油氣田開發(fā)中的油藏工程地質(zhì)問題分析

姜海濤

（大慶油田有限責(zé)任公司第九采油廠致密油項目組，黑龍江 大慶 163000）

石油資源是一種非可再生資源，是燃油和汽油的主要來源，同時也是化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品的原材料，可以稱之為工業(yè)的血液，在人類的生產(chǎn)和生活中都有著至關(guān)重要的作用。通常情況下，石油主要分布在地球的地殼上層部分，是地質(zhì)勘探的主要內(nèi)容之一，只有充分了解油藏工程的地質(zhì)問題后，才能對石油進行開采和利用。

1 油藏的分類

1.1 油氣儲集層的巖性

通常情況下，只要主要巖層的巖性發(fā)育狀況比較好，同時有充足的空隙可供開發(fā)，那么無論巖層巖性的種類如何，都能夠進行油氣資源的大量存儲，只不過存儲量的大小稍有區(qū)別。不過從實際情況分析，很難達到這種效果，因為實際巖層的巖性通常都比較難預(yù)測，這也就給巖性分析和油藏的分類工作提出了更高的要求。

1.2 沉積微相與砂體展布

（1）必要性分析。沉積單位中各種原生物的沉積和即沉積相，也是在特定條件下產(chǎn)生的沉積作用的直接產(chǎn)物，其設(shè)計的領(lǐng)域和學(xué)科比較復(fù)雜，主要包括巖石、礦物以及古生物等領(lǐng)域。沉積相可以客觀地反映出地層和巖石形成時的實際情況和展布的進展情況，簡單來說，沉積相的分析在一定程度上就等同于地質(zhì)演變過程的分析，能夠?qū)τ筒氐拈_發(fā)和勘探工作起到一定的推動作用。

（2）沉積相標志。首先要分析沉積相的顏色，對巖石進行判斷的一個最直觀的標準就是巖石的顏色，這也是巖石形成過程中的一種客觀反映，能夠為巖石發(fā)生的遷移提供相應(yīng)的參考。砂巖的種類較多，可以分為長石砂巖、巖屑質(zhì)長石砂巖和長石質(zhì)巖屑砂巖等。如果想判定巖石是否經(jīng)歷了漫長的搬運過程，就要看巖石中礦物成分的成熟度。另外，對巖石的粒度特征進行科學(xué)分析，不僅能實現(xiàn)對巖石沉積情況的了解，還能夠提供相關(guān)的參考依據(jù)。對沉積相進行判斷的關(guān)鍵指標是沉積的構(gòu)造，從層理構(gòu)造方面分析，塊狀層可以實現(xiàn)對物質(zhì)供應(yīng)狀況、水動力情況以及水動力情況的綜合反映。在水動力比較弱的條件下，會形成水平層理，常見于粉砂巖、黏土巖中。平行層理主要是由于液體卸下負載后底床在持續(xù)改造過程中形成的。在河口壩環(huán)境中，斜層理和交錯層理比較常見。水動力在河道中比較強，在河道的主流線上會有相對明顯的侵蝕作用，因此容易產(chǎn)生沖刷面，尤其是在洪水期到來時，會在沖刷面上出現(xiàn)大量顆粒的停滯問題。

1.3 圈閉類型

圈閉的主要作用是組織油氣發(fā)生運移，其內(nèi)部大量的聚集場所主要由儲集層、蓋層和遮擋物組成，也可以理解成是該層自身發(fā)生的彎曲形變。圈閉主要可以分為巖性圈閉、地層圈閉、構(gòu)造圈閉三種類型。

2 油藏的分布

2.1 儲層分布

儲層是指能夠?qū)τ蜌膺M行儲存的巖層，儲層的孔隙位置是油氣儲藏的主要位置。因此，在進行油氣開發(fā)之前做好儲層分布情況的研究尤為重要。為了能夠?qū)τ筒氐捏w積進行科學(xué)的計算，需要對油藏的分布情況進行充分的研究，再根據(jù)井點的資料推斷地面下儲層的分布情況。在進行儲層開發(fā)之前，如果在只有少量數(shù)據(jù)支持的情況下，則無法實現(xiàn)對儲層分布情況和連續(xù)情況的科學(xué)判斷，因此，在對儲層開發(fā)前應(yīng)做好充分的分析工作以獲得大量的數(shù)據(jù)支持。

