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1、第17卷第1期新疆地质1999年3月Vol.17No.1XINJIANGGEOLOGYMar.1999塔里木盆地桑塔木油气田低阻油气层形成机理李国政李铁(新星石油公司西北石油局规划设计研究院,乌鲁木齐830011)摘要在综合研究了低阻油气层的测井、地质、测试、化验分析等资料的基础上,深入分析了低阻油气层的形成条件,认为岩性、矿化度、孔隙结构、束缚水含量、导电矿物、填(胶)结物、泥岩夹层和泥浆性能等是直接影响形成低阻油气层的重要因素。关键词低阻油气层岩性孔隙结构导电矿物泥浆性能中图法分类号P618.130.2桑塔木油气田位于轮台县境内,处在塔里木盆地阿克库
2、勒凸起的桑塔木构造上。该构造是在古生界南倾单斜背景上形成的继承性背斜,轴向近NE向,而受南北两侧NE走向的正断层所夹持。桑塔木构造在南西隆起幅度较大,向北东隆起幅度明显减弱,形态趋于平缓,呈一NE向延伸的低幅度背斜构造。桑塔木油气田的储集砂体主要发育于中生界三叠系的典型辫状三角洲沉积体系中,物源位于南部。在T-Ⅱ段沉积期由于物源供给充分,具有一定继承性特征,纵向叠加在一起,构成比较大的储集复合体系,Ⅰ-3沙层为辫状河道,Ⅱ-1、Ⅲ-1的沙层主要为分支河道,自南东往西北方向储层厚度逐渐减薄,岩石粒度变细,岩石结构及成分随其变化,相应物性条件变差,溶蚀作用减
3、弱,在平面上碳酸盐岩等胶结物含量随物性的变化而变化。塔里木盆地北部的地质条件十分复杂,钻遇的地层层位较多,储层类型多种多样,岩性变化各不相同。通过近十几年来的大规模勘探开发,对物性相对较好,储层的有效厚度较大,而含油特征十分明显的油气层基本上认识清楚,但是对这类油层实现增储毕竟困难很多。近年来的勘探证明,该区分布的规模大小不等的低阻油气层,将是一个新的开拓领域,所以加强开展对低阻油气层的研究有着十分重要的意义。1低阻油气层的形成机理低阻油气层是指油气层的电阻增大率在1.4～1.6≥Rt≥0.5的油气层。油气田典型的电阻率一般为0.2～0.4Ψm,据此,本
4、文将低阻油气层的极限值定为0.5Ψm。实际资料分析表明,导致油气层低电阻出现的条件归纳起来有以下几种:①岩石颗粒太细,颗粒表面凸凹不光滑(包括颗粒成分、结构、胶结物的含量、胶结类型);②微孔隙发育,裂缝隙狭窄,结构复杂;③第一作者简介:李国政,1952年生,工程师,现从事石油地质研究收稿日期:1998-08-05;改回日期:1998-09-0850新疆地质1999年砂岩储层中泥质含量大;④薄油层与泥岩夹层互层频繁;⑤高束缚水饱和度;⑥地层水矿化度大;⑦导电次生矿物含量高;⑧泥浆出现高侵影响。上述各种因素是造成桑塔木油气层低电阻的原因。下面以试油、测井、地
5、质等基础资料对低阻油气层的形成机理进行分析研究。1.1岩石颗粒细、颗粒表面凸凹不光滑[1]组成地层的储集岩石颗粒平均粒径普遍细小。如沙29井和沙22井的T-Ⅱ1(三叠系Ⅱ油组)的储集体层位低阻油气层的岩性均为粉砂、细砂岩。粒度均值在1.67～3.03mm(图1)。粒径细小则使其表面积增大,引起束缚水含量增高,导致含油饱和度下降,从而造成油气层的电阻率降低。塔里木盆地桑塔木油气田的地层经历了早期埋藏成岩作用,在经过水介质的多次作用下岩石颗粒产生溶蚀,使原生孔隙得到充分改善。表明在粒度不稳定时易溶组分形成的复杂孔隙,极容易受水介质的作用。碳酸盐矿物溶解得比较
6、彻底时,次生孔隙就很发育。颗粒细小本身孔隙就很有限,由于原生地层水在其间流动性很小或不流动,碳酸盐岩溶解就不会彻底,往往未被完全溶蚀的矿物在颗粒周围边缘形成粗糙面,使本来表面比较光滑的长石、岩屑等变为参差不光滑状。其结果使表面积增大,微孔隙化现象增强,从而导致岩石的束缚图1三叠系中油组砂岩概率曲线图水含量高,含油饱和度趋于下降,测井电阻率Fig.1Probablitycurveofoilsandstonein明显降低。桑塔木油气田低阻油气层岩性是以Triassicsystem细粒结构浅绿灰色长石岩屑细砂岩为主,长石1——4512.55～4512.63m;
7、2——4520.04～4520.13m;(11%～27%)、岩屑(24%～40%),含量高于3——4523.08～4522.16m;4——4517.16～4517.26m正常油气层。21件粒度样品分析资料表明长石粒径分布在0.1～0.5mm的占11%～27%,岩屑占24%～40%,比正常油气层(长石、岩屑含量为15%～18%)高出一倍多。因此长石、岩屑等细小颗粒矿物的大量存在是低阻油气层形成的因素之一。1.2微孔隙发育,裂缝隙狭窄,结构复杂低阻油气层的岩性及填(胶)隙(结)物决定了它们的类型,其特征是非均质程度较高,孔隙的最大连通孔喉半径普遍较小,而且变
8、化区间很大。有关资料分析Rd≤2.5μm,Ⅰ-3Rd=10～12.5μm,Ⅱ-1
