劉宗堡，楊鐵軍，龔 勛，劉洪濤，劉云燕

（1．東北石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，黑龍江大慶 163318； 2．中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）能源學(xué)院，北京 100083； 3．大慶榆樹(shù)林油田開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，黑龍江 大慶 163000； 4．大慶油田有限責(zé)任公司 第七采油廠，黑龍江 大慶

163517； 5．大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠，黑龍江大慶 163514）

斷塊區(qū)巖性油藏剩余油分布特征及挖潛方法
——以松遼盆地葡北油田葡萄花油層為例

劉宗堡1，楊鐵軍2，3，龔 勛1，劉洪濤4，劉云燕5

（1．東北石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，黑龍江大慶 163318； 2．中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）能源學(xué)院，北京 100083； 3．大慶榆樹(shù)林油田開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，黑龍江 大慶 163000； 4．大慶油田有限責(zé)任公司 第七采油廠，黑龍江 大慶

163517； 5．大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠，黑龍江大慶 163514）

受斷層遮擋和斷砂配置關(guān)系影響，斷塊區(qū)巖性油藏剩余油分布十分復(fù)雜．分析葡北油田葡萄花油層正向構(gòu)造識(shí)別、沉積微相解剖、斷層側(cè)向封閉性和‘?dāng)唷啊ヅ錁邮剑J(rèn)為斷塊區(qū)巖性油藏剩余油主要受“勢(shì)—斷—相”及其匹配關(guān)系控制，即斷塊邊部正向斷圈和內(nèi)部微幅度構(gòu)造高點(diǎn)控制剩余油富集部位；斷層側(cè)向封閉性影響剩余油富集程度；淺水三角洲水下分流河道及主體席狀砂構(gòu)成剩余油富集優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層；斷層與砂體匹配樣式?jīng)Q定剩余油富集層位．建立4種剩余油類(lèi)型，提出斷塊邊部遮擋型剩余油鉆大斜井，微幅度構(gòu)造型剩余油鉆高效加密直井，河道注采不完善型剩余油鉆水平井，席狀砂非均質(zhì)性型剩余油采用油井壓裂等挖潛方法．該研究結(jié)果對(duì)高含水期斷塊油田高效開(kāi)發(fā)具有指導(dǎo)意義．

斷塊區(qū)；巖性油藏；剩余油；分布特征；挖潛方法；葡萄花油層；葡北油田；松遼盆地

0 引言

我國(guó)東部陸上主力油田經(jīng)過(guò)多年開(kāi)采已經(jīng)進(jìn)入開(kāi)發(fā)中后期，剩余油挖潛成為油田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵［1—2］，地下剩余油分布具有“整體分散、局部集中”的特點(diǎn)，因此準(zhǔn)確預(yù)測(cè)儲(chǔ)層中剩余油富集部位及進(jìn)行有效挖潛是高含水期油田注采井網(wǎng)調(diào)整的基礎(chǔ)和關(guān)鍵［3—4］．松遼盆地葡北油田為高密度斷層分割和三角洲前緣薄窄砂體形成復(fù)雜的斷塊巖性油藏，經(jīng)過(guò)近40年開(kāi)發(fā)，已經(jīng)進(jìn)入高含水期，這類(lèi)油藏剩余油的研究主要集中在油藏?cái)?shù)值模擬［5］、孔吼結(jié)構(gòu)［6］、水淹狀況［7］和儲(chǔ)層非均質(zhì)性［8］等方面，缺少對(duì)多元地質(zhì)因素的綜合分析．通過(guò)對(duì)正向構(gòu)造識(shí)別、沉積微相解剖、斷層側(cè)向封閉性和‘?dāng)唷啊ヅ錁邮骄C合分析，筆者總結(jié)葡北油田葡萄花油層剩余油富集的主控因素及分布規(guī)律，對(duì)指導(dǎo)斷塊區(qū)巖性油藏剩余油挖潛具有重要意義．

