朱红涛
中石化西南石油工程有限公司地质录井分公司
Zhu Hongtao
中图分类号: TE132.1
文献标识码: A
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收稿日期: 2019-04-1
网络出版日期: 2019-06-25
版权声明: 2019 《录井工程》杂志社 《录井工程》杂志社 所有
作者简介:
作者简介 朱红涛 工程师,1979年生,2004年毕业于成都理工大学资源勘查工程专业,现在中石化西南石油工程有限公司地质录井分公司从事油气田开发石油地质工作。通信地址:621000 四川省绵阳市科创园区园艺街13号。电话:18080059753。E-mail:ntl2010@126.com
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摘要
JZ 1井是部署在南盘江坳陷秧坝凹陷JZ构造高点的一口区域探井,目的为探查二叠系丘台及生物礁、滩灰岩的含油气性。通过对南盘江坳陷及局域秧坝凹陷地质构造特征研究,结合邻井测试成果,认为JZ构造位于丘台相古地貌边缘局部构造小高点,具备形成礁、滩相沉积格局模式的地质条件,且JZ构造圈闭形成期要早于烃源岩生烃高峰期,有一定勘探潜力,但实钻全井未钻遇烃类异常显示。为查明其原因,打开后期勘探布署局面,从烃源岩、储集层、沉积及构造等条件综合分析认为,JZ 1井区受火山活动影响,烃源岩生烃能力的有效性降低,孔渗性变差,储集性能变差,沉积格局的变化及贯穿性大断裂对油气运移、存储条件的破坏作用,是造成JZ 1井二叠系未钻遇烃类油气的重要原因。
关键词：
Abstract
JZ 1 well is a regional exploration well deployed at the structural high of JZ structure in Yangba sag of Nanpanjiang depression, with the purpose of exploring the oil-gas bearing properties of Permian hilly platform, organic reef and shoal limestone. Based on the study of the geologic structure characteristics of Nanpanjiang depression and local Yangba sag and the test results of adjacent wells, it is concluded that JZ structure is located at minor structural high of local structure at the edge of hilly platform facies palaeogeomorphology and has the geologic conditions to form the reef and beach facies sedimentary pattern models. Moreover, the formation period of JZ structural trap is earlier than the peak period of hydrocarbon generation in source rocks, which has certain exploration potential, but no hydrocarbon anomalies have been drilled in the whole well. In order to find out the causes and open up the situation of late exploration and deployment, the comprehensive analysis of hydrocarbon source rocks, reservoirs, sedimentary and structural conditions shows that JZ 1 well is affected by volcanic activities.The effectiveness of hydrocarbon generation ability of hydrocarbon source rocks decreases, porosity and permeability become worse, and reservoir performance becomes worse. The change of sedimentary pattern and the destructive effects of penetrating large fracture on hydrocarbon migration and storage conditions are the important reasons for the undrilled hydrocarbon in the Permian of JZ 1 well.
