沥青对储集层物性及油气富集的影响.pdf

7 O 2 0 1 O年 2月 石油勘探与开发 PETR0LEUM EXPLORAT1 0N AND DEVELoPM ENT Vo 1 ．37 N O ．1 文 章编 号 1 0 0 0 0 7 4 7 2 0 1 0 0 1 0 0 7 0 0 7 沥青对储 集层物性及 油气 富集的影响 陈世加 ，范小军 ，路俊 刚 ，王绪龙。 ，费安 国 1 ．西南石油大学； 2 ．中国石油新疆 油田公 司 基 金项 目 国 家重 点 基 础研 究 发展 规 划 9 7 3 项 目 2 o o 6 c B2 o 2 3 o 5 ；四 川省 重点 学科 项 目 S Z D0 4 1 4 摘要 沥青类似于充填在储集层 孔隙 中的胶结物及 自生黏土 ， 使储集层孔 隙度和渗透 率急剧降低， 非均 质性增强， 甚至 可 改变后期 油气的富集规律 。以准噶尔盆地东部三 台 北三台地 区为例 ， 通过含沥青储集层有 机溶剂浸泡前 后的物性对 比 实验 ， 分析该 区储集层沥青对储 集层物性的影响。研 究表 明， 含 沥青多的储集层 浸泡后孔 隙度 和渗透率 明显增大， 不含 沥 青的储集层浸泡后孔 隙度和渗透率变化较小 ， 说 明储集层 中的沥青对储集层物性有很 大的影响。不 同层位 不 同类型砂岩 中沥青和原 油分布及成 熟度差异说 明， 沥青导致后 期的油气难 以再进 入该储 集层 ， 只能运移 到含沥青 少或无 沥青充填 的 储集 层中， 从而影响该区油气富集规律 。准噶尔盆地东部三 台一 北三 台地 区勘探应避 开沥青分布 带， 寻找填 隙物少、 砂质 较纯 的储 集层 ， 这类储集层更利于后期油气的富集 。图 8表 3参 1 5 关键词 沥青；储集层物性 ；油气富集；三台 北三台地 区；准噶 尔盆地 中图分类号 TE l 2 2 ． 2 文献标识码 A I m pa c t o f b i t u m e n o n r e s e r v o i r p r o p e r t i e s a n d hy d r o c a r b o n a c c u m u l a t i o n C h e n S h i j i a ，Fa n Xi a o j u n ，Lu J u n g a n g ，Wa n g Xu l o n g ，Fe i An g u o 1 ．S o u t h we s t Pe t r o l e u m Un i v e r s i t y，Ch e n gd u 6 1 0 5 0 0，C i n a2 ．Pe t r o C h i n a Xi n j i a n g Oi l f i e l d Co mp a n y，Ka r a ma y 8 3 4 0 0 0 ，C h i n a Ab s t r a c tBi t u me n i s s i mi l a r t O t he c e me nt a nd a ut o ge n i c c l a y f i l l e d i n r e s e r vo i r p or e s，a nd i t dr a ma t i c a l l y r e d uc e s r e s e r vo i r p o r o s i t y a n d p e r me a b i l i t y ，i n c r e a s e s r e s e r v o i r h e t e r o g e n e i t y a n d e v e n c h a n g e s t h e o i l ／ g a s a c c u mu l a t i o n h i s t o r y a t a l a t e r s t a g e ．Ta k i n g S a n t a i n o r t h S a n t a i i n t h e e a s t o f J u n g g a r Ba s i n a s a n e x a mp l e ，t h r o u g h t h e e x p e r i me n t o f c o mp a r i n g r e s e r vo i r pr op e r t i e s be f o r e a nd a f t e r t he r e s e r v o i r was s oa ke d by o r ga ni c s o l ve nt，t hi s a r t i c l e a na l yz e d t he i mpa c t o f bi t u m e n o n r e s e r v o i r pr o pe r t i e s ． Af t e r s oa k i n g， t he p or os i t y a n d p e r me a bi l i t y of t he r e s e r v oi r wi t h bi t ume n ha s i nc r e a s e d dr a ma t i c a l l y whi l e t ha t o f t he r e s e r v o i r wi t hou t b i t u me n ha s l i t t l e c ha n ge ． The d i s t r i b ut i o n a nd ma t u r i t y di f f e r e nc e o f b i t u me n a n d o i l i n d i f f e r e n t h o r i z o n s a n d d i f f e r e n t s a n d s t o n e s i n d i c a t e s t h a t b i t u me n p r e v e n t s o i l ／ g a s f r o m e n t e r i n g t h e r e s e r v o i r a t a l a t e r s t a g e ．