第16卷第4期2009年8月 特种油气藏 Special O il and G as R ese rvo irs V ol 116N o 14Aug 12009 收稿日期:2009-06-09;改回日期:2009-06-11 基金项目:本文为中国石油天然气股份有限公司科技项目/辽河探区西部凹陷油气深化勘探理论与实践0(07-01c-01-04)部分内容 作者简介:李晓光(1966-),男,教授级高级工程师,博士,1989年毕业于石油大学(华东)石油地质专业,中国石油天然气集团公司高级技术专家,5特种 油气藏6编委,现从事科研与生产管理工作。 文章编号:1006-6535(2009)04-0001-05 辽河坳陷变质岩潜山内幕油藏成因分析 李晓光,刘宝鸿,蔡国钢 (中油辽河油田公司,辽宁 盘锦 124010) 摘要:在近几年辽河坳陷勘探实践中,发现了多个变质岩潜山内幕裂缝性油藏,取得了变质岩潜山深层可以富集油气的认识。在总结变质岩潜山内幕油藏特征的基础上,重点从地层岩性特征、烃源岩、供油/窗口0等方面分析了对潜山内幕油藏形成的控制作用。研究表明,变质岩潜山存在多种岩性组合,纵向上呈/似层状0;裂缝发育受构造活动和优势岩性双重因素控制,/优势岩性0序列决定了储层与隔层交互发育;潜山内幕多套储、隔层组合与烃源岩有机配置,具有形成潜山内幕油气藏的可能;油气的分布受内幕裂缝体系及致密隔层所控制。该研究为变质岩潜山内幕油藏的认识拓展了勘探领域。 关键词:潜山内幕油藏;成因;古潜山;变质岩;优势岩性;构造运动;裂缝性储集层;辽河坳陷中图分类号:TE12213 文献标识码:A 前 言 辽河坳陷潜山油气藏历经30余年勘探和开发,先后发现了太古宇、中上元古界、中生界等多套含油层系,探明了10多个潜山油气藏,取得了良好的勘探开发效果。/十五0以来,辽河坳陷潜山在勘探理念和勘探技术进步的推动下 [1,2] ,勘探工作 由寻找成藏条件相对明显向寻找埋藏更深、更隐蔽、更复杂的潜山拓展,相继取得了多个领域重大突破,尤其是针对变质岩开始向/潜山内幕深层0延伸,实现了规模储量的增长。 以往认为,变质岩潜山油藏是在表风化壳形成的一种不整合遮挡油气藏。辽河坳陷在以往的勘探中陆续发现了兴隆台、齐家、东胜堡等多个变质岩潜山油藏,受潜山风化壳含油认识的限制,钻探集中于表层部分,揭露厚度一般较小。2005年在西部凹陷兴隆台潜山主体部位钻探了兴古7井,揭露太古宇变质岩厚度达1640m,并在潜山内部试油获高产油气流,不仅使兴隆台潜山的含油底界下延了1600余米,而且揭示了潜山内幕多层段富含油气的特点,发现了变质岩潜山内幕油藏,该潜山已经进行整体开发生产。继兴隆台潜山内幕油藏 勘探取得突破以后,辽河坳陷变质岩潜山油藏勘探成果不断扩大,相继在大民屯凹陷前进潜山、曹台潜山等取得新发现,尤其是前进潜山钻探的沈288、289井在太古宇潜山表层油气显示微弱,但揭开200m 后见到良好油气显示,测试获得工业性油气流,进一步证实变质岩潜山内幕油藏的存在。 位于生油凹陷中的变质岩潜山表层风化壳可以形成油藏的观点已被广泛接受 [3] 。对于变质岩 潜山内幕油藏的勘探与认识才刚刚起步,深入研究和正确认识变质岩潜山内幕油藏的特征及成因机制,对于指导勘探实践,丰富和提升潜山成藏理论具有重要的现实意义和理论价值。 1 变质岩潜山内幕油藏特征 111 储集空间以裂缝体系为主,油藏具非均一性 分析认为,太古宇变质岩潜山内幕油藏为裂缝性油藏,储集空间主要为受多期断裂活动影响形成的裂缝体系。裂缝发育带的分布受断裂展布和潜山岩性的控制明显,不同岩性段裂缝发育程度不同,储层非均质性较强。 根据岩心观察、镜下鉴定及测井资料分析表