Keywords：
前期对南盘江坳陷区域勘探成果研究认为,秧坝凹陷JZ构造位于南盘江坳陷中部,东邻乐业凸起,南靠隆林凸起和西林-潞城凹陷,西为板街凹陷,北为南盘江断裂和垭紫罗断裂封隔[1],具有多槽围台沉积构造特征,区内二叠系烃源岩整体演化程度较高,烃源岩已达高成熟-过成熟演化阶段,JZ构造圈闭形成于海西期,构造圈闭形成期要早于烃源岩生烃高峰期,具备盆生台聚有利地质条件,生储空间配置良好,构造有利于烃源岩生烃聚集保存。JZ 1井设计二叠系礁滩相生物礁灰岩储集层为目的层,是为钻揭JZ构造含油气性,但实钻二叠系埋深比设计加深了1 479.00 m,厚度增厚412.00~487.00 m;实钻目的层岩性为深灰色泥岩、碳质泥岩、碎屑岩及泥微晶灰岩等,并发育多期玄武岩、辉绿岩等火成岩,未钻遇设计礁滩相储集层的生物礁相灰岩,且全井无烃类油气显示。这对该地区下步井位部署及油气勘探造成了一定的困扰,需要对该地区的沉积格局、构造演化等予以进一步认识和论证。为此,结合邻井资料,从烃源岩条件、储集层条件、构造圈闭条件及保存条件等方面来探讨分析JZ 1井二叠系未钻遇烃类油气的原因。
前期南盘江坳陷烃源岩研究成果及邻井Y 1井、S 1井钻探证实,泥盆系-三叠系台盆丘槽的沉积格局控制了烃源岩的发育与分布,半深水-深水的槽盆相区,是烃源岩的主要发育区,烃源岩主要为形成于槽盆相区的泥质岩。区内烃源岩镜质体反射率Ro及储集层沥青反射率Rb的分析测定结果表明,除二叠系少量样品Ro介于1.5%~2.0%之间,大部分二叠系烃源岩及泥盆系-石炭系全部烃源岩的Ro值均大于2%,说明区内烃源岩整体演化程度较高,烃源岩已达高成熟-过成熟演化阶段[2,3,4]。结合JZ 1井邻井资料、物探剖面、区域构造分析认为:JZ构造处于丘台相区,南临潞城槽盆相区,北靠秧坝凹陷的槽盆生烃中心,具有多槽围台有利地质条件,且具有海西-印支早期原生油气成藏及印支-燕山期次生气藏成藏双重油气成藏模式,即早期形成台缘礁滩岩性圈闭原生油气藏,晚期调整改造为构造圈闭次生气藏。JZ构造圈闭形成于海西期,构造圈闭形成期要早于烃源岩生烃高峰期,生储空间配置良好,构造有利于烃源岩生烃聚集保存。
实钻JZ 1井二叠系烃源岩主要为深灰色泥岩、凝灰质泥岩、硅质泥岩等,烃源岩单层厚度较薄(一般1 m左右),整体厚度占比相对偏低,烃源岩相对不发育,且二叠系钻遇多期玄武岩、辉绿岩等火山岩,证明在JZ 1井区局部构造范围内,二叠系遭受多次火山活动影响,由火山运动引发的玄武岩喷发与辉绿岩侵入,破坏了该区原沉积构造烃类聚集保存条件,周边烃源岩在岩浆热液的烘烤作用范围内,被不同程度地破坏,生烃的有效性大为降低,致使JZ 1井二叠系烃源岩发育程度及生烃聚集保存条件与设计出现差异。
综合分析认为,局部火山活动破坏了烃类聚集的保存条件,使JZ 1井烃源岩生烃能力的有效性大为降低,是造成JZ 1井二叠系未钻遇烃类油气显示的原因之一。
南盘江坳陷储集层主要为晚古生代泥盆系-二叠系碳酸盐岩,区内生物礁灰岩储集层厚为21.00~59.45 m,二叠系礁灰岩储集层约占生物礁厚度的30%,泥盆系和二叠系礁灰岩储集层孔隙度最大达5.82%,大部分样品介于1%~2%之间;渗透率最大达0.51 mD,大部分样品渗透率约0.01 mD,储集层整体孔隙发育较差,以微孔为主,有意义的孔隙以次生孔隙及裂缝为主,孔隙结构为微孔喉型,因此储集性能整体较差。但从古油藏沥青面孔率统计分析,其沥青面孔率多数在10%左右,最高可达20%,表明在成藏期礁灰岩储集性能较好。邻井Y 1井钻探二叠系孔隙度为0.67%~1.43%,渗透率介于0.05~0.36 mD,表明储集层岩石物性较差,但在茅口组-栖霞组测试获得低产气,产水量约40 m3/d。邻井S 1井在二叠系-三叠系测试结果为低渗低产气层,气产量未达工业标准,表明区内二叠系生物礁灰岩具有一定的储集、渗流能力。设计时结合邻井资料及物探剖面分析认为JZ构造二叠系生物礁灰岩厚约115 m,有效储集层厚约35 m,认为该井应具有一定的储集条件空间。
