吳 鳳，田 飛，段昕婷，鄧南濤，李廣濤，李紅進(jìn)

（1. 陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司研究院，陜西 西安 710075； 2. 延長油田股份有限公司永寧采油廠，陜西 延安 717500 ）

柴達(dá)木盆地油砂山油田油砂體分布及其控制因素

吳 鳳1，田 飛2，段昕婷1，鄧南濤1，李廣濤1，李紅進(jìn)1

（1. 陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司研究院，陜西 西安 710075； 2. 延長油田股份有限公司永寧采油廠，陜西 延安 717500 ）

柴達(dá)木盆地油砂山油田為一典型的復(fù)雜斷塊油藏，該類油藏構(gòu)造復(fù)雜、油砂體分布零散，開發(fā)難度較大。鑒于此，綜合利用地質(zhì)、測井以及開發(fā)動態(tài)資料，開展了油砂體分布及其控制因素等研究。研究成果不僅對該油藏今后注采完善、提高區(qū)塊的水驅(qū)動用具有重要的實(shí)際意義，而且為同類油藏的勘探開發(fā)提供了相應(yīng)的參考和借鑒。

復(fù)雜斷塊油藏；油砂體；分布；控制因素

油砂山油田位于柴達(dá)木盆地西部坳陷亞區(qū)，獅子溝－油砂山二級構(gòu)造背斜帶，油砂山－II號大逆斷層上盤，油砂山構(gòu)造主高點(diǎn)－油砂溝高點(diǎn)上（圖1）。油藏整體上埋深100～1 100 m，埋深淺，含油面積8.6 km2，地質(zhì)儲量為2 366萬t，年產(chǎn)油12萬t。油砂山油藏為一斷塊油田，斷裂豐富，7個主要的斷層把油砂山油藏共分為6個不同的斷塊，各個斷塊之間物性、地層壓力差異很大，增加了地質(zhì)工作的難度，因而更增大了油藏開發(fā)的難度。前人基礎(chǔ)地質(zhì)工作相對比較扎實(shí)，但由于油砂體分布復(fù)雜，面積小，動用困難，在油砂體的分布及控制因素方面的研究相對薄弱，這制約了進(jìn)一步挖掘剩余油潛力及提高油藏開發(fā)水平。簽于此，本文在綜合利用地質(zhì)、測井以及開發(fā)動態(tài)等資料，結(jié)合地層精細(xì)對比、構(gòu)造精細(xì)解釋以及沉積微相等研究成果，通過油砂體分布圖的編制，對研究區(qū)油砂體的形態(tài)、分布特征、影響因素進(jìn)行研究，研究成果對油藏工程研究、開發(fā)方案的編制以及相關(guān)研究的開展具有十分重要的意義，也可為復(fù)雜斷塊油田提高采收率、合理動用剩余儲量提供一個新的思路和方法。

圖1 柴達(dá)木盆地油砂山油田區(qū)域地理位置圖Fig.1 Location of Youshashan oilfield in Qaidam basin

1 地質(zhì)概況

油砂山油田構(gòu)造為一頂部平緩，南陡（40～60°）北緩（11～26°）的不對稱半背斜箱狀構(gòu)造，構(gòu)造長軸總體呈北西～南東向，與油砂山大逆斷層走向近平行，被一系列正斷層及少數(shù)逆斷層復(fù)雜化，形成局部的斷壘、斷塹及臺階式下滑形態(tài)。構(gòu)造東高西低，北東翼因斷層影響，其地層傾角變化較大，一般 19°～27°。構(gòu)造長軸為北西（298°）向，長軸約8.15 km，短軸北東向，約1.8 km，長軸/短軸為5：1，褶皺強(qiáng)度約4.0，按閉合海拔2 070 m線計算，該構(gòu)造面積大于14 km2。油田上、下構(gòu)造形態(tài)變異小，構(gòu)造閉合度在400 m左右，閉合面積為6.40～7.56 km2，自上而下閉合度及閉合面積有逐漸變大的趨勢。油砂山油田經(jīng)地面細(xì)測發(fā)現(xiàn)大小斷層共100條。斷層傾向多為東西向，傾角一般為55～89°，為高角度斷層，斷距隨深度增加而減小，大部分?jǐn)鄬酉в?00 m以上。

