海相断块油气藏油水界面确定方法

陈 晖，李 星，丁蓓蓓

（成都理工大学，四川成都 610059）

海相断块油气藏油水界面确定方法

陈 晖，李 星，丁蓓蓓

（成都理工大学，四川成都 610059）

油气水界面是划分含油、含气范围和制定油气藏开发方针的重要参数。A油田油气藏的主力储层为C2组的CPEDC3段，储集空间复杂，为带气顶油环，压力系统正常。以储层地质学、石油地质学理论为基础，研究A油田油气藏的地质特征，并在此基础上计算油气水分布界面，划分油水层。为后期的储量计算和布井方式提供了思路，同时也为开采提供了可靠的依据。

油气水界面；油气藏；气顶；地层压力

1 地层特征

A油田自上而下揭示的地层层系包括：第四系A组，新近系B1组、B2组，古近系C1组、C2组（见图1）。主力含油层系为C2组CPEDC3段。

区域上将C2组细分为四段，本油田主要钻遇CPEDC1、CPEDC2、CPEDC3段。其中 CPEDC3 段又细分为上、中、下三个亚段。

CPEDC1段：地层厚度60.5 m～157.0 m，以褐灰色泥岩为主，夹灰质页岩，局部见薄层泥质白云岩，为一套特殊岩性段。

CPEDC2段：地层厚度41.5 m～115.0 m，上部为褐灰色泥岩夹粉砂岩；下部灰色泥岩与浅灰色细砂岩、含砾中粗砂岩不等厚互层。C2段分II、III、IV油组，其厚度分布（见图2）。

图1 A油田地层综合柱状图

图2 C2油组厚度等值线分布图

CPEDC3段（未穿）：油田范围内CPEDC3上段地层缺失。CPEDC3中段钻井揭示的地层厚度204.5 m～746.5 m，岩性以巨厚层浅灰色、褐灰色泥岩为主，在泥岩中部发育一套单井厚度18.5 m～166.5 m的储层，为本油田的主要含油层系。CPEDC3下段为红褐色泥岩与白灰色灰质粉砂岩不等厚互层。C2、C3段中间的巨厚层泥岩以及C3段的I、II油组，其厚度分布（见图3）。

浅层钻遇多套强振幅地震反射层，200 m左右存在疑似浅层气。根据研究区块提供的岩性和测井解释数据，作出3口井的地层柱状图（见图4）。

2 构造特征

A油田构造形态为一被断层复杂化、北东走向的半背斜（见图5）。

东侧边界断层纵穿该构造区，受其影响形成了一系列近东西向伴生断层，致使区内断裂较为发育。依据现有三维地震资料，在该地区解释了多条断层，主要活动期在CPEDC3与CPEDC2段，其他沉积时期活动渐弱。该地区发育三组断层：一组为东侧边界断层，呈北东走向，贯穿整个油田，该断层控制了该区构造和沉积演化；一组为北东东走向的断层，呈雁行排列，断距180 m～740 m，延伸距离4.3 km～6.4 km；其他为更次一级断层，断距小，延伸距离短，使构造进一步复杂化（3井附近小断层可忽略）。

不同施工方法沿地铁区间隧道方向地表沉降曲线见图8，台阶法施工引起地表变形量为最大，达到18.5 mm，施工引起的地表沉降越靠近高铁盾构隧道会越小，超过高铁盾构隧道中心截面距离30 m以外时变形基本趋于一致。

3 油水（气）界面的确定

油气水界面的确定是油气勘探和油气藏评价的重要环节之一。在资料丰富的情况下，采用测井、录井、试油等多方面技术手段进行综合分析可以较为准确的确定出油气水界面。气水层压力交会法[1，2]、单井测压法[3，4]、油气水界面追溯法等方法先后有人提出。本文结合已有资料将地层压力与静水柱压力进行比较计算、结合petrel软件对油气水界面进行确定。

图3 C3油组厚度等值线分布图

图4 各井地层柱状图

3.1 北东断块油水界面的确定[7，8]

根据研究区提供的5井测井解释成果数据，不难发现C3段油水界面在该段I油组含油水层的顶部，海拔为-3 810 m。在结合3井的原油物性测试数据可知该层段在C3的II油组油层中部，海拔为-3 604.3 m，测试压力为35.93 MPa。然而C2段并没有井打到油水界面，只能通过附录表3提供的5井地层测试数据，得知压力计下深-3 489.92 m时，地层静压为34.842 MPa。为了推算C2段油水界面，可以先找出C3段油水界面的规律，并将其应用于C2段。具体过程如下所示（见表1）。

