大庆油田西部斜坡区稠油成因及成藏条件分析

2014-06-27张雪艳纪世平中石油大庆油田有限责任公司第九采油厂黑龙江大庆163853

长江大学学报(自科版) 2014年16期

张雪艳,纪世平 (中石油大庆油田有限责任公司第九采油厂,黑龙江大庆 163853)

张雪艳,纪世平 (中石油大庆油田有限责任公司第九采油厂,黑龙江大庆 163853)

根据大庆油田西部斜坡区稠油物性和区域构造特征,对大庆油田西部斜坡区稠油成因及成藏条件进行了综合分析。西部斜坡区形成稠油的主要原因是水洗作用、氧化作用和细菌降解作用;西部斜坡区稠油成藏条件包括区域性不整合面、断层构成油气运移的主要通道以及平缓构造带为稠油富集提供构造条件;西部斜坡区油藏类型包括地层圈闭油藏和油藏类型。

大庆油田;西部斜坡区;稠油成因;成藏条件

大庆油田西部斜坡区为松辽盆地一级构造单元,包括西部超覆带和泰康隆起带2个二级构造单元[1]。区域构造背景为一平缓东倾的大单斜,地层倾角2～4°,仅在阿拉新、二站和他拉红地区形成低幅度的鼻状构造,全区面积约4700km2。储层埋藏深度460～1150m,以湖泊河流三角洲沉积体系为主,具有埋藏浅、厚度薄、孔隙度高和渗透率高的特点。主要开发目的层为萨尔图油层和高台子油层,其中萨尔图油层超覆葡萄花油层,原油特点是密度大、黏度高、含硫量高。

1 西部斜坡区稠油成因

1.1 水洗作用

水洗作用是指原油中的可溶性烃类被地层水选择性地溶解,或与大气连通的油藏的边底水通过油水界面吸收并带走可溶性烃类,而支链烷烃和大分子环状烃类富集的过程[2]。西部斜坡区的油气资源主要来源于100km外的齐家古龙凹陷烃源岩,油气经过长距离的运移,聚集成藏,同时西部斜坡区在沉积过程中的沉积物受到剥蚀而形成不整合面,原油沿不整合面运移过程中,持续不断受到浅层和下渗地表水的冲刷,导致非烃和沥青质增多,最终使原油的密度增大、黏度增高。

1.2 氧化作用

氧化作用是指自由氧将原油氧化成酸、醇,使原油饱和烃减少,非烃和沥青质增加[2]。西部斜坡区萨尔图和高台子油层组顶面发育数量众多的大小断层,上述断层与含氧丰富的浅层和下渗地表水相沟通。另外,油藏埋藏浅(460～1100m),其渗透性砂体中含氧丰富。因此,油藏中的原油容易被氧化,即小分子的正构烷烃被消耗,而支链烷烃和含O、N、S等的大分子环状烃类富集。

1.3 细菌降解作用

产生细菌降解作用必须具备富含氧气的流动地层水、有机物质和合适温度。西部斜坡区埋藏浅,地层水丰富,地层温度均小于80℃。因此,该研究区的细菌降解作用活跃。在细菌降解有机物质时,只能消耗正构、异构烷烃化合物,很难利用有机硫化物,同时细菌代谢过程中产生的部分硫化物也进入原油组分中,从而使得原油中的含硫量增加。

2 西部斜坡区稠油成藏条件

2.1 区域性不整合面、断层构成油气运移的主要通道

西部斜坡区发育的油层包括萨尔图和高台子油层,分别位于青山口组烃源岩的上部和下部,其断层主要为规模较小的正断层(断距一般为10～30m,延伸长度1～10km),这种地质构造起到了良好的连通砂体的作用[3]。同时,西部斜坡区自身不具备生油条件,其来源是相邻的齐家古龙凹陷成熟烃源岩生成的油气,油气运移途径如下:①通过垂向断层进入青山口组砂体中,然后沿着储集层的上倾方向运移并汇聚到姚家组底面的不整合面附近,再向西部高部位运移,当遇到有利聚集条件时聚集成藏。②通过断层沟通作纵向或侧向运移至不整合面之上的嫩江组(见图1)。

2.2 平缓构造带为稠油富集提供构造条件

从区域构造特征来看,西部斜坡是一个继承性发育的东倾单斜,由东向西分别发育3个平缓构造带,即白音诺勒构造带、阿拉新构造带和江桥构造带,目前已经开发的具有一定产能规模的江37区块和阿拉新油气田均位于上述平缓构造带上。同时,由于稠油黏度高、流动性差,其对圈闭要求不是特别严格。这表明平缓构造带上发育的一些低幅度构造对油气运聚具有一定的控制作用,为稠油聚集提供了良好的储集空间,从而形成了有利含油气区块。

图1 西部斜坡区油气运聚模式图

3 西部斜坡区油藏类型分析

3.1 地层圈闭油藏

储集层沿上倾方向尖灭或渗透性变差时会形成圈闭,其油气聚集的上倾边缘是砂岩储集层的尖灭线或相变成泥岩的相变线,油气藏底界是下倾方向的底水界线[4]。油气沿不整合面或断层向西运移时,由于储层尖灭或相变成泥岩,阻止油气继续运移而聚集成藏。如江55区块砂岩上倾尖灭的稠油油藏和杜66区块砂岩透镜体稠油油藏属于该类油藏。

3.2 构造油藏

构造油藏与构造变形或断裂形成构造圈闭中的油气聚集有关。西部斜坡区油气来源于齐家古龙凹陷烃源岩,油气在长距离运移过程中遇到有利圈闭(如低幅度鼻状构造)时会在遮挡物附近聚集成藏(如阿拉新区块和他拉红区块稠油油藏),而遇到断层遮挡时也会导致油气聚集成藏(如江37区块稠油油藏)。