王正來(lái)

（大慶油田有限責(zé)任公司 海拉爾石油勘探開(kāi)發(fā)指揮部，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

海拉爾油田是大慶油田4×107t硬穩(wěn)產(chǎn)，油氣當(dāng)量重上5×107t戰(zhàn)略的重要支撐.貝中油田位于海拉爾盆地貝中凹陷南部，主要開(kāi)采層系大磨拐河組、南屯組、布達(dá)特群共提交探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量6.59×107t[1]，是海拉爾油田重要的勘探、開(kāi)發(fā)區(qū)塊之一.2009年投入開(kāi)發(fā)至今，共動(dòng)用石油地質(zhì)儲(chǔ)量2.99×107t，未動(dòng)用比例為54.7%.根據(jù)彭建亮等對(duì)貝中凹陷南屯組儲(chǔ)層特征分析及評(píng)價(jià)結(jié)果[2]，未動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量多為Ⅱ（中等）、Ⅲ（差）類(lèi)儲(chǔ)層，含油飽和度分布連續(xù)性差，油水關(guān)系十分復(fù)雜，開(kāi)發(fā)難度較大[3－5].

有關(guān)研究多集中在斷陷盆地成藏機(jī)制及斷裂系統(tǒng)對(duì)油水分布控制作用等方面[6－8].芮洪敏等研究貝中地區(qū)原油地球化學(xué)特征與油源，認(rèn)為貝中原油具有相同的油源，且主要來(lái)自于南屯組地層[9]，屬于近油源、自生自儲(chǔ)型油藏.付廣等研究海塔盆地?cái)嗔严到y(tǒng)及對(duì)油氣的控制作用，總結(jié)5種斷裂控油模式，將斷圈劃分為二型六類(lèi)，認(rèn)為圍繞富烴洼陷發(fā)育受油源斷層控制的圈閉是油氣運(yùn)聚成藏的有利目標(biāo)區(qū)[10].呂延防等研究貝中凹陷油氣生成與聚集規(guī)律，認(rèn)為扭動(dòng)構(gòu)造帶活動(dòng)時(shí)期與油氣大規(guī)模成藏時(shí)間一致，受其間調(diào)節(jié)斷層遮擋，油氣多在大斷裂附近聚集成藏[11].準(zhǔn)確把握斷圈含油飽和度分布的主控因素，對(duì)指導(dǎo)未開(kāi)發(fā)儲(chǔ)量區(qū)塊有效動(dòng)用及勘探目標(biāo)選擇具有重要意義.

為加快海拉爾盆地已探明地質(zhì)儲(chǔ)量有效動(dòng)用，筆者以海拉爾盆地貝中油田南屯組一段儲(chǔ)層含油飽和度分布主控因素分析為指導(dǎo)，結(jié)合測(cè)井精細(xì)解釋結(jié)果及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料，建立近油源、自生自儲(chǔ)型油藏圈閉聚油潛力預(yù)測(cè)新方法，對(duì)儲(chǔ)量面積內(nèi)同類(lèi)型未開(kāi)發(fā)區(qū)塊開(kāi)發(fā)井布井潛力進(jìn)行預(yù)測(cè).

1 主控因素

貝中油田屬于近油源、自生自儲(chǔ)型油藏，全區(qū)烴源巖質(zhì)量好、熱演化程度高、生烴量大、聚集量豐富[12].由于油源較近且儲(chǔ)層物性極差，油氣不具備長(zhǎng)距離運(yùn)移條件[13]，在浮力、毛管力和水動(dòng)力的共同作用下，主運(yùn)移通道及烴灶附近圈閉成為油氣聚集和油水分異的主要場(chǎng)所.圈閉只有達(dá)到一定的閉合高度，油氣才具備足夠浮力克服毛管阻力，驅(qū)替原始儲(chǔ)層流體聚集成藏.因此，儲(chǔ)層含油飽和度分布主要受油水密度差、油柱高度及儲(chǔ)層物性控制.在油源相同條件下，油水密度差變化不大，影響含油飽和度分布主控因素簡(jiǎn)化為油柱高度和儲(chǔ)層物性.

