大中型油气田区发育多种类型的优质储集层

作者&投稿:危柴 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
其他岩类储集层~

其他岩类储集层是指除碎屑岩和碳酸盐岩外的各种岩类储集层,主要包括岩浆岩、变质岩、粘土岩等。这类储集层的岩石类型虽然很多,但它们拥有的油气储量仅占世界油气总储量的一小部分。但随着油气勘探的深入及常规储集层的不断开发,为了寻找石油和天然气的后备储量,这类储集层的研究将会变得越来越重要。到目前为止,国内外已在这类储集层中获得了一定产量的油气,我国也已在火山岩、结晶基岩和粘土岩中获得了工业性油流,并具有一定的生产能力。
( 一) 火山岩储集层
主要是指由火山喷发岩及火山碎屑岩形成的储集层,常见的有玄武岩、安山岩、粗面岩、流纹岩、集块岩、火山角砾岩、凝灰岩等。由于火山碎屑岩的成因及分布均与火山喷发密切相关,故从油气勘探的角度往往把火山喷发岩和火山碎屑岩形成的储集层统称为火山岩储集层。
以火山碎屑岩为储集层的油气田比较常见,而以火山喷发岩为储集层的油气田为数不多。火山碎屑岩储集层的储集空间与碎屑岩有相似之处,孔隙类型亦比较多。既有粒间孔、粒内孔、晶间孔、气孔、溶蚀孔等,又有构造裂缝、节理和成岩裂缝等。日本新泻县上第三系发现了一系列与火山碎屑岩有关的小型油气田,它们的地层主要是一套海相暗色泥岩与火山碎屑岩、砂岩互层。有11个油气田的油气储集在火山碎屑岩中,其中吉井气田的某些井日产气量可达10×104m3以上,一般可达(3~4)×104m3/d。
我国下辽河坳陷某油田,在下第三系沙河街组三段下部的火山岩中也获得了工业油流,产层岩性为凝灰岩、粗面岩,初产量可达14t/d(6mm油嘴),酸化后可增至数十吨/日。此外,在华北盆地某坳陷的兴隆台地区,在太古宙花岗岩、中生代花岗角砾岩和火山喷发岩组成的风化壳中,也获得了工业油流。
(二)结晶岩储集层
结晶岩储集层包括各种岩浆岩和变质岩类,它们都有不同程度的结晶,故也称结晶岩系。这类储集层的形成与风化作用密切相关。在含油气盆地中,这种结晶岩系往往构成沉积盖层的基底。当这些结晶岩受到长期而强烈的风化时,在其表面常出现一个风化孔隙带,加之构造运动产生的裂缝,从而使岩石的孔隙性和渗透性大大增加,成为油气储集的良好场所,因而这类储集层多分布在基岩侵蚀面上。
我国酒泉盆地鸭儿峡油田,其产层为志留系变质岩基底,由板岩、千枚岩及变质砂岩组成。据岩心测定,基岩孔隙度小(<2.5%),渗透率接近于零,但裂隙发育,平均裂缝密度>40条/米。裂隙方向性强,在构造应力较强的部位,尤其是在断裂带附近最为发育,这些裂隙提供了油气储集空间和渗滤通道,高产井主要沿断裂分布,井间有干扰现象。
结晶岩类储集层的储集空间,主要是由风化作用产生的孔隙、裂隙以及构造裂缝等,风化作用的强弱取决于风化时间、岩性、气候、地形、构造、生物和地下水的活动等因素。故这类储集层多发育于不整合带,在盆地边缘斜坡及盆地内古地形突起上,风化裂隙更发育些。同时构造条件使裂隙在区域性发育的基础上重复加强,形成有一定方向性和连通性的裂隙密集带,提供了油气储集的良好场所。
(三)泥质岩储集层
泥质岩类储集层指泥岩、页岩、钙质泥岩以及砂质泥岩等因欠压实或构造裂隙发育而形成的储集层。过去认为这类岩石因孔隙很小,排驱压力高,而只能作为“致密”的盖层。但近年来,国内外的油气勘探实践表明:在沉积盆地的泥质类岩石中确实存在油气藏,而泥质岩本身构成了这类油气藏的储集层。泥质类岩石在沉积剖面中往往与碎屑岩互层,分布极为广泛,泥质岩类储集层的油气勘探具有较大的潜力,是今后油气勘探(特别是天然气勘探)的重要新领域。
如美国东部泥盆系页岩就是重要的储气层。我国许多油田也开展了泥质岩油气藏的勘探,并取得了较大的进展。如我国青海省柴达木盆地油泉子油田在第三系钙质泥岩中找到了工业性油流。江汉油田在江汉盆地王场构造潜江二段地层中找到了泥岩产油层,有的油井累计产油已达数千吨。
储集层是石油和天然气储存、聚集的场所,是油气勘探开发工作中的核心问题之一。

