泌陽凹陷雙河油田油水分布差異性研究

吳萌萌

（1.中國石化河南油田分公司勘探開發研究院，河南鄭州 450000；2.河南省提高石油采收率重點實驗室，河南鄭州 450000）

泌陽凹陷是南襄盆地一個次級構造單元，北接社旗凸起，西鄰南陽凹陷、新野凸起，凹陷面積1 000 km2，是我國東部中新生代一小型富油氣斷陷。泌陽凹陷基底屬于秦嶺褶皺帶褶皺基底，新生代由于受南部北西西向的唐河-栗園斷裂和東部北東向的泌陽-栗園斷裂共同作用，形成南陡北緩的扇形箕狀斷陷盆地。陡坡帶發育下二門滾動背斜、井樓滾動背斜、雙河鼻狀構造、趙凹-安棚鼻狀構造、栗園鼻狀構造、梨樹凹鼻狀構造，砂巖上傾尖滅油藏主要分布雙河鼻狀構造中。泌陽凹陷主要沉積地層自上而下依次為第四系平原組、上第三系上寺組、下第三系廖莊組核桃園組、大倉房組和玉皇頂組及白堊系。近年來圍繞平氏扇三角洲上傾尖滅油藏部署鉆探的B30-2 井試獲高產油流，自噴日產純油9.8 t，新增可動用儲量41×104t，顯示雙河油田砂巖上傾尖滅油藏有良好的增儲潛力。目前，在對泌陽凹陷砂巖上傾尖滅油氣成藏主控因素的研究中，認為油氣主要來自核桃園組三段的烴源巖，油氣的主要運移通道為滲透性較高的砂巖層，砂層尖滅線與古鼻狀構造或單斜地層配置成為油氣成藏的主要因素。由于雙河油田處于開發中后期，對油氣分布規律的研究已從油組、小層精確到單層尺度。同時結合實際生產效果，發現雙河油田不同單層間油水分布具有差異性，且同一單層內已知油藏的油水界面不統一。本文在前人對雙河油田以油組為單元研究油氣分布規律基礎上，通過分析儲集層滲透率分布差異精細刻畫單層間油水分布規律[1-9]。

1 基本地質特征

雙河油田位于泌陽凹陷西南部雙河鼻狀構造上，緊鄰凹陷生油中心，長期以來一直是河南油田主力油區。儲集層為平氏扇三角洲沉積，構造簡單。自上而下劃分為9 個油組，105 個小層，279 個單層，其中含油單層234個，圈閉形成270 個油砂體?？v向上含油層段長，層數多，單層厚度大，但油層縱向疊合性較差。

雙河油田構造形態為一幅度平緩由西北向東南傾伏的鼻狀構造。構造軸向為東南-西北向，構造隆起幅度由東南向西北逐漸減弱，至上傾區基本成為向西北抬起的單斜。砂巖上傾尖滅油藏以水下分流河道及河口壩砂體為主要儲集體，儲集層上覆泥巖及上傾方向與砂體交互存在泥巖為油氣聚集提供有效遮擋。構造對油藏形成期作用不明顯，但砂體尖滅方向與構造走向正交時圈閉面積最大，夾角越小，圈閉面積越小。

雙河油田儲層屬近物源陡坡型水下扇三角洲沉積，縱向上基本包括了核三段所有砂組。由于沉積盆地面積小，變化大，近物源，流程短，坡度陡，補償快，湖水進退頻繁，形成了一套厚油層十分發育、沉積韻律復雜、油層非均質性嚴重的砂礫巖體。具有巖性粗、分選差、成熟度低、橫向變化大的特點?？拷吔鐢嗔训纳热侵藿此路种Ш拥罏閴K狀砂礫和泥質的混雜堆積，泥巖隔層薄，儲集性能差，含油情況不好。扇體中部為遠源水下分支河道和河道間沉積，巖性主要為礫狀砂巖，儲集物性變化較大：孔隙度0.97%～33.71%，平均18.34%，滲透率0.01×10-3μm2～15.8×10-3μm2，平均0.965 8×10-3μm2。扇端砂巖厚度變薄，巖性以粉砂巖、細砂巖為主，物性較好，孔隙度15%～20%，滲透率0.14×10-3μm2～2.0×10-3μm2。