應(yīng)用貝中油田開(kāi)發(fā)井?dāng)?shù)據(jù)，結(jié)合錄井及測(cè)井解釋結(jié)果，計(jì)算單井油柱高度，以取心井孔隙度、滲透率、飽和度分析，結(jié)合多元線性回歸等方法計(jì)算儲(chǔ)層滲透率（K）及含油飽和度（So），建立南一段儲(chǔ)層不同滲透率條件下，油柱高度（Ho）與儲(chǔ)層含油飽和度關(guān)系（見(jiàn)圖1）；精度受油柱高度計(jì)算精度、滲透率解釋模型精度及含油飽和度解釋模型精度控制.

由圖1可知，儲(chǔ)層含油飽和度受油柱高度及儲(chǔ)層物性控制作用明顯.在相同滲透率條件下，隨油柱高度的抬升，儲(chǔ)層的含油飽和度單調(diào)遞增，符合毛管壓力曲線特征；在相同油柱高度條件下，不同滲透率儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)的含油飽和度存在差異，反映儲(chǔ)層物性對(duì)含油性影響；物性越好，毛管壓力越小，油氣充注程度越高，儲(chǔ)層含油飽和度越高.

圖1 油柱高度與含油飽和度關(guān)系Fig.1 Relationship between oil column height and oil saturation

2 預(yù)測(cè)模型

2.1 儲(chǔ)層含油性

油柱高度與儲(chǔ)層物性控制近油源、自生自儲(chǔ)型油藏含油飽和度分布.通過(guò)主控因素參數(shù)求取，建立與儲(chǔ)層含油性的函數(shù)關(guān)系，確定不同儲(chǔ)層物性條件下，形成一定含油飽和度的油柱高度，即可定量預(yù)測(cè)圈閉聚油潛力.結(jié)合不同滲透率下油柱高度與含油飽和度關(guān)系，建立貝中油田南屯組一段兩類(lèi)主要儲(chǔ)層（低滲透儲(chǔ)層1×10－3μm2＜K＜10×10－3μm2）、中滲透儲(chǔ)層10×10－3μm2≤K＜100×10－3μm2）油柱高度與含油飽和度關(guān)系式，即

根據(jù)貝中油田巖心分析結(jié)果，貝中油田南一段儲(chǔ)層油水層含油飽和度界限為55%.應(yīng)用建立的關(guān)系式，確定不同滲透率條件下，形成純油層的最小油柱高度界限.當(dāng)儲(chǔ)層滲透率在（10～100）×10－3μm2之間，油柱高度大于19.0m，或當(dāng)儲(chǔ)層滲透率在（1～10）×10－3μm2之間，油柱高度大于45.9m時(shí)，油氣具備足夠浮力克服毛管壓力，驅(qū)替原始地層水，進(jìn)行油水分異，可在儲(chǔ)層頂部形成純油層；當(dāng)油柱高度小于這一界限值時(shí)，油水分異不充分，儲(chǔ)層多以同層或水層為主.

圖2 油柱高度與單井日產(chǎn)油量關(guān)系Fig.2 Relationship between oil column height and single well daily oil production

2.2 初期產(chǎn)能

油柱高度與儲(chǔ)層物性控制儲(chǔ)層含油飽和度分布，對(duì)這類(lèi)油藏開(kāi)發(fā)井初期產(chǎn)能也應(yīng)具有一定控制作用.

應(yīng)用貝中油田開(kāi)發(fā)井動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)及儲(chǔ)層參數(shù)精細(xì)解釋結(jié)果，建立不同滲透率條件下，單井油柱高度與初期日產(chǎn)油量（Qo）關(guān)系（見(jiàn)圖2）；精度受動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集精度、油柱高度計(jì)算精度及滲透率解釋模型精度控制.

由圖2可知，油柱高度與初期日產(chǎn)油量呈正相關(guān)，隨油柱高度的抬升，單井初期日產(chǎn)油量顯著增加，但相關(guān)性與規(guī)律性較差.通過(guò)細(xì)分儲(chǔ)層滲透率等級(jí)，在不同儲(chǔ)層物性條件下，油柱高度與初期日產(chǎn)油量之間顯示較好的相關(guān)性.在相同油柱高度條件下，由于儲(chǔ)層物性差異，單井初期日產(chǎn)油量相差2～6t.