所谓大型油气田是那些被确认石油储量在1亿吨以上的油田(气田储量相当于1000亿立方米)。当然,这是参考目前国际上大油田的标准,结合中国油气田的实际情况制定的标准,是以探明的油气储量为依据的。
世界上的油气田数目繁多,然而大油气田却相对较少,但大油气田蕴含的储量却占有很大比重。以我国为例,迄今全国发现的油田531个,发现的大油田只有39个,占总数的7.3%,但储量却占总储量的56.5%;全国气田185个,大气田2个,占1.08%,储量6300亿立方米,占全国总储量的24.65%。
那么,具备什么样的优越地质条件才能形成如此大型的油气田呢?人们在总结了中国陆相大油气田形成的相关资料之后,认为它们受控于以下极具鲜明特征的石油地质条件。
(1)坳陷(凹陷)油气资源丰度高。
坳陷(凹陷)深意味着形成石油的生油岩埋藏深,厚度大,生烃能力强,生成的油气资源丰富。中国大油田中,坳陷面积大、埋藏深易形成大油田,如大庆巨型油田;凹陷面积小但埋藏深也能形成大油田,例如,在面积仅为800平方千米的辽河大民屯凹陷找到了静安堡大油田(储量1.8亿吨)。
据统计,渤海湾盆地的17个大油田所在凹陷的油气资源丰度(即单位面积的油气资源量)均大于20万吨/平方千米。
(2)具备大型背斜或者大型复合式圈闭条件。
属于大型背斜圈闭的大油田很多,如大庆长垣、扶余、胜坨、孤岛等油田。还有一类是多类型圈闭都很发育,虽然单个不大,复合起来圈闭既多且面积也大,如辽河曙光、欢喜岭油田,新疆克拉玛依和陕北安塞等油田可为此类的代表。
(3)发育多种类型大型砂岩体或生物礁、鲕粒滩等储集性能良好的储层。
以大型三角洲砂体为储层的大油田,如大庆、胜坨、曙光、安塞等油田。以近岸浊积砂体为储层的,如辽河西斜坡的高升油田、胜利的渤南油田。以生物礁、滩沉积体为储集体的,有东沙隆起上的流花11—1大油田。这些砂体和礁构成的储集体厚度大、储集性能好是它们的共同点。
(4)凹陷中多沉积间断和不整合。
区域性的沉积间断和不整合可形成多种圈闭(超覆、不整合、古地貌、披覆背斜),同时不整合面之上有盖层、储层发育,而且其本身又是油气运移的主要通道,利于形成大油田。如任丘、静安堡古潜山油田,孤岛披覆构造油田。
(5)大型同生断层发育。
同生断层发育可以形成如断层逆牵引构造类型的断裂构造,断层本身可成为油气运移的重要通道,可以说与油气聚集有密切关系。
(6)区域性分布的良好盖层。
区域内广泛发育稳定分布的厚层暗色泥岩、盐膏岩、页岩盖层,控制着区域上的油气分布,原生油气藏几乎全分布在区域盖层之下。
总之,能提供充足油气的巨厚的生油层、大型圈闭、良好的储层和区域性盖层以及这些优越条件在时空上的相互匹配是大油气田形成的基本条件。

松辽盆地中生代火山岩主要发育于火石岭组和营城组,以营城组厚度最大,分布广泛,岩性复杂多样,储集物性好,从基性到酸性均有产出,但以中酸性为主,是松辽盆地深层天然气的优质储层。火山岩冷凝产生原生气孔和收缩裂隙,后期通过淋滤、再埋藏溶蚀和裂缝改造等作用形成优质储层。由于火山岩脆性强应力易集中,构造强烈时容易遭受破坏形成渗透性好的裂缝,使储渗性明显提高。火山岩的孔隙演化基本不受埋深的控制,火山岩的次生孔缝、构造裂缝较容易发育,在深度4000m时储层物性仍很好,从而能成为深部天然气优质储集层。松辽盆地深层勘探已经证实,火山岩、砂砾岩为深层重要的储层类型。火山岩储层从中性的安山岩到酸性的流纹岩均见产气层,从结构看,既有熔岩类,也有火山碎屑岩。火山岩储层一般宏观的气孔和裂缝比较发育,呈现双重孔隙介质储层特点。由于裂缝发育,一些火山岩储层获得高产气流。火山岩储层物性条件主要与喷发相带和后期改造有关,一般溢流相熔岩的顶底,爆发相火山角砾岩等物性条件较好,且与产层埋深关系不大,缝洞发育的火山岩是最有利的储层。长岭断陷有三套生储盖组合:一是深部含气组合,沙河子组,营城组为烃源层,登二段为盖层,基岩顶面风化壳为储层;二是下部含气组合,沙河子组、营城组暗色泥岩为烃源层,沙河子组、营城组砂岩、砂砾岩和火山岩为储层,登二段泥岩为盖层;三是上部含气组合,登二段、沙河子组和营城组暗色泥岩为烃源层,登三、四段为储层,泉一、二段为盖层。

火山岩储层储集物性几乎不受埋藏深度的影响,只取决于火山岩原始喷发岩性、岩相和后期构造运动等的改造作用程度,从而成为深层重要的储层。有利火山岩相主要为溢流相和爆发相的中酸性凝灰岩、流纹岩、原地溶蚀角砾岩。砂砾岩储层主要发育于登娄库组,ChaS1-3井于登娄库组获得4.4×104m3的工业气流,证实了砂砾岩也是长岭断陷深层的重要储层类型之一。砂砾岩储层由于是近物源产物,所以主要围绕一些基岩古隆起区分布,这表明古隆起及周缘优质碎屑岩发育区也是下步勘探方向之一。



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