永樂油田葡49區塊油水分布特征及控制因素

張明學， 李金寶， 王志勇

(東北石油大學 地球科學學院， 黑龍江 大慶 163318)

0 引 言

永樂油田位于松遼盆地中央坳陷區，跨越大慶長垣和三肇凹陷兩個二級構造帶，斜坡呈“峰形”[1-2]。由于巖性、微構造及斷層等因素的控制，油水關系復雜，許多區塊都出現構造高部位含水的現象。葡49區塊在永樂向斜的西側斜坡上，由東向西構造位置逐漸抬高，屬于中孔中—低滲油層。葡萄花油層屬于下白堊統姚家組一段的下部地層，頂界為一套紫紅色、灰綠色泥巖，是盆地標志層[3]。底界以塊狀綠色泥巖與青山口組頂部接觸。

葡49區塊儲層沉積三角洲前緣呈扇形向南、東在三肇地區散開展布，平均地層沉積厚度在46.0 m左右[4]。葡49區塊位于永樂油田西側，儲層類型主要為水下分流河道、前緣席狀砂。層序劃分在縱向上可分上、中、下3個砂巖組，并進一步劃分11個小層。葡I1～5號層為上砂巖組，葡I6～9號層為中砂巖組，葡I10～11號層為下砂巖組[5]。筆者著重研究葡49區塊葡萄花油層的成藏機理，弄清油水分布特征及規律，并進一步剖析構造高部位含水的原因，提高油田產量[6-9]。

1 成藏條件

1.1 生、儲、蓋條件

研究區油源主要來自齊家—古龍凹陷，青一段源巖為區內最重要的源巖[10]。從生油、排油和有效排烴范圍來看，葡南地區西部在有效排烴范圍之內，區內成藏有利，為油氣聚集的有利區，對于油氣藏的形成，青山口烴源層提供了豐富、優質的資源基礎。

沉積儲集體為多種類型圈閉的形成提供了良好的條件。沉積相帶具有繞湖相呈環狀展布的特點，沉積相帶從宏觀上控制了儲層分布格局，砂體空間分布特征決定了油藏類型和資源分布。以平行盆地長軸方向的西北部沉積體系最為發育，控制了研究區葡萄花油層儲層發育。

目前研究區已發現的葡萄花油層含油井絕大多數都集中在有利生油區的三角洲外前緣相。三角洲外前緣相砂體利于油氣的聚集，尤其是主體砂砂體較發育、儲集層發育且物性好，并楔入生油層中，在其前緣生油層又是蓋層，可形成良好的生儲蓋組合[11]。通過沉積相研究，西北部、北部近物源區，多為分支河道發育區，砂巖呈片狀南北向展布，南部以大面積席狀砂發育為主，砂體呈零星狀發育，含油面積區域絕大部分與砂壩和席狀砂微相重疊。油氣主要聚集在分支河道及席狀砂中，同時相同成因砂體在不同地區含油程度不同。

根據巖心分析結果，儲層包括粉砂巖、熒光粉砂巖等多種巖性，并以粉砂巖居多，占39.4%。應用12口井885塊巖心分析資料，儲層巖性分析統計如圖1所示，儲層孔隙度φ和滲透率k如圖2所示。

圖1 巖性分析統計Fig. 1 Statistical of lithology analysis

圖2 儲層物性統計Fig. 2 Statistics of reservoir physical properties

葡萄花油層孔隙度主要分布在10%～20%之間，平均14.8%，葡萄花油層含油層屬于中—低孔、中—低滲儲層。

葡萄花油層產狀總厚度18.47 m，含油產狀以油浸為主，油浸10.79 m，占產狀總厚度的58.42%，油斑6.41 m，占產狀總厚度的34.70%，油跡1.27 m，占產狀總厚度的6.88%。

1.2 油氣輸導體系

研究區油氣疏導通道主要為油源斷層和砂體。油源斷層具備3個條件：①青一段大量排烴時期主要為明水組末時期，該時期活動的斷層很有可能是油源斷層；②具有溝通源巖能力的斷層，在有效生排烴范圍內斷層很有可能是油源斷層；③主要生排烴時期斷層垂向為油源斷層。

研究區為一單斜構造，葡186-148井區是單斜構造下的地壘斷塊，如圖3所示，葡186-148構造在EW向由一反向斷層和3條順向斷層圍限而成，3條順向斷層為油源斷層，反向斷層為后期活動的調節斷層。

圖3 葡186-148井區葡萄花油層地震剖面Fig. 3 Seismic profile of Putaohua oil layer in well block Pu186-148

2 油水分布與規律

2.1 油水分布特征

綜合測井解釋結果和試油解釋結果，研究區含油情況垂向上油水分布是以含油、含水油同層和水層為主。葡萄花油層下部單元含油性好于上部單元，具有同一口井含油差異大，相鄰單元含油性繼承性差的特點。

油氣橫向分布具有“以空間換取時間”的特點，油氣被優先通道攔截，在有限油源條件下，斷層下降盤優先成藏。沿斷裂走向方向溝通源巖能力不同，單一斷裂疏導油氣部位具有分段性，只有直接與源巖溝通斷裂部位試油井多為高產油層或同層，遠離油源斷層區或邊部油水復雜，試油結論多見水層。