实钻JZ 1井三叠系岩性组合特征与设计基本吻合,二叠系实钻岩性组合与设计的岩性组合则完全不同。设计二叠系为台地相生物碎屑灰岩、鲕状灰岩、生物礁灰岩等[5],实钻结果却为台盆相的深灰色泥岩、泥晶灰岩、凝灰质泥岩、碎屑岩、泥微晶灰岩等,并发育多期玄武岩、辉绿岩(图1)。从图1中可以看出:单偏光镜下(100倍),泥晶灰岩、含白云质灰岩均为泥微晶结构,局部见微裂缝,被泥质全充填,其他灰质凝灰岩、凝灰质泥岩、硅质灰岩、泥质硅岩等孔隙均不发育,其孔隙度为1.7%~3.1%,渗透率为0.01~0.03 mD,密度为2.23~2.87 g/cm3,岩性较致密,微裂隙均被充填,孔隙不发育;玄武岩、辉绿岩中矿物晶型较大,但晶体间孔隙均被玻屑、晶屑及杂基填充,整体较致密,孔隙不发育。通过岩相、薄片及物性分析认为,实钻与设计存在差异,受火山活动的影响,沉积岩相发生改变,设计的二叠系生物礁灰岩储集层在JZ 1井并未钻遇,且受多期次岩浆热液侵入,储集层岩性混杂,围岩受热烘烤作用,孔渗性变差,造成JZ 1井二叠系储集层的油气储集能力变差。
综合分析认为,受火山活动影响,JZ 1井区二叠系沉积岩相发生改变,岩性混杂,储集层不发育,围岩受热烘烤作用,致使岩性较致密,孔渗性变差,储集性能变差,是JZ 1井二叠系未钻遇烃类油气显示的原因之一。
JZ构造在海西早期具构造雏形,泥盆纪-二叠纪为继承性发展时期,印支期-喜山期改造定型。JZ 1井区二叠系早期受东吴运动影响,使秧坝凹陷局部产生拉张裂陷[6],设计认为:JZ构造在海西早期为被两条反向拉张断层控制的断垒,形成古地貌构造高点,具备形成碳酸盐岩丘台沉积的古地貌条件。中、晚泥盆世到二叠纪,两条反向断层成为控制丘台发育的同生断层,在拉张裂陷构造应力背景及相应的“台-盆-丘-槽”沉积背景下,在丘台边缘具备形成礁、滩相碳酸盐岩沉积的地质条件,易于形成礁、滩相沉积格局模式,聚气成藏。
实钻发现JZ 1井二叠系下统底界海拔(-3 727.00 m)比邻井S 1井海拔(-3 538.48 m)低,JZ 1井沉积厚度(697 m)比邻井S 1井沉积厚度(422 m)厚,说明此时JZ 1井区二叠系下统应处于水体相对较深的台盆相沉积模式;二叠系上统底界JZ 1井海拔(-3 030.00 m)比邻井S 1井海拔(-3 116.48 m)高,JZ 1井沉积厚度(992 m)比邻井S 1井沉积厚度(669 m)厚(表1)。单从构造条件上分析,JZ 1井区二叠系下统应处于水体相对较浅的台地相沉积模式,但JZ 1井实钻岩性却为深灰色泥岩、泥微晶灰岩、火成岩等,表明此时JZ 1井区二叠系下统实际处于水体相对较深的台盆相沉积模式,结合实钻中出现大量且多期次的火成岩,可以分析推断:JZ 1井区二叠系上统实际处于水体相对较深的台盆相沉积模式,由于后期火山活动玄武岩与辉绿岩多期的喷发与侵入,岩浆上侵产生巨大拱托作用使地层抬升,海拔升高,造成JZ 1井二叠系上统海拔比S 1井高,厚度比S 1井增厚。因火山活动影响,JZ 1井区物探剖面上,二叠系上统表现出的局部构造高点,应为假的台地相沉积模式,对研究分析结论造成误导,实际台地礁相沉积条件不成立。
表1 JZ 1井与邻井S 1井地层海拔及厚度对比
| 地 层 | JZ 1井实钻 | S 1井实钻 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 系 | 统 | 组 | 代号 | 底界海拔/m | 厚度/m | 底界海拔/m | 厚度/m | ||
| 上统 | 领薅组 | P2 | -3 030.00 | 992.00 | -3 116.48 | 669.00 | |||
| 二叠系 | 下统 | 四大寨组 | P1 | -3 727.00 | 697.00 | -3 538.48 | 422.00 | ||
