八面河地区低阻油层成因及识别方法研究

低阻油层成因分析及测井识别方法肖亮，毛志强，刘卫，陈兆明，张伟中国石油大学（北京）资源与信息学院，北京（102249）E-mail：nmrlogging@摘要：由于低阻油层的测井响应特征与水层接近，导致对这种油层的识别有很大的困难，往往被误认成水层。

本文详细的叙述了低阻油层的概念、形成原因、测井响应特征及其识别方法，力求能够对利用测井资料识别低阻油层有所帮助。

关键词：低阻油层，识别，测井1. 前言低阻油层是指电阻率小于或接近于周围围岩电阻率，与水层电阻率相当，含油饱和度一般小于50%的油层。

由于该种油层的测井响应特征与水层差别不大，往往会被误认为是水层。

特别是在同层段中高阻油层与低阻油层并存时，更容易被“遗忘”。

2. 低租油层的测井响应特征低阻油层的电阻率低于周围围岩，与水层接近。

深、浅感应测井为负差异，声波时差为高值，密度测井值低，微电极正差异，自然电位幅度大，与纯水层幅度相当。

3. 低阻油层的形成原因分析根据导致油层电阻率减小因素的不同,结合国内外油田低阻油层的实际情况,将低阻油层的成因归结为如下几种：（1）低含油饱和度引起的低阻油层[1]由于储层的岩石骨架的细粒组分与粉砂较多，粘土矿物充填富集，导致储层微孔隙显剧增加，微孔隙与渗流孔隙并存，以微孔隙发育为主，导致束缚水含量明显增加，电阻率较低。

（2）地层水矿化度引起的低阻油层泥质砂岩储层由粒间孔隙、微孔隙、泥质和砂岩骨架(石英) 等组成,而地层水主要储存在粒间孔隙中,当油层粒间孔隙中存在一定数量的高矿化度(低电阻率) 地层水时,油层电阻率必然减小,并随高矿化度水数量的增大,而逐渐减小。

（3）粘土的附加导电性引起的低阻油层[2]通常粘土颗粒表面均带负电荷,而岩石中的水分子是一种电荷不完全平衡的极性分子,对外可显正、负两个极性,使粘土颗粒表面的负电荷可直接吸附极性分子中的阳离子(如Na+)，这些被吸附的极性水分子称为吸附水。

被吸附的阳离子又可与极性水分子结合,成为水合离子,这些与阳离子结合的极性水分子称为结合水。

八面河油田薄层滩坝砂稠油油藏开发技术浅析朱守力【期刊名称】《内江科技》【年(卷),期】2016(037)009【总页数】1页(P53)【作者】朱守力【作者单位】长江大学【正文语种】中文八面河油田沙四段滩坝砂油藏分布范围广，储量规模大，以薄互层为主，储层物性较差且属于稠油，动用效果差。

通过工艺地质结合，优选有利区带，运用常规低渗透油藏开发的思路，优化井网，开展工艺技术评价，实施注水开发，逐步实现了八面河油田薄层滩坝砂稠油油藏的有效开发。

八面河油田位于东营凹陷南斜坡东段，轴向为北东向并向东北方向倾没。

受南斜坡区域性基底抬升控制，是东营凹陷中有利的油气聚集区块之一，总面积约1100平方千米。

其中沙四段1砂组为滨浅湖滩坝相沉积，岩性以灰质泥岩、粉砂岩薄互层夹生物灰岩为主，砂体层薄、层数多，平面上叠合连片，分布面积较广,储层厚度相对较薄。

由于地层胶结疏松、地层能量低油稠等因素制约该储层的有效开发，未动用储量达到2395万吨，主要集中在面4、面12、面14区。

2.1 单砂体有效厚度薄，平面变化大沙四段1砂组通过精细小层对比划分，可进一步细分为5个含油小层，总有效厚度位于1 m～5.0 m之间，平均为3.0 m，由中间向两侧逐渐变薄，平面变化大，分布不连续。

