镇泾油田不整合面特征及对油气聚集影响.pdf

第2 3 卷第1 期 2 01 3 年 3月 江 汉 石 油 科 技 J I ANGHAN P E T ROI J E UM S C I E NC E A ND T EC HNOL OGY V0 1 ． 2 3 No ． 1 Ma r ． 2 0 1 3 镇泾油 田不整合面特征及 对油气聚集 影响 王 震 ，李 敬松 ，刘 汝敏 ，李仲东 1 ． 中海油 田服务股 份有限公 司油 田生产研究 院 ，河北燕郊 0 6 5 2 0 1 ； 2 ． 成都理工 大学 “ 油气藏 地质及开发 工程 ” 国家重点 实验室 ，四川成都 6 1 0 0 5 9 摘 要 镇 泾油田经受鄂尔多斯盆地晚印支构造运动 ，在三叠 系与侏 罗系之 间形成 了不整合面。而不 整合面的存在与油气聚集有着密不可分 的关系。利用测井、钻 井等资料将研 究区不整合面剖 面结构划分共 划分为7 种 ；根 据不同的不整合面结构测井响应特征 、孔渗特征纵向划分水解带、淋滤带同时指出水解带 的岩性为泥岩 ，淋滤带的岩性 为砂岩 ，是最好的不整合面剖面结构 ，不整合 面下易形成圈闭。镇泾油田淋 滤带主要发育在工区东北角、东部及南部，且在淋滤带具有 良好的油气显示。淋滤带发育的地 区是下步勘 探 的重点 区域 。 关键词 镇泾油田；不整合面；分布规律 ；油气聚集 镇泾油 田大地构造位置属于鄂尔多斯盆地西南 部 ，构造区划属于鄂尔多斯盆地天环 向斜南段 。石 油勘探实践表明，本 区 自上而下钻遇的地层有第 四 系 ，第三系 、白垩系 、侏罗系安定组 、直罗组 、延 安组和三叠系延长组 未穿 。上三叠统延长组上 部在本区受晚印支构造运动的影 响而剥蚀缺失 ，造 成 与上覆侏 罗系地层 呈角度不整合接触 。目前 ， 对鄂尔多斯盆地三叠 系延长组 剥蚀面的研究主要集 中在其对油气的输导作用和聚集作用上而对不整合 之下的油气藏研究甚少 。鄂 尔多斯盆地在不整合 面上研究的成果很多 ，但是绝大多数主要集中在前 面提到的两个方面 ，研究区H H1 0 1 井在不整合面之 下见 到良好 的油气显示 ，说明淋滤作用对长6 油气 成藏 的具有一定的控制作用。为了进一步扩大镇泾 油 田在延安组 、延长组的勘探 开发力度 ，就需要对 研究区延长组顶部 的剥蚀面结构特征及其分布规律 对油气聚集 的影响等有更深入的认识 。 1 不整合面剖面结构 不整合面之上多为砾岩或砂岩 通常称为底砾 岩 ，不整合面之下是风化壳。风化壳的厚度从几 米到几十米 、甚至上百米。这 与古气候 变化 、构造 运动 、生物活动 、地下水的性 质和流动等多因素有 关 。风化壳在纵向上往往具有明显的分带性，从上 至下依次是水解带和 淋滤带 。水解带因含高岭土 较多 ，岩性 常为泥岩 ，有效孔 隙度和渗透率很低 ， 可作为封闭油气的盖层；淋滤带常有较大孑 L 隙度和 渗透率，既可做为油气运移的通道，又可储集油 气 。不整合 面在断层 或岩性配合 下 ，可 以形成圈 闭 ，是可以成藏的。 