秧坝凹陷构造断层平面上,断层以NNW向延伸为主,长为9~16 km,少量NWW向和近NS向延伸。断层性质都是逆冲断层,断层断距较大,大部分断层从基底断到三叠系中部。JZ 1井附近,存在一条逆断层F32(图2),纵向上贯穿泥盆系到三叠系地层,断距很大,并从JZ构造近轴部穿过,逆断层的倾角大于60°,因断面较陡,侧向的压应力较小,形成油气散失的运移通道,难以从侧向上有效封闭油气。上下贯穿性大断裂,对JZ 1井区的油气运移、存储条件造成了重大破坏作用[7]。综合分析认为:火山活动所造成的沉积格局变化及贯穿性大断裂对油气运移、存储条件的破坏作用,是造成JZ 1井二叠系未钻遇烃类油气显示的原因之一。
分析认为JZ 1井二叠系未钻遇烃类油气显示主要原因为:
(1)火山活动破坏了烃类聚集的保存条件,使JZ 1井烃源岩生烃能力的有效性大为降低,是造成JZ 1井二叠系未钻遇烃类油气显示的原因之一。
(2)火山活动造成JZ 1井区二叠系储集层不发育,孔渗性变差,储集性能变差,是JZ 1井二叠系未钻遇烃类油气显示的原因之一。
(3)火山活动造成的沉积格局变化及贯穿性大断裂对油气运移、存储条件的破坏作用,是造成JZ 1井二叠系未钻遇烃类油气显示的原因之一。
(4)JZ 1井所处局部小构造高点,局限性较大,且受火山活动及断层影响较大,从而未钻遇烃类油气显示,从整个区域大的沉积格局背景来看,周边区域还是具有较好的勘探潜力和发展前景。
南盘江地区发现二叠纪生物礁体40余处[1],贵州册亨以南的秧坝一带,初步探查证实,二叠系顶界有构造隆起,具有台隆环礁生长的地质背景;百色、西林一带成礁的地质背景与秧坝一带近似,古构造活动形成有利的“盆围丘”或“盆丘相间”的沉积格局,秧坝一带埋深适中,有利于生油岩油气形成及运移成藏。JZ 1井只是处于秧坝凹陷局部构造小高点的一口探井,受区域面积局限性、火山活动及断层影响较大,从而未钻遇烃类油气显示。从整个区域大的沉积格局背景来看,周边区域具有较好的勘探潜力和发展前景。
The authors have declared that no competing interests exist.
| [1] |
南盘江坳陷二叠纪生物礁油气勘探前景 [J].Prospect of oil and gas exploration in the Permian reefs in Nanpanjiang depression [J]. |
| [2] |
南盘江坳陷上二叠统有机质成熟度及控制因素探讨 [J].Discussion on maturity and controlling factors of the Upper Permian organic matter in Nanpanjiang depression [J]. |
| [3] |
南盘江坳陷烃源岩再认识 [J].Re-recognition of source rocks in Nanpanjiang depression [J]. |
| [4] |
南盘江坳陷油气系统研究 [J].A Study on the petroleum system of Nanpanjiang sag [J]. |
| [5] |
南盘江坳陷油气保存条件研究 [D].Study of hydrocarbon preservation conditions in Nanpanjiang depression [D]. |
| [6] |
南盘江坳陷二叠系层序地层格架及古地理环境 [J].Sequence stratigraphic framework and palaeogeographic environments of the Permian strata in Nanpanjiang depression,Guangxi [J]. |
| [7] |
南盘江坳陷构造变动对油气藏保存的影响 [J].Influence of tectonic changes on the preservation of oil and gas reservoirs in Nanpanjiang depression [J]. |
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