2.2 储层物性差、非均质性较强根据岩心资料分析，沙四段1砂组油层孔隙度一般在25.96%～32.9%之间，平均值为30.2%。

渗透率平均为293×10-3μm2，属高孔中渗油藏。

主力4个单层的孔隙度及渗透率层内变化均较大，层间非均质性较强，其中1号小层孔隙度、渗透率最差，其他三个小层相对较好；储层的平面非均质性主要表现在孔隙度、渗透率随厚度平面规律变化上，具有孔隙度、渗透率随厚度增大而变好的趋势。

2.3 地层胶结疏松，易出砂根据沙四段1砂组多井取芯分析资料分析，储层岩性主要为细砂岩、含粉砂细砂岩，碎屑成分主要为石英、长石和岩屑，胶结物为灰质、白云质和泥质。

八面河沟谷带形成演化及成藏特征宋光超∗(中石化胜利油田分公司清河采油厂,山东寿光２６２７１４)[摘㊀要]㊀八面河沟谷带地区成藏条件良好,但勘探及认识程度较低,油气成藏控制因素不明确,制约了进一步的勘探.通过构造演化㊁沉积充填分析及油藏解剖,分析沟谷带成藏控制因素,认为输导体系㊁油储对接㊁有效圈闭为油气成藏的三大主要控制因素.其中,输导体系是控制油气运聚和分布的关键,油储对接控制主要含油层系,有效圈闭控制油气的富集部位.[关键词]㊀八面河油田;沟谷带;构造演化;油气成藏[中图分类号]㊀P６１８．１３㊀[文献标识码]㊀A㊀[文章编号]㊀１００９ ３０１X(２０１９)０３ ００１３ ０３㊀㊀八面河沟谷带地区成藏条件较好,但是由于勘探程度较低,前人对沟谷带的形成演化及成藏特征研究较少,油气成藏主控因素及油气分布特征不够明确,制约了该区的进一步认识和勘探.２０１８年部署的面１２－２－斜１９井和面４－斜１１井共计新增控制储量２６９万吨,使沟谷带成为八面河地区重要的勘探接替领域.重点分析沟谷带的形成演化及其对沉积充填的控制作用,在此基础上系统认识沟谷带的油气成藏条件,总结油气成藏特征,明确成藏有利区,为下一步的勘探提供方向.１㊀构造演化特征１．１㊀古近纪裂陷伸展阶段古近纪初期,广大区域下降而形成湖盆,孔店组超覆于中㊁古生界之上,接受填平补齐式沉积,随着湖盆沉积范围逐步向南扩大,晚期为斜坡披覆式沉积,沉积厚度由南向北增厚明显.孔店组沉积末期的济阳运动I幕在本区表现也很明显,这期构造运动形成了沙四段与孔店组地层之间的不整合面T７,并于郭井子与草桥潜山之间发育较宽缓的坡中浅洼,形成沟谷带雏形.沙四段沉积时期,整个济阳坳陷受郯庐断裂活动右旋平移运动影响,北东向断层已成为主控断层,沟谷带－南斜坡呈断陷结构,沙四段地层向南超覆于下伏地层之上.沙四段末期的济阳运动Ⅱ幕使本区再次上升,东营凹陷南部八面河地区沙四段上部地层普遍遭受不同程度的剥蚀,缺失沙三下地层,形成了沙三段与沙四段地层之间的较大不整合面T６.始新世末期右旋走滑之后,八面河断层控制沉积作用增强,同时发生走滑并解体.沙三中㊁沙三上沉积时期,八面河断层活动强度最大,地震资料显示主控断层下降盘地层厚度明显增大,沟谷带强烈发育.沙一段㊁沙二段沉积时期,八面河断层活动逐渐减弱,断拗开始收敛,沟谷带较浅.发生于东营组沉积末期的东营运动早期在八面河地区活动尤为强烈,这次构造运动使本区发生不均衡抬升,并遭受削蚀,随着由北向南抬升幅度的增大,削蚀地层也增多,南部斜坡带沙一段㊁沙二段㊁沙三段大部分被削蚀,甚至在南缘孔店组也部分受到削蚀,沟谷带停止发育.１．２㊀新近纪－第四纪拗陷阶段新近纪－第四纪,济阳坳陷同渤海湾盆地进入拗陷演化阶段,构造运动趋于缓和,此时济阳坳陷内的断层活动性都大为减弱,进入拗陷阶段,块体之间高差减小,潜山头逐渐被掩埋,形成现今坡中有隆的构造格局.综上所述,八面河沟谷带经历了孔店组雏形期－沙江汉石油职工大学学报㊀２０１９年０５月㊀J o u r n a l o f J i a n g h a nP e t r o l e u m U n i v e r s i t y o f S t a f f a n d W o r k e r s㊀㊀第３２卷㊀第３期∗[收稿日期]２０１９－０３－０１[作者简介]宋光超(１９８４－),男,大学,工程师,现从事石油地质综合研究.四段初始断陷期－沙三段强烈断拗期－沙二－沙一段收敛期－东营组消亡期－平原组定型期的演化过程,形成了现今 北东向展布㊁西南高东北低 的构造格局.２㊀油气成藏特征２．１㊀油气成藏条件八面河地区自身烃源岩无生烃能力,但八面河地区处在生油气条件极为优越的东营凹陷东南斜坡带上,西北为牛庄洼陷,东北为青南洼陷,呈两面邻洼之势,具有良好的油气来源,但不同区域油源存在差异性.受构造演化影响,八面河沟谷带地区不同层系沉积充填特征差异明显,沟谷带控制了砂体类型的分布(图１).孔店组沉积早期,受古地貌影响,地层表现为填平补齐式充填特征,主要沿沟发育冲积扇沉积,砂体类型主要为近源砂砾岩.