于泗海(辽河油田分公司西部油田项目管理部, 辽宁 盘锦 124010)
高海拔与超深地层石油地质若干问题
于泗海(辽河油田分公司西部油田项目管理部, 辽宁 盘锦 124010)
目前随着石油开发的不断深入,可供开发的普通油藏越来越少,人们不得不将目光转向高海拔与超深地层石油的开发中去。不过,在高海拔与超深地层石油地质理论及技术上,目前的研究仍处于初级阶段,还有很多问题需要探讨和解决。新构造运动对高海拔地区石油地质层系具有很大的影响,且高海拔地层油藏的保存条件亦十分之苛刻。超深地层则大多分布在我国陆相盆地地区,其大多为多构造层叠加,具有较大的沉积速率和沉积岩厚度。本文主要探讨了高海拔与超深地层石油地质的若干问题。
高海拔地层;超深地层;石油地质;问题
在以往的研究中,多认为石油流体基本只赋存在海拔0°线以下的负向地质构造沉积单元中,油田主要存在于埋深3千米及以上的地层当中。而近年来,虽然随着科技的进步与发展,在3-5千米深度的地层中也逐渐发现了许多油田,但大多数的石油资源仍旧储藏于3千米左右深度的地层中。因此,高海拔与超深地层,则成为了石油勘探开发的潜在领域。高海拔地层指的是海拔0°线以上0-5千米的地层,超深地层指的是地下5-10千米深处的地层,目前在对这两者的石油地质理论及技术的研究方面,尚有很多问题有待探讨和解决。
高海拔地层指的是海拔0°线以上0-5千米的地层,目前其主要的石油地质问题是海拔0°线以上的地层赋存油藏条件。以我国比较具有代表性的高海拔地层区域——青藏高原为例,青藏高原南至喜马拉雅山,北接祁连山,冬接横断山脉,西靠昆仑山,一般海拔在700-5200米之间。中新生代盆地是此地的主要石油地质研究对象。其三叠系-侏罗系以海相沉积为主,从中生代末到新生代期间为隆升状态,至第三纪出现部分陆相沉积的中小盆地,后随着喜马拉雅山的新构造运动,该地在第四纪隆升至5000米,处于高海拔状态。石油地质学基础的重要论点之一是油藏通常是在沉积盆地海拔0°线以下的负向单元中形成,而目前石油地质学对于油藏在海拔0°线以上的正向单元中形成并存在的理论研究尚涉足不多。在石油、气体、水等流体处于高海拔层位的情况下,地层压力是呈负值的,这说明了若石油水层在海拔1000米处和海拔3000米处,其地层压力应为-10MPa和-30MPa。当流体处于高海拔地层,且地层压力呈负值时,流体动力系统是处于开启状态的,石油会大量向外溢出和扩散,这对于封闭、圈闭而言带来了非常严格的条件。目前在青藏高原已发现的油藏大多都处于海拔0°线以上,无论是油藏的形成还是保存均受到了十分严格的条件制约。
超深地层指的是地下5-10千米深处的地层,目前在超深地层中的沉积岩石大部分都是处于成岩作用中晚期阶段。一般理论认为,油藏很难在成岩作用中晚期形成,尤其还超出了石油生排烃和5-10千米的石油聚集最佳层段。此时烃源岩已经高—过成熟,且受岩石致密的影响,石油生排烃机制也受到了很大的制约,储层中的岩石大多都致密性很差或物性很差。所以,在烃源岩存在的情况下,油藏形成的最关键问题是石油储层是否存在。
(1)沉积因素对碎屑岩优质储层分布的影响。沉积因素对碎屑岩优质储层分布具有很大的影响。含油盆地碎屑岩储层性质是影响油层勘探开发前景的一项主要因素。超深地层石油储层大多都是处于中成岩到晚成岩期,受多种因素的影响,其孔隙减小、储集性能改善。其主要储集空间为次生溶孔和少量的残余粒间孔。不过,碎屑岩优质储层分布的影响因素主要是两点,一是沉积相的分布,二是岸线迁移对砂体分布的控制作用。
(2)深埋时间因素对储层质量的影响。以我国的超深地层塔里木盆地为例,其储层埋藏史主要有两个阶段,第一个阶段是早期的浅埋,第二个阶段是后期的快速深埋。早期由于储层所经历的深埋地质时间不长,所以原生孔隙保存得较好;而后期则为次生孔隙的形成提供了有利的条件。海相石炭统及陆相白垩系储层均处于中成岩A阶段,浅埋地质史较长,经历了早期压实、胶结交代以及溶蚀作用。而至后期,由于快速深埋的作用,不但早期的混合孔得以残存,并且还新发育形成了次生孔隙。注入烃类后,十分有利于抑制成岩作用及保存孔隙。
(3)流体承压程度对储层的影响。储层孔隙体系有以下三种承压情况:一者为基质支撑压力,二者为流体支撑压力,三者为基质和流体共同支撑压力。若为基质支撑压力,则压力可造成颗粒破碎及微孔隙产生;若为流体支撑压力,则往往会受高矿化度水体系的影响而出现异常压力。异常高压对于储层的储集性能的影响是有益的,因为异常高压可对压力系统内流体的运动产生阻滞作用,从而减缓成岩作用,有利于保存孔隙空间;再者,异常高压还能支撑起部分上覆岩体荷重,从而减小地层有效应力,也有利于保存储集空间;另外异常高压对增强储集层的渗透性能也具有一定促进作用。
综上所述,鉴于海拔0°线以上0-5千米的高海拔地层与地下5-10千米深处的超深地层是未来石油勘探开发的潜在领域,所以必须要加强对其石油地质理论及技术的研究,尽快解决相关问题,以早日实现对高海拔与超深地层油藏的有效勘探开发。
[1]肖雄.探析我国深层石油开发勘探技术[J].石化技术,2016,(09):175+193.
[2]王东清.探析深层石油资源勘查的要点[J].现代盐化工,2016,(02):12-13+19.
[3]胡见义,吴因业,张静.高海拔与超深地层石油地质若干问题[J].石油学报,2009,(02):159-167.
于泗海(1984- ),男 ,辽宁盘锦人,工程师,本科,主要从事油田开发地质研究工作。