Th e r e f o r e ，o i l ／ g a s c a n o n l y mi g r a t e i n t o t h e r e s e r v o i r wi t h l i t t l e o r n o b i t u me n ，a f f e c t i n g t h e a c c u mul a t i on r e gu l a r i t y i n t he ar e a ． Ba s e d of t t he a b ov e r e a s o ns，t he e xpl or a t i on i n S a nt a i nor t h Sa nt a i s h ou l d a v oi d t he b i t u me n a c c u mu l a t i o n z o n e a n d f i n d t h e r e s e r v o i r wi t h l i t t l e i n t e r s t i t i a l ma t e r i a l a n d f e a t u r i n g p u r e s a n d s t o n e wh i c h i s f a v o r a b l e f o r t h e a c c u mu l a t i o n o f o i l ／ g a s a t a l a t e r s t a g e ． Ke y wo r d s r e s e r v o i r b i t u me n；p h y s i c a l p r o p e r t y；h y d r o c a r b o n a c c u m u l a t i o n；S a n t a i n o r t h S a n t a i a r e a ；J u n g g a r B a s i n 0引言 沥青 有多 种成 因 ， 有 热力 作 用 形成 的焦 沥青 、 生 物 降解和水 洗 作用 形 成 的沥 青 、 油 藏 受 气 侵 引 起 脱 沥 青 作 用形成 的沥 青等 口 。 j 。储 集 层 中经 常 发 现 沥青 存 在 ， 虽 然其成 因不 同 ， 但 它类 似 于充 填 在 储 集 层 孔 隙 或 裂 缝中的胶结物及 自生黏土 ， 可使储集层孔 隙度和渗透 率 降低 ， 使储 集 层 非 均质 性 增 强 [ 8 。 。L o ma n d o等 在研究 东 得 克 萨 斯 盆 地 We s t p u r t油 田下 白垩 统 Ro d e s s a组储集层时发现 ， 含沥青 气侵引起脱沥青作 用 ， 在断 裂带 附近形 成沉 淀 沥青 的储 集层 喉道 大小 明 显 比不含沥青的储集层小 ， 指出储集层沥青虽然未使 孔 隙体 积 明显减小 ， 但 可堵 塞 喉 道使 渗透 率 大 大 降低 ， 使储 集层 的 非 均 质 性 增 强 ， 并 可 改 变 油 气 富 集 规 律 。 本 文 以准噶 尔 盆 地 东 部 三 台一 北 三 台 地 区 为 例 ， 通 过 有 机溶剂 对含 沥青储 集层 岩 心 柱浸 泡 前后 物 性对 比实 验 ， 分析 了沥青 对储 集层 物性 的影 响 ， 总结 出沥青 对 不 同类型储 集 层 物性 的影 响 ， 指 出沥 青 不 仅 使 储 集 层 的 孔 隙度 和渗透 率 降低 ， 而 且 可改 变 油气 富 集规 律 ， 使 晚 期 油气 难 以进 入 该储 集 层 ， 只 能进 入 沥 青 充 填 少 的储 集 层 ， 由此指 出该 区勘探 应 寻找 沥 青 充 填 少 或 砂 质 较 纯 的储 集层 ， 这类储 集层 更利 于 晚期 油气 的 富集 。 7 6 石油勘探 与开发 油气勘探 V o 1 ． 3 7 No ． 1 储 集层 有机 溶 剂 浸 泡前 后 的物 性 变 化 研 究 表 明 ， 含 沥 青 多 的储 集层 浸 泡后 孔 隙度 和 渗 透 率 明 显 增 大 ， 不 含 沥青 的储 集层 浸 泡后 孔 隙度 和 渗 透 率 变 化 较 小 ， 说 明 储 集层 中的沥 青 对储 集 层 物 性 有 很 大 的影 响 ， 它 类 似 于充填 在储 集 层 孔 隙及 裂 缝 中 的胶 结 物 及 自生 黏 土 ， 可使储集 层 孔 隙度 和渗 透 率 降 低 ， 尤 其 是 对 细 砂 岩 及 填 隙物 多的砂 岩影 响更 大 ， 只要 有 少 量沥 青 ， 即可使 孔 隙度急剧 降低 ， 使储 集层 非均质 性加 强 。 沥青 不仅使 储 集 层 孔 隙 变 小 ， 而 且 可 改 变 油 气 的 富集 规律 。T6 0井三 叠 系不 同层 位 不 同类 型 砂 岩 中沥 青 和原油 分布 及 成 熟 度 差 异 说 明 ， 沥 青 导 致 后 期 的 油 气难 以再 进入 该 储 集 层 ， 只能 运 移 到 含 沥 青 少 或 无 沥 青充 填 的储 集层 中。 三 台一 北 三 台地 区烃 源 岩早 期 生成 的演 化程 度 较 低 的油 ， 主要进 入粗砂 岩 中 ， 后 遭 破 坏形 成 高 密度 稠 油 和沥 青 ， 因此 该 区在 井 位 部 署 时 应 找 沥 青 较 少 的 中细 砂岩 分 布 带 ， 该 区 带 更 易 富 集 后 期 的 成 熟 和 高 成 熟 油气 。 参 考 文 献 [ 1 ] 李建新 ，杨斌，何丽箐 ， 等．