源的利用率。

4.5 使用三元復(fù)合驅(qū)開發(fā)

三元復(fù)合驅(qū)開發(fā)技術(shù)是一種大幅度提高原油采收率的方法，通過在注入水中加入堿、表面活性劑和聚合物，形成三元復(fù)合體系來驅(qū)動常規(guī)水驅(qū)、聚驅(qū)無法開采的原油。大慶油田在開發(fā)老油田開發(fā)過程中就是成功應(yīng)用了這種開發(fā)模式，經(jīng)過30 多年的探索實踐，于2014 年正式實施規(guī)模三元復(fù)合驅(qū)工化工業(yè)推廣，并取得顯著效果：規(guī)?；I(yè)推廣當年實現(xiàn)產(chǎn)量首次躍上200 萬噸臺階；2015 年生產(chǎn)原油350.9 萬噸，首次突破300 萬噸；2016 年生產(chǎn)原油407 萬噸，占大慶油田全年總產(chǎn)量的十分之一，成為大慶油田新的產(chǎn)量增長點。

4.6 壓裂增產(chǎn)技術(shù)

壓裂增產(chǎn)技術(shù)是一種石油開采中常用的技術(shù)，在經(jīng)過了大量的開采作業(yè)實踐，現(xiàn)在已經(jīng)到了一個比較成熟的階段。其原理是使用地面上的高壓泵組通過井筒把一些黏度比較大的壓裂液排入地層當中，這個操作過程的壓力要遠遠超過儲油層的吸收能力，讓地層巖石產(chǎn)生裂縫，能夠把壓裂液排入更深的地層中。作業(yè)過程中，可能會出現(xiàn)已經(jīng)被壓開的裂縫又重新閉合的情況，所以需要在這之后再向地層當中注入含有石英砂的攜砂液。壓裂液擠壓形成的地層裂縫，滲透能力很強，在其主導(dǎo)下，近井地帶的滲流方式會發(fā)生改變，變成雙線性滲流，這也使得儲油層的油氣向井底的流動會更加順暢。

4.7 超前注水技術(shù)

超前注水技術(shù)目前的應(yīng)用范圍比較廣，在我國很多滲透油田中都有很多的實踐。它的主要優(yōu)勢是能夠在很大程度上提高低滲透油藏的采收率，產(chǎn)油量比較高。根據(jù)國內(nèi)外各油田的開發(fā)數(shù)據(jù)可以得到，使用超前注水技術(shù)，同時使用先注水后采集的方式建立起來的壓力驅(qū)替系統(tǒng)的效果非常好，這種方式能夠在地層需要的時候及時補足油藏的底層能力，對于油田油氣產(chǎn)量的提高有著重要的作用，能夠帶來非常可觀的經(jīng)濟收益[3]。

5 結(jié)語

綜上所述，了解油藏地質(zhì)的各項特征、各項組成部分以及各種開采方法對于石油的開發(fā)工作是十分必要的，只有使用科學(xué)的、合理的開采方法，我國的石油產(chǎn)量和質(zhì)量才能從根本上提高。石油是“工業(yè)的血液”，對于推動國民經(jīng)濟的發(fā)展發(fā)揮著不可或缺的作用，合理開發(fā)石油，提升石油產(chǎn)量，把已有的石油資源的作用發(fā)揮到最大，仍然是目前急需解決的問題。