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油气勘测论文:油气地势特色与勘探剖析

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作者:张勇刚吕福亮范国章王彬李丽李东邵大力杨姣单位:中国石油杭州地质研究院

红海盆地岩盐分布特征

红海盆地中新世中、晚期,南北通道关闭,海平面下降,导致蒸发岩快速沉积,全区内普遍沉积岩盐和石膏层。上新世以后,上覆地层不均衡导致盐流动,岩盐控制了沉积和构造。岩盐在该区不同构造带,盐层的发育特征明显不同,在盆地的浅水区为碎屑岩带,以滨岸带、滚动背斜带和盐刺穿构造带为特征,盐层呈层状展布,厚度约100~800m,是主要的勘探区带;深水区以大规模盐丘发育为特征,盐层呈丘状展布,地层厚度约1000~4500m,目前勘探程度低,但为本区潜在的勘探目标区(图2)。

盐不仅具有较强的致密性,而且具有极强的可塑性,当具有足够的埋深和承受不均衡的巨大压力时就会发生可塑性流动,岩盐受上部地层改造明显。在近物源区以挤压外推盐体为主,在远物源区以充填沉积分割盐体为主。岩盐因构造变形可形成多种类型的盐构造,在盆地滨岸带,受多排滚动滑脱断裂的影响,主要盐构造类型为盐底辟和盐焊接;在盆地盐盆区,主要盐构造类型为盐墙和盐舌。

红海盆地生储盖特征

红海盆地已钻井地层及油气显示分析,盆地主要发育两套烃源岩,主力烃源岩为裂谷早期的盐下Rudeis组深海泥岩(表1),此外Be-layim和Dungunab组海相泥岩也是重要的生油岩(未证实);其次为盐上的Zeit组下部三角洲泥岩,泥岩(10~150m,TOC0.5~0.9,Ⅱ2~Ⅲ型)厚度与质量变化大,有机质类型主要为Ⅲ型,生气为主,在浅水区达到早成熟阶段(Ro0.7%~1.0%),靠近深水区的地层才达到成熟,已得到钻井证实。红海盆地的主要储层为碳酸盐岩和砂岩。

盐下储层发育碳酸盐岩和砂岩,其碳酸盐岩地层分布范围有限,区域物源的发育,限制了生物礁的生长和分布范围,从部分已钻遇盐下地层井上综合分析认为,主要发育滨浅海相砂岩,储层厚度大、层系多,但单层厚度变化大(图4),有效孔隙度约为13%~17%,平均孔隙度约为15%;盐上储层以高能环境的三角洲相沉积为主,横向上岩性变化快,纵向上砂地比变化大,单砂层厚度一般为5~10m,砂地比为18%~38%,砂岩储层埋藏浅,有效孔隙度约为15%~25%,平均孔隙度大于18%。

本区砂岩含盐沉积是影响储集性能的重要因素之一,盐以胶结物形式沉淀在砂岩孔隙中,从而影响砂岩的储集性能(表3),易使砂岩储层变得致密坚硬。红海盆地盐层广泛分布,盐丘主要沿断层分布,从滨浅海区已钻遇盐层井上岩性统计分析,盐层段通常为岩盐夹粉砂岩、泥岩和白云岩等薄层的互层特征,通常单层岩盐厚度从几米到几十米(图5),深水区目前暂无钻井,但从地震解释上看岩盐无论规模和厚度都普遍较大(图4)。

厚层岩盐为盐下地层提供了良好的盖层条件,同时控制了本区的构造演化和油气的分布特征,盐体的构造运动为地下流体创造了可以运移的通道,同时也为油气聚集成藏提供了一定的空间,在盐构造的周围可以形成大型圈闭和各种类型的油气藏。红海盆地盐下构造继承了基底裂谷构造特征,主要圈闭类型为地堑、地垒和断背斜,油气藏类型为下生上储;盐上地层与盐层相互改造作用明显,主要发育滚动背斜、盐构造相关圈闭,盐下油源很难通过厚层的盐层运移到盐上地层,盐构造之间的迷你盆地内泥岩能够达到成熟,在局部范围内形成自生自储油气藏(图5)。

红海盆地勘探特点

1红海盆地具有高温高压特征

红海盆地为典型的高温高压盆地,这已从多口钻井中得到证实,从最新的钻井资料上显示,盆地最高井底温度(BHT)达160℃,盐下最大泥浆密度系数达2.1g/mL(图6),对钻井工程和钻井泥浆性能优化带来了极大的挑战。异常高压和第三系的膏岩盐分布密切相关,一般来说,当膏岩盐的厚度大于400~500m时,其下面就可能存在高压。红海异常压力存在的主要原因为盐层及盐变形的控制,由于上覆地层的不均衡性,导致了盐层的流动,同时受盐层的良好的封堵性作用,形成了本区异常高压区,如图地震层速度剖面上可见异常高速度带(图7)。膏盐层下常形成超压带和各种盐构造,若是在盐层之下发育有砂岩等储层,则在同等深度,该储层的孔隙压力或者流体压力将会比其它的未被盐体覆盖的储层的孔隙压力或者流体压力大,这种异常高压难以得到释放,使得砂岩等储集层未能够进一步压实,进而使该储集层的储集性能得以保持,为油气的运移和聚集提供了通道和空间。

2断裂和盐层发育对勘探工程的影响

在盆地的浅水区,发育多排的滚动滑脱断裂,在钻探过程中,如果钻遇断裂发育区,特别是钻遇通天大断裂,由于泥浆的浸泡和冲刷,导致周围砂岩疏松,泥浆会沿着断裂发生漏失,因此在设计井位目标时,应尽量避开大断裂的影响;而在钻遇岩盐地层时,由于岩盐的特殊物理性质,会导致井筒缩径,因此在钻探岩盐过程中,适时控制钻探速度,及时进行地层划眼工作,避免钻杆卡钻或下套管遇卡等地质灾害的发生(图8)。

3红海盆地盐下构造识别难度大

随着对含盐油气盆地的勘探深入,对盐构造的研究也由初期对盐上构造的研究转向对盐下深层构造的研究,重点是对盐下“假构造”的识别。岩盐在区域构造应力和上覆地层重力的作用下发生塑性流动,在流动过程中容易与围岩混杂,给地震解释造成很大难度。盐上构造圈闭类型多样、结构复杂,但地震容易识别;盐下油气勘探中,盐层与围岩(砂泥互层)速度的差异性,在地震剖面上盐下地层会产生上拉效应,使其下伏地层在常规地震剖面上出现畸变,使得构造建模及圈闭落实非常困难,即盐下存在假构造。盐层和盐下地震成像技术已成为制约盐下油气勘探的关键,从研究区复杂的地质条件及二维地震资料局限性分析,针对红海盆地深水或超深水区二维地震资料可以满足油气地质条件分析及区带优选的需要,但难于解决盐丘复杂构造准确成像及井位目标优选等研究工作。

含盐盆地油气勘探认识

1)含盐盆地盐系地层发育,这些盐系地层不仅可作为良好的区域盖层,对油气保存十分有利,而且可形成多种盐构造,因此,盐盆油气勘探应以寻找各种盐构造油气藏为主。

2)含盐盆地盐下储层主要为碳酸盐岩和砂岩,通常盐下比盐上圈闭规模大,而且盐层下方易形成异常高压,这种异常高压对储集层的储集性能是有利的,盐盆勘探应以盐下储层类型和圈闭识别为主要勘探目标。

油气勘测论文:油气地势特色与勘探剖析责任编辑:陈老师    阅读:人次