油砂山油田主要為下油砂山組（N21）和上干柴溝組（N1）兩套地層，厚度500～900 m，埋深20～1200 m。地層總體表現(xiàn)為“上粗下細(xì)、上紅下灰”的反旋回沉積。下油砂山組（N21）：視厚度450 m，未見頂。巖性主要為棕黃、棕紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾灰色、棕色砂巖、礫狀砂巖。其下部物性較好，是油田的主要儲油層段。中、西部高部位有缺失，其厚度分布呈西及西南部薄、東部及東北厚的趨勢。上干柴溝組（N1）：視厚度650 m，未見底。其上部為綠灰色、棕灰色泥巖夾灰色、棕灰色砂巖，少量含礫砂巖，是主要儲油層段。下部為綠灰、棕灰色泥巖、鈣質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)粉砂巖夾砂巖。厚度分布圖上顯示其厚度變化與下油砂山組類似的趨勢。K5以下高阻段為深灰色鈣質(zhì)泥巖，是本油田生油巖之一。根據(jù)地層對比，共分為13個油層組，211個小層，平面上油層散，大多數(shù)油砂體零星分布，縱向上油層薄、多，單層厚度一般1～2 m。

林克湘、雷卞軍等對油砂山油田的沉積相以及砂體的儲集特征和成巖作用都有過研究，認(rèn)為柴達(dá)木盆地油砂山油田屬間歇性漲縮湖盆網(wǎng)狀河三角洲沉積，少數(shù)段表現(xiàn)為辨狀河三角洲沉積特征[1,2]。王琳等對油砂山油田沉積相進(jìn)行了綜合研究認(rèn)為，油砂山地區(qū)N1-N21是在湖退背景下沉積的辨狀河三角洲-淺湖體系。整體上為反旋回沉積，主要發(fā)育的微相有分支河道、決口扇、分支河道間、遠(yuǎn)砂壩、席狀砂等微相[3]。本區(qū)三角洲沉積可劃分出三個亞相[4,5]，即三角洲平原亞相、三角洲前緣亞相和前三角洲亞相以及若干微相[6,7]。

2 油砂體的分布

油砂體是儲層含油層系的最小單元，也是認(rèn)識油層分布規(guī)律的基本單元，而扎實(shí)的地層、構(gòu)造、沉積微相研究是油砂體研究的基礎(chǔ)和前提。油砂體的研究經(jīng)歷了從定性的判斷油砂體的形狀、分布以及影響因素等方面，到用定量的指標(biāo)和方法對其進(jìn)行儲量計算、分類、評價、以及開發(fā)方案研究的過程[8-14]。鑒于研究區(qū)的實(shí)際情況，本文主要是在地層精細(xì)對比、構(gòu)造精細(xì)解釋以及沉積微相研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行油砂體分布圖的編制，從定性的角度對油砂體的形狀、分布以及影響因素等方面進(jìn)行研究。

2.1 油砂體圖的編制原則

（1）構(gòu)造底圖的選擇：

在新編構(gòu)造圖上，油層組各小層采用其相應(yīng)油層組底界標(biāo)準(zhǔn)層面構(gòu)造圖為底圖。

（2）有效厚度的確定：

以最新的測井解釋成果解釋出的油層和油水同層的有效厚度為準(zhǔn)，油層取全有效厚度，油水同層取厚度的1/2，以小層為單元勾繪油砂體含油面積。

（3）油砂體含油面積圈定原則：

a．油層與水層、干層之間取井距之半為油砂體邊界。

b. 油層與泥巖之間，取井距1/3為油砂體邊界。

c．油層與油水同層，油砂體邊界從油水同層井心通過。

d．單獨(dú)油水同層井未勾含油面積。

e．當(dāng)外圍無井點(diǎn)控制，超過一個標(biāo)準(zhǔn)井距的取井距之半作為油砂體邊界。

f．油層井附近剝蝕線，以距油層井2/3距離勾繪油砂體邊界，其外1/3井距帶為干砂層帶。

g．?dāng)鄬痈浇挠蜕绑w邊界，與構(gòu)造圖及斷層要素結(jié)合起來考慮。對于延伸短的小斷層，若延伸長度小于油砂體或二分之一包含于油砂體中，按無斷層處理；若延伸長大于油砂體，則以斷層圈定油砂體邊界；油田內(nèi)斷距大，延伸長和較長的斷層所夾持的條塊，一口井有油層，又無其它井控制，垂向以斷層為界，縱向上以井距之半圈定邊界。

h．凡勾繪油砂體邊界與油層組邊界矛盾者，以油層組含油邊界為準(zhǔn)。

2.2 油砂體的形態(tài)

