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超壓對(duì)三肇凹陷扶余油層致密油藏油氣運(yùn)聚的控制作用

文檔作者：姜麗娜文檔來(lái)源：大慶油田有限責(zé)任公司勘探開(kāi)發(fā)研究院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年08月15日
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2016年4月
第35卷第2期
大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā)
Petroleum Geology and Oilfield Development in Daqing
Apr．，2016
V01．35 No．2
DOI：10．3969／J．ISSN．1000．3754．2016．02．002
超壓對(duì)三肇凹陷扶余油層致密油藏
油氣運(yùn)聚的控制作用
姜麗娜
(大慶油田有限責(zé)任公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，黑龍江大慶163712)
摘要：為了定量揭示超壓對(duì)三肇凹陷源下扶余油層致密油藏油氣運(yùn)聚的控制程度，根據(jù)源儲(chǔ)位置關(guān)系、流體下
排通道、流體排放機(jī)制等方面的差異，將超壓驅(qū)動(dòng)油氣下排方式分為3種類(lèi)型，其中超壓通過(guò)斷裂進(jìn)行的幕式
下排是油氣大規(guī)模長(zhǎng)距離穿層下排的主要形式。根據(jù)油氣在斷裂中向下運(yùn)移的受力分析，建立超壓驅(qū)動(dòng)油氣下
排最大距離的計(jì)算公式。結(jié)合超壓、排替壓力以及最小啟動(dòng)壓力梯度，建立超壓驅(qū)動(dòng)油氣在致密砂巖儲(chǔ)層中運(yùn)
移最遠(yuǎn)距離的計(jì)算公式。計(jì)算得出：三肇凹陷大部分地區(qū)下排深度都在200 m以上，最大深度可達(dá)831 m；在致
密砂巖儲(chǔ)層中油氣運(yùn)聚距離為200-800 m，運(yùn)移最遠(yuǎn)距離為1 010 m。超壓的強(qiáng)度決定油氣下排深度以及在致密
砂巖儲(chǔ)層中的聚集規(guī)模。在超壓驅(qū)動(dòng)下的油氣下排方式、下排深度和運(yùn)聚距離定量研究的基礎(chǔ)上，確定超壓控
制油氣運(yùn)聚的范圍并建立致密油藏油氣運(yùn)聚模式。
關(guān)鍵詞：超壓；致密油藏；下排方式；下排深度；運(yùn)聚距離
中圖分類(lèi)號(hào)：TEl22．1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1000．3754(2016)02．0007．07
CONTRoLLING ACTIONS OF THE OVERPRESSURE ON THE
PETROLEUM MIGRATION AND ACCUMULATION OF
FUYU DENSE oIL RESERVOIRS IN SANZHAo SAG
JIANG Lina
(Exploration and Development Research Institute of Daqing Oilfield Co．Ltd．，Daqing 1 637 1 2，China)
Abstract：In order to quantitatively reveal the controlled degree of the overpressure on the petroleum migration and
accumulation of Fuyu dense oil reservoirs under the source rocks of Sanzhao Sag，according to the differences in the
source rock and reservoir distances，downward expulsion channels the fluids，fluid expulsion mechanism and SO on，
the overpressure-driven hydrocarbon expulsion modes are divided into the three types，among them。episodic down—
ward expulsion through the faults is the main form of the petroleum downward discharge in large scale and long dis—
tance．According to the force analysis of the petroleum downward migration in the faults，the calculating formula is
established for the maximum distance of the overpressure—driven downward expulsion petroleum．Integrated with the
overpressure，expulsion and displacement pressure and minimum starting pressure gradient，the calculating formula
收稿日期：2015．10-1l 改回日期：2015—12-02
基金項(xiàng)目：中國(guó)石油天然氣股份公司重大科技專(zhuān)項(xiàng)“大慶探區(qū)非常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)”
(2012E2603-01)。
作者簡(jiǎn)介：姜麗娜，女，1984年生，工程師，主要從事油氣地質(zhì)綜合研究。 ·8· 大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā)2016正
iS built for the maximum migration distance of the overpressure．driven petroleum in the dense sandstone reservoirs．
The calculation results show that the downward expulsion depths are more than 200 m in most parts of the sag，the