2.2 油水規律認識

研究區油水分布規律主要有以下3種認識。

認識1：葡186-148井區下部是油氣潛力重點層。結合單井綜合圖和砂體對比圖來看(圖4、5)，下部砂巖厚度較上部砂巖厚度發育，油氣是PI7、PI9、PI10小層的砂巖厚度平均大于其他小層，砂巖多以塊狀為主，測井曲線呈現低伽馬、高電阻測井響應特征。井與井之間砂體連通性較好。以葡186-斜150井為例，測井解釋顯示下部含油條件好于上部，即下部以油層、油水同層為主，上部則是油水同層和水層，為“下油上水”。儲層相對較薄，砂體連井對比同樣具有該特征。因此，總體看來，葡186-148井區下部含油好于上部，下部是油氣潛力的重點層。

圖4 葡186-斜150井油水綜合解釋Fig. 4 Comprehensive oil-water interpretation of well Pu186-xie150

圖5 葡182-斜150-葡182-斜156井砂巖對比Fig. 5 Sandstone comparison of well Pu 182-xie 150-Pu 182-xie 156

認識2：供烴不足是葡186-148井區高含水的關鍵所在。①受油源斷裂、砂體等匹配關系制約，油氣被優先通道攔截，斷層下降盤優先成藏；②葡186-148井區為多向供烴通道，鄰近斷層含油富集；③沿斷層向東側同一套砂層，含水率逐漸上升，表明油源供給有限。

認識3：斷層與砂體小角度相交，具有局部構造控界、單砂控層的特點。單一圈閉內，油水分布具有“局部構造控界，砂體控層”的聚集特征[12]。即油水平面分布邊界受局部構造邊界和砂體邊界控制，砂體的垂向發育特征控制了油水的垂向分布層位。作為研究區主要儲層類型的非主體砂具有側變性，砂體兩側巖性尖滅，上、下部層間被席間泥巖局部封蓋，油氣只能在窄帶狀砂體內向局部構造的高部運移，上傾方向遇到有效遮擋(巖性尖滅、局部構造高點和斷層遮擋等)即聚集成藏。

綜合上述分析認為，葡186-148井區油氣運移屬于烴外油氣側向沿斷層在低部位優先聚集成藏模式。

3 高部位含水分析

在葡186-148地壘周圍區域，構造低部位試油結論均為工業油層或高產工業油層，即地壘斷塊四周含油條件好。在葡186-148地壘塊內，則是高部位的葡186-148井，試油結論為日產25.89 t，而地壘塊內構造低部位卻呈現出高含水，在該斷塊投產的開發井中，初期投產采出液含水率超過90%的超過10口井(圖6)，呈現出高部位高產水的現象。

圖6 葡186-148井區試油分布Fig. 6 Distribution of oil testing in well block Pu186-148

針對高部位高產水的現象，分析其原因有3種：

(1)地壘周圍下降盤優先成藏。葡186-148地壘周圍下降盤優先成藏，斷層下將盤油氣充注模式如圖7所示。在有限的烴源巖條件下，油氣經過三肇凹陷長距離運移至此，消耗了大量的排烴能量，當油氣與油源斷層接觸時，油氣充注無選擇性，油氣分布具有“以空間換取時間”的特點，油氣被優先通道攔截，即先充注葡186-148地壘周圍下降盤區域，受油水重力分異影響，構造低部位水被油置換出來。當斷層上盤與下盤重疊接觸時，油氣繼續向兩盤運移，此時，斷層下盤與上盤均含油。但由于有限油源條件，油氣向橫向推進運移，一些構造位置較高的區域，則油氣未充注。

圖7 斷層下降盤油氣充注模式Fig. 7 Oil and gas filling mode of fault downcomer

(2)地壘周圍反向斷層成藏。葡186-148地壘西部反向斷層油氣充注模式如圖8所示。油氣經過三肇凹陷長距離運移至構造高部位，油氣運移進入孔隙中，將孔隙中的水排除，油必須依靠浮力克服孔隙喉道的毛細管阻力，沿斷層運聚成藏。由于晚期構造反轉擠壓作用，形成反向斷層，受斷層遮擋與微構造雙重作用，反向斷層兩側均含油，這就是葡186-148地壘高部位含油的主要原因。

圖8 反向斷層油氣充注模式Fig. 8 Reverse fault oil and gas filling mode

(3)油源斷層不同部位垂直斷距差異是造成同一斷層不同部位葡萄花頂部油水差異的主要原因。由圖9可以看出，位于葡186-148地壘東部的油源斷層自南向北差異較大，按斷層分隔，把該斷層分為3段：北部葡168-154井區段、中部葡186-148井區段和南部葡49井區段。平均而言，葡186-148段斷層的垂直斷距較大，而南部的葡49井區、北部的葡168-154井區段垂直斷距較小，其斷層上下盤落差小，相比葡186-148井區而言，處于構造低部位，如圖10所示，油優先進入該區域，縱向上斷層兩盤含油相對較好，尤其是在葡49井與葡168-154井區葡萄花油層頂部以含油為主，如圖11所示，而葡186-148井區表現為高部位產水。

圖9 葡186-148地壘東部的油源斷層垂直斷距和水平斷距統計Fig. 9 Vertical and horizontal fault distances of oil source faults in east of Pu186-148 horst

4 結 論

(1)油氣分布具有“以空間換取時間”的特點，油氣被優先通道攔截，在有限油源條件下，斷層下降盤優先成藏，導致高部位含水。

(2)葡186-148地壘塊反向斷層后期調節作用，受斷層遮擋與微構造雙重作用，反向斷層兩側均含油。

(3)地壘周圍下降盤優先成藏、地壘周圍反向斷層成藏以及油源斷層不同部位垂直斷距差異是研究區高部位含水的主要原因。該研究可為下一步油田的勘探開發提供指導及借鑒。