孔店组沉积晚期,沟谷带初具雏形,地层主要表现为斜坡披覆充填特征,该区距离物源较远,主要发育辫状河三角洲沉积.沙四段主要表现为湖盆扩张初期浅－半深湖沉积充填特征.沟谷带西段远离物源,为滨浅湖静水环境,主要在沟谷带北翼顺坡沿隆发育滨浅湖滩坝砂体;沟谷带东段主要发育三角洲沉积体系,沟谷带对砂岩起到一定的卸载和阻挡作用,河道㊁河口坝砂体较为发育.沙三段主要表现为湖盆快速扩张期三角洲进积充填特征,受沟谷强烈发育影响,砂岩在沟谷带内快速卸载堆积,因此沟谷带控制了三角洲前缘相带的推进距离和延展方向,主要发育超覆型河道砂体.受东营组时期抬升剥蚀影响,沙三上及沙二段遭受不同程度的剥蚀,在沟谷带地区发育削截型河道砂体.㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀图１㊀八面河沟谷带地区砂体类型图㊀㊀八面河地区新生界盖层较为发育,孔店组中部稳定泥岩㊁沙三中稳定泥岩㊁馆陶组底部玄武岩可作为区域性盖层,内部稳定的砂泥岩可组成良好的储盖组合,保存条件较好.北部生烃洼陷生成的油气在馆陶组沉积时期沿不整合面㊁断层及骨架砂体运移至八面河地区北斜坡及主体鼻状构造带,经沟谷带内复杂的输导网络继续向沟谷带－南斜坡高部位运移至东营期定型的岩性㊁构造－岩性㊁地层－岩性等类型复合圈闭中,具备良好的时空配置关系.２．２㊀油气输导模式２．２．１㊀储层对接运移模式从面１４区－面１３８区的跨越洼中隆的南北向地震剖面上可以看出,所谓的洼中隆只是沟谷相对较浅,但是对于油气的运移仍旧有很大的阻隔作用.鼻状带的油气通过八面河断层实现了油气的跨层运移,但是要实现向偏离断层的下倾沟谷运移,还要满足油储(不整合面)对接的条件.油气要实现突破沟谷带的最低点向南斜坡运移,得益于面１４区的含油幅度大于沟谷带北翼的下倾幅度.根据这种运移路径,建立了储层对接运移模式,该种模式满足两个条件:油储(不整合面)对接㊁鼻状带含油幅度大于沟谷带的下倾幅度,使油气可以跨越溢出点向南斜坡运移.２．２．２㊀叠置储层(不整合面)运移模式油气在运移过程中,由于储层和储层或者不整合面叠置发育,薄层泥岩很容易被突破,实现了跨层运移,油气不用跨域沟谷最低点就可以实现向南斜坡运移.叠置储层(不整合面)对接运移模式降低了储层对接运移模式中的条件,但是对沟谷带内储层叠置发育程度要求较高.２．２．３㊀北掉断层搭接运移模式与八面河断裂搭接的反向协调断层,加速了油气跨越沟谷最低点的速度,从而降低了储层对接运移模式对含油幅度的要求.北掉断层搭接运移模式满足一个基本条件:与八面河断裂掉向相反的断层跨越沟谷最低点,该种模式降低了储层对接模式在沟谷较深的地方由于含油幅度的影响油气运移距离有限,从而扩大了油气向沟谷最低点运移的距离,部分层系油气运移甚至直接跨越了沟谷的最低点.２．２．４㊀横穿沟谷断面运移模式横穿沟谷的北西西向的跨越沟谷的断层面受到走滑作用的持续改造,从而造成断层的不同高度和部４１㊀江汉石油职工大学学报位的输导性能存在一定的差异性,从而改变了传统断层纵向为油气运移的优势运移通道,造成了断面具有横向运移的能力,从而将油气从鼻状带跨层系沟通至南斜坡.２．２．５㊀沟谷充填砂体运移模式沟谷带为继承性发育沟谷,地层从沟谷中心向两翼减薄,沟谷带内部分层系充填了砂体,一直顺延至青南洼陷从而沟通了油源.油气优先沿着优势运移通道(地层倾角大的沟谷带南北两侧)快速运移,沿沟谷运移能力较弱.北西向和近东西向断裂与充填砂体形成大量构造－岩性圈闭,一路对油气进行拦截捕获.青南洼陷供烃能力较差,因此青南油源沿沟谷充填砂体运移距离小,潜力区主要在沟谷带东北段.２．３㊀油气成藏主控因素２．３．１㊀输导体系是控制油气运聚和分布的关键从垂直于沟谷带的北西向地震剖面上可以看出,整个沟谷带偏离八面河断层,是一个继承性的凹陷沟谷,油气翻越沟谷具有一定难度,因此输导体系成为油气成藏的决定性因素.不整合面㊁断裂及砂体的有效组合为油气跨越沟谷带运移提供了有效途径,输导有利区即为成藏有利区.２．３．２㊀油储对接控制主要含油层系从面１４区－面１３８区的连井地震剖面上可以看出,面１３８区最低含油层系均对接在面１４区最低含油层系之上,因此油储对接控制了沟谷带南翼的主要含油层系.受油储对接影响,沟谷带南翼含油层系主要集中在高于北翼含油层系的浅层.２．３．３㊀有效圈闭控制油气的富集部位在区域构造背景及沉积充填环境下,受活动断层㊁超覆沉积㊁抬升剥蚀及古地貌等多因素控制,沟谷带可发育构造㊁岩性㊁地层等多类型复合油藏.如:以面４－斜９区沙四段２砂组为代表的缓坡岩性油藏,以面１２－２－斜１９区沙三上３砂组为代表的岩性上倾尖灭油藏,以面４－斜１０区沙三上４砂组为代表的超覆地层油藏,以面１３８－３区沙三上３砂组为代表的削截地层油藏.