低含油饱和度油藏分布特征与成因研究

王争光

[摘要]低含油饱和度油藏在国内外油田广泛存在，为寻找更多的低含油饱和度油藏和对已发现的低含油饱和度油藏进行合理有效开发，开展该类油藏相关研究就显得尤为重要和迫切。对国内外低含油饱和度油藏分布特征与成因研究的成果进行介绍和整理。

[关键词]低含油饱和度油藏 分布 成因

中图分类号：TE1 文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0120012－01

随着油气勘探领域的不断扩展和勘探开发技术的不断提高，近些年来有越来越多的低含油饱和度油藏相继被发现。众所周知，油气藏在原始状态均不同程度上存在共存水（原始饱和地层水），通常情况共存水为束缚水，一般在40%以下，在油田开发过程中共存水一般不会发生流动，而低含油饱和度油藏的共存水饱和度远高于常规束缚水饱和度，含油饱和度明显偏低，存在明显可动水，这类油气田在开发过程中不存在无水期采油，具有明显不同于常规油藏的渗流特征，对其油藏的成因也存在各种不同的观点。

一、外低含油饱和度油藏分布特征

低含油饱和度油藏在许多油田都有发现，我国低含油饱和度油藏主要分布在准噶尔盆地中部地区、长庆油田，在胜利油田、大港油田、克拉玛依油田、江苏油田等也有不同程度的发现。在美国、中东等地低含油饱和度油藏较多为中孔低渗碳酸盐油藏，我国主要为低孔低渗的砂岩油藏。该类油藏具有以下几方面的特点：

1.低含油饱和度油藏主要分布在低渗细喉储层，原油粘度影响不大，所发现的低含油饱和度油藏绝大部分为低粘度油藏，只发现少量高孔高渗稠油油藏，如克拉玛依油田九区南油藏，这类油藏主要是由于油气长距离多次运聚，受地层水冲刷、地表水渗滤氧化等因素影响而形成；

2.油藏通常为低幅度构造，油柱高度低，一般只有几十米；储层隔夹层发育，油水关系复杂；

3.油气藏成藏动力系统几乎都是常压它源开放成藏动力系统，远离油源，经常发现油气藏是经过二次甚至是多次运移成藏。

从低含油饱和度油藏的特征可以看出，其形成主要与以下几方面因素紧密相关：储层物性；油藏构造幅度；油气藏成藏动力系统；油气藏成藏模式。

二、低含油饱和度油藏成因

目前国内外石油工作学者很少将低含油饱和度油藏作为一类特殊性质的油藏来研究，而是仅作为油藏在某种特殊状况下高含水饱和度现象进行描述。大量的有关低含油饱和度储层是在研究低电阻率储层时发现的。研究表明，造成储层低电阻率原因很多，如泥质中绿泥石蒙脱石、伊利石含量较高、高孔隙度、高矿化度等都是造成储层低电阻率的重要成因，但一个最重要的原因就是储层含水饱和度较高。根据文献检索结果，大多数观点认为油藏的低含油饱和度是受储层物性和流体物性因素以及构造因素的影响而形成。

低含油饱和度油藏成因研究：

1．储层物性和流体物性的影响。2004年，杨仁林、刘知国等在研究束缚水饱和度与储层流体性质发现：强亲水储层，润湿相毛管压力为驱动力，使地层水优先占据细小孔道，在大孔道壁上形成一定厚度的薄膜；粘土矿物具有对水分子的吸附特性，另外粘土矿物在孔喉中的分布状态进一步减小孔隙喉道、增大迂曲度，导致油气运移受到阻断；薄油层中若存在大量地层水则会在毛管力的作用下使整个油柱高度内存在可动水。

2005年，董同武、张廷山等在研究克拉玛依油田九区南稠油油藏的低电阻成因时发现，该稠油油藏含水饱和偏高的形成机制以上所述既有相同点，又有明显的不同点。该油藏为剧烈的生物降解作用最终生成稠油油藏，由于油气只能饱和于较大孔喉控制的孔隙空间，大量的小孔隙和微孔仍为地层水占据，油驱水置换程度低，其结果是含油饱和度偏低，地层水饱和度高。

2．构造因素的影响。构造幅度低是造成低含油饱和度、高含水饱和度的另一个重要原因。构造幅度低，油气运移到圈闭的过程动力小，从而进一步影响油水成层分异。同处于准噶尔盆地中部区的陆梁油田也是一个典型的低含油饱和度油藏，2003年，廖健德在研究陆梁油田低阻油层成因认为储层构造幅度低和毛管压力是导致油层高含水的原因。

2005年，殷红在研究吉林腰英台油田油水分布特征及成因时发现，断块油藏的油气运聚控制条件不同，会使其油气聚集的成藏状况发生很大的差异，含油面积、油柱高度和油水界面等各自自成体系，甚至会出现“上水下油”的极端情况。由于受油源供给程度的影响，各断块高点聚油的充满程度也可能发生较大差异，同时断块受断层隔挡的影响，汇集油源受到影响，使含油相对变差。

三、低含油饱和度油藏渗流特征研究

严格来说，目前并没有真正意义的针对低含油饱和度油藏渗流规律的研究成果，但在研究油水相对渗透率影响因素过程中，一些学者对初始含水饱和度对储层渗流规律的影响进行了初步的研究。从对低含油饱和度油藏成因相关研究资料可以看出，其形成的内在最根本的原因之一就是储层的低渗透率。因此研究低含油饱和度油藏的渗流规律就必须结合低渗透油藏渗流规律。

流体在低渗透岩石中的渗流规律明显不同于中高渗透率，主要原因是存在较大的毛管压力，产生流动存在明显的启动压力梯度。自上个世纪90年代初启动压力的概念提出以来，在随后十多年的研究和争执中，启动压力的存在已逐渐被人们所接受，对于启动压力的测定和计算方法基本成熟，在这种情况下，人们开始研究启动压力对油水两相渗流规律的影响。2006年，时佃海研究了低渗透砂岩油藏平面径向渗流流态分布。关于低渗透低速渗流时出现非线性低速非达西渗流规律产生的原因有多种解释。

张曙光(2004)对水吸附层影响说和边界水流动性质异常说持不同的观点，他利用表面与胶体化学原理，分析了低渗致密砂岩气藏的孔隙结构特征、物性特征以及它们之间的关系，认为水在储层岩石中低速菲达西流动，可能是由于岩石中的硅质成分进入水中使水成为塑性流体引起的。2005年，刘德新等引用边界层理论从微观角度解释了低渗渗流的实验结果，他们认为，在压力梯度较小时，固体表面分子的表面作用力俘留了束缚水形成不动层，不动层的厚度随着压力梯度的增大而减小，即体相流体截面积增大，所以随着压力梯度的增大，多孔介质允许流体通过的能力（有效渗透率）增大，使得原油流动孔隙度增大。在低渗渗流过程中存在压临界流速，当流速超过亚临界流速，非线性流转化为线性流。渗透率越低，原油粘度越大，非线性流区间越大。

参考文献：

[1]杨胜来、魏俊之编著，油层物理学[M].石油工业出版社，2004.

[2]秦积舜、李爱芬主编，油层物理学[M].石油大学出版社， 2001.

[3]（美）霍纳波（Honarpour，M.）等著，马志元、高雅文译，油藏相对渗透率[M].石油工业出版社，1989.