maximum depth can reach 83 1 m；the pe”oleum migration distance in the is 200—800 m，the farthest is up to
1 010 m．The downward expulsion depth and accumulation scale in the dense sandstone reservoirs aye determined
by the overpressure intensity．On the bases of the quantitative researches on the downward expulsion forms，depths
and migration-accumulation distances，the scope of the overpressure—controlled petroleum migration and accumulation
iS determined and moreover the migration and accumulation modes in the dense oil reservoirs are established．
Key words：overpressure；dense oil reservoir；downward expulsion mode；downward expulsion depth；migration
and accumulation distance
隨著北美Williston盆地ElmCoulee油田Bakken
組的致密油大規(guī)模成功開(kāi)采¨J，致密油這類(lèi)非常
規(guī)油氣資源已經(jīng)成為熱點(diǎn)領(lǐng)域，被油氣工業(yè)界譽(yù)為
“黑金”舊。J。中國(guó)在鄂爾多斯盆地中生界、四川盆
地川中侏羅系、準(zhǔn)噶爾盆地二疊系云質(zhì)巖、松遼盆
地中淺層、渤海灣沙河街湖相碳酸鹽巖、酒泉盆地
白堊系泥灰?guī)r等地層均發(fā)現(xiàn)致密油氣資源，具有廣
闊的勘探前景M母J。
松遼盆地北部三肇凹陷扶余油層致密油藏的勘
探實(shí)踐已經(jīng)取得一定的成就，在烴源巖及溝通源儲(chǔ)
斷裂方面也有了一定的認(rèn)識(shí)，形成了“倒灌”垂
向運(yùn)移模式理論【10-11]。有別于源上常規(guī)油藏油氣
自身浮力為主要的成藏動(dòng)力，三肇凹陷源下的扶余
油藏成藏動(dòng)力主要是成藏時(shí)期青山口烴源巖形成的
超壓。超壓作為成藏動(dòng)力在三肇凹陷油氣成藏過(guò)程
中有著極其重要的作用。前人針對(duì)此研究主要基于
定性分析，主要停留在超壓的形成機(jī)理和超壓值計(jì)
算這個(gè)層面并不能與油氣運(yùn)聚關(guān)系及勘探實(shí)踐相結(jié)
合。付廣¨21根據(jù)壓力封閉原理對(duì)在超壓作用下三
肇凹陷青山口組源巖生成的油向下“倒灌”運(yùn)移
的最大理論距離及層位進(jìn)行了研究，但是計(jì)算公式
主要基于理論推導(dǎo)，并沒(méi)有結(jié)合該區(qū)實(shí)際地質(zhì)條
件，計(jì)算結(jié)果誤差較大。本文將在前人研究的基礎(chǔ)
上利用理論公式、研究區(qū)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)相結(jié)
合的方法，進(jìn)一步探索和研究超壓對(duì)三肇凹陷源下
扶余油層致密油藏油氣運(yùn)聚的控制作用，分析超壓
驅(qū)使油氣下排的方式、條件及下排機(jī)制，計(jì)算油氣
下排的最小啟動(dòng)壓力、油氣下排最大深度，同時(shí)對(duì)
油氣在致密砂巖儲(chǔ)層中運(yùn)移的充注條件、流動(dòng)特征
及動(dòng)力機(jī)理進(jìn)行分析，計(jì)算油氣在致密砂巖儲(chǔ)層中
運(yùn)聚的最遠(yuǎn)距離，定量揭示超壓對(duì)油氣運(yùn)移及聚集
的控制程度，明確超壓通過(guò)斷裂控制油氣運(yùn)聚范
圍，并且建立超壓控制源下致密儲(chǔ)層油氣運(yùn)聚模
式。
1地質(zhì)背景
三肇凹陷是松遼盆地中央坳陷區(qū)的二級(jí)構(gòu)造單
元，西與大慶長(zhǎng)垣相接，東部和南部緊鄰朝陽(yáng)溝階
地，北部與綏化凹陷、綏棱背斜帶和安達(dá)向斜南部
接壤，是一個(gè)經(jīng)歷斷陷期、坳陷期和構(gòu)造反轉(zhuǎn)期的
繼承性凹陷，具有典型裂陷盆地“下斷上坳”的
二元結(jié)構(gòu)【13|。扶楊油層是三肇凹陷下部含油組合
的主要產(chǎn)油層。油源對(duì)比結(jié)果表明¨引，該凹陷扶
余油藏是典型的源下油藏，扶余油層的油主要來(lái)自
上覆青山口組一段(青一段)的暗色泥巖，油源
充足且普遍具有超壓特征，明水組沉積末期三肇凹
陷超壓普遍在7～14 MPa。三肇凹陷扶余油層是典
型的受成巖作用影響以河流一三角洲沉積為主的低
孔特低孔一特低滲超低滲透致密儲(chǔ)層。河道砂體縱
向上不集中，橫向不連續(xù)，多期疊置、錯(cuò)疊連
片[15-16]。該區(qū)斷裂系統(tǒng)復(fù)雜，具規(guī)模小、密度大
且密集成帶的特征，在明水組沉積末期青山口組烴
源巖大量排烴時(shí)期，由于構(gòu)造反轉(zhuǎn)致使斷裂活動(dòng)并
開(kāi)啟，形成油氣運(yùn)移通道，同時(shí)明水組沉積末期也
被認(rèn)為是扶楊油層成藏的關(guān)鍵時(shí)刻¨5|。
2超壓驅(qū)動(dòng)油氣向下運(yùn)移
油氣從烴源巖下排到儲(chǔ)集砂體或斷裂中主要取
決于超壓、毛細(xì)管阻力或斷裂帶阻力、浮力等作用
力的平衡關(guān)系。其中超壓是驅(qū)動(dòng)油氣從烴源巖中下
排的主要?jiǎng)恿Β?。
2．1超壓驅(qū)動(dòng)油氣下排的方式
根據(jù)超壓作用于烴源巖和致密儲(chǔ)層的位置關(guān)
系、流體下排通道、流體排放機(jī)制等方面的差異性
將超壓驅(qū)動(dòng)油氣下排的方式分成3種類(lèi)型(圖1)：
第1種方式是超壓作用于源儲(chǔ)界面的連續(xù)穩(wěn)態(tài)
下排。當(dāng)烴源巖埋深達(dá)到生油門(mén)限后，由于其內(nèi)部

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