雙河油田核三段發育優質的成熟烴源巖，且縱向上生油巖與儲集層呈指狀交互式存在，油氣運移通道主要為深入源巖的砂體，排烴條件優越，利于油氣初次運移，過剩的流體壓力是油氣進行初次運移和二次運移的充足動力。生油層與儲集層平面上良好的配置關系，使排烴規模增大，同時砂泥交互式出現使生油層與其他泥巖層共同構成連續的局部蓋層和區域蓋層，能夠有效封閉油氣。

2 滲透率差異對油水分布控制作用

曾濺輝[10]通過實驗證實層間非均質性對砂層的油水分布和含油飽和度起著至關重要的作用，當砂巖上傾方向為開啟條件時，注油速率的變化會引起砂層含油范圍和含油飽和度發生變化，當油氣沿著高滲透性砂體和開啟性斷層向上運移并充注至側面儲層時，由于浮力作用，油氣會優先充注上部滲透率較高砂層。吳勝和等[5]也通過物理模擬實驗及油田實際生產數據分析認為，在油氣充注過程中，層間干擾即層間非均質性的存在對油氣二次運移圈閉充注度具有一定控制作用，能夠引起高滲透層對低滲透層的屏蔽作用，從而導致油氣的差異充注。姜振學等[8]通過地質分析及實驗證實，油氣在真實地質條件下的運移存在優勢運移通道，即油氣總是沿著浮力最大和阻力最小的方向和通道運移，這類油氣運移的實際通道只占輸導層的1%～10%，物性差異、沉降中心偏移、流體動力、斷層傾角及斷面幾何形態共同控制油氣運移優勢通道[11-13]。儲層通道滲流能力對油氣充注起控制作用，圈閉充滿度不同與滲透率級差優勢通道有極大關系。

前人已在油田、段及油組規模上開展圈閉充滿度與滲透率間的關系研究，由于雙河油田已接近開發后期，上述尺度研究已無法滿足現階段精細開發要求。因此本文在前人研究基礎上對雙河油田上傾尖滅區小層規模上分析油水分布與滲透率差異的關系。

以雙河油田上傾尖滅區H3Ⅸ10 小層為例（圖1），可以發現各單層油藏充滿度并不相同。通過統計各單層滲透率值，不難看出單層規模的圈閉充滿度與滲透率有一定的關系，說明油氣在各單層間的充注過程受層間優勢通道的控制，單層間連通高孔滲砂巖為油氣運移、充注的優勢通道。層間隔夾層一定程度上起到遮擋作用，油氣離開源巖進入各層進行側向運移時，勢必流向層內浮力最大、阻力最小的通道，滲透率差異的存在導致層間出現優勢通道，造成油氣沿各通道充注的差異性，從而導致油氣分布的差異性。

圖1 雙河油田上傾尖滅區H3Ⅸ10（1）（2）（3）單層滲透率分布散點圖

對于同一單層內，處于不同相帶的儲層物性也不相同。以雙河油田上傾尖滅區H3Ⅸ10（3）單層為例（圖2），不難發現油層滲透率遠高于干層和水層。油氣充注時，滲透性差異給低滲透性儲層帶來屏蔽作用，高滲透性儲層給油氣的運移提供優勢通道，使高滲透帶的油氣充注度高，充注量大，而低滲透帶的油氣充注度低，充注量小，造成同一單層內油水分布的差異性。

圖2 雙河油田上傾尖滅區H3Ⅸ10（3）滲透率分布散點圖

3 結論

雙河油田上傾尖滅區以砂巖上傾尖滅油藏為主，段、油組尺度的分析已不能滿足現階段開發需求，因此精細小層及單層的油水分布差異性研究，明確各小層的油氣充注受滲透率差異影響，滲透性高儲層有利于油氣聚集，滲透性較低的儲層不利于油氣聚集。