黄骅坳陷港中复杂断块油气田富油砂体分布模式研究

吴小斌，侯加根，王大兴，滑双君，李树庆，吴辉

（1.延安大学能源与环境工程学院，陕西延安716000；2.中国石油大学（北京）地球科学院，北京102249；3大港油田采油二厂，天津300280；4.大港油田地质勘探开发研究院，天津300280；5.大港油田采油一厂，天津300280）

黄骅坳陷港中复杂断块油气田富油砂体分布模式研究

吴小斌1，2，侯加根2，王大兴3，滑双君4，李树庆5，吴辉5

（1.延安大学能源与环境工程学院，陕西延安716000；2.中国石油大学（北京）地球科学院，北京102249；3大港油田采油二厂，天津300280；4.大港油田地质勘探开发研究院，天津300280；5.大港油田采油一厂，天津300280）

滩坝砂是港中复杂断块油田沙一段重要储集层，滩砂和坝砂在砂体厚度及后期产能方面差异明显。为揭示港中油田富油砂体复杂的分布特征及控油模式，从动静态资料入手，逐次重点分析区内砂体、有效储层、油砂体的纵横向分布变化，引入并界定港中油田富油砂体概念、标准。研究认为，港中油田滩坝砂富油砂体具地质储量大，单井日产高，原始地层压力高、稳产时间长的特点。纵向上主要分布在板3油组和滨Ⅰ油组等5个主力单砂层，平面上主要分布在南四断块、北三断块。探讨了复杂断块油气田富油砂体分布受控因素及分布模式，指出沉积相控、成岩控油、断层控油、微构造控油及构造-岩性控油是港中油田滩坝砂油气富集5种主要控油模式。

港中油田；复杂断块；滩坝砂；富油砂体；分布模式

我国中东部油田古近系普遍发育滩坝砂储层［1-2］，其中黄骅坳陷港中油田沙一段为典型滩坝砂储层沉积。此外，港中油田构造复杂断层及断块较多，属复杂断块油气藏，各断块油气分布极不均一，在开发中后期稳产难度很大［3］。针对滩坝砂，近年来开发实践表明，“滩砂”和“坝砂”在沉积厚度、砂体分布等方面有较大区别［4］。大量文献报道多从成藏角度去研究油气富集因素［5-8］，其研究规模层次大，一般以系或组为研究单元，相对开发中后期研究成果过于宏观，难以指导后期开发。针对复杂断块油气藏，众多学者采用灰色聚类理论、油砂体半定量评价及结合动静态资料分类别方法做了大量研究［9-10］。本文从砂体→有效储层→油砂体→富油砂体的研究思路入手，结合动静态资料界定出符合港中油田生产实际的富油砂体标准，阐明了富油砂体纵向和平面上分布规律，总结出5种控油模式，对复杂断块油气藏二次开发及提高油田的最终采收率很有必要。

1 研究区概况

港中油田位于黄骅坳陷北大港二级构造带东部，为一个在港西凸起北东斜坡古地质背景上被断层复杂化的大型鼻状构造。港中油田共划分10个开发单元，滨海断层以北划分北一、北二、北三3个断块，以南划分为南一至南六6个断块及港293断块（图1）。沙河街组沉积末期，黄骅坳陷进入稳定发展-萎缩阶段，西部凹陷带向东迁移，形成了淡水-盐水过渡类型的滨浅湖沉积环境［11］。沙一下段自下而上划分为滨Ⅰ油组、板4油组、板3油组、板2油组等4个油组。其中，滨Ⅰ油组（9个单砂层）和板3油组（9个单砂层）沉积的滩坝砂为该区重要的含油砂体。

2 滩坝砂储层及油砂体分布

2.1 有效储层分布

我国陆相湖泊滩坝砂储层易受沉积微相、成岩作用及原始沉积白云质、灰质成分含量升高的影响而导致物性变差［12，13］。港中油田沙一段滩坝砂储层主要受沉积和成岩影响使得砂层的分布与有效储层的分布差异较大，平面上薄层滩砂以及滩坝砂内部纵向上发育数量极多的干层，影响着储层三维空间内流体的存储和渗流能力。