通過(guò)曲線擬合，建立貝中油田低滲透儲(chǔ)層（1～10）×10－3μm2、中滲透儲(chǔ)層（10～100）×10－3μm2油柱高度與單井初期日產(chǎn)油關(guān)系式，即

應(yīng)用關(guān)系式（3～4），已知儲(chǔ)層物性及單井油柱高度，可定量計(jì)算單井初期日產(chǎn)油量.

2.3 預(yù)測(cè)方法

未開(kāi)發(fā)圈閉依靠探井、評(píng)價(jià)井巖心分析數(shù)據(jù)；可得到儲(chǔ)層物性數(shù)據(jù)；但僅依靠探評(píng)井信息，無(wú)法得到圈閉內(nèi)不同位置的油柱高度.由圈閉概念可知，圈閉幅度（H）是圈閉最高點(diǎn)至溢出點(diǎn)之間的距離，圈閉幅度并不能代表油井的油柱高度.準(zhǔn)確計(jì)算單井油柱高度，需要得到圈閉形狀、圈閉面積、圈閉短軸半徑長(zhǎng)度、單井到圈閉最高點(diǎn)之間的水平投影距離、地層傾角等參數(shù)，且不同圈閉，參數(shù)發(fā)生變化，建立公式適應(yīng)性不強(qiáng).圈閉內(nèi)油井的平均油柱高度（ˉHo）僅與圈閉幅度相關(guān)，受其他參數(shù)影響較小.

通過(guò)平均油柱高度與圈閉幅度關(guān)系，應(yīng)用關(guān)系式（1～4），計(jì)算儲(chǔ)層平均含油飽和度及平均單井初期產(chǎn)能.希55－51、希53－61斷塊圈閉構(gòu)造見(jiàn)圖3.

圖3 希55－51、希53－61斷塊圈閉構(gòu)造（單位：km）Fig.3 Xi55－51、Xi53－61fault block trap geotectonic map（unit：km）

希55－51斷塊圈閉是貝中油田面積較大的圈閉之一，西北部和東南部被斷層切割，北部近NS向延伸的大斷層控制該斷塊的發(fā)育，整體西北高東南低.南一段油層以中滲透（10～100）×10－3μm2儲(chǔ)層為主，圈閉幅度為180m，圈閉面積為1.69km2，共有油水井38口，平均單井油柱高度為82.5m.希53－61斷塊圈閉位于希55－51斷圈東部，南一段油層以低滲透（1～10）×10－3μm2儲(chǔ)層為主，圈閉幅度為110 m，圈閉面積為0.72km2，共有油水井14口，平均單井油柱高度為43.5m.

圈閉幅度與其內(nèi)部油井的平均油柱高度存在線性關(guān)系.若油源充足，那么平均油柱高度與圈閉幅度相關(guān)，與圈閉半徑、面積等參數(shù)無(wú)關(guān)，即

應(yīng)用不同物性條件下油柱高度與含油性之間的關(guān)系式（1），得到貝中油田形成油層的最小圈閉幅度界限：對(duì)于低滲透儲(chǔ)層（1～10）×10－3μm2，形成油層的最小圈閉幅度界限為115.6m；對(duì)于中滲透儲(chǔ)層（10～100）×10－3μm2，形成油層的最小圈閉幅度界限為41.5m（見(jiàn)表1）.

表1 貝中油田不同滲透率圈閉幅度與儲(chǔ)層流體性質(zhì)關(guān)系Table 1 Beizhong oilfield relationship between trap amplitude and fluid properties

2.4 方法驗(yàn)證

希13斷塊，圈閉幅度為190m，單井油柱高度為45～120m，平均油柱高度為86.2m，初期平均單井日產(chǎn)油為5.85t，含水率為17.5%.該圈閉南一段為低滲透儲(chǔ)層，應(yīng)用關(guān)系式（5～6）計(jì)算平均油柱高度為87.0m，初期日產(chǎn)油為5.5t，儲(chǔ)層平均含油飽和度為69.3%，產(chǎn)出液以純油為主.希43－53斷塊，圈閉幅度為120m，單井油柱高度為23.7～87.6m，平均油柱高度為61.0m，初期平均單井日產(chǎn)油為2.7t，含水率為47.1%.該圈閉南一段為低滲透儲(chǔ)層，應(yīng)用關(guān)系式（5～6）計(jì)算平均油柱高度為55.0m，初期日產(chǎn)油為2.6t，儲(chǔ)層平均含油飽和度為59.1%，產(chǎn)出液主要為油水同出特征（見(jiàn)表2）.