根据测井 、录井资料 ，对鄂尔多斯盆地镇泾油 田所有井的延长组顶界不整合 面上的岩性 、不整合 面下的水解岩性带和淋滤带的岩性做 了统计 ，并从 中总结 出 7种具有代表性的不整合结构 ① I型为 不整合面之上 的砂岩 ，水解带 的泥岩和淋滤带的砂 岩 ， I HH1 0 1 井等 ；② I I 型为 不整合 面之上 的泥 岩 ，水解带 的泥岩 和淋 滤带 的砂 岩 ，如 HH 1 0 2 井 等 ；③ m型为不整合面之上的砂岩 ，水解带的泥岩 和淋滤带的泥岩 ， I Z J 1 2 井等 ；④1 V型为不整合面 之 的上泥 岩 、水解 带 泥岩 、淋 滤带 的泥 岩 ，如 S K1 3 等 ；⑤ v型为不整合面之上的砂岩 、水解带 缺失，淋滤带的泥岩， I S K 4 井等 ； ⑥V I 型为不整 合面之上的砂岩 、水解带缺失 ，淋滤带的砂岩 ，如 S P 1 井等。 第 一作者 简 介 王 震 ，男 ，工 程 师 ，硕 士 。 2 0 0 8 年毕业 于成都理工大学 能源学院获矿产普查 与勘探 专业硕士学位，现从事油气田开发地 质相关工作。 2 江 汉 石 油 科 技 第 2 3 卷 Ⅲ - _ ’I n 如柏 b 0口 I I m 1 l∞ 蔷 寄 喾 l m _1 ’ 单 一 一一 I ～ ． 二 l _ -_ L～ ．／ ． 1 ～ l _二L 三 广 -I 予 l ●●● 、 -一 l J -- I r { 、 、 J ___- __ -y ●●_- - ● 艉 田E 日田田 ● ● ■■● ■● ■■ ■ ■■●l■ ■ 图 1 H h l 0 1 砂 一水解 带 一淋滤 带砂 剖面 结构 2 不整合面结构的测井响应 不整合面之上 的岩石类型通常为砂岩 ，也可能 为底砾岩 ，但也存在泥岩和过渡岩类 。砂岩是不整 合面之上常见的岩石类型 ，在测井曲线上表现为低 自然伽玛 ，与延安组地层测井特征没有多大区别。 对于水解带而言 ，由于其岩性大部分是泥岩 ，因而 在测井曲线表现为 高 自然伽玛 ；声波时差增大 ， 曲线呈 “ 港湾状” ，密度较小 ，中子孑 L 隙度较小 ； 深 、浅电阻率值低 ，曲线近箱状且无幅度差 ，或幅 度差变小 图1 。 对于淋滤带而言 ，当其岩性是砂岩时 ，在测井 曲线上表现为低 自然伽玛；声波时差在低值背景上 出现周波跳跃 ，或声波时差变大 ；深 、浅电阻率测 井值变小。由砂岩形成 的淋滤带是油气运移的重要 通道和油气聚集的重要场所 图 1 。当淋滤带岩 性是泥岩时 ，测井曲线表现为高 自然伽玛 ，声波时 差在高值背景上出现周 波跳跃 ；深 、浅电阻率值较 围岩低 ，与炭质泥岩有明显差别。 3 不整合面结构 中的孔渗特征 由于研 究 区不 整合 面之下没有连 续的取心资 料 ，所以对主要通过三孑 L 隙度测井及有限的薄片资 料来研究不整合面结构 中的孔渗特征。 图2 为6 口井不整合面结构 中的声波时差与密度 的交汇图，从图中可 以看出，不整合面之上的砂岩 图2 不整合 结构 中的ACDE N交汇 图 或底砾岩具有最差的物性 ，密度大于2 ． 4 m ；声波 时差小于2 5 0 s ／ m，如果换算 为孑 L 隙度 ，则不整合 面之上的砂岩或底砾岩的孑 L 隙度应普遍小于1 2 ％； 而不整合面之下的淋滤带的物性则明显要好于不整 合面之上的砂岩或底砾岩 ，密度较其小 ，而声波时 差较其大；对于水解带 ，测井响应变化较大 ，数据 点分散 ，说明水解带可以很致密 ，也可以疏松 。