港中油田滨Ⅰ油组砂体有效储层主要分布在NE向的北三、南四断块及中部的南二、南三断块，向西南方向有效储层分布范围很局限，仅在出油井点周围发育。板3油组的有效储层分布较零散，主要在南一、南二、南三断块。对比分析可知，在坝主体和坝缘厚砂体区域，有效储层和砂岩在平面展布范围具相似性，有效储层的零线和砂岩的尖灭线大致平行或重合；而在滩砂微相，砂体虽分布连续，但物性差，难以形成连片有效储层，有效储层砂体多为孤立状。

图1 港中油田构造纲要及富油砂体分布图Fig.1 Structure location of Gangzhong oilfield

2.2 油砂体分布

滨Ⅰ油组油砂体主要分布在南四断块和南二、南三断块东部，其中以南四断块最典型。其特点是厚度大，连通性好，产能高，是港中油田的主力油层。整体上，滨海大断层和港9-64井断层控制了油气的宏观分布，在断层两侧，油砂体数量多，连片分布；而断块内部的微构造变化、储层物性差异及小断层的发育，加剧油气分布的复杂性。板3油组油砂体主要分布在南一、南三等断块，其它断块内仅有一些透镜状油砂体零星分布。

3 富油砂体标准及特征

3.1 富油砂体标准

港中油田沙河街组全区388口井控制了611个油砂体，地质储量2 683.22×104t。统计了地质储量大于10×104t的油砂体，共计64个（占油砂体总数611个的10.5%），累计储量为1 236.97×104t，占全区地质储量2 683.22×104t的46.1%。储量计算结果表明，港中油田只有10%的油砂体，占了全区近一半的地质储量。动态上对311个单层试油资料及累产数据分析表明，钻遇上述64个油砂体的油气井平均初产为21.0 t，单层累计产量平均1.9×104t。统计历年27个单层压力测试数据结果表明，钻遇该类油砂体的油井，在开采初期及开采过程中表现出较高的压力特征，平均地层静水压力大于20 MPa，钻遇其它油砂体的油井，地层压力较低，一般小于20 MPa。

因此，针对港中油田实际情况，本文所指的富油砂体，特指在港中油田沙一段经生产证实油气相对富集的油砂体。在本区一般富油砂体油气地质储量大于10×104t，钻遇富油砂体的单井平均日产大于20 t，且具原始地层压力高、稳产时间长、单层累积产量高的特点。如钻遇南四断块的中9-67井等4口油井，均获得了高产。据试油数据证实，钻遇该富油砂体的井平均日产油65.1 t、日产气1.9×104m3、平均含水率6.3%（表1）。

3.2 富油砂体分布特征

港中油田沙一段板3油组和滨Ⅰ油组是该区的重点主力油组。两个油组共发育37个富油砂体，累计储量为695.6×104t，占含油砂体总地质储量的56.1%，平均每个富油砂体地质储量为18.8×104t。平面上，以滨Ⅰ1、滨Ⅰ31、滨Ⅰ41、滨Ⅰ42、滨Ⅰ5 5个主力单砂层最为集中（表2）。

4 富油砂体分布规律研究

4.1 微幅度构造控制油气富集

微构造对砂体油气富集的控制作用最显著，受微构造控制的富油砂体所占油砂体总数的37.01%，其中鼻状构造控油占11.02%，斜坡构造控油占9.84%，局部高点控油占12.2%（表3）。

4.2 断层控油作用

主断层两侧，断层活动强烈，油气分布集中，含油层系多，砂体油气富集程度高；远离主断层的构造带翼部，断层较少，砂体油气富集程度低。如南四和南二、南三等断块受滨海等断层控制，断块整体含油好。大断层封闭遮挡作用，形成控制油气富集的天然屏障，在控油断层两边，有砂体发育的部位，就是富油砂体分布部位。

4.3 沉积微相影响砂体油气富集

滨Ⅰ油组的滩坝砂体中，坝主体和坝缘是有利相带，滩砂为差的相带。沉积相对单砂体油气富集的控制作用表现在，差的微相带砂层薄，一般均为干层，好的相带含油性都较好。从滩砂-坝缘-坝主体，砂体泥质含量逐渐降低，而孔隙度、渗透率依次升高，原始含油饱和度具依次变好特征，砂体原始含油性明显受储层微相类型控制（图2）。

表1 港中油田沙一段南四断块钻遇富油砂体产量统计Table 1 The production statistic of oil rich sand body in South fourth fault block in Gangzhong oilfield

表2 港中油田沙一段滩坝砂富油砂体统计表Table 2 The oil rich sand body statistic of beach-bar sand of Sha1 in Gangzhong oilfield