從小層平面圖上可以明顯看出油砂體的形態(tài)多種多樣，大致可以分為三類。第一類為單井控制的圓形或橢圓形油砂體；第二類為長條或近似長條形油砂體；第三類為不規(guī)則片狀油砂體。

單井控制的油砂體，由于受巖性和物性的控制，形成以圓形或橢圓形以及受斷層遮擋的弧立油砂體。這類形態(tài)的油砂體構(gòu)成了Ⅰ－Ⅵ斷塊的主體。約有1187個這種形態(tài)的油砂體，約占總數(shù)的58%。

其次為長條或近似長條形油砂體。這類油砂體受兩口以上井點(diǎn)控制。其長軸展布方向有四種：東西向；南北向；北東－南西向、北西－南東向。其中以東西向和北西－南東向為主，數(shù)量占油砂體總數(shù)的 22.3%，而南北向及北東－南西向僅占油砂體總數(shù)的12%。這類油砂體的含油性不僅受巖性、物性控制外，構(gòu)造因素也非常明顯，尤其是長軸呈東西向展布的油砂體更為明顯。在Ⅳ斷塊，它們的長軸方向往往地層走向一致，北部含油邊界與構(gòu)造線大致平行。東部Ⅴ、Ⅵ斷塊，隨著地層走向的改變，這類油砂體的軸向也隨之改變（圖2）。

不規(guī)則片狀油砂體數(shù)量較小，占油砂體總數(shù)的7.7%。它們的含油性也主受巖性和物性控制。

圖2 Ⅵ-5油砂體分布圖Fig.2 Distribution map of oil sand body of Ⅵ-5

3 油砂體分布的控制因素

3.1 沉積微相的控制作用

不同沉積微環(huán)境所形成的砂巖沉積體具有不同的組構(gòu)特征，不同的組構(gòu)也具有不同的孔隙結(jié)構(gòu)，不同的孔隙結(jié)構(gòu)決定了不同的含油性。因此，不同的沉積微相對油砂體的分布同樣有著不同程度的影響（部分受成巖環(huán)境，成巖作用和強(qiáng)度的影響）。這種影響直接體現(xiàn)在油砂體的發(fā)育程度上。圖 3是Ⅶ-1沉積微相和油砂體疊合圖，Ⅶ油組發(fā)育的相為三角洲相和湖泊相，從圖看出，大部分的油砂體都分布在三角洲相的河道微相、河口壩微相，少量的油砂體分布在席狀砂微相，而淺湖微相并沒有油砂體的分布。說明三角洲相較淺湖相油砂體發(fā)育的程度高，而三角洲相中尤以分流河道、河口壩微相的油砂體最為發(fā)育，從中證實(shí)不同沉積微相控制著油砂體的分布。

圖4是Ⅶ-1小層沉積相帶與日產(chǎn)油量的關(guān)系分布圖。從圖上可以明顯看出，目前分布在河灣和淺湖相油井其日產(chǎn)油量非常低，例如中 24-3井位于河灣亞相，其日產(chǎn)油量為0.52 t/d，中136井位于淺湖亞相，其日產(chǎn)油量為0.55 t/d；而分布在主體相帶分流河道微相和砂壩微相的油井其日產(chǎn)油量就比較高，一般位于0.97～3.43 t/d區(qū)間（中27井、中95井、油砂2井、中276井、中343井、中242井）；而分布在席狀砂的油井日產(chǎn)油量介于兩者之間，例如井167井，其日產(chǎn)油量為0.63 t/d，其它各小層的油井日產(chǎn)油量情況存在著與此類似的規(guī)律性，其特征同樣表明了沉積相帶是油層發(fā)育的重要控制因素。

圖3 Ⅶ-1沉積相和油砂體疊合圖Fig.3 Congruent map of sedimentary facies and oil sand body of Ⅶ-1

圖4 Ⅶ-10沉積相和日產(chǎn)油量關(guān)系圖Fig.4 The relation graph of sedimentary facies and oil production of Ⅶ-10