潜山油气藏的勘探与开发 ——渤海湾盆地潜山油气藏调研 第一章综述 第一节潜山的概念 潜山（Buried hills）一词，较早见于赛德尼.鲍尔斯（Sidney . Powers）的论文《潜山及其在石油地质学中的重要性》中（美国经济地质学，一九二二年第十七卷），后来，其它地质学家也使用了这一术语，如A . I .莱复生（Levorsen）在其《石油地质学》一书中就提到潜山，系指在盆地接受沉积前就已形成的基岩古地貌山，后来被新地层所覆盖埋藏而形成的潜伏山。我国1982年出版的《潜山油气藏》（华北石油勘探开发设计研究院，1982）一书中提出，凡是现今被不整合埋藏在年轻盖层下，属于基底的基岩突起，都称为潜山。它包括了后期由于基岩块体翘倾，所形成的基岩突起，都称为潜山。 还有一部分学者把潜山油气藏称之为基岩油气藏，如兰德斯（Landes，1960）认为基岩油气藏和一般油气藏的主要区别在于烃源层位于储层之上。后来一些学者进一步定义为：基岩油气藏位于一个大的区域性不整合面下的比较老的基岩中，烃源层多数位于不整合面之上，但有少数烃源层位于不整合面之下、储层之上，这种油气藏统称基岩油气藏。 第二节潜山的分类 潜山分类有多种多样，主要有按成因、形态、岩性等来进行分类。 一、按成因分为地貌山、构造山和构造—地貌山 1、地貌山：主要是受侵蚀作用形成的潜山，就是在上覆盖层沉积前，在不整合面上基底就存在地形上突起，并遭受风化、剥蚀、淋滤，后期被年轻的盖层埋藏形成的潜山。这类潜山的储集体的孔、洞、缝一般都很发育。 2、构造山：主要是在构造应力的作用下形成的潜山，就是上覆盖层沉积前，在不整合面上不存在或仅有微弱的地貌显示，主要是在盖层沉积期或沉积以后，由于构造变动产生的褶皱、断裂活动而形成的构造山或后成潜山。其特征是潜山侵蚀面与上覆层产状平行，断棱或褶皱的核部是潜山的最高部位。构造山还可以进一步分为断块山和褶皱山，断块山在冀中坳陷较发育，褶皱山尚未发现。这类潜山的储集体的孔、洞、缝不如地貌山发育。 3、构造—地貌山：由构造和侵蚀两种因素共同作用形成的潜山。在古侵蚀面上就存在地貌山，潜山幅度的大小是随后期的构造活动变化而增减。 实际上，地貌山和构造—地貌山在地质营力的作用上是很难割断，地貌山从表面上看似乎是以侵蚀作用为主，但实际上构造活动也在起作用；从潜山的评价来看，地貌山和构造地貌山均遭受过多期构造活动和岩溶作用，孔、洞、缝均较发育。因此，把地貌山和构造—地貌山都称之为地貌山。 二、按形态分为潜山、潜台、潜丘 1、潜山：现今被年轻的盖层埋藏在不整合面下的基岩高突起，规模相对较大。潜山按不同部位又可以分为：山顶（头），即位于潜山的顶部；山坡，即位于潜山的山坡；山腹（内幕），即位于潜山内部，由于潜山内部结构存在隔层，组成山腹（内幕）圈闭。 2、潜台：现今被年轻盖层埋藏在不整合面下的基岩台地，规模相对较大，如鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系古潜台。
