辽河滩海地区原油物性变化规律研究

2010-12-27海俊杰刘正军葛明曦

石油实验地质 2010年3期

谢忱，海俊杰，刘正军，葛明曦

(中国地质大学能源学院，北京 100083)

地层原油特征不仅可以反映油气成藏信息，而且通过分析原油的地球化学特征，包括高压物性参数等，并总结其在空间上的分布规律，有助于分析探讨石油运移指向；从某一侧面反映油气的运移及保存状况，为油气勘探提供线索[1-3]。辽河西部凹陷滩海地区是辽河盆地陆上向海域方向的自然延伸，并与陆上西部凹陷对应，凹陷结构及其演化特征与陆上部分相似，总面积约1 500 km2。古近纪多旋回沉积形成3 套烃源岩，即沙三、四段( Es3+4) 、沙一、二段( Es1+2) 和东三段( Ed3)[4-5]。

1 原油物性纵向变化规律研究

1.1 原油物性与深度的关系

辽河油田中滩海地区原油主要分布在深度1 500～3 500 m之间，原油物性受深度以及蚀变作用影响较大。根据180组不同井位原油物理性质的实测数据，对其密度、粘度与深度变化关系进行分析(图1,2)，得出该地区原油物性变化的总体规律;随着深度增加，地层温度上升，原油密度与粘度总体上均呈下降趋势。但经研究发现，深度在2 100 m以上的部分原油在粘度变化上出现异常，分析认为辽河西部凹陷稠油遍布从古生界潜山到新近系馆陶组多个层系, 具有环绕生油凹陷分布、处于构造高部位、埋藏浅的特征[6]，由于部分深度较浅的稠油物态表现为固态，粘度非常大，因此表现为与拟合曲线的异常。

1.2 原油物性与层位的关系

考虑到不同层位原油物理性质具有明显差异，分别提取出具体层位的原油物理性质，分析其与深度的关系(图3)。

图1 辽河盆地滩海地区原油密度—深度关系

图2 辽河盆地滩海地区原油粘度—深度关系

图3 辽河盆地滩海地区不同层位原油密度—深度关系

综合分析上述关系图可知，虽然各个层位原油物性都具有共同性质，即原油密度均随深度增加而呈减小趋势，但不同层位的密度—深度拟合函数关系式有一定差异，表明在不同层位间的原油物理性质各具特点，有的层位原油物性随深度变化较大，有的则变化较小。具体表现在东二段所产原油与东三段相比，拟合曲线的曲率变大，说明密度的下降趋势变急；沙二段所产原油与沙三段相比，拟合曲线的曲率变小，说明密度的下降趋势变缓。

辽河盆地是一个以新生代为主要成盆期的裂谷盆地，断裂(特别是主干断裂) 的发育对油气富集有着十分重要的影响，控制了油气的运移和聚集[7]。从油气纵向运移特点来看, 在石油自下而上向浅层运移的过程中，虽然沿着运移方向原油轻组分会不断分离并部分散失，重组分相对增多，导致原油相对密度增大；但在油气沿断裂从深部向浅部运移过程中，由于温度、压力降低，溶解气不断析离原油，加之甲烷运移能力强，致使运移距离越远、层位越浅，天然气甲烷相对含量就越高。而深部原油随着溶解气不断析离石油，原油密度和粘度逐渐增加[8-9]。另外，不同层位间原油物性变化的差异也和层位间物理环境的不同有关，温度、压力、储层岩性、孔隙度的不同等均可能引起差异。

2 原油物性平面分布特征

分析辽河滩海地区烃源岩分布与原油物性的关系(图4)，图中曲线分别代表沙三段产油井原油密度为0.7,0.8,0.9 g/cm3左右的原油井位的连线。表明在平面上，以生油源为中心，原油物性呈环凹分布，即自生油源向四周，原油粘度与密度呈环型有规律减小，从中心的超稠油、高凝油、稠油渐变为密度、粘度较小的稀油。这也符合平面上油气富集带围绕生烃洼陷呈环带状分布的特点。