３㊀结论与认识１)沟谷带经历了孔店组雏形期－沙四段初始断陷期－沙三段强烈断拗期－沙二－沙一段收敛期－东营组消亡期－平原组定型期的演化过程,形成了现今 北东向展布㊁西南高东北低 的构造格局.２)鼻状带油气翻越沟谷共发育五种输导模式:储层对接运移模式㊁叠置储层(不整合面)运移模式㊁北掉断层搭接运移模式㊁横穿沟谷断面运移模式㊁沟谷充填砂体运移模式.３)沟谷带油气成藏主要受三大因素控制:输导体系是控制油气运聚和分布的关键,油储对接控制主要含油层系,有效圈闭控制油气的富集部位.[参考文献][１]查明,吴孔友,曲江秀,等．断陷盆地油气输导体系与成藏作用[M ]．东营:中国石油大学出版社,２００８．[２]张林晔,李政,朱日房,等．东营凹陷成烃与成藏关系研究[M ]．北京:地质出版社,２００５．O nC h e u c hF o r m a t i o n a n dE v o l u t i o n i nB a m i a n h e a n d I t sR e s e r v o i r F o r m i n g Ch a r a c t e r i s t i c s S O N GG u a n gc h a o (Q i n g h eO i l P r od u c t i o nP l a n t o f S he n g l i O i lf i e l dC o m p a n y ,S I N O P E C ,S h o ug u a n g ,Sh a n d o n g,２６２７１４,C h i n a )A b s t r a c t :C h e u c h a r e a i nB a m i a n h e h a s a g o o d r e s e r v o i r f o r m i n g c o n d i t i o nb u t a l o w e r e x p l o r a t i o n a n d c o gn i t i o nd e Ｇg r e e ．U n d e f i n e d p e t r o l e u me n t r a p m e n t c o n t r o l f a c t o r s l i m i t f u r t h e r e x p l o r a t i o n ．T h r o u gh s t r u c t u r a l e v o l u t i o n ,s e d i Ｇm e n t a r y f i l l i n g a n a l y s i s a n d r e s e r v o i r d i s s e c t i o n ,t h i s p a p e r a n a l yz e s r e s e r v o i r c o n t r o l f a c t o r s i n t h e c h e u c ha r e a a n d b e l i e v e s t h a t p a t h w a y s y s t e m ,o i l r e s e r v o i r d o c k i n g a n d p e t r o l e u me n t r a p m e n t a r e t h r e em a i n c o n t r o l f a c t o r s ．A m o n gt h e m ,t h e p a t h w a y s y s t e m i s t h e k e y t o c o n t r o l o i l a n d g a sm i gr a t i o n a n d a c c u m u l a t i o n a n d d i s t r i b u t i o n ．O i l r e s e r v o i r d o c k i n g c o n t r o l s t h em a i n o i l －b e a r i n g s e r i e s ．A n d e f f e c t i v e t r a p c o n t r o l s r i c h a c c u m u l a t i o n r e gi o n ．K e yw o r d s :B a m i a n h eO i l f i e l d ;C h e u c hA r e a ;S t r u c t u r a l E v o l u t i o n ;P e t r o l e u mE n t r a p m e n t [编辑㊀易文媛]５１㊀宋光超．八面河沟谷带形成演化及成藏特征。