2.2 孔隙分布

作為油氣的循環(huán)和儲存介質(zhì)，對孔隙分布進行研究具有重要的現(xiàn)實意義。但是孔隙的種類很多，并且不同類型孔隙的作用也存在一定的差異。在對油氣田進行開發(fā)的過程中，不同大小的粒間孔隙的滲透率之間的差異可以達到數(shù)十甚至數(shù)百倍。

2.3 流體分布

在對油氣田的開發(fā)過程中，要對流體的方向、質(zhì)量、溫度、壓力等條件進行仔細的研究。由于每個儲層中都有會流體，因此研究過程中要明確流體的分布情況。流體分布主要有束縛水、邊水、油水過渡帶。并且底水、夾層水的黏度比較低，流動性好，因此在石油與天然氣中水速增加得比較快，這也就給油田開采工作帶來了一定的難度。

3 油藏地質(zhì)特征對油田開發(fā)的影響

3.1 油藏對油氣田驅(qū)油效果的影響

驅(qū)油工作在油氣田開發(fā)的過程中至關(guān)重要，在一定程度上直接影響油氣田的開發(fā)成果。一般情況下，親水油層比其他油層的去油效果要好，因為在驅(qū)油的具體過程中，水流形成后，最先顯現(xiàn)出親水油層的演示表層，并且在巖石顆粒運動時，水流會把巖石孔隙中的石油沖刷出來。與此同時，在進行驅(qū)油的過程中，親水層會對油層起到不斷促進的作用，進而驅(qū)出更多的石油。可是，如果向清油層持續(xù)不斷地注水，也會產(chǎn)生一些不好的影響，進而影響驅(qū)油的整體效果。此時必須立刻停止注水，從而使含水量降低。另外，長時間的開采也會使油層的壓力出現(xiàn)過低的問題，最終影響油田的開發(fā)效果。

3.2 油藏對油氣田后期開發(fā)的影響

在油氣田后期的開發(fā)過程中，會出現(xiàn)油層壓力大幅下降的問題，這會影響油氣田的整體開發(fā)效果。因此，需要采取有效的措施來提高油層的壓力，從而實現(xiàn)高效開發(fā)油氣田的目標。油層壓力下降問題主要可以采用注水的方法進行解決，但是在這個過程中一定要將水準確地注入儲層中，不能影響油田的能量。并且還要對注水的工序進行嚴格的控制，提高油田的壓力不能以影響油田開發(fā)為代價。

4 油氣田開發(fā)過程中油藏工程存在的問題

4.1 地層沉降問題

在沒有進行油氣田開發(fā)之前，地下環(huán)境相對穩(wěn)定，地層一直處于比較均衡的狀態(tài)。但在油氣田的開發(fā)過程中，由于大量的油氣層被開采出去，就會破壞地下的穩(wěn)定均衡狀態(tài)，使底層內(nèi)的流體減少，造成底層內(nèi)體積的下降，油氣層的體積也會因此壓縮，最終出現(xiàn)地層沉降現(xiàn)象。地層沉降問題的出現(xiàn)，會使排流能力變差，出現(xiàn)建筑物坍塌和井管折斷等現(xiàn)象，最終影響油氣田區(qū)域的生產(chǎn)和生活。

在經(jīng)濟不斷發(fā)展的過程中，對油氣田的開采活動也在不斷增加，這樣一來地層沉降的問題也就呈現(xiàn)出了比較嚴重化的趨勢。目前在世界范圍內(nèi)由于油氣田過度開采而引起的地層沉降問題屢見不鮮，在我國太原、上海、西安等地區(qū)也出現(xiàn)了這種問題。因此，為了實現(xiàn)地層壓力的恢復(fù)，可采用向油氣層注水的處理方式來對油氣進行補償，這樣一來就能對地層下沉問題進行有效的控制。