表3 港中油田沙一段单砂体主要控油因素统计表Table 3 The oil control factors of single sand body of Sha1 in Gangzhong oilfield

图2 港中油田储层微相类型与储层物性含油性变化关系Fig.2 Variation relationship between microfacies and reservoir property in Gangzhong oilfield

4.4 成岩相对单砂体油气富集的控制

成岩相是反映不同成岩事件的相对强度、沉积成岩环境和成岩产物的综合表现［14］。成岩相类型与储层质量有密切关系，许多学者对滩坝砂成岩相进行了划分，研究区主要发育压实固结成岩相、碳酸盐胶结成岩相、弱胶结成岩相、不稳定组分溶蚀成岩相4种成岩相类型［15-17］。其中，不稳定组分溶蚀成岩相储层孔隙度值一般大于20%，渗透率值大于100×10-3μm2，一般形成于坝主体等砂体中，是研究区最好的成岩相类型。弱胶结成岩相常出现在坝缘微相砂体中，一般孔隙度大于18%，渗透率大于10×10-3μm2，此类成岩相是港中油田较好的成岩相。薄层滩砂受强烈的碳酸盐胶结作用，一般孔隙度值小于15%，渗透率约为1×10-3μm2，是最差储层，具强胶结、弱压实、弱溶解的成岩特点。港中油田不稳定组分溶蚀成岩相和弱胶结成岩相是影响砂体油气富集重要因素。

4.5 富油砂体分布模式

滩坝砂油气富集受多种因素控制，滩坝砂控油模式也表现出多种模式，其中以沉积相控、成岩控油、断层控油、微构造控油及构造-岩性控油为最主要控油模式（图3）。

5 结论

（1）港中油田富油砂体油气地质储量大于10×104t，钻遇富油砂体的单井平均日产大于20 t，并且具有原始地层压力高、稳产时间长、单层累积产量高的特点。

（2）富油砂体纵向上主要分布在板3油组和滨Ⅰ油组等5个主力单砂层，平面上主要分布在南四断块、北三断块。

图3 港中油田单砂体油气富集模式图Fig.3 Oil-gas concentration modal shape of single sand body in Gangzhong oilfield

（3）沉积相控、成岩控油、断层控油、微构造控油及构造-岩性控油是港中油田滩坝砂油气富集的五种主要控油模式。

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Beach-bar Oil Sand Body Distribution Pattern in Complex Fault Block Oilfield of GangZhong Area in HuangHua Depression

Wu Xiaobin1，2，Hou Jiagen2，Wang Daxing3，Hua Shuangjun4，Li Shuqing5，Wu Hui5
（1.College of Energy&Environment Engineering，Yan'an University，Yan'an，Shaanxi，716000，China；2.College of Earth Sciences，China University of Petroleum（Beijing），Beijing，102249，China；3.The second oil production plant of DaGang Oilfield，TianJin，300280，China；4.Research Institute of geological exploration and developmentof DaGang oilfield，TianJin，300280，China；5.The first oil factory of DaGang，TianJin，300280，China）

Lacustrine beach-bar sand is one of the important reservoir types in GangZhong complex fault block oilfield，and beach-bar sand have obvious differences in the thickness and the later sand production.In order to reveal the distribution pattern of oil sands，this paper Sequentially analyzes the distribution changes from sandbody，reservoir sand，and oilsands，basing on dynamic and static data.The concept and standard of“oil rich sand body”are put forward firstly in this paper.And the vertical and plane distribution of the rich oil sand body is illustrated.It suggest that the rich oil sand body has the big geological reserves，producing high，original formation pressure high，stable for a long time.Lastly，the pattern and factor of oil-control is analyzed and summarized，and the fault，micro structure，sedimentary facies，diagenesis，and various factors coupling relationship are the key distribution patterns in GangZhong oilfield.

GangZhong oilfield；Complex fault block；Beach-bar sand；Oil sand body；Distribution pattern

1000-8845（2015）01-112-05

P618.130.2

A

项目资助：国家科技重大专项课题（2011ZX05010-001）、陕西省高水平大学建设专项资金资助项目（2013SXTS03）及延安大学专项科研基金项目（YDK2012-1）联合资助

2014-01-20；

2014-02-28；作者E-mail：WXBLCQ@163.com

吴小斌（1976-），男，陕西城固人，2012年中国石油大学（北京）油气田开发地质博士，延安大学讲师，现从事储层评价、剩余油分布及地质建模的研究工作