11CPCI中国石油和化工地质勘探八面河地区沙河街组油气成因与来源研究吉　翔　柳洋杰　李晓萌（长江大学地球科学学院　湖北武汉　430100）摘 要：本文以有机地球化学与石油地质学为指导，从可靠的基础资料入手，结合前人的研究成果，通过进行八面河油田的原油地化特征与成因的研究结合地质背景的分析，最终通过油源对比结果完成研究区域油气来源的研究。

1 区域地质概况八面河地区沙河街组西北与王家岗断裂构造带相接，北东紧邻广利洼陷，南部与牛头镇凹陷相接，工区勘探面积约为1138km 2。

研究区内地层断裂发育，该区的构造格局受到八面河断层以及牛头镇断层的控制形成了北断南超、北陡南缓的箕状构造背景。

2 原油地球化学特征与成因2.1 原油地球化学特征八面河油田原油具有凝固点低、含硫量高、粘度高、密度高的特点可总结为“三高一低”。

根据前人的资料研究分析可得出八面河原油中缺失饱和烃中较轻馏分。

由此可知，研究区部分原油遭受过生物降解和水洗作用，可能与油藏埋藏的深浅程度有一定的相关性。

2.2 原油成因类型划分按照烃类分布与组成差异，可将八面河探区第三系原油大致分为两大类。

一类为八面河断裂带原油；另一类为羊角沟地区原油。

两类原油的差异在于：①第一类原油的甾类化合物中“地质型”异构体丰度高于羊角沟地区原油，该区原油成熟度偏低。

②八面河断裂带原油γ-蜡烷/C30藿烷、C35-/C34-藿烷值高于羊角沟原油；③羊角沟原油甾烷/藿烷值高于八面河断裂带原油。

由此可以推断出：八面河断裂构造带及北斜坡南部原油烃类组成与分布特征与羊角沟原油的差较高，由于油源、油气运移距离的不同，形成了两类原油性质的差异。

八面河断裂带南部原油来自牛庄洼陷及相邻斜坡深层带，北部原油来自广利洼陷的油源和牛庄洼陷的油源。

3 油源对比3.1 成熟度对比研究区原油CPI 值接近平衡终点值1，可知八面河原油与沙四段低熟页岩（2700m 以上）以及其它烃源岩相关性较差而接近于八面河探区埋藏较深的成熟烃源岩。