冀中坳陷潜山内幕油气藏钻井井壁稳定探究 摘要：针对冀中坳陷潜山内幕油气藏实际情况，在阐述其钻井井壁稳定性影响 因素的基础上，从工程和钻井液两方面探讨行之有效的解决措施，以此使钻井井 壁始终处在稳定状态。 关键词：冀中坳陷；潜山内幕；油气藏钻井 冀中坳陷深潜山、潜山内幕油气藏有良好勘探和开发前景，但其钻井井壁由 于各方面因素的存在可能不稳定，对此需要在明确钻井井壁稳定性影响因素的基 础上，探讨有效的解决措施。 1稳定影响因素 1.1地层稳定性 对于下第三系，其地层以厚层泥岩沉积为主，稳定性相对较差，其原因包括：（1）泥页岩坚硬但具有脆性，容易发生垮塌。 （2）存在大量缝宽为微米级的裂缝。 （3）岩性复杂且趋于变化。 （4）有很多压力系统，导致地层压力系数相对较低的容易产生漏失。 1.2地层裂缝孔洞 以白云岩为例进行分析，其岩心表面可以看到网状裂缝与大小在0.5-3.0mm 范围内的溶蚀孔洞；通过矿物分析，其白云石含量在96%以上，有较强的脆性， 受到构造应力作用后将出现大面积开裂；通过薄片分析可知，白云岩上存在网状 溶蚀缝，其宽度在0.01-0.50mm范围内，在裂缝的走向上可以见到溶蚀扩大现象，且显孔缝相连，在部分裂缝中可以看到白云石；通过扫描电镜，白云岩较破碎， 存在很多张性微裂缝，同时还能见到大小为1-3μm的孔洞。以上微观与宏观的孔 缝都能会引起钻井液漏失。除此之外，该区域地层压力系数相对较低，每百米的 压力梯度在0.94-0.99MPa范围内，这也在很大程度上加剧了漏失。在实际工作中，先后进行了10次堵漏，直到11次才采用粉煤灰完成了堵漏，共产生了近 15962m3的漏失，导致漏失的主要原因就是白云岩存在很多裂缝溶洞[1]。 1.3破碎带 隆起发生后，由于风化剥蚀，产生了破碎带。在钻进到潜山面以后，容易发 生漏失与坍塌，导致卡钻，并且漏失与坍塌还有可能同时发生，使扩径进一步加剧。断层的存在会使地层中产生很多裂缝，导致断层破碎带产生，当钻进遇到破 碎带时，将使井壁产生坍塌与严重的漏失，引起卡钻和划眼。 1.4地层高温 该区域油气井完钻之后，深度都相对较大，根据现有资料可知，在20口余井中，有18口的完钻井深超过4500m。在这种深度条件下，除了会对深层岩石自 身力学性质造成影响，而且高温还会导致钻井液性能产生剧烈变化，若处理剂因 高温发生降解，将对黏土颗粒自身稳定性造成很大影响，使钻井液的流变性明显 变差。可见，使钻井液具有良好抗温性能对钻井施工而言至关重要，必须引起相 关人员的高度重视。潜山井测温结果如表1所示。 表1 潜山井测温结果 2稳定控制措施 （1）对于具有硬脆性特点的泥页岩地层，应先以三压力剖面为依据确定适宜的钻井液密度；然后提高钻井液自身抑制性与对裂缝的填充和封堵能力，有效封
三、油气藏类型 1、按照相态分类 见表3-2-。 表3-2- 中国油气藏相态类型划分表 2、按照圈闭要素分类 （1）背斜油气藏 见图3-2-。 图3-2- 背斜油气藏类型图 （2）断层油气藏 见图3-2-。 图3-2- 断层油气藏类型图 （3）地层油气藏 见图3-2-。 图3-2- 地层油气藏类型图 （4）岩性油气藏 见图3-2-。 图3-2- 岩性油气藏类型图 （5）混合油气藏及水动力油气藏 见图3-2-。 图3-2- 混合油气藏及水动力油气藏类型图 （6）潜山油藏类型 见图3-2-。 图3-2- 潜山油藏分类 （7）盐丘圈闭油气藏 见图3-2-。 图3-2- 盐丘圈闭理想示意剖面图 （8）深盆气藏 见图3-2-。 图3-2- 美国阿帕拉契亚地区百英尺砂岩深盆气藏剖面图3、按天然气组分因素分类 （1）含酸性气体气藏的划分 1）含硫化氢（H2S）的气藏划分 见表3-2-。