准噶尔盆地西 北缘稠油成 因和早期 成烃机制 的探讨[ J ] ．新疆石油地质 ，1 9 9 3 ，1 4 3 2 3 9 2 4 9 ． Li J i a n x i n，Ya n g Bi n，He Li j i n g，e t a 1 ．He a v y o i l g e ne s i s a n d e a r l y h y d r o c a r b o n g e n e r a t i o n me c h a n i s m r e s e a r c h in t h e s o u t h w e s t o f J u n g g a r B a s i n[ J ] ．Xi n i i a n g P e t r o l e u m Ge o l o g y ， 1 9 9 3，1 4 3 2 3 9 2 49 ． [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] Bl a n c P，Co nn a n J ． Or i g i n a n d o c c u r r e n c e o f 2 5 一 n o r h o p a n e sA s t a t i s t i c a l s t u d y[ J ] ． Or g a n i c Ge o c h e mi s t r y ， 1 9 9 2 ， 1 8 6 81 3 828． La f a r g u e E， Th i e z P L． Ef f e c t o f wa t e r wa s hi n g o n l i g ht e n d s c o mp o s i t i o n a l h e t e r o g e n e i t y[ J ] ．Or g a n i c Ge o c h e mi s t r y ，1 9 9 6 ， 2 4 1 2 1 1 4卜1 1 5 O ． He a d I M ，J o n e s D M ，La r t e r S R．Bi o l o g i c a l a c t i v i t y i n t h e d e e p s u b s u r f a c e a n d t h e o r i g i n o f h e a v y o i l[ J ] ．Na t u r e ，2 0 0 3 ，2 0 3 4 4 3 5 2 ． I e y t h a e u s e r D ， Ru c k h e i m J ． He t e r o g e n e i y o f o i l c o mp o s i t i o n wi t h i n a r e s e r v o i r a s a r e f l e c t i o n o f a c c u mu l a t i o n h i s t o r y[ J ] ． Ge o c h i mi c a ，1 9 8 9 ，5 32 1 1 9 - 2 1 2 3 ． 彼得斯 K E， 莫尔多万 J M．生物标记化合物指南[ M] ．姜乃煌 译 ．北京 石油工业出版社，1 9 9 5 ． P e t e r s K E，Mo l d o v a n J M．B i o l o g i c a l ma r k e r g u i d e b o o k[ M] ． J ia n g Na i h ua n g Tr a ns ． ． Be i j i n gPe t r o l e u m I nd u s t r y Pr e s s ， 1 9 9 5 ． Cu r i a l e J A， Br o ml e y B W． M igr a t i o n o f p e t r o l e u m i n t o Ve r mi l i o n 1 4 f i e l d ，Gu l f C o a s t ，US AMo l e c u l a r e v i d e n c e[ J ] ． Or g a n i c Ge o c h e m i s t r y，1 99 6，2 4 5 5 6 3 5 7 9 ． [ 8 ] 陈世加 ， 王绪龙．呼 图壁气 田成藏地球 化学特征 [ J ] ．天 然气工 业 ，2 0 0 4，2 3 3 1 6 1 8． [ 9 ] [ 1 0 ] [ 1 1 ] [ 1 2 ] [ 1 3 ] [ 1 4 ] [ 1 5 ] Ch e n Sh ij i a，Wa n g Xu l o n g ．Po o l f o r mi n g g e o c h e mi c a l b e h a v i o r o f Hu t u h i g a s f i e l d_ J ] ．Na t u r a l Ga s I n d u s t r y ， 2 0 0 4 ， 2 3 3 1 6 1 8 ． 陈世加 ， 付晓文 ， 沈 昭国．天然气分步捕 获原理 及在成藏研究 中 的作用[ J ] ．西南石油学院学报 ， 2 0 0 1 ， 2 3 5 4 5 ． Ch e n Sh ij i a ，Fu Xi a o we n，S h e n Z h a o g u o ．Na t u r a l g a s p a r t it i o n c a p t u r i n g p r i n c i p l e a n d i t s f u n c t i o n o n p o o l f o r mi n g r e s e a r c h[ J ] ． J o u r n a l o f S o u t h we s t Pe t r o l e u m I n s t i t u t e，2 0 0 1，23 5 4 - 5 ． 