低滲透致密砂巖儲層成藏期油氣運移的動力研究

胡洪彬 李光耀 王健(長慶油田第三采油廠吳起作業區717699)

一、概述

石油、天然氣的成藏聚集過程就是儲層中孔隙空間流體的替換過程，孔隙中的水被天然氣和石油所替代，油氣進入儲層后的運移被稱為二次運移。在低滲透致密砂巖儲層油氣運移動力條件的研究已非常多，有些學者認為：油氣運移的主要動力條件是高壓，而浮力的作用則非常小；也有學者認為油氣的運移是長期作用的結果，不同的階段油氣運移條件不同，早期儲層的物性較好時主要運移動力是浮力。后期儲層變得致密時油氣運移主要動力是毛細管力。

本文以鄂爾多斯盆地的某油田和塔里木盆地的某油田為例，這兩個油田的儲層都屬于低滲透致密砂巖儲層，本文對著兩個油田儲層的成藏期油氣運移的動力條件進行研究，分析動力運移的主要動力條件。

二、低滲透致密砂巖儲層成藏期油氣運移動力

1.成藏期的異常壓力

在鄂爾多斯盆地某油田的研究上，前人認為該油田的主要充注期為早白堊世末期，且研究對象在該時期達到最大埋深，因而對其最大埋深期進行過剩壓力分析，可以更好了解該油田在成藏期的油氣運移動力條件。采用等效深度發計算出過剩壓力，由于巖石的壓實作用具有不可逆性，所以繪制出來的壓實曲線其實也就反映了最大埋深的壓實狀態，由此計算出的過剩壓力也就是最大埋深期的壓力。結果：過剩壓力出現的起始層是長4+5頂部、長6頂部或長7頂部，過剩壓力出現后，隨著埋深的加大，過剩壓力也逐漸增大，其中，長4+5頂部、長6頂部的過剩壓力不大在1-4MPa之間，甚至有的過剩壓力為0MPa。而長7頂部的過剩壓力比較大，在4-17MPa之間，出現超壓體。

塔里木盆地某油田的成藏期分為中新世早期的早油聚集和上新世的晚氣聚集兩個階段。喜馬拉雅晚期后，強烈的構造積壓給流體施加一個加大的壓力，改變了其原有的動力分布格局，促使油氣發生運移，所以，得出構造擠壓前后的過剩壓力分布就能了解油氣運移的動力條件了。結果：該油田在上新世開始后實現了快速沉積，到沉積末期，其過剩壓力已非常大，有的部位已超過70MPa。

2.多階段多動力條件聯合作用

在鄂爾多斯盆地的成藏期油氣運移中，若長4+5和長6低滲透致密儲層中油氣二次運移的主要動力條件是過剩壓力，那么這個過剩壓力的差值必須足夠大，大到能克服已存在的毛細管力，這樣才能保證儲層油氣分布的均勻性，確保儲層含油飽和度。根據前人研究的成果和經驗，我們將長4+5和長6低滲透儲層分別分成Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三類，這三類分別表示：特低滲透儲層、超低滲透儲層和致密吃曾，其中，前兩類中含油，最后一類不含油。檢驗發現，該有痰的油氣飽和度≤70%，故而以70%為最大油氣飽和度進行計算，計算結果顯示，Ⅲ類儲層中的過剩壓力差值必須≥10MPa方能克服毛細管力的作用。而對該區白堊世末期的流體壓力計算發現，長4+5和長6兩個儲層的過剩壓力差值不大，根本不可能克服10MPa及以上的毛細管力，故而過剩壓力不是該區油氣二次運移的主要動力條件。同時，從前人的計算結果來看，該區各個儲層之間的過剩壓力差值＜5MPa，故而異常壓力也不是油氣二次運移的主要動力條件。前人認為該區的油氣充注期從晚侏羅世開始，在早白堊世末期達到最強，總共經過晚侏羅世、早白堊世早中期、早白堊世晚期三個階段。借助這一成果，晚侏羅世開始的第一次油氣充注時，壓實作用基本停止，然后再對第一次油氣充注時的孔隙度、滲透率、面孔率等進行統計和估算，計算出第一次油氣充注時的古孔隙度，得出長4+5和長6儲層的古孔隙度分別為12.82%-19.60%、13.01%-19.41%，平均古孔隙度為15.8%和17.2%。再對應這兩儲層的滲透率，發現該區儲層在晚侏羅世時的物性較好，早期的油氣充注借助浮力作用實現油氣的側向運移，隨著充注期的推移，儲層物性稍差一點，但還相對較好，故而主要的運移動力仍是浮力。到后期盆地的持續沉降，壓實作用和膠結作用的持續進行，儲層物性變差，變成致密層，此時的毛細管力不再是油氣運移的阻力，而成為動力。

在塔里木盆地油田油氣運移上，該區在喜馬拉雅晚期強烈的構造擠壓作用下，過剩壓力大、過剩壓力差值大，遠大于浮力，且能克服毛細管力的影響，故而該區儲層油氣二次運移的主要動力為過剩壓力。

結束語

低滲透致密砂巖儲層的毛細管力大，油氣很難在自重影響下實現自動運移，必須在一定外力驅動下方能實現油氣的二次運移，從而達到移動的油氣飽和度。過剩壓力、浮力、毛細管力都是重要的動力條件，在不同的階段以某一動力條件為主，在綜合動力條件的影響下實現油氣運移。

[1]吳凱，羅麗榮，孔慶芬，等.鄂爾多斯盆地中生界延長組特低滲-致密砂巖儲層成藏動力學特征[J].石油化工應用，2013,32(8)：37-44.

[2]張鳳奇，王震亮，武富禮，等.低滲透致密砂巖儲層成藏期油氣運移的動力分析[J].中國石油大學學報(自然科學版)，2012,36(4)：32-38.