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超压对三肇凹陷扶余油层致密油藏油气运聚的控制作用

文档作者：姜丽娜文档来源：大庆油田有限责任公司勘探开发研究院		点击数：	更新时间： 2023年08月15日
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2016年4月
第35卷第2期
大庆石油地质与开发
Petroleum Geology and Oilfield Development in Daqing
Apr．，2016
V01．35 No．2
DOI：10．3969／J．ISSN．1000．3754．2016．02．002
超压对三肇凹陷扶余油层致密油藏
油气运聚的控制作用
姜丽娜
(大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆163712)
摘要：为了定量揭示超压对三肇凹陷源下扶余油层致密油藏油气运聚的控制程度，根据源储位置关系、流体下
排通道、流体排放机制等方面的差异，将超压驱动油气下排方式分为3种类型，其中超压通过断裂进行的幕式
下排是油气大规模长距离穿层下排的主要形式。根据油气在断裂中向下运移的受力分析，建立超压驱动油气下
排最大距离的计算公式。结合超压、排替压力以及最小启动压力梯度，建立超压驱动油气在致密砂岩储层中运
移最远距离的计算公式。计算得出：三肇凹陷大部分地区下排深度都在200 m以上，最大深度可达831 m；在致
密砂岩储层中油气运聚距离为200-800 m，运移最远距离为1 010 m。超压的强度决定油气下排深度以及在致密
砂岩储层中的聚集规模。在超压驱动下的油气下排方式、下排深度和运聚距离定量研究的基础上，确定超压控
制油气运聚的范围并建立致密油藏油气运聚模式。
关键词：超压；致密油藏；下排方式；下排深度；运聚距离
中图分类号：TEl22．1 文献标识码：A 文章编号：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
基金项目：中国石油天然气股份公司重大科技专项“大庆探区非常规油气勘探开发关键技术研究与现场试验”
(2012E2603-01)。
作者简介：姜丽娜，女，1984年生，工程师，主要从事油气地质综合研究。 ·8· 大庆石油地质与开发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
随着北美Williston盆地ElmCoulee油田Bakken
组的致密油大规模成功开采¨J，致密油这类非常
规油气资源已经成为热点领域，被油气工业界誉为
“黑金”旧。J。中国在鄂尔多斯盆地中生界、四川盆
地川中侏罗系、准噶尔盆地二叠系云质岩、松辽盆
地中浅层、渤海湾沙河街湖相碳酸盐岩、酒泉盆地
白垩系泥灰岩等地层均发现致密油气资源，具有广
阔的勘探前景M母J。
松辽盆地北部三肇凹陷扶余油层致密油藏的勘
探实践已经取得一定的成就，在烃源岩及沟通源储
断裂方面也有了一定的认识，形成了“倒灌”垂
向运移模式理论【10-11]。有别于源上常规油藏油气
自身浮力为主要的成藏动力，三肇凹陷源下的扶余
油藏成藏动力主要是成藏时期青山口烃源岩形成的
超压。超压作为成藏动力在三肇凹陷油气成藏过程
中有着极其重要的作用。前人针对此研究主要基于
定性分析，主要停留在超压的形成机理和超压值计
算这个层面并不能与油气运聚关系及勘探实践相结
合。付广¨21根据压力封闭原理对在超压作用下三
肇凹陷青山口组源岩生成的油向下“倒灌”运移
的最大理论距离及层位进行了研究，但是计算公式
主要基于理论推导，并没有结合该区实际地质条
件，计算结果误差较大。本文将在前人研究的基础
上利用理论公式、研究区实测数据和经验统计相结
合的方法，进一步探索和研究超压对三肇凹陷源下
扶余油层致密油藏油气运聚的控制作用，分析超压
驱使油气下排的方式、条件及下排机制，计算油气
下排的最小启动压力、油气下排最大深度，同时对
油气在致密砂岩储层中运移的充注条件、流动特征
及动力机理进行分析，计算油气在致密砂岩储层中
运聚的最远距离，定量揭示超压对油气运移及聚集
的控制程度，明确超压通过断裂控制油气运聚范
围，并且建立超压控制源下致密储层油气运聚模
式。
1地质背景
三肇凹陷是松辽盆地中央坳陷区的二级构造单
元，西与大庆长垣相接，东部和南部紧邻朝阳沟阶
地，北部与绥化凹陷、绥棱背斜带和安达向斜南部
接壤，是一个经历断陷期、坳陷期和构造反转期的
继承性凹陷，具有典型裂陷盆地“下断上坳”的
二元结构【13|。扶杨油层是三肇凹陷下部含油组合
的主要产油层。油源对比结果表明¨引，该凹陷扶
余油藏是典型的源下油藏，扶余油层的油主要来自
上覆青山口组一段(青一段)的暗色泥岩，油源
充足且普遍具有超压特征，明水组沉积末期三肇凹
陷超压普遍在7～14 MPa。三肇凹陷扶余油层是典
型的受成岩作用影响以河流一三角洲沉积为主的低
孔特低孔一特低渗超低渗透致密储层。河道砂体纵
向上不集中，横向不连续，多期叠置、错叠连
片[15-16]。该区断裂系统复杂，具规模小、密度大
且密集成带的特征，在明水组沉积末期青山口组烃
源岩大量排烃时期，由于构造反转致使断裂活动并
开启，形成油气运移通道，同时明水组沉积末期也
被认为是扶杨油层成藏的关键时刻¨5|。
2超压驱动油气向下运移
油气从烃源岩下排到储集砂体或断裂中主要取
决于超压、毛细管阻力或断裂带阻力、浮力等作用
力的平衡关系。其中超压是驱动油气从烃源岩中下
排的主要动力Ⅲ1。
2．1超压驱动油气下排的方式
根据超压作用于烃源岩和致密储层的位置关
系、流体下排通道、流体排放机制等方面的差异性
将超压驱动油气下排的方式分成3种类型(图1)：
第1种方式是超压作用于源储界面的连续稳态
下排。当烃源岩埋深达到生油门限后，由于其内部

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