1 地質(zhì)概況

葡北油田在構(gòu)造上位于松遼盆地大慶長(zhǎng)垣南部的葡萄花構(gòu)造北端，西北與高臺(tái)子構(gòu)造以向斜相接，東北與太平屯構(gòu)造以向斜相接，南北長(zhǎng)約為31km，東西寬約為12km，整體表現(xiàn)為一個(gè)隆起幅度高、構(gòu)造面積大和傾角平緩的穹窿狀背斜（見(jiàn)圖1）．葡北油田主要含油層位葡萄花油層PⅠ油層組為松遼盆地北部物源控制下發(fā)育的三角洲前緣亞相沉積體系，巖性組合為一套細(xì)粒砂巖與灰綠色粉砂質(zhì)泥巖．自1977年投入開(kāi)發(fā)以來(lái)，研究區(qū)經(jīng)歷2次井網(wǎng)加密調(diào)整，油氣累計(jì)采出程度為22%，綜合含水率大于80%，其中葡萄花油層頂面被8條斷層分割，共發(fā)育7個(gè)油水獨(dú)立的斷塊單元，寬緩背斜構(gòu)造背景下的三角洲前緣砂泥薄互儲(chǔ)層和斷層交叉匹配構(gòu)成松遼盆地北部重要的巖性油藏分布區(qū)．

2 剩余油形成與分布主控因素

2．1 斷塊邊部正向斷圈和內(nèi)部微幅度構(gòu)造高點(diǎn)

葡北油田葡萄花油層整體表現(xiàn)為向東西兩側(cè)傾沒(méi)的寬緩背斜，同時(shí)受盆地東西向拉張作用影響形成的斷層均為正斷層，因此葡萄花油層斷層與地層配置關(guān)系主要表現(xiàn)為順向斷層、反向斷層、屋脊式斷層、反屋脊式斷層和逆牽引斷層，斷層和地層不同組合樣式造成斷塊邊部和內(nèi)部剩余油分布特征差異較大．分析全區(qū)7個(gè)獨(dú)立斷塊276條斷層幾何學(xué)特征（走向、傾向、斷距和延伸長(zhǎng)度），以及地層傾向匹配形成的剩余油類(lèi)型、分布部位、富集程度和挖潛鉆井方式，結(jié)合圈閉面積、油柱高度、注采井網(wǎng)和動(dòng)用狀況，認(rèn)為反向斷層剩余油最為富集，其次為屋脊式斷層、順向斷層和逆牽引斷層，反屋脊式斷層附近一般很難形成剩余油，確定斷塊邊部正向斷圈和內(nèi)部微幅度構(gòu)造高點(diǎn)為斷塊區(qū)剩余油富集有利部位（見(jiàn)圖2）．

圖1 葡北油田構(gòu)造位置Fig．1 Structure location of Pubei oilfield

圖2 葡萄花油層斷層與地層配置關(guān)系Fig．2 The configuration relationship with fault and stratigraphic of Putaohua reservoir

2．2 斷層側(cè)向封閉性

葡北油田開(kāi)發(fā)早期發(fā)現(xiàn)葡32號(hào)斷層兩側(cè)竄水，隨著后期注水壓力的增加，其他井區(qū)也出現(xiàn)斷層滲漏現(xiàn)象，表明斷層側(cè)向封閉性對(duì)斷塊區(qū)剩余油富集程度具有重要影響．葡萄花油層儲(chǔ)層類(lèi)型為砂泥薄互層的三角洲前緣亞相沉積，斷距規(guī)模小，因此斷層側(cè)向封閉類(lèi)型為巖性對(duì)接和泥巖涂抹．同一地區(qū)斷層封閉的油柱高度受控于斷裂帶內(nèi)SGR（頁(yè)巖斷層泥比率）值［9］．采用Traptester軟件，選取葡北油田兩斷塊邊界斷層定量評(píng)價(jià)側(cè)向封閉性，首先建立斷層的三維構(gòu)造框架模型；然后計(jì)算斷裂的構(gòu)造屬性值（深度、傾角、走向和斷距）及封閉屬性（巖性對(duì)接和SGR值）（見(jiàn)圖3）．為確定斷層的臨界注水壓力，指導(dǎo)斷塊區(qū)開(kāi)發(fā)調(diào)整，建立斷層面某點(diǎn)SGR值與該點(diǎn)可支撐的最大烴柱高度的函數(shù)關(guān)系：

圖3 斷層SGR封閉屬性Fig．3 The fault sealing property of SGR

式中：AFPD為斷面兩側(cè)壓力差；h為斷層面某點(diǎn)支撐的烴柱高度；SGR為斷層面某點(diǎn)斷層泥比率；c為與深度有關(guān)常數(shù)；ρw為油藏中水的密度；ρo為油藏中油的密度；g為重力加速度；d為與地質(zhì)條件有關(guān)常數(shù)．

