謝 忱，?？〗?，劉正軍，葛明曦

(中國地質(zhì)大學(xué) 能源學(xué)院，北京 100083)

地層原油特征不僅可以反映油氣成藏信息，而且通過分析原油的地球化學(xué)特征，包括高壓物性參數(shù)等，并總結(jié)其在空間上的分布規(guī)律，有助于分析探討石油運移指向；從某一側(cè)面反映油氣的運移及保存狀況，為油氣勘探提供線索[1-3]。遼河西部凹陷灘海地區(qū)是遼河盆地陸上向海域方向的自然延伸，并與陸上西部凹陷對應(yīng)，凹陷結(jié)構(gòu)及其演化特征與陸上部分相似，總面積約1 500 km2。古近紀(jì)多旋回沉積形成3 套烴源巖，即沙三、四段( Es3+4) 、沙一、二段( Es1+2) 和東三段( Ed3)[4-5]。

1 原油物性縱向變化規(guī)律研究

1.1 原油物性與深度的關(guān)系

遼河油田中灘海地區(qū)原油主要分布在深度1 500～3 500 m之間，原油物性受深度以及蝕變作用影響較大。根據(jù)180組不同井位原油物理性質(zhì)的實測數(shù)據(jù)，對其密度、粘度與深度變化關(guān)系進行分析(圖1,2)，得出該地區(qū)原油物性變化的總體規(guī)律;隨著深度增加，地層溫度上升，原油密度與粘度總體上均呈下降趨勢。但經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，深度在2 100 m以上的部分原油在粘度變化上出現(xiàn)異常，分析認(rèn)為遼河西部凹陷稠油遍布從古生界潛山到新近系館陶組多個層系, 具有環(huán)繞生油凹陷分布、處于構(gòu)造高部位、埋藏淺的特征[6]，由于部分深度較淺的稠油物態(tài)表現(xiàn)為固態(tài)，粘度非常大，因此表現(xiàn)為與擬合曲線的異常。

1.2 原油物性與層位的關(guān)系

考慮到不同層位原油物理性質(zhì)具有明顯差異，分別提取出具體層位的原油物理性質(zhì)，分析其與深度的關(guān)系(圖3)。

圖1 遼河盆地灘海地區(qū)原油密度—深度關(guān)系

圖2 遼河盆地灘海地區(qū)原油粘度—深度關(guān)系

圖3 遼河盆地灘海地區(qū)不同層位原油密度—深度關(guān)系

綜合分析上述關(guān)系圖可知，雖然各個層位原油物性都具有共同性質(zhì)，即原油密度均隨深度增加而呈減小趨勢，但不同層位的密度—深度擬合函數(shù)關(guān)系式有一定差異，表明在不同層位間的原油物理性質(zhì)各具特點，有的層位原油物性隨深度變化較大，有的則變化較小。具體表現(xiàn)在東二段所產(chǎn)原油與東三段相比，擬合曲線的曲率變大，說明密度的下降趨勢變急；沙二段所產(chǎn)原油與沙三段相比，擬合曲線的曲率變小，說明密度的下降趨勢變緩。

遼河盆地是一個以新生代為主要成盆期的裂谷盆地，斷裂(特別是主干斷裂) 的發(fā)育對油氣富集有著十分重要的影響，控制了油氣的運移和聚集[7]。從油氣縱向運移特點來看, 在石油自下而上向淺層運移的過程中，雖然沿著運移方向原油輕組分會不斷分離并部分散失，重組分相對增多，導(dǎo)致原油相對密度增大；但在油氣沿斷裂從深部向淺部運移過程中，由于溫度、壓力降低，溶解氣不斷析離原油，加之甲烷運移能力強，致使運移距離越遠(yuǎn)、層位越淺，天然氣甲烷相對含量就越高。而深部原油隨著溶解氣不斷析離石油，原油密度和粘度逐漸增加[8-9]。另外，不同層位間原油物性變化的差異也和層位間物理環(huán)境的不同有關(guān)，溫度、壓力、儲層巖性、孔隙度的不同等均可能引起差異。

2 原油物性平面分布特征

分析遼河灘海地區(qū)烴源巖分布與原油物性的關(guān)系(圖4)，圖中曲線分別代表沙三段產(chǎn)油井原油密度為0.7,0.8,0.9 g/cm3左右的原油井位的連線。表明在平面上，以生油源為中心，原油物性呈環(huán)凹分布，即自生油源向四周，原油粘度與密度呈環(huán)型有規(guī)律減小，從中心的超稠油、高凝油、稠油漸變?yōu)槊芏?、粘度較小的稀油。這也符合平面上油氣富集帶圍繞生烴洼陷呈環(huán)帶狀分布的特點。

圖4 遼河盆地沙三段原油密度平面分布

3 結(jié)論

不同層位、不同種類原油的密度和粘度總是隨著深度增加而有規(guī)律遞減，主要是因為隨著深度增加，地底溫度呈線性關(guān)系增加；

通過擬合函數(shù)曲線的對比可以發(fā)現(xiàn)，同一地區(qū)的不同層位間，原油物理性質(zhì)與深度的變化關(guān)系存在差異，原油物性的變化趨勢也不盡相同。深部原油的運移以及儲層物理環(huán)境的變化可能導(dǎo)致原油物理性質(zhì)有規(guī)律變化。

綜合分析平面上原油物性的變化，結(jié)合包括稀油、稠油、超稠油、高凝油等不同物性的原油在平面上的分布特點和與盆地結(jié)構(gòu)、生油源中心的關(guān)系，研究表明在平面上以生油源為中心，原油物性呈環(huán)凹分布。即自生油源向四周，原油粘度與密度呈環(huán)型有規(guī)律減小，也符合平面上油氣富集帶圍繞生烴洼陷呈環(huán)帶狀分布的特點。

致謝;本文得到中國地質(zhì)大學(xué)張金川、王建平和李哲淳教授的悉心指導(dǎo)和大力支持，唐旋博士對論文提出了寶貴的建設(shè)性修改意見，對此一并表示衷心感謝！

參考文獻:

[1]顧輝亮.油藏流體高壓物性變化規(guī)律研究;以沾化凹陷為例[J].石油天然氣學(xué)報(江漢石油學(xué)院學(xué)報),2009,6 (31);255-257.

[2]母國妍,鐘寧寧,劉寶.遼河盆地西部凹陷原油地球化學(xué)特征及其成因類型[J].石油實驗地質(zhì),2008,6(30);611-616.

[3]高林,劉光祥.貴州凱里地區(qū)下古生界原油油源分析[J].石油實驗地質(zhì),2008,30(2):186-191.

[4]谷云飛,方世虎,徐懷民,等.遼河灘海西部凹陷復(fù)合含油氣系統(tǒng)特征與演化[J] .石油勘探與開發(fā),2003,30 (5);6-9.

[5]金尚柱,孫洪斌,謝文彥,等.遼東灣北部灘海油氣地質(zhì)[M] .北京: 地質(zhì)出版社, 2000;12-14 , 116-121.

[6]李素梅,龐雄奇,高先志,等.遼河西部凹陷稠油成因機制[J].中國科學(xué)(D 輯),2008,38(增刊Ⅰ): 138 -149.

[7]陳振巖,陳永成,仇勁濤,等.遼河盆地新生代斷裂與油氣關(guān)系[J].石油實驗地質(zhì),2002,24(5);407-412.

[8]秦積舜,李愛芬.油層物理學(xué)[M].東營;中國石油大學(xué)出版社,2003.

[9]陳義才,沈忠民,羅小平,等.石油與天然氣有機地球化學(xué)[M].北京;科學(xué)出版社,2007.