陆相白云岩成因与储层研究方法初探X
刘爱永1,2,郑 敏3
(1.中国地质大学能源学院,北京100083;2.中石化中原油田分公司勘探管理部;3.中石化中原油田分公司勘探开发科学研究院,河南濮阳 457001)
摘 要:渤海湾盆地古近系沙河街组广泛发育有湖相白云岩,普遍认为其属于与间歇海侵有关的正
常沉积的深-半深湖相白云岩。孙钰、廖静等对济阳坳陷惠民凹陷及黄骅坳陷歧口凹陷两个陆相白云岩
沉积地区进行了分析,贾丽等对黄骅坳陷歧口西斜坡带泥晶灰质白云岩油层评价进行了方法研究,综合
利用岩心、录井、地化及微观资料认为,渤海湾陆相盆地沙河街组一段白云岩岩性及物性特征、储渗空间类型及组合特征方面存在着相对一致的结论。
关键词:白云岩;成因机理;储集空间;Mg/Ca比;碳同位素
中图分类号:P618.130.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)02—0145—02
白云岩作为碳酸盐岩的重要油气储层,北美碳
酸盐岩油气藏的80%油气产于层状白云岩中,中国
大多数天然气(包括少量原油)也产于白云岩储层
中,陆相含油气盆地内白云岩的成因研究薄弱。
1 白云岩成因
白云岩的成因作为碳酸盐沉积学中的一个主要
问题之一。研究认为,白云石的形成需要3个条件:
Mg2+的外部供给,且CO32-的补给必须足以形成
所观察到的白云石;必须具有一种输送机制,一般
是以流体的形式将这些离子输送到白云石化作用场所;必须具备有利的化学条件,使得白云石在其
堆积场所沉淀。对于现代碳酸盐沉积物白云岩化作
用模式,通常有以下5种类型:与蒸发岩有关的蒸
发泵及萨布哈模式;渗透回流机制;大气水与
海水混合白云岩化模式;埋藏压实作用;调整
白云岩化作用等;构造热液白云石化。
2 不同的白云岩岩性及其组合特征与特定的沉积
环境相关联
惠民凹陷沙一段大量发育的白云岩,常见的岩
石类型包括生物碎屑云岩、
[4] arimore,D.R.,Goiffon,J.J.andBayh,
III,R.I.Lowcostsolutionsforwell
interventionsthroughadvancedslickline
services[R].SPE35236,1996.
[5] arimore,D.R.andFehrmann,G.Z.Field
casesofcost-efficientwellinterventions
performedwithadvancedslickline
technology[R].SPE38097,1997.[6] oster,J.,Clemens,J.andMoore,D.
Slicklinedeployedelectromechanical
interventionsystem,acost-effective
alternativetotraditionalcased-hole
services[R].SPE67201,2001.
[7] 赵克林.沙特HRML地区钻井工艺技术[J].
内蒙古石油化工,2008,34(14):90～91.
ApplicationofNewTypeElectromechanicalPunchinDrillingandWorkoverinSaudiArabia
Abstract:Formanyyears,wellsinSaudiArabiaoftenrequireworkoverbecauseofthehighly
corrosiveenvironmenttowhichthedownholeequipmentissubjected.Tomaintainwellcontrolduring
operations,asingleholeoftenisrequiredtoallowthekillfluidstobecirculated.Workoverjobsthat
requiredasingleholetobepunchedwereofteneconomicallycompromisedbythedelaysinmobilizing
explosivesandfailuresofperforationwhenusingtraditionalmechanicalholepunchingmethods.This
paperintroducesanewlydevelopedslicklinedeployed,electromechanicaltubingpunchbySaudiAramco,
andseveralcasehistoriesinwhichtheelectromechanicalpunchwasutilizedandthenewtoolresultedin
100%successtopunchaholeontubingandsolvedtheproblemsthathadbeenexperiencedusing
conventionalmethodsaswell.
