惠民凹陷油田水化学场分布特征与油气聚集关系

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1、／]一f一第11卷第6期天然气地球科学VoI．11No．62000牟12月NAT1IRAI．GASGB0scⅢNCEDec．2000惠民凹陷油田水化学场分布特征与油气聚集关系堑呈石万忠‘(中国地质大学石油系武汉430074)附，】?二喳茔面(新疆哈密地质大队哈密839ooo)丁2摘要在任何一个油气藏系统中油田水都是一个不可缺少的组成部分并以各种不同的形式与油气共存于地下岩石孔隙中。油田水的形成厦其运动律与油气的生成、运秽、聚集以厦油气藏的形成、保存、破坏始终有着极其密切的关系。不论是在总矿化度分布还是在氯离子分布

2、方面，已知油气聚集区与异常高值区有非常好的对应关系，特则是氯离子分布作为指示油气聚集区的响应指标，分辨率更高。因此，油田水化学场特征的研究对于油气勘拐浠开发有着十分重要的意义。关键词水化学场矿化度油气聚集’7r-,专一——————一一参。jl油田水的化学组成油田水的化学组成，实质上是指溶于油田的溶质的化学组份，它由油田水的无机组成、有机组成、溶解气等控制。本文主要研究它的无机组成。油田水的无机组成包括常量组分和微量组分。在常规水分析资料中，常用Na(K)、Ca*、Mg和CI一、sol一、HCO~-(cOj一)等6

3、个阳、阴离子，代表常量无机组成。这些离子可以反映油田水的来源并能指示封闭的沉积环境，如HCOi"反映的是一种氧化环境，它指示油田水的补给区，cr则反映的是一种还原环境，它指示油田水的吸水区。矿化度是指单位体积油田水溶解固体物质的总和。固体物一般指上述代表常量无机组成的6种离子的含量，其中cr浓度与之具正相关性，可作为一个独立的变量。2油田水的类型白1911年美国Palmer提出第一个油田水分类开始至今的gO余年中，虽然对油田水分类方案作过多次修改和补充，但实质上都是以Na(K)、Ca、M和C1一、sol一、HCO

4、{(c一)含量及其组合关系作为分类基础。目前在欧美各国及我国广泛使用的是Solin分类质学家Toth观点提出的分类。Sulin认为天然水就其形成环境而第—作者简介：IUt~-t男，1975年生，磺士，主要从事石油地质研究。收稿B期·2∞O—O9—238天然气地球科学Vo1．11言，主要是大陆水和海水两大类。大陆水含盐度低，其化学组成具有HCO~->s>CI一的特点。海水盐度高，其化学组成具有CI一>SOl一>HCO~-的特点。Sulin认为，裸露的地质构造中的地下水可能属于硫酸钠型，与地表大气降水隔绝的封闭水多属

5、于氯化钙型，两者之间的过渡带是氯化镁型。在油田剖面上部地段以重碳酸钠型为主，随着埋深增加过渡为氯化镁型，最后为氯化钙型。有时，重碳酸钠型直接被氯化钙型所代替，缺失过渡型。时至今日，随着油气勘探的进展，对油田水化学场的研究也逐步深入，发现过去的认识过于简单，比较普遍的意见是应把矿化度和阴离子组合作为油田水化学分类的基础。但这些方案大多太复杂而未被接受。本文主要运用Sulin和加拿大著名水文地质学家Toth关于油田水的观点对惠民凹陷油源发育区的水化学场特征和油气聚集之间关系进行分析，并加以讨论。沉积盆地地下水化学场主

6、要包括cl、sO：一、HCO；(cOl一)以及地层水矿化度等分布特征及其相互关系。地下流体由源区至汇区的流动中必然伴随矿物质的溶解和富集过程，水体亦必然是氧化向还原转化，水型由Hco—So{一一c1一的过程。流体流动的目的地滞水区必然表现为高矿化度、还原及Cl一化特征。这些特征正是油气聚集的水化学场特征响应指标。图1惠民凹陷构造单元划分筒图3实例惠民凹陷是渤海湾油区众多含油气凹陷中位于南部的一个大凹陷(图1)。由于下第三系渐新统沙四、沙三段成水和半成水瑚相生油岩被油源断裂切割，才使深层高矿化度地层水侵入浅层而形成

7、自己的水化学场特征带。以水为载体的油气也随之被运移至油源断裂的伴生圈闭中，从而形成油气藏。下面就惠民凹陷沙河街二、三段特征作一描述。No．6陈新军等：惠民凹陷油田水化学场分布特征与油气器幕关系3．1沙河街二段水化学场分布特征3．1．1地层水总矿化度分布特征临南地区沙河街二段总矿化度分布总体表现为南高北低(西南高，东北低)，其中，临盘地区最高，由西南至东北依次分为三个特征带：临盘高值带，魏家集至曲堤中值带，商河一玉皇庙低值带。但无论是那一带，都有局部高异常区，如临盘高值带的临盘局部高(堆度10~0X10)异常区，中

8、值带的魏寡集和夏37井的国2惠民凹陷涉河街组二段总矿化度分布围局部高异常区，低值带的商河、玉皇庙局部高异常区另外，沿玉皇庙断裂带具有高梯度的总矿化度分布，反映了dI25该断裂具有封闭性(图2)3．1．gCl一离子分布特征412OCl一离子浓度值分带性的分布特征更加明显，低值带切割中值带和高4115p曼!值带，使得cl一离子分布的总体特征表现为二高一低的格局，即西部中高值带