統(tǒng)計(jì)14條斷層附近105口開(kāi)發(fā)井注水壓力、實(shí)際過(guò)斷層面壓差、可支撐最大過(guò)斷層面壓差（通過(guò)SGR值計(jì)算）和臨界注水壓力，建立葡北油田葡萄花油層斷裂側(cè)向封閉失效包絡(luò)線及函數(shù)關(guān)系（見(jiàn)圖4）．由圖4可以看出：4條斷層注水壓力接近臨界突破壓力，建議維持或適當(dāng)降低相應(yīng)斷層面注水壓力；3條斷層注水壓力遠(yuǎn)小于臨界壓力，建議逐漸增大相應(yīng)斷層面注水壓力．

2．3 水下分流河道及主體席狀砂

沉積微相時(shí)空展布控制儲(chǔ)層巖性、物性及非均質(zhì)性的平面和垂向變化，進(jìn)而影響剩余油空間分布特征［10—11］．松遼盆地葡萄花油層沉積時(shí)期水體很淺，地形平緩，受湖平面頻繁波動(dòng)影響，低水位期河道向前快速推進(jìn)，形成大量順直型分叉的分流河道砂體，高水位期水下分流河道繼承性保存，受水體淺、物源供給強(qiáng)和波浪改造弱影響，在分流河道末端及兩側(cè)形成小面積穩(wěn)定的席狀砂和漫流砂．26個(gè)時(shí)間單元沉積微相揭示：葡萄花油層主要發(fā)育河控淺水三角洲前緣亞相沉積，微相類(lèi)型以水下分流河道和各類(lèi)席狀砂為主，較少發(fā)育河口壩、決口扇和天然堤等微相．這種寬緩背斜控制下的河控薄窄砂體受南北向斷層分割，形成復(fù)雜的斷塊巖性油藏，其中水下分流河道和主體席狀砂微相儲(chǔ)層物性和平面連通性好，構(gòu)成油氣富集的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，砂體走向以近南北向?yàn)橹鳎c斷塊邊界斷層小角度相交．由于斷塊邊部斷層多為繼承性活動(dòng)的同生斷層，表現(xiàn)為早期多條小斷層為逐漸分段生長(zhǎng)、鏈接形成，造成斷層分段生長(zhǎng)點(diǎn)為分流河道有利通過(guò)部位，并且受斷層側(cè)向遮擋和砂體發(fā)育影響，構(gòu)成剩余油富集區(qū)（見(jiàn)圖5）．

圖4 斷裂側(cè)向封閉失效包絡(luò)線Fig．4 The lateral sealing failure envelope of fault

圖5 葡萄花油層不同水位期沉積微相Fig．5 The different water—level period sedimentary microfacies of Putaohua reservoir

2．4 斷層與砂體匹配樣式

斷塊區(qū)不同類(lèi)型砂體與斷層配置關(guān)系控制剩余油空間分布位置和富集程度．由于葡北油田葡萄花油層微幅度構(gòu)造和斷層特征具有較好繼承性，所以影響時(shí)間單元內(nèi)剩余油富集的主要因素為葡萄花油層主要儲(chǔ)油砂體分流河道和席狀砂的平面展布特征．分析不同構(gòu)造背景下斷層、砂體的匹配關(guān)系、組合特征和剩余油分布特征，建立斷塊區(qū)4類(lèi)7亞類(lèi)剩余油富集樣式，結(jié)合井網(wǎng)注采關(guān)系，認(rèn)為反向斷層分流河道型剩余油圈閉面積最大、油柱高度最高，且在全區(qū)最發(fā)育，為斷塊區(qū)最好的剩余油類(lèi)型；然后依次為正向斷層分流河道型剩余油、分流河道微幅度型剩余油、分流河道注采不完善型剩余油、席狀砂正反向斷層遮擋型剩余油、席狀砂微幅度構(gòu)造型剩余油和席狀砂非均質(zhì)性型剩余油（見(jiàn)表1）．

表1 葡萄花油層斷層與砂體匹配控樣式Table 1 The configuration type with fault and sandbody of Putaohua reservoir