地層沉降問題的出現(xiàn)會對人們生產(chǎn)生活的各個方面產(chǎn)生不利的影響，同時還對城市的建設(shè)和國家的發(fā)展起到一定的阻礙作用，因此，相關(guān)工作人員必須引起高度的重視。在進行油氣田開發(fā)的過程中，地層內(nèi)流體的體積會不斷下降，在上覆地層重量的作用下，就會出現(xiàn)重力的壓實，導(dǎo)致地層下沉，其主要特征表現(xiàn)在以下三個方面：第一種是因為油氣開采體積小于流體的注入體積；第二種是由于上覆層的壓實性質(zhì)相對疏松，并且存在比較大的孔隙。但是如果巖石的性質(zhì)比較堅硬，就能在一定程度上減少地層下沉問題的出現(xiàn)；第三種是由于地層的壓力不斷下降，因為不同油氣田的地質(zhì)結(jié)構(gòu)存在一定的差異性，所以地層的沉降現(xiàn)象也不盡相同。

4.2 地震問題

油氣田的開發(fā)必然會對局部地區(qū)的地下活動產(chǎn)生一定的影響，造成地震問題的出現(xiàn)。在對油氣田進行開發(fā)時，一旦油氣流體從底層內(nèi)被開挖出來，就會導(dǎo)致地層壓力降低，地震發(fā)生的概率也會隨之降低。然而人們?yōu)榱藢崿F(xiàn)油氣田開發(fā)利用的最大化，會將大量的流體注入油氣田中，在這一過程中，巖石內(nèi)的應(yīng)力就得到了充分的釋放，極易引發(fā)地震。

在進行油氣田開發(fā)的過程中，為了有效提高油氣田的開采效率，需要向油氣田內(nèi)注入大量的流體。但是流體的注入會導(dǎo)致地層壓力的增加和地層應(yīng)力的釋放，這樣一來就極易引發(fā)地震問題。這種原因產(chǎn)生的地震一般震源比較淺并且震級比較小，但是卻比較頻繁。一旦油氣田處在地殼活動比較活躍的區(qū)域，就特別容易引發(fā)二級以上的地震。

雖然油氣田開發(fā)過程中引發(fā)的地震震級較小，但是人們也必須引起重視，因為小地震也會間接誘發(fā)更大的地震。因為某一地區(qū)的深層應(yīng)力儲蓄到了一定的程度就會引發(fā)大地震，所以在進行油氣田開發(fā)時，不僅要全面了解注水區(qū)域的地理情況，還要了解該區(qū)域之前發(fā)生的地震情況，并制定好相關(guān)的地震防范措施。

5 油藏地質(zhì)問題主要防范措施

5.1 對比分析新老油田開發(fā)情況

在對油氣田進行開發(fā)時，要做好新老油田之間的對比分析，借鑒老油氣田的相關(guān)工作經(jīng)驗，做好新油氣田開發(fā)方案的改進工作。同時，還要與類似的老油田開發(fā)工程進行對比分析，以此來更好地認識新油氣田的油氣儲藏情況和油層分布情況，優(yōu)化和調(diào)整開采設(shè)計方案，提高油氣田的開發(fā)效率。

5.2 深入分析油層結(jié)構(gòu)體系

油氣田的油層分布結(jié)構(gòu)通常存在著一定的復(fù)雜性，因此，在進行油氣田開發(fā)的過程中，就要做好油層分布情況的分析工作，及時發(fā)現(xiàn)新油層、新結(jié)構(gòu)，并對相關(guān)的油井資料進行分析，明確了解油層的分布結(jié)構(gòu)和分布體系，以此來保證油氣田的高效開采。

5.3 應(yīng)用大段合采開發(fā)方式

根據(jù)油田的不同特點，在油氣田開發(fā)的過程中，通常應(yīng)用石油大段合采開發(fā)方式。另外，在油氣田的開發(fā)過程中還可以應(yīng)用信息技術(shù)、計算機技術(shù)等現(xiàn)代的先進技術(shù)，分析油層的分布情況，合理調(diào)整油氣田的開發(fā)方案。

6 結(jié)束語

總之，從目前社會發(fā)展的現(xiàn)狀來看，油氣對于人們的生產(chǎn)生活有著至關(guān)重要的作用。可是油氣的開發(fā)在一定程度上受到地質(zhì)條件的限制，由于油氣的開采會受到地質(zhì)條件的影響，進而引發(fā)各種地質(zhì)問題，因此在油氣田開發(fā)的過程中必須對油藏的情況進行可持續(xù)分析，遇到問題及時解決，以此來保證油氣田開采工作的順利進行。