总 得来说 ，淋滤带 由于早期经受了风化和雨淋 ，使淋 滤带形成岩溶 ，风化裂隙和溶蚀孔洞，从而使孔隙 度和渗透率变大，岩石变化疏松 ，如果淋滤带为砂 岩 ，主要表现为次生孔隙发育 ，其次为裂隙；而如 果淋滤带为泥岩，则主要表现为裂隙发育 ；不整合 面之上的砂岩 ，在研究区受沉积相的控制 ，具有砂 体薄 ，分布有限 ，物性较差。水解带岩性的孔隙度 和渗透率最差。 黄思静 2 0 0 4通过对陇东地区上千个样品进 行研究区发现 ，印支期暴露时间间隔中大气淡水的 淋滤作用是鄂尔多斯盆地延长组砂岩次生孔隙形成 第1 期 王震等镇泾油田不整合面特征及对油气聚集影响 2 1 最 为重要的成 因机制 ，靠近不整 合面的上部油层 组 ，越靠近不整合面 ，储集空间中次生孔隙的 比例 越 大 。通过对Z J 1 7 、1 8 两 口井不整合面下 1 0 个样 品的薄面观察 ，孔 隙发育具有 以下特点 ① 孔 隙发育 ，主要 由粒 内溶孔组成 ，含部分 粒间孔隙和少量铸模孔。② 砂岩中长石含量极低 ， 可见大量的长石被溶蚀成高岭石集合体 ，而远离不 整合 面的曙 探2 井 、曙探 1 井等井 均可见大量 的长 石 ，长石形态完整 ，无溶蚀现象。③ 高岭石晶粒孑 L 相 当发育 ，高岭石有 两种成 因 ，第一 种为淀高岭 石 ，晶形完整 ，干净 ，充填于粒间孔 隙中，第二种 为蚀变高岭石 ，保 留了母岩 的外形 ，同样在曙探 2 井 、曙探 1 j l 等井 高岭石含量 远远高 于z J 1 7 井 和 z J 1 8 井 ，高岭石含量与长石含量呈现一种此消彼长 的特征。④ 不整合面下的长6 砂岩压实作用强，颗 粒间以线接触为主，但面孔率很高，这主要与溶蚀 作用有关。 4 淋滤带分布规律 在不 整合 面剖 面结构和测井 响应 研究 的基 础 上，对研究区近百口井钻井的不整合面剖面结构进 行 了分析 ，统计 了每一 口钻井的淋滤带最大深度 ， 发现不整合 面之下淋 滤带的厚 度可以从 0 m到最 大 8 6 m ，从古地貌与淋滤带分布叠合图可以看出 图 3 ，淋滤带主要发育在工 区东北角 、东部及南 部 ，相比而主 ，东北 角和东部 的淋滤带发育深 度 大 ，且在淋滤带具有 良好的油气显示。 5 不整合结构与油气运聚关系 图3 古地貌图与淋滤带厚度分布叠合图 不整合面之上的岩性为砂岩 ，水解带的岩性为 风化泥岩，淋滤带的岩性为砂岩是最好的不整合剖 面结构． 水解带的风化粘土层是一套较好的封盖层 ， 可 以阻止油气串层运移 ，淋滤带是一套砂岩 ，受风 化淋滤作用 ，具有较大 的孔隙度和渗透率 ，既是油 气运移 的有利通道 ，也是 良好 的储集体嘲 。所 以 ， 这种不整合结构是油气双重运移通道 ，如果配有圈 闭 ，很容易成藏 。HH1 0 1 可能就属于这种情况。 不整合之上的岩性为砂岩 ，淋滤带 的岩『 生 也为 砂岩 ，中间缺失水解带 ，它们 常组成一个统一的油 气运移通道 ，如果存在 圈闭，则 可能聚集成藏 ，这 样 的成藏实例 目前还没有发育。这种剖面结构极易 出现下切深度较大在古河道上。 不整合面之上的岩性为泥岩 ，水解带缺失 ，淋 滤带 的岩性为砂岩 ，不整合面之上的泥岩可以做为 油气封闭的盖层 ，淋滤带的砂岩可以做为油气运移 的通道 ，若有圈闭 ，就可以成藏 ，这种剖面结构极 易出现在古地貌 的残丘上。 