通過(guò)貝中油田開(kāi)發(fā)圈閉動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)知，應(yīng)用平均油柱高度計(jì)算平均單井日產(chǎn)油量及儲(chǔ)層含油性范圍與實(shí)際動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)吻合，建立的關(guān)系式及方法準(zhǔn)確性得到驗(yàn)證.

3 預(yù)測(cè)實(shí)例

貝中油田作為近油源、自生自儲(chǔ)型油藏，具有滿凹含油的趨勢(shì)[14]，但富油氣凹陷中并非所有的油氣聚集都有開(kāi)采價(jià)值，尋找含油飽和度分布的主控因素及分布規(guī)律，是在油氣聚集單元內(nèi)尋找有利“甜點(diǎn)”區(qū)的關(guān)鍵.

運(yùn)用相干體切片、等時(shí)切片、瞬時(shí)頻率、瞬時(shí)相位時(shí)間切片與剖面等方法重新識(shí)別斷層，并運(yùn)用立體可視化方法驗(yàn)證斷層走向與平面組合關(guān)系，落實(shí)貝中油田南一段頂面儲(chǔ)量范圍內(nèi)未投入開(kāi)發(fā)的構(gòu)造圈閉12個(gè).落實(shí)的圈閉均為斷圈，由單條或多條斷層相交而成，圈閉面積為0.03～0.51km2，圈閉幅度為12.5～216.0m.應(yīng)用圈閉幅度與平均油柱高度及初期日產(chǎn)油關(guān)系式（3～6），對(duì)聚油潛力進(jìn)行定量預(yù)測(cè)（見(jiàn)表3）.預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，圈閉1平均油柱高度為99.0m，預(yù)測(cè)投產(chǎn)初期平均單井日產(chǎn)油為5.5t，圈閉2平均油柱高度為58.0m，預(yù)測(cè)投產(chǎn)初期平均單井日產(chǎn)油為3.0t，均具有較好的開(kāi)發(fā)效果.

表2 貝中油田希13、希43－53圈閉參數(shù)及動(dòng)靜態(tài)信息Table 2 Beizhong oilfield Xi13and Xi43－53trap parameter calculation and dynamic ＆static information

圖4 貝中油田南一段未開(kāi)發(fā)圈閉頂面構(gòu)造（單位：km）Fig.4 Beizhong oilfield the first member of Nantun formation undeveloped trap top geotectonic map（unit：km）

表3 貝中油田南一段未開(kāi)發(fā)圈閉潛力預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)Table 3 Beizhong oilfield the first member of Nantun formation undevelopment trap potential prediction data

4 結(jié)論

（1）圈閉幅度與儲(chǔ)層物性控制近油源、自生自儲(chǔ)型油藏含油飽和度分布，在物性相同條件下，含油飽和度分布僅與圈閉幅度相關(guān)，受其他參數(shù)影響較小.

（2）形成一套近油源、自生自儲(chǔ)型油藏圈閉潛力預(yù)測(cè)方法，提出油層的最小圈閉幅度概念，確定貝中油田的最小圈閉幅度界限值：當(dāng)10×10－3μm2≤K＜100×10－3μm2時(shí)，圈閉幅度界限為41.5m；當(dāng)1×10－3μm2＜K＜10×10－3μm2時(shí)，圈閉幅度界限為115.6m.

（3）圈閉幅度與儲(chǔ)層物性控制儲(chǔ)層含油飽和度分布，通過(guò)選取典型斷塊建立圈閉幅度與油柱高度的關(guān)系，能夠簡(jiǎn)便、有效定量預(yù)測(cè)圈閉聚油潛力及開(kāi)發(fā)潛力，可推廣至烏爾遜油田同類(lèi)型油藏，具有較好應(yīng)用前景.

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