低渗透致密砂岩储层成藏期油气运移的动力研究

2014-08-15胡洪彬李光耀王健长庆油田第三采油厂吴起作业区717699

化工管理 2014年15期

胡洪彬李光耀王健(长庆油田第三采油厂吴起作业区717699)

一、概述

石油、天然气的成藏聚集过程就是储层中孔隙空间流体的替换过程，孔隙中的水被天然气和石油所替代，油气进入储层后的运移被称为二次运移。在低渗透致密砂岩储层油气运移动力条件的研究已非常多，有些学者认为：油气运移的主要动力条件是高压，而浮力的作用则非常小；也有学者认为油气的运移是长期作用的结果，不同的阶段油气运移条件不同，早期储层的物性较好时主要运移动力是浮力。后期储层变得致密时油气运移主要动力是毛细管力。

本文以鄂尔多斯盆地的某油田和塔里木盆地的某油田为例，这两个油田的储层都属于低渗透致密砂岩储层，本文对着两个油田储层的成藏期油气运移的动力条件进行研究，分析动力运移的主要动力条件。

二、低渗透致密砂岩储层成藏期油气运移动力

1.成藏期的异常压力

在鄂尔多斯盆地某油田的研究上，前人认为该油田的主要充注期为早白垩世末期，且研究对象在该时期达到最大埋深，因而对其最大埋深期进行过剩压力分析，可以更好了解该油田在成藏期的油气运移动力条件。采用等效深度发计算出过剩压力，由于岩石的压实作用具有不可逆性，所以绘制出来的压实曲线其实也就反映了最大埋深的压实状态，由此计算出的过剩压力也就是最大埋深期的压力。结果：过剩压力出现的起始层是长4+5顶部、长6顶部或长7顶部，过剩压力出现后，随着埋深的加大，过剩压力也逐渐增大，其中，长4+5顶部、长6顶部的过剩压力不大在1-4MPa之间，甚至有的过剩压力为0MPa。而长7顶部的过剩压力比较大，在4-17MPa之间，出现超压体。

塔里木盆地某油田的成藏期分为中新世早期的早油聚集和上新世的晚气聚集两个阶段。喜马拉雅晚期后，强烈的构造积压给流体施加一个加大的压力，改变了其原有的动力分布格局，促使油气发生运移，所以，得出构造挤压前后的过剩压力分布就能了解油气运移的动力条件了。结果：该油田在上新世开始后实现了快速沉积，到沉积末期，其过剩压力已非常大，有的部位已超过70MPa。

2.多阶段多动力条件联合作用

在鄂尔多斯盆地的成藏期油气运移中，若长4+5和长6低渗透致密储层中油气二次运移的主要动力条件是过剩压力，那么这个过剩压力的差值必须足够大，大到能克服已存在的毛细管力，这样才能保证储层油气分布的均匀性，确保储层含油饱和度。根据前人研究的成果和经验，我们将长4+5和长6低渗透储层分别分成Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三类，这三类分别表示：特低渗透储层、超低渗透储层和致密吃曾，其中，前两类中含油，最后一类不含油。检验发现，该有痰的油气饱和度≤70%，故而以70%为最大油气饱和度进行计算，计算结果显示，Ⅲ类储层中的过剩压力差值必须≥10MPa方能克服毛细管力的作用。而对该区白垩世末期的流体压力计算发现，长4+5和长6两个储层的过剩压力差值不大，根本不可能克服10MPa及以上的毛细管力，故而过剩压力不是该区油气二次运移的主要动力条件。同时，从前人的计算结果来看，该区各个储层之间的过剩压力差值＜5MPa，故而异常压力也不是油气二次运移的主要动力条件。前人认为该区的油气充注期从晚侏罗世开始，在早白垩世末期达到最强，总共经过晚侏罗世、早白垩世早中期、早白垩世晚期三个阶段。借助这一成果，晚侏罗世开始的第一次油气充注时，压实作用基本停止，然后再对第一次油气充注时的孔隙度、渗透率、面孔率等进行统计和估算，计算出第一次油气充注时的古孔隙度，得出长4+5和长6储层的古孔隙度分别为12.82%-19.60%、13.01%-19.41%，平均古孔隙度为15.8%和17.2%。再对应这两储层的渗透率，发现该区储层在晚侏罗世时的物性较好，早期的油气充注借助浮力作用实现油气的侧向运移，随着充注期的推移，储层物性稍差一点，但还相对较好，故而主要的运移动力仍是浮力。到后期盆地的持续沉降，压实作用和胶结作用的持续进行，储层物性变差，变成致密层，此时的毛细管力不再是油气运移的阻力，而成为动力。

在塔里木盆地油田油气运移上，该区在喜马拉雅晚期强烈的构造挤压作用下，过剩压力大、过剩压力差值大，远大于浮力，且能克服毛细管力的影响，故而该区储层油气二次运移的主要动力为过剩压力。