6 结论 1 分析 了剥蚀面对下伏地层的影 响，建立 了镇泾油田的不整合面结构 ，将不整合面划分为 7 种不 同类 型 ，分析 了不 同结 构的测井 响应及孔渗 特征。 2镇 泾油 田东北角和东部 的淋滤带具 有分 布面积广 ，深度大的特点。此处应是下部不整合 面 下隐蔽油藏勘探重点 。 3不 整合面之上 的岩 性为砂岩 ，水解带 的 岩性为分化泥岩 ，淋滤带的岩性为砂岩 ，是最好的 不整合面剖面结构 ，不整合面下易形成 圈闭。次为 不整合之上的岩性为砂岩，淋滤带的岩性也为砂 岩 ，中间缺失水解带 ，它们常组成一个统一的油气 运移通道 ，如果存在圈闭，则可能在延安组聚集成 藏 。 下转第2 5 页 第1 期 董四清梅槐桥向斜周缘荆沙组勘探潜力浅析 2 5 期 。 陵北断层是一走 向北东 ，倾 向北西的正断层 ， 错 断层位为新近系广华寺组一白垩系 ，最大落差达 1 1 0 0 m，主要活动期为早第三纪沙市组一 荆沙组沉积 时期 ，断层活动期较长。 4 勘探潜力分析 万城断层下降盘梅槐桥向斜周缘主要包括梅槐 桥 向斜 、荆州背斜带和沆市断裂带三个构造单元 ， 区内构造形态总体为东南高西北低。荆州背斜带位 于工区东北部 ，浣市断裂带位于工区东南部，荆州背 斜带和沆市断裂带上局部构造发育。 荆沙组 砂岩来 自西南部 ，平 面上具有西厚 东 薄 、西好东差的特点 ，因此 ，勘探建议分步推进 。 首先甩开虎4 井往西 ，积极探索处于虎4 井西部 的沆 市构造带荆 沙组的含油气性 ，待勘探成功后 ，再 向 北探索荆州背斜带荆沙组地层的含油气性。 沆市断裂带潜力分析该带西邻梅槐桥生油 向 斜 ，东南接虎渡河生油向斜 ，临近油源 ，具有双油 源供 给；属三角洲前缘相和滨浅湖亚相沉积 ，储层 发育。该带 圈闭类型多 ，已发现和落实各类三级圈 闭 1 3 个 ，圈闭面积 2 9 - 3 k m 2 。构造带上 断裂发育 ， 新华 、天鹅洲 、 义和垸 、南岗及胜利断层等北东向 断至沙市组沟通烃源岩的大断层，是提供油气运移 的理想通道 。构造发育史分析圈闭主要发育期是下 第三系系荆沙组一 潜江组沉积时期 ，定型 于荆河镇 组沉 积时期 ，圈闭形成早于油气运移 ，圈闭与油气 具有 良好 的时空匹配关系。因此 ，寻找与虎4 井 相 同构造条件 的 圈闭进行 钻探 ，扩大该 带 的勘探成 果 ，对进一步总结荆 沙组油气成藏规律 ，挖掘梅槐 桥向斜周缘 的勘探潜力具有重要 的指导意义。 参考文献 【 l 】 陈长江．江陵凹陷油气富集规律与油气勘探区域研究 及研究l J J ．江汉石油职工大学学报 ，2 0 0 5 6 ． 编辑汪孝芝 致 密气 致 密砂岩气是指覆压基质渗透率小于0 ． 1 1 0 - m 的砂岩气层 ，单井一般无 自然产能或 自然产能低 于 工业气流下限，但在一定经济条件和技术措施下可获得工业天然气产量 。 目前致密气 已成为全球非常规天 然气勘探的重点领域 。中国致 密砂岩气勘探开发的发展也相当快 ，2 0 1 1 年苏里格致密砂岩大气 区探 明储量 达 到3 ． 01 0 m ，产量 1 3 01 0 。 m 以上 ；四川盆地须家河组致密砂岩大气区资源量也超过5 ． 01 0 1 m 3 ， 致密气 储量 、产量 已占中国天然气的 1 ／ 3 ，总地质资源量达2 0X 1 0 以上 ，展现出很大的勘探潜力 。 摘 自 石油勘探与开发2 0 1 2 ，No 1