A地區(qū)延長(zhǎng)組地層異常壓力與油氣分布探討

劉博彪，王　楠

(西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710065)

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A地區(qū)延長(zhǎng)組地層異常壓力與油氣分布探討

劉博彪，王楠

(西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710065)

[摘要]根據(jù)泥巖的壓實(shí)作用規(guī)律，利用多口井的聲波時(shí)差曲線值，根據(jù)陳荷立提出的平衡深度法計(jì)算延長(zhǎng)組長(zhǎng)6、7、8的壓力值并分析研究區(qū)的地層異常壓力及分布特征。根據(jù)繪制的異常壓力平面分布圖并結(jié)合已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的油藏分布圖，分析得出長(zhǎng)8為A地區(qū)的主要勘探層位；壓力差正值分布區(qū)域可決定產(chǎn)油井位的布置；長(zhǎng)7與長(zhǎng)6、長(zhǎng)7與長(zhǎng)8的壓力差存在負(fù)值，可能與巖性有關(guān)。

[關(guān)鍵詞]泥巖壓實(shí)規(guī)律；平衡深度法；異常壓力；油氣分布規(guī)律

在鄂爾多斯盆地，前人對(duì)于異常壓力的研究主要是依靠泥巖的聲波時(shí)差結(jié)合二維地震反演資料。而本次研究主要是依靠測(cè)井曲線的泥巖聲波時(shí)差值換算成壓力值，研究異常壓力與油氣分布關(guān)系。以期能提高鉆探成功率和勘探開(kāi)發(fā)效率。

構(gòu)造背景處于盆地西緣的天環(huán)向斜的南段，地層較平緩且向西傾斜，沒(méi)有較復(fù)雜的構(gòu)造，部分地區(qū)可見(jiàn)發(fā)育有小型的低幅度鼻狀隆起。前期研究成果表明該區(qū)石油資源量達(dá)3.19×108t，石油資源豐度達(dá) 12.70×104t/km2，具備良的開(kāi)發(fā)價(jià)值。

1異常壓力估算

1.1壓力計(jì)算原理

地下流體壓力的獲取最簡(jiǎn)單、最準(zhǔn)確的方法是對(duì)地層進(jìn)行直接測(cè)量。但是這種方法受到諸多條件的限制,只能取得數(shù)量不多的與滲透性巖層相關(guān)的壓力數(shù)據(jù)。開(kāi)展泥巖壓實(shí)作用研究工作與應(yīng)用,為人們計(jì)算地下的流體壓力提供了一種間接的有效途徑。并且在實(shí)踐中不斷得到改進(jìn),從而使其精度日益提升。

泥質(zhì)沉積物在沉積埋藏過(guò)程中,孔隙度和滲透率隨著埋深增加作有規(guī)律地降低。當(dāng)其埋深達(dá)到一定深度，孔隙度與滲透率會(huì)下降到一定程度,機(jī)械壓實(shí)作用將會(huì)停止而產(chǎn)生異常壓力,孔隙度隨深度的變化關(guān)系將會(huì)偏離上述正常變化趨勢(shì),出現(xiàn)異常高壓值。泥巖中的孔隙度異常值的大小將會(huì)與孔隙中的流體壓力成正比?，F(xiàn)有的計(jì)算流體壓力的方法大多以上面所講述關(guān)系為根據(jù),利用各種能夠反映泥巖孔隙度的物理參數(shù)進(jìn)行推算。

計(jì)算中經(jīng)?？梢詰?yīng)用的方法基本分為兩類:一類是平衡深度法[1](或等效深度法),另一類是經(jīng)驗(yàn)關(guān)系法。平衡深度法的基本公式為:

Pz=γw·Ze+γb(Z-Ze)

(1)

式中:γw為靜水壓力梯度;γb為深度Z一Ze段巖柱的壓力梯度;Z為計(jì)算點(diǎn)的深度;Ze為平衡深度,即在用各種反映泥巖壓實(shí)物理量所表示的壓實(shí)曲線的正常趨勢(shì)線上與計(jì)算點(diǎn)等值的深度。

本文對(duì)A地區(qū)壓力計(jì)算采用的方法是平衡深度法。從地質(zhì)意義上考慮, (1)式可理解為:埋深為Z處的泥巖,當(dāng)其埋深在Ze以上時(shí)為正常壓實(shí)地層,地層的流體壓力以靜水壓力梯度增長(zhǎng)。埋深超過(guò)了Ze以后,排水受到了阻礙并會(huì)完全停止，繼續(xù)增加的負(fù)荷將會(huì)全部由孔隙中的流體承擔(dān),因此流體壓力會(huì)按上覆負(fù)荷壓力梯度增長(zhǎng)。鄂爾多斯盆地對(duì)于γb的值一般都取235.7 Pa/m,此值可以等價(jià)于平均體積密為2 310 kg/m3的巖柱所產(chǎn)生的壓力梯度。靜水壓力梯度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值可取0.8 Mpa/m。

N63井壓實(shí)曲線成圖　N10井壓實(shí)曲線成圖

1.2研究區(qū)的壓力統(tǒng)計(jì)

本次研究統(tǒng)計(jì)工區(qū)30余口井的聲波時(shí)差值并投點(diǎn)成圖，根據(jù)壓實(shí)曲線的形態(tài)主要可以分為兩類(圖1)，一類是具有正常壓實(shí)段和異常壓實(shí)段如N63，另一類為沒(méi)有正常壓實(shí)段如N10。挑選其中的17口有正常壓實(shí)段和異常壓實(shí)段的井，結(jié)合平衡深度法的計(jì)算公式，分別對(duì)長(zhǎng)6、長(zhǎng)7、長(zhǎng)8三個(gè)小層的地層壓力值以及它們兩兩相減的壓力差值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