3 剩余油類(lèi)型及富集部位

沉積微相揭示單砂體內(nèi)部油水滲流單元及儲(chǔ)層非均質(zhì)性，與注采井網(wǎng)、開(kāi)發(fā)過(guò)程結(jié)合，可較好地分析剩余油類(lèi)型及富集部位（層位及部位）［12—13］．在斷砂匹配關(guān)系和微幅度構(gòu)造特征分析基礎(chǔ)上，識(shí)別斷塊區(qū)斷層邊部遮擋、微幅度構(gòu)造高點(diǎn)、河道注采不完善和席狀砂非均質(zhì)性4類(lèi)剩余油．?dāng)鄬舆叢空趽跣褪Ｓ嘤褪侵冈跀鄬优c河道砂體對(duì)接的位置，由于井網(wǎng)不規(guī)則或斷層的遮擋造成在斷層邊部剩余油富集，并且由于構(gòu)造有利，斷層上升盤(pán)一側(cè)剩余油更為富集．微幅度構(gòu)造高點(diǎn)型剩余油是指在開(kāi)發(fā)至高含水階段時(shí)，在微型的構(gòu)造突起部位由于注入劑波及不到而形成剩余油富集，一般分布范圍較?。拥雷⒉刹煌晟菩褪Ｓ嘤褪侵赣捎谌侵耷熬壏至骱拥郎绑w規(guī)模窄小且在井間長(zhǎng)距離穿過(guò)，造成局部注采井網(wǎng)不完善而形成剩余油富集．席狀砂非均質(zhì)性型剩余油是指由于席狀砂內(nèi)部受厚度、距離河道遠(yuǎn)近和波浪改造作用影響，物性變化較大，局部井區(qū)水波及不到和動(dòng)用程度差的剩余油富集（見(jiàn)圖6）．

結(jié)合葡萄花油層各時(shí)間單元砂巖有效厚度、井網(wǎng)控制程度、壓裂、補(bǔ)孔等分析，刻畫(huà)研究區(qū)4類(lèi)8個(gè)剩余油富集井區(qū)，提取相關(guān)儲(chǔ)量參數(shù)，計(jì)算剩余油儲(chǔ)量為440萬(wàn)t．

圖6 剩余油類(lèi)型及富集部位Fig．6 The remaining oil type and enrichment site

4 不同類(lèi)型剩余油挖潛措施

針對(duì)斷塊區(qū)不同類(lèi)型剩余油分布特征，采用不同鉆井方式挖潛［14—15］．（1）針對(duì)斷塊邊部遮擋型剩余油，首先根據(jù)斷層與地層配置關(guān)系進(jìn)行構(gòu)造選區(qū)（初選）；然后結(jié)合油層有效厚度落實(shí)具體井區(qū)；再依據(jù)各單元有效厚度、斷層側(cè)向封閉性、沉積微相和儲(chǔ)層動(dòng)用狀況設(shè)計(jì)大斜井挖潛．（2）對(duì)于微幅度構(gòu)造型剩余油，主要參考主力單元微幅度構(gòu)造特征、沉積微相和注采關(guān)系鉆高效加密直井．（3）水平井具有泄油面積大、開(kāi)采井段長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，可以將多個(gè)條帶狀展布的分流河道型剩余油砂體串起來(lái)，改善儲(chǔ)量動(dòng)用狀況，提高采收率．對(duì)于河道注采不完善型剩余油鉆水平井．（4）席狀砂微相內(nèi)的剩余油以成片分布型為主，由于物性差，注水很難見(jiàn)效，導(dǎo)致動(dòng)用較差，采用油井壓裂，增油效果明顯．對(duì)于席狀砂非均質(zhì)性型剩余油采用油井壓裂．

5 結(jié)論

（1）松遼盆地葡北油田斷層區(qū)巖性油藏剩余油形成與分布受控于不同構(gòu)造背景下的斷層與砂體配置關(guān)系：正向構(gòu)造控制剩余油富集部位；斷層側(cè)向封閉性影響剩余油富集高度；優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層構(gòu)成剩余油富集單元；斷砂匹配樣式?jīng)Q定剩余油富集層位．

（2）在斷砂匹配關(guān)系、微幅度構(gòu)造和儲(chǔ)層動(dòng)用狀況分析基礎(chǔ)上，建立斷塊區(qū)巖性油藏?cái)鄬舆叢空趽酢⑽⒎葮?gòu)造高點(diǎn)、河道注采不完善和席狀砂非均質(zhì)性4種剩余油類(lèi)型，對(duì)斷塊邊部遮擋型剩余油鉆大斜井，對(duì)微幅度構(gòu)造型剩余油鉆高效加密直井，對(duì)河道注采不完善型剩余油鉆水平井，對(duì)席狀砂非均質(zhì)性型剩余油采用油井壓裂．

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TE122．2

A

2095—4107（2013）04—0032—07

DOI 10．3969／j．issn．2095—4107．2013．04．005

2013—04—27；編輯：張兆虹

黑龍江省教育廳科技項(xiàng)目（12521060）

劉宗堡（1982—），男，博士，副教授，主要從事層序地層學(xué)與油氣田開(kāi)發(fā)地質(zhì)方面的研究．