付晓文，陈世 加．原 油指纹 在陆梁油 田分层 产能监 测中 的应 用 F- J ] ．西南石油学 院院报 ， 2 0 0 2 ，2 4 5 4 6 ． Fu Xi a o we n， Ch e n S hij i a ． Ap p l i c a t i o n o f g e o c h e mi c a l f i n g e r p r i n t i n g t e c h n i q u e i n p r o d u c t i v i t y a l l o c a t i o n i n Lu l i a n g o i l f i e l d[ J ] ．J o u r n a l o f S o u t h we s t P e t r o l e u m I n s t i t u t e ，2 0 0 2 ，2 4 5 4 6 ． 向奎 ，鲍志东，庄文山．准 噶尔盆地滩坝砂石油地 质特 征及勘探 意义 以排 2井沙湾组为例 [ J ] ．石油勘 探与 开发 ，2 0 0 8 ，3 5 2 1 9 5 - 2 0 0 ． Xi a ng Ku i Ba o Zh i d o n g，Zh u a n g W e n s h a n ． Pe t r o l e u m g e o l o g y f r a me wo r k a n d e x p l o r a t i o n of b e a c h s a n d ba r i n J u n gg a r Ba s i n， Nw Ch i n a A c a s e f r o m t h e S h a wa n F o r ma t i o n i n we I l P a l 2[ J ] ． Pe t r o l e u m Exp l o r a t i o n a n d De v e l o p me nt ，2 0 08 ，3 5 2 1 9 5 2 0 0 ． 管树 巍，李本亮 ， 侯连华 ，等．准噶尔 盆地 西北缘下盘掩 伏构造 油气勘探新领域[ J ] ．石油勘探 与开发 ，2 0 0 8 ，3 5 1 1 7 - 2 2 ． Gu a n S h u we i ，Li Be n l i a n g，Hou Li a nh u a， e t a 1 ． Ne w h y d r o c a r b o n e xp l o r a t i o n a r e a s i n f o o t wa l l c o v e r e d s t r u c t u r e s in n o r t h w e s t e r n ma r g i n o f J u n g g a r B a s i n[J] ． P e t r o l e u m Ex p l o r a t i o n a n d De v e l o pme n t ，2 0 08，3 5 1 1 7 - 2 2 ． 卢贵武 ，李英峰，宋辉 ， 等．石油沥青质 聚沉 的微观机理 [ J ] ．石 油 勘 探 与 开 发 ， 2 0 0 8 ，3 5 1 6 7 7 2 ． Lu Gu i wu， Li Yi n g f e n g， S o n g H u i ， e t a 1 ． M i c r o me c h a n i s m o f p e t r o l e u m a s p h a h e n e a g g r e g a t i o n[ J ] ．P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d De v e l o p me nt ，2 0 0 8，3 5 1 6 7 7 2 ． 刘德汉 ，肖贤明，田辉 ， 等．应用流体包裹体 和沥青特征判别 天 然气 的成 因[ J ] ．石油勘探 与开发 ，2 0 0 9 ，3 6 3 3 7 5 3 8 2 ． I i u De h a n， Xi a o Xi a n m i n g， Ti a n H u i ， e t a 1 ． I de n t i f i c a t i o n o f na t u r a l g a s o r i g i n u s i n g t he c h a r a c t e r i s t i c s o f b i t u m e n a n d f l uid i n c l u s i o n s r- j ] ．P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p me n t ，2 0 0 9 ， 3 6 3 3 7 5 - 3 8 2 ． L o ma o d o A J ． Th e i n f l u e nc e o f s o l i d r e s e r v o i r b i t u me n o n r e s e r v o i r q u a l i t y[ J ] ．AAP G B u l l e t i n ，1 9 9 2 ，7 6 8 1 1 3 7 1 1 5 2 ． 第一作者简介 陈世加 1 9 6 4 ， 男， 广东大埔人 ， 博士 ， 西南石 油大 学教授 ， 主要从 事油 气地质 与地球化 学方面的研 究工作。地址 四川省 成都市新都 区新都 大道 8号， 西南石 油大学资源与环境 学院， 邮政编码 6 1 05 0 0。E ma i l c h e n s j 1 9 6 4s ina ． c o n l 收稿 日期 2 0 0 8 1 O 一 2 3 修回 日期 2 0 0 9 1 0 2 1 编辑 王大锐 绘 图 李秀 贤