表3-2- 含硫化氢气藏分类 2）含二氧化碳（CO2）的气藏划分 见表3-2-。 表3-2- 含二氧化碳气藏分类 (2) 含氮气（N2）的气藏划分 见表3-2-。 表3-2- 含氮气藏分类 (3) 含氦气（He）的气藏划分 在当前工业技术条件及国民经济实际需要条件下，将天然气组分中含氮量达到0.1％及以上者，称为含氮气藏。 4、按气藏原始地层压力分类 （1）按照地层压力系数（PK）划分 见表3-2-。 (2) 四、油气藏组合模式 1、长垣油气藏聚集带 见图3-2-。 图3-2- 长垣油气藏聚集带实例图 2、古河道砂岩体油气藏聚集带 见图3-2-。 图3-2- 古河道砂岩体油气藏聚集带实例图
油气藏类型及油气田分类 圈闭 油、气运移到储集层中以后，还不一定形成油气藏。只有在运移的道路上遇到遮挡，阻止它继续前进时，才能集中起来，形成油、气藏。这种由于遮挡而造成的适于油、气聚集的场所，通常称为圈闭。 圈闭的形成必须具备以下三个条件：一是储集层，是具有储集油、气空间的岩层；二是盖层，它是紧邻储集层的不渗透岩层，起阻止油气向上逸散的作用；三是遮挡物，它是指从各方面阻止油、气逸散的封闭条件。上述三方面在一定地质条件下结合起来，就组成了圈闭。在不同的地质环境里，可以形成各式各样的圈闭条件，根据圈闭成因，一般可将圈闭分为构造圈闭、地层圈闭和岩性圈闭三种类型。 油、气藏类型 根据圈闭类型的不同，可以将油、气藏分为构造油气藏、地层油气藏和岩性油气藏三大类。 构造油气藏的基本特点是聚集油、气的圈闭是由于构造运动使岩层发生变形或变位而形成的，主要有背斜油、气藏和断层油、气藏。 地层油气藏是指地层圈闭中的油气聚集。 岩性油气藏是由于沉积环境变迁，导致沉积物岩性变化，形成岩性尖灭体和透镜体圈闭，在这类圈闭中形成的油气聚集。 常见的潜山油气藏是以地层圈闭为主，也有构造、岩性作用的复合成因的油气藏 根据油气藏油层中有无固定隔层，可以将油气藏分为层状油气藏和块状 油气藏。层状油气藏是指油层呈层状分布，油气聚集受固定层位限制，上下都被不渗透层分隔的油气藏，各层具有不同的油（气）水系统。块状油气藏是指油层顶部被不渗透岩层覆盖，而内部没有被不渗透岩层间隔，整个油层呈块状，具有统一油（气）水界面的油气藏。 根据地层中的原油性质，可以将油气藏分为稠油（重油）油藏、普通黑油油藏、挥发性油藏、凝析气藏和天然气藏。稠油（重油）油藏是指地下原油粘度大于50毫帕秒（原油比重大于0.9，API重度小于25度）的油藏，液体颜色一般为粘稠黑色。普通黑油油藏是指地下原油粘度低于50毫帕秒（原油比重在0.82～0.9之间，API重度在25～41度）的油藏，液体颜色一般为黑色。挥发性油藏和凝析气藏都是油品性质比较特殊的油气藏。挥发性油藏是指在原始地层条件下原油与普通黑油相似，呈单一的液态，随着油藏流体的不断产出，地层压力不断降低，单一液体中开始有气体分离出来，从而形成气、液两相共存的这类油气藏。凝析气藏是指在原始地层条件下地层流体呈单一的气态，随着油藏流体的不断产出，地层压力不断降低，气藏中开始有液体反凝析出来，形成气液两相共存状态的一类油气藏。表1中给出了不同类型油气藏油品性质分布。