实验结果与分析

发布网友 发布时间：2022-04-23 08:00

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热心网友 时间：2022-06-18 01:23

1.断裂单侧与砂体相连

（1）当砂层1比砂层2渗透率小（相差2.76倍）时情形。油首先充满断层带F，并很快运移到断层带F的顶部，当注入时间为30h11min，注油量为36.24mL时，油开始进入砂层。由于砂层1位于砂层2的上方，相对砂层1的油柱高度较大，足以克服进入砂层1的毛细管阻力，故油仍然首先充注砂层1，当注入时间为63h3min时，注入量为75.66mL，油在k₁层运移了4cm。

（2）当砂层1的渗透率大于砂层2（相差2.76倍）时情形。油优先充注砂层1，随着充注油量的增加，砂层2亦有油充注，但含油饱和度相对较小。油首先充满断层带F，并很快运移到断层带F的顶部，当注入时间为23h15min，注入量为27.89mL时，油开始进入渗透率较大的上部砂层1，并在砂层1侧向运移，运移速率为0.011cm/min。当注入时间为52h54min，注入量为63.48mL时，油开始进入渗透率较小的下部砂层2。当注入时间62h13min，注入量74.67mL时，油运移到砂层1右边界，随后砂层1颜色逐渐加深，砂层2不断向前运移。当注入时间86h04min，注入量103.26mL时，砂层2的油运移了15cm。

2.断裂两侧与砂体相连

（1）当断裂带两侧砂体为层内均质砂体时（砂层1的渗透率k₁等于砂层2的渗透率k₂）：当油连续充注时，油气首先沿断裂带向上运移至顶部，然后沿盖层下部向断层两侧的砂层侧向运移，其中沿断层上升盘砂层充注的油较多，断层下降盘砂体油的充注较小。随充注量的不断增加，运移通道也不断加宽，至实验达到稳定时，断层上升盘砂层为油运移的主要通道。

（2）当断裂带两侧砂体为层内非均质时情形。①砂层1渗透率（k₁）大于砂层2的渗透率（k₂）时（相差3.5倍），在连续充注条件时，至实验达到稳定时，只有断裂上升盘的砂层1为油运移的有效通道，充注的油比较多，而砂层2基本为水层，断裂下降盘的砂层1充注很少量的油，而砂层2没有油的充注。②砂层1的渗透率（k₁）小于砂层2的渗透率（k₂）时（相差3.5倍），油连续充注时，断裂上升盘的砂层1和砂层2均可成为油的运移通道，但渗透率较大的砂层2的输导油的能力更强一些，充注的油更多，而断裂下降盘的砂层1和砂层2没有油的充注。

（3）当断裂带两侧砂体为层间均质砂体时（砂层1的渗透率k₁等于砂层2的渗透率k₂）

连续充注时，只有断裂带上、下两盘的砂层1可形成油的运移通道，但上升盘的砂层1输导能力更强一些，同时上升盘的砂层2亦有部分的油进入，但在实验条件下，未能形成油的连续的运移通道。因此，当断裂带两侧砂体为层间和层间均质砂体时，连续注油条件下，油的运移通道和运移量存在着差异。

3.顺向阶梯状断裂

（1）当砂层1的渗透率小于砂层2时（相差2.76倍），即k₁<k₂时情形。油首先充注F₁断层带，并运移到断层带的顶部。当注入时间为107m in，注油量为20.14m L时，F₁断层带的油开始进入左边的砂层1。随后油继续充注F₁断层带，并在左边的砂层1中不断运移，当注入时间为2449m in，注油量为48.99m L时，左边砂层1中的油已运移到右边界，并进入到F₂断层带，从上到下开始充注F₂断层带。当注入时间为2782m in，注油量为55.64m L时，F₁断层带的油开始进入左边的砂层2，随着注油量的增加，左边砂层2的油运移到右侧边界并进入到F₂断层带。当注入时间为6238m in，注油量为124.75m L时，F₂断层带的油开始进入中间的砂层2，并沿中间砂层2上部进入F₃断层带，同时油开始进入中部砂层1。当注入时间为13080m in，注油量为322.55m L时，油已完全充满F₂断层带，中部砂层1的油已运移到右侧边界，中部砂层2的油基本充满，F₃断层带的上半部分已完全充满油，同时有油开始进入右边砂层2。至实验结束时，即注油18281m in，注油量519.42m L时，F₃断层带基本完全充满油，右边砂层2也基本充满油，同时油开始进入右边砂层1。因此，由于砂层1位于砂层2的上方，相对于砂层1的油柱高度较大，足以克服砂层1的毛细管阻力，当油进入砂层2时，亦有一部分进入砂层1，但相同条件下，砂层2的含油饱和度大于砂层1。