KyS;D&;;T;D145 2012年第2期 内蒙古石油化工
*收稿日期5ewords:audiArabiarillingworkoverElectromechanicalubingpunchownholepower
unit
:2011-12-2灰质藻云岩、砾屑云岩、鲕粒云岩和泥(粉)晶云岩五
种类型,其中泥(粉)晶白云岩和泥质白云岩、生物碎
屑云岩和灰质藻云岩、鲕粒云岩和砾屑云岩组合
等[1],垂向上常与油页岩、泥岩、灰质泥岩、生物灰
岩、粉砂岩、泥质粉砂岩共生,基本对应的沉积环境
为深湖-半深湖、半深湖、半深湖-浅湖、斜坡浅滩
-浅湖地区、滩坝、滩缘环境。沉积特征及产出状态的研究表明,白云岩是次生交代的产物,包括准同生
白云岩和成岩白云岩,且海侵作用、古气候条件和火
山活动均为湖相白云岩的形成创造了条件[2]。
歧口凹陷沙河街组一段下亚段湖相白云岩白云
石化作用不太彻底。常见的岩石类型包括泥晶白云
岩、颗粒白云岩及灰质白云岩三种类型。研究认为歧
口凹陷沙河街组一段主要的白云石化作用发生在同
生-准同生期的浅滩和洼地。
3 地球化学特征分析是区别不同类型白云岩的有
效手段
3.1 X-射线衍射分析白云石的有序度和Mg/Ca比
依据黄志诚等资料计算,海相白云岩的Mg/Ca值变化于0.93～1.02之间。通常高的有序度和Mg/
Ca比反映白云石化速度慢而彻底,反之反映白云石
化速度快而不彻底。海相成因白云岩有序度通常高
于湖相成因白云岩,这与湖相环境变化快有关。
3.2 碳同位素特征显示与湖水咸化或淡化的程度
及沉积相等直接相关
一般认为淡水的D18O与D13C值均低于零,D18O
最低达-50%(PDB),D13C为-11%～-5‰
(PDB)。海水的D18O与D13C值相对高一些,D18O约为
0,但不超过1‰,D13C为-1‰～-2‰(PDB),海水
的碳氧同位素值随盐度增高而增高。据王英华等研
究,湖相白云岩的D18O基本稳定于-8‰～4‰
(PDB),D13C则在一定范围内变化,显示与湖水咸化
或淡化的程度及沉积相等直接相关。
3.3 微量元素及阴极发光指示白云石形成环境
台地边缘鲕滩粉晶白云石SrO、Na2O和FeO含
量很低,表明白云石形成的环境为受大气淡水影响
的氧化环境,即白云石为混合水成因,阴极射线下
白云石发暗红光;台地内泻湖及点滩泥晶白云石
SrO、Na2O和FeO含量较高,表明白云石形成于咸
化还原环境,即为高盐度海水回流渗透成因,阴极射
线下白云石不发光或发昏暗光。在泻湖环境中,在每
一个膏岩-白云岩沉积旋回内,白云石中FeO含量
向下是逐渐降低的。由于Fe的分配系数大于1,Fe含量减小的方向即为白云石化流体的运动方向
(G等,)。因此,在泻湖环境中白云石化流
体是一下渗过程,即回流渗透白云石化。
白云石化作用的影响因素理想的白云石晶体构造中,钙、镁及碳酸根离子
处于有序度为1的晶体状态。一般认为,白云石有序
度高低与白云石化过程中环境的离子浓度(尤其是
镁离子浓度)、温度等因素有关,且还与交代速度有
关。
4.1 交代速度
低有序度的白云石,对海相白云石来说通常是
同生-准同生环境才具有的特征。湖相白云石为低
有序度白云石,说明镁离子置换钙离子的速度较快,
在离子面上还来不及进行有规律的排列[3]。
4.2 温度
白云岩的碳氧同位素组成取决于引起白云石化
的介质的碳氧同位素组成,并主要受到介质盐度和
温度的影响。古碳酸盐岩形成后,碳同位素难以交换
而使D13C较为稳定。黄杏珍认为有利于湖相白云岩
形成的气候条件为半潮湿和潮湿、较炎热的古气候。
5 多种测录井技术交汇分析法能有效识别白云岩
类油气层
贾丽等对歧口凹陷沙一段沉积体系、储层特征、
测井评价的难点进行了系统分析和研究,针对泥晶
灰质白云岩储层和砂屑灰岩储层油层评价的难点,
提出了利用钻井取心资料和交会图法进行储层岩性
的有效识别[4]。利用录井+气测法、录井+气测+成
像测井法、MDT测试技术法以及油藏综合评价技
术进行油气层的有效识别,从而形成了一套针对该
类储层油层评价的有效方法。利用该方法,对歧口凹
陷沙一段泥晶灰质白云岩储层新、老井开展精细油
层评价工作,取得了显著的成果,进一步证明了该方
法的可行性。
6 结论
目前国内外针对陆相盆地白云岩的研究相对于
海相盆地较为薄弱,主要集中在利用岩心观察、岩石
学、地球化学和微观特征对白云岩类型的确定和成因环境的判断。对于不同类型白云岩成因机理的推
理尚缺乏强有力的佐证。
[参考文献]
[1] 孙钰,等.惠民凹陷沙河街组一段白云岩特征
及其成因分析.沉积与特提斯地质,2007,
(3).
[2] 廖静,等.渤海湾盆地歧口凹陷沙河街组一段
下亚段湖相白云岩及其与海相白云岩的差异.
海相油气地质,2008,(1).
[3] 强子同.碳酸盐岩储层地质学[M].东营:中国
石油大学出版社,1998.
[] 贾丽,等黄骅坳陷歧口西斜坡带泥晶灰质白
云岩油层评价方法及应用勘探技术,
(5)146内蒙古石油化工 2012年第2期
regg1989
44.
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