2延長(zhǎng)組長(zhǎng)7及上下層壓力分析

2.1長(zhǎng)6、7、8壓力特征

由17口井的壓力值在Surfer軟件中制圖，從而得出長(zhǎng)6、7、8壓力平面分布圖。

從圖2可以觀察到，在A區(qū)內(nèi)長(zhǎng)6地層的壓力表現(xiàn)為南部高于北部，西部高于東部，壓力分布很不均勻，在N44井周圍可以看到存在一個(gè)過(guò)剩壓力的高值區(qū)。在工區(qū)中部地區(qū)壓力梯度明顯較高。工區(qū)內(nèi)最高壓力可以達(dá)到1 200 Mpa，最小壓力達(dá)到250 Mpa。

圖2　A區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)6過(guò)剩壓力平面分布圖

從圖3 可以觀察到，在A區(qū)長(zhǎng)7壓力分布很不均勻，在北部壓力較小在300 Mpa左右，南部壓力則較之要高達(dá)到800 Mpa左右，壓力向北部逐漸減小。從西到東壓力逐漸減小，在工區(qū)的中部、西北部壓力梯度比較高，西南部壓力梯度則相對(duì)比較低，表現(xiàn)為等壓線比較疏松。在工區(qū)的西南部具有最高的過(guò)剩壓力。

從圖4可以發(fā)現(xiàn)，A區(qū)塊延長(zhǎng)組長(zhǎng)8油層組壓力在平面上的分布表現(xiàn)為北部壓力小于南部，在北部壓力為350 Mpa左右，而在南部具有最高的過(guò)剩壓力，可達(dá)到700 Mpa左右。在區(qū)塊西部地區(qū)壓力也高于東部，壓力由西向東，由南向北逐漸減小。在中部和西北部壓力梯度較大。

圖3　A區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)7過(guò)剩壓力平面分布圖

圖4　A地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)8過(guò)剩壓力平面分布圖

2.2長(zhǎng)6、7壓力差分析

由圖5的長(zhǎng)7與長(zhǎng)6壓力差平面分布圖表明，長(zhǎng)6、長(zhǎng)7壓力差在平面上的分布為：工區(qū)西南偏中部及東南部壓力差為負(fù)值，在N74和N105周圍壓力差最小，可達(dá)-30 Mpa。壓力差向北東向和南西向逐漸增大。

2.3長(zhǎng)7、8壓力差分析

依據(jù)圖6可知，在A工區(qū)內(nèi)，長(zhǎng)7、長(zhǎng)8的壓力差表現(xiàn)為在工區(qū)西南偏中部的N105井周圍壓力差最小，為-20 Mpa左右，在工區(qū)東南部壓力差值為-10 Mpa左右。由N105井向北東和南西向壓力差逐漸變大，最大可以達(dá)到30 Mpa，在南西方向壓力差梯度則較北東方向大些。

3壓力與油氣分布耦合關(guān)系分析

依據(jù)圖7：N74、N105、N44、N34都有油產(chǎn)出，而西北部未發(fā)現(xiàn)油藏，東北部由于資料比較少故在此不做探討，根據(jù)目前所有的資料可以初步得出，油藏的有利分布區(qū)塊可能在研究區(qū)的東南部，具體的分布位置則需要結(jié)合砂體展布范圍進(jìn)一步確定。由于目前A地區(qū)還未對(duì)長(zhǎng)6層進(jìn)行工業(yè)開(kāi)采，本文只對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)性探討。長(zhǎng)6目前預(yù)測(cè)油氣可能分布于研究區(qū)的東北和西南部，應(yīng)該為今后的主要的勘探方向。

圖5　A區(qū)長(zhǎng)7與長(zhǎng)6壓力差平面分布圖

圖6　A區(qū)長(zhǎng)7與長(zhǎng)8壓力差平面分布圖

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)工區(qū)長(zhǎng)6、7、8三個(gè)層壓力的計(jì)算與成圖，并結(jié)合該區(qū)對(duì)產(chǎn)油井產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)資料，可以得出以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

(1)通過(guò)對(duì)長(zhǎng)7、6壓力差與長(zhǎng)7、8壓力差平面圖的分析發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)7、8壓力差明顯大于長(zhǎng)7、6的壓力差，因此長(zhǎng)7烴源巖生成的烴類可能主要運(yùn)移到了長(zhǎng)8儲(chǔ)層中，因此長(zhǎng)8應(yīng)為A工區(qū)的主要勘探層位。

(2)發(fā)現(xiàn)工區(qū)目前長(zhǎng)8產(chǎn)油井的分布區(qū)域與長(zhǎng)7、8壓力差正值的分布范圍有關(guān)，壓力差正值分布區(qū)域決定了產(chǎn)油井的分布。

(3)工區(qū)內(nèi)長(zhǎng)7與長(zhǎng)6壓力差和長(zhǎng)7與長(zhǎng)8壓力差存在負(fù)值，在此推測(cè)可能與巖性有關(guān)。

圖7　現(xiàn)產(chǎn)油井與長(zhǎng)7、8壓力差分布位置圖

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[收稿日期]2015-09-10

[作者簡(jiǎn)介]劉博彪(1990-)，男，陜西韓城人，在讀碩士研究生，主攻方向：油氣田開(kāi)發(fā)地質(zhì)。

[中圖分類號(hào)]TE122.1

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B

[文章編號(hào)]1004-1184(2016)01-0217-03