3.2 構(gòu)造的控制作用

3.2.1 背斜的控制作用

油砂體受背斜的控制和油層類似，從圖6可以看出，油砂體多分布在構(gòu)造的高部位，而中低部位多為水區(qū)。

3.2.2 斷層的控制作用

通過對研究區(qū)油砂體分布圖分析統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，大部分油砂體的分布都和斷裂有關(guān)，有的油砂體被斷層單向封堵，有的被斷層雙向封堵（圖2）。在統(tǒng)計XII-IV油組的1 676個油砂體中，以斷裂有關(guān)的油砂體1 400個，占83.5%，其中單斷式油砂體756個，占45.1%，雙斷夾持的油砂體644個，占38.4%，與斷裂無關(guān)的油砂體276個，占16.5%（圖5），可見斷裂對油砂體分布的影響顯著。究其原因，斷層對油砂體的控制主要表現(xiàn)在兩個方面：一是斷裂對地下流體的流動提供了一個通道，使得儲層中的不穩(wěn)定組分發(fā)上溶解，改善了儲層的滲流能力；二是斷層對油氣的運(yùn)移起到一個封堵的作用，使得油氣在斷層附近聚集。

圖5 與斷裂相關(guān)的油砂體個數(shù)柱狀圖Fig.5 Histogram of oil sand body with fault

另外，在Ⅳ斷塊也出現(xiàn)中低部位含油、砂體發(fā)育的高部位為干的特殊現(xiàn)象。圖6和圖7分別是Ⅶ-1四斷塊油砂體分布圖和沉積相與油砂體疊合圖，從圖可以看出，油砂體分布在構(gòu)造的中低部位，而高部位并未分布，然而構(gòu)造的高部位為河道沉積，巖性物性都比較好。和控制油氣分布的因素類似，由于地層剝蝕，蓋層厚度減小，上覆蓋層不足以遮擋油氣，一方面導(dǎo)致油氣中的輕質(zhì)組分甚至原油發(fā)生散失，原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等重質(zhì)組分相對增多，增加了原油的粘度；另一方面，由于地表水的加入以及細(xì)菌活動，導(dǎo)致原油的粘度進(jìn)一步增大，對下覆油氣起到封堵作用。

4 結(jié) 論

（1）油砂山油田油砂體的形態(tài)多種多樣，具有“薄、多、散、雜”的特征，大致可以分為三類：第一類為單井控制的圓形或橢圓形油砂體；第二類為長條或近似長條形油砂體；第三類為不規(guī)則片狀油砂體。

（2）影響油砂體分布的因素主要包括背斜的控制作用、斷層的控制作用、沉積微相的控制作用、以及瀝青的側(cè)向封堵作用。在此基礎(chǔ)上后期可采用容積法，對油砂體的儲量分布分?jǐn)鄩K、分油組進(jìn)行研究，進(jìn)而對油砂體開展綜合評價，這為進(jìn)一步進(jìn)行層系內(nèi)的油砂體合層開采的經(jīng)濟(jì)界限評價奠定了基礎(chǔ)。

圖6 Ⅶ-1Ⅳ斷塊油砂體分布圖Fig.6 Distribution of oil sand body of Ⅶ-1 in fault block Ⅳ

圖7 Ⅶ-1Ⅳ斷塊沉積相和油砂體疊合圖Fig.7 Congruent map of sedimentary faciesand oil sand body of Ⅶ-1 in fault block Ⅳ

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Distribution and Controlling Factors of Oil Sand Bodies of Youshashan Oilfield in Qaidam Basin

WU Feng1, TIAN Fei1, DUAN Xin-ting1, DENG Nan-tao1, LI Guang-tao1, LI Hong-jin1
(1. Research Institute of Shaanxi Yanchang Petroleum (Group) Co.,Ltd., Shaanxi Xi’an 710075, China；2. Yanchang Oilfield Co.,Ltd. Yongning Oil Production Plant，Shaanxi Yan’an 717500, China)

Youshashan oilfield is a typical complex fault block reservoir; this kind of reservoirs have a lot of characteristics, such as complex structure, loosely scattered oil sand bodies, and difficulty in developing fault block reservoir. In this paper, based on geology, logging and developing dynamic data, distribution and controlling factors of oil sand bodies were synthetically studied. The research results not only have an important practical significance for future perfection of injection-production of the reservoir and improving waterflooding production of blocks, but also provide corresponding reference for exploration and development of the same type of reservoirs.

Complex fault reservoir; Oil sand bodies; Distribution; Controlling factors

TE 122

A

1671-0460（2014）12-2702-04

2014-06-10

吳鳳（1983-），女，陜西西安人，工程師，碩士研究生，2009年畢業(yè)于長江大學(xué)礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)專業(yè)，現(xiàn)主要從事于石油地質(zhì)研究工作。E-mail：156621567@qq.com。