图5 CPEDC3段油层顶面构造图

先假设该区域完全是正常压力系统，那么油水界面处按静水柱计算其压力，公式是Pow=10-3ρwgH。

式中：Pow－油水界面压力，MPa；ρw－水的密度，g/cm3。

将表1中数据代入公式：可得Pow=37.363 MPa。

将此压力折算到油层中深处压力Po=Pow+10-3ρog（H1-H2）/Bo。

式中：H1-油层中深海拔，m；H2-油水界面海拔，m；Bo-地层原油体积系数。

对于C2段，可以进行同样计算，具体过程如下所示（见表2）。

表1 C3段基本数据

表2 C2段基本数据

依照C3段规律，将其应用于该区域C2段，计算公式如下：

式中：H－油水界面海拔，m；Ho－油层海拔，m。

代入数据得H=-3 691 m。

考虑到上述计算的油水界面所处构造为鞍部，从成藏机理上讲，该部位不具备圈闭的条件，原油在该部位无法储集，故将油水界面上调至鞍部起点位置，为-3 650 m。中间断层断开的北东区油水界面可根据4井的C2段测井解释成果可确定油水界面位置在-3 603 m处，由构造及油组综合数据推测，该区块构造高部位无气层。

3.2 南部断块油气界面的确定[9-12]

研究区未提供有关气顶部位压力数据的资料，不能通过压力反算得出气油界面的大致位置，可以运用其他方法来代替计算。考虑到C2和C3段东南方构造高部位被断层封堵，且该区块属正断层的上盘，封闭效果好，故可运用C2和C3段油水界面到断层边界相似的浮力差来确定两层之间油气界面的关联性。其中构造高部位海拔高度参数可用Petrel得出。设X1为C3段油气界面海拔，X2为C2段油气界面海拔。

推导过程如下（见表3）。

表3 相关计算参数

为方便计算，此处将海拔高度按正值来算。由5井地层测试数据得天然气地面条件下相对密度为0.832，经查阅相关资料空气密度在地表（20℃）情况下为1.205 kg/m3，天然气体积系数经计算为0.002 8，地层条件下由公式 ρg=0.832×1.205/0.002 8=358 kg/m3，即0.358 g/cm3。

推算公式：ρgg（X1-3 359）+ρog（3 810-X1）-ρwg（3 810-3 359）=ρgg（X2-3 261）+ρog（3 650-X2）-ρwg（3 650-3 261）

计算得出X1=X2+77.64

在确定X1、X2取值范围过程中考虑到3井在C2、C3层段分别为气层和油层，当X1取在C3段油层顶部处时，为该段油气界面海拔最大值即3 534.3 m，此时X2也取最大值3 456.7 m；同理当X2取在C2段气层底部，X2取最小值3 424.9 m，此时X1也取最小值3 502.5 m；故综合考虑，取最大和最小值的均值C2段油气界面在-3 440 m，C3段在-3 518 m。

整理后南部断块油气藏油气水边界（见表4）。

表4 南部断块油气藏油气水边界

4 结论与讨论

在油气水界面的计算过程中先假设该地区压力系统完全正常，将油气水界面处的压力按照静水柱压力进行计算。因为研究区并未提供有关气顶部分的压力数据，在计算过程中C2组、C3组的油气界面海拔在最大最小值之间无法做出更为精细的判断，只能取均值作为结果：

（1）断层北东区域油水界面在-3 603 m处，且该区块构造高部位无气层。

（2）南部断块C2组油气界面海拔为-3 440 m，油水界面海拔为-3 650 m；C3组油气界面海拔为-3 518 m，油水界面海拔为-3 810 m。

虽然已有数据较为缺乏，但是计算结果依然可以符合要求。对于后期的储量计算以及井位部署都起着指导性的作用。

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Method for determining oil and water interface of marine fault block oil and gas reservoir

CHEN Hui，LI Xing，DING Beibei
（Chengdu University of Technology，Chengdu Sichuan 610059，China）

Oil gas water contact is an important parameter for the division of oil and gas bearing areas and the development of oil and gas reservoirs.The main reservoir of A oilfield is the CPEDC3 segment of C2 formation,complex reservoir space,oil ring with gas cap,normal pressure system.Based on the theory of reservoir geology and petroleum geology,research geological characteristics of oil and gas reservoirs in A oilfield,calculation of oil gas water distribution interface and divide oil and water layers.It provides a new way to calculate reserves and well pattern,and reliable basis for exploitation.

oil-gas-water contact；petroleum reservoir；gas-cap；stratum pressure

TE122.21

A

1673-5285（2017）08-0077-05

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.08.018

2017－06-01

陈晖，男（1993-），硕士研究生，研究方向为油气田开发地质，邮箱：381832086@qq.com。