筆架嶺油田JL11區塊油藏連通性的地球化學研究

李煥鵬，封曉明

（中國石油遼河油田公司勘探開發研究院，遼寧盤錦124010）

20世紀80年代后期，石油地球化學研究領域逐步拓寬，由烴源巖地球化學逐步向油藏和開發方面的研究拓展，通過應用地學和化學知識，研究油藏評價、開發等問題。當今油藏地球化學已構成了地球化學領域的一個新的學科生長點［1］。

在油藏地球化學中，油藏的分隔性和連通性是油藏地球化學研究的一個重要領域，其中油藏的連通性判別主要研究油藏流體的連通性，根據油藏流體的地球化學組成特征來判別。主要判別手段有原油總體組成變化、油田水組成變化和氣相色譜指紋法。由于同一油田中的原油通常具有相似的地質歷史，原油之間的總體組成、油田水組成變化微小，而氣相色譜指紋技術對油藏連通性的鑒定更為準確［2-4］。本文用此方法分析筆架嶺油田JL11區塊12口井的原油樣品，研究油藏的連通性。

1 油田概況

筆架嶺油田位于遼河灘海西部凹陷筆架嶺構造帶，該構造帶是在基底隆起基礎上受北東向展布的主干斷層控制下形成的二級構造單元。該構造帶臨近海南生油洼陷，儲集條件優越，構造有利，具備良好的油氣成藏地質條件［5］。JL11 區塊位于筆架嶺斷裂構造帶的東南翼，在兩條北東向正斷層夾持的斷階上，區塊受北東向正斷層控制，并進一步被兩條近東西向正斷層分割為JL11和JL13兩個斷塊（圖1）。該區新生界自下而上由古近系沙河街組、東營組及新近系館陶組、明化鎮組和第四系平原組構成。其中油層主要發育在東營組的東三段的Ⅲ、Ⅳ油組及沙河街組沙一段和沙二段。本文主要研究各含油層段的連通性。

圖1 JL11區塊取樣井位分布

2 實驗方法

在該區采集樣品12個，其中東三段樣品5個，分別來自東三段Ⅲ油組的JL11 井；東三段Ⅳ油組的11-3和11-5井；東三段Ⅴ油組的11-6和11-8井。沙一段樣品4個，分別來自JL1、11-9、11-16、13-4井；沙二段樣品3個，分別來自11-15、13-1、13-2井（圖1）。

實驗所使用的氣相色譜儀是美國安捷倫公司的Agilent6890氣相色譜儀，毛細管色譜柱為HP-5，30 cm×320μm×0.25μm。載氣為氦氣（He）；色譜柱內流速為1.0 mL／min，分流比為30∶1；進樣器（INJ）溫度為300 ℃，檢測器（FID）溫度為320℃；初始柱溫度50℃，恒溫1 min后，以4℃／min升至300℃，恒溫30 min。

3 結果與討論

3.1 原油物理化學性質

JL11區塊原油樣品外觀呈黑色，20℃時，密度為0.8161～0.8506 g／m3，平均密度為0.8309 g／m3，各井的原油樣品密度差別不大；50 ℃條件下原油粘度為1.978～4.579 mPa·s，平均粘度3.0234 mPa·s；含蠟量3.17%～10.24%，平均含蠟量6.34%；膠質及瀝青質含量為6.92% ～12.17%，平均10.23%；凝固點為20～27℃，平均23.2℃。總體上，該區原油是低硫、含蠟、含膠的石蠟基原油（表1）。

從原油的物理性質來看，縱向上沙河街組原油密度略小于東營組，平面上同層位間各井間原油物性變化不大。

表1 JL11區塊原油物性參數表

3.2 原油的生物標志化合物

JL11區塊原油中的的三環萜烷含量較低，其碳數為C19～C29，以C23為主峰，五環三萜系列化合物碳數分布為C27～C35，C30為主峰。三環萜烷與五環三萜烷比值均小于0.3，指示沉積環境相同，均為淡水沉積環境。成熟度參數C29∶20S／（20S＋20R）和C29∶ββ／（ββ＋αα）表明，不同層位間原油樣品間的成熟度存在一定差異，同層位原油樣品之間成熟度基本相同（表2）。

3.3 流體連通性分析

表2 JL11區塊原油生物標志化合物參數表

對于一個連續的油藏，其中的油氣組分會通過分子擴散和熱傳遞而達到平衡狀態，因此對于一個連通油藏在一定范圍內必然會出現油氣組分的相對均質性，進而表現出一致的色譜特征，而來源于不同油藏的石油則具有明顯不同的色譜指紋［6］。根據原油氣相色譜參數制作JL11 區塊色譜指紋星狀圖（圖2）。從圖2a中可以看出，來自東三段Ⅳ油組的11-3和11-5井原油樣品的氣相色譜指紋特征相似度高，說明11-3井和11-5井生產層連通，這與油藏地質研究的認識一至。而來自東三段Ⅲ油組的JL11原油樣品的氣相色譜指紋特征與二者區別較大，說明在同一斷塊內流體縱向上并不連通。從圖2c中可以看出，來自東三段Ⅴ油組的11-6和11-8井原油樣品的氣相色譜指紋特征差異明顯，表明兩井間流體不連通。結合油藏地質研究認識，兩井間存在斷層（圖1）。

從圖2b中可以看出，來自沙一段油層的4口井中，JL1井和11-9井指紋特征相似度最高，11-16井和13-4井相似度相對較低。分析11-16井與JL1和11-9 兩井間可能存在巖性變化或物性遮擋。而13-4井與其它三口井不在同一斷塊，因此指紋特征形似性較差。

根據沙二段3口井原油樣品的氣相色譜指紋分析（圖2d），該層段13-1和13-2井流體連通性很好，而另一斷塊的11-15井色譜指紋特征與其它井有一定差別。

4 結論

（1）從L11 區塊原油樣品的物性來看，原油在該區常規物性分析反映出的原油特征相似。

圖2 JL11塊色譜特征指紋相關性分析

（2）縱向上原油樣品中的生物標志化合物指標存在一定差別，但平面上各井間差別較小，無法滿足油藏連通性研究的需要。

（3）JL11區塊12個樣品的氣相色譜指紋特征分析結果表明，該區在同一斷塊內同層位原油的氣相色譜指紋特征相似度高，油藏流體連通性較好。不同斷塊或不同層位間原油的氣相色譜指紋特征存在較明顯差異。連通性研究結果與實際的油藏地質研究結果基本一至，表明該方法在該區有較好的適用性，可以為下一步注水及開發調整工作提供技術支持。

［1］ 段文標，郭建軍.朝陽溝油田朝55斷塊儲層流體連通性研究［J］.大慶石油地質與開發，2008，27（3）：28-31.

［2］ England W A.The organic geochemistry of petroleum reservoirs［J］.Organic Geochemistry，1990，16（1-3）：415-425.

［3］ 馬亭，梅博文.輪南油田三疊系油藏連通性的地球化學研究［J］.石油學報，1997，18（4）：38-42.

［4］ 曾憲章，梁狄剛.中國陸相原油和生油巖中的生物標志物［M］.蘭州：甘肅科學科技出版社，1989.

［5］ 朱筱敏，戴俊生.遼河油田筆架嶺地區油藏特征及控制因素［J］.石油大學學報（自然科學版），2003，27（3）：11-14.

［6］ 林壬子.油氣勘探與油藏地球化學［M］.北京：石油工業出版社，1998.