化学预处理地层技术在八面河油田稠油区块的运用八面河油田稠油区块属于易出砂地层，在作业过程中存在堵塞、乳化、粘土膨胀，以及蒸汽吞吐后采收率和回采水率较低等问题。

针对以上问题，研究出了化学预处理地层技术，该技术从油层伤害机理入手，将清洗液解堵与薄膜扩展剂两者综合运用，既可以降低注汽启动压力、提高采收率和回采水率，又可以保护油层、延长防砂有效期，提高了热采效果。

在稠油易出砂地层中，蒸汽吞吐是较为有效的生产技术，出于防砂及提高采收率的需要，采用了大型充填防砂及预处理地层的技术，致使大量外来液体进入地层。

由于稠油富含胶质、沥青质，当水基工作液与稠油相遇时，其中的天然乳化剂胶质、沥青质等与水搅拌形成油包水型乳化液，使原油粘度急剧增加且具有一定的稳定性，这些乳化液在毛细管喉道中产生贾敏效应，造成严重的液体损害。

同时，稠油中的极性组份很容易吸附在油-水、油-岩界面上，生成一层粘稠的厚膜。

此厚膜的存在，不仅极利于生成油包水乳化液，提高了稠油粘度，导致注汽压力升高，降低了蒸汽波及系数；而且使岩石润湿性转化为亲油，减小了可流动油量，从而降低了开采效果和采收率，同时造成管外防砂充填不实，影响防砂效果。

近年来国内外普遍应用化学药剂预处理地层，来提高防砂有效期及提高采收率，效果十分显着。

一、化学预处理机理分析化学预处理技术基于蒸汽吞吐方法，将热采与冷采技术结合在一起，融合了提高采收率和保护油层的基本思想。

通过向稠油油藏注入化学药剂，并在油层中分散、乳化等作用可使堵塞孔道的稠油重质成份分散，将稠油乳化成为水包油乳状液，改变稠油的流动性，提高地层渗透率，增加原油的流动能力。

其还可改变地层的润湿性和油、水界面张力，起到辅助驱油作用，主要有以下几方面的能力：①低界面张力，良好的乳化能力。

②解除近井地带的油层堵塞。

③改变地层岩石的表面润湿性。

④防止粘土膨胀。

二、化学预处理工艺技术研究为提高防砂效果，降低注汽启动压力，提高采收率及回采水率，研究应用了适用于稠油油藏的地层预处理技术，主要包括以下两个方面。

东营凹陷八面河地区沙河街组隐蔽油藏成藏研究八面河地区沙河街组勘探程度高,构造油藏勘探难度大,但隐蔽油藏勘探程度相对较低,为给隐蔽油藏勘探提供依据,对沙河街组层序、沉积及成藏进行了系统研究。

以层序地层学和沉积学等理论为基础,建立了八面河地区沙河街组三级层序和四级层序地层格架,将沙河街组划分为七个三级层序,并针对缓坡带地层较薄的特点,将沙四段进一步划分为八个四级层序。

在层序地层格架内,通过古地貌研究和沉积体系研究,识别出低位沟谷带和坡折带等控制沉积的两种地貌,建立了本区滨浅湖沉积体系和三角洲沉积体系的分布模式,结合地层结构特点,对隐蔽圈闭类型及分布规律进行研究,指出南部斜坡带、沟谷带、广北坡折带及鼻状构造带西南端是寻找隐蔽圈闭的有利区带。

八面河地区沙河街组原油主要来自牛庄洼陷沙四段成熟烃源岩,部分来自广利洼陷沙四段低熟烃源岩,使本区原油呈现以成熟油为主混有少量未熟—低熟原油的特征。

源自烃源区的大量油气沿断层、不整合面及砂体等输导层向本区运移,由于本区具有良好的圈源条件和时空配置关系,成藏条件优越,形成了分布广泛、类型多样的隐蔽油藏。