（2）当砂层1的渗透率大于砂层2（相差2.76倍），即k₁>k₂时情形。油优先充注满位于上方且渗透率较大的砂层1，随着注油量的增大，阶梯断层系统中位于下方的砂层1和砂层2均可成为油的输导层，但在阶梯断层最上方的砂层1优先聚集成藏，只有当注油量较大时，阶梯状断层最上方的砂层2才能聚集成藏。

4.反向阶梯状断裂

（1）当砂层1的渗透率小于砂层2时（相差2.76倍），即k₁<k₂时情形。在本实验中，虽然砂层1的渗透率小于砂层2，但由于砂层1位于砂层2的上方，相对于砂层1的油柱高度较大，足以克服砂层1的毛细管阻力，因此当油进入砂层2时，亦有一部分进入砂层1，并且在一定的条件下，油首先进入砂层1，从而导致砂层1和砂层2均发生油的充注，但相同条件下，砂层2的含油饱和度大于砂层1。

（2）当砂层1的渗透率大于砂层2（相差2.76倍），即k₁>k₂时情形。油首先充注F₁断层带，然后进入位于上方且渗透率较大的砂层1，并沿该砂层上倾方向运移，分别进入F₂和F₃断层带及其上部的砂层l。随着注油量的增大，阶梯断层系统中位于下方，靠近油源的砂层1和砂层2均可成为油的输导层，均含油，当供油量不太充足时，阶梯断层最上方的砂层1可以聚集成藏，只有当注油量较大时，阶梯状断层最上方的砂层2才能聚集成藏。

上述顺向和反向阶梯状断裂模型的模拟实验，可以解释百色盆地北部断阶带沿顺向和反向阶梯状断裂分布的一些砂体为什么含油，而另一些砂体为什么不含油，在什么情况下含油，在什么情况下不含油，以及含油量的多少等问题。

5.地垒构造

模型5主要模拟雷公油田等的成藏问题。其中右侧注油速率和注油量较大，代表田东凹陷的生油量较大，而左侧注油速率较小，代表了头塘凹陷的生油量较小。

（1）当砂层1的渗透率小于砂层2（相差2.76倍），即k₁<k₂时情形。因右侧注油速率大，油先充注右F₁´断层带，随后充注左F₁断层带，当注入时间为270m in，注油总量为13.49m L时，油基本充满右F₁´断层带，同时右F₁´断层带有油开始进入其左侧的砂层1。当注入时间为1350m in，注油总量为67.51m L时，油基本充满右F₁´断层带左侧砂层1，并进入右F₂´断层带，同时右F₁´断层带有油进入其左侧的砂层2，而左F₁层亦有油开始进入其右侧的砂层1，同时有油进入左F₂层。当注入时间为3702min，注油总量为184.87mL时，油完全充满左F₁断层带右侧的砂层1，而右F₂´断层带的油通过其左侧的砂层1、砂层2，与左F₂断层带的油汇合。随后注油压力的进一步增加，油继续充注F₂和F₂´断层带及各砂层1、砂层2。当注入时间为4758m in，注油总量为237.67mL时，油完全充满右F₂´断层带，同时左F₁断层带的油通过其右侧的砂层2进入左F_：断层带。当注入时间为8542min，注油总量为426.88mL时，油基本完全充满各砂层1、砂层2。因此在一定的注油量情况下，地垒构造最高处及其两侧的砂层1和砂层2均可聚油成藏。

（2）当砂层1的渗透率大于砂层2（相差2.76倍），即k₁>k₂时情形。与上述实验结果不同，若注油量不足，则油可能仅在砂层1聚集成藏，只有注油量较充足情况下，砂层2才可成藏。

上述实验结果揭示了雷公油田的油气成藏问题。在雷公油田两侧洼陷供油量不同的情况下，由断层和非均质砂体组成的油气输导网络导致油气运移的复杂性和多样性。因此，在深入、细致的地质研究基础上，结合模拟实验研究成果，我们可以更加深入地认识雷公油田的油气成藏问题，从而提高油气勘探成功率。

6.主、次断裂系统

（1）当k₁<k₂时，由于次生断裂靠近油源主断裂，因此导致油优先进入次生断裂，并在其两侧的砂体中聚集成藏。只有当注油量较大时，油也可通过输导砂层进入另一非油源主断裂及其相邻的砂层，并在其中聚集成藏。因此，在本类实验模型中，如果供油量不太大，油气主要在靠近油源主断裂的次生断裂及其砂体中聚集成藏，远离油源主断裂的砂体则不含油。只有当供油量较大时，远离油源主断裂的砂体才可能含油。

（2）当k₁>k₂时，油的运移情况就与前面的不一致，在同样注油量或注油量更大时，油主要在砂层1和断裂带中运移，并在砂层1中的一些上倾部位聚集成藏。因此，在该类实验模型中，无论是靠近油源主断层的次生断裂周围的砂层1，还是远离油源主断层的砂层1，都有油的充注，都可能含油。