东营凹陷滨南地区火成岩油藏勘探技术

收稿日期 :2002 - 01 - 17 作者简介 :肖焕钦 (1964 - ) ,男 ,浙江省海盐县人 ,高级工程师 ,1983 年毕业于浙江大学区域地质专业 ,现任地质科学研究院 总地质师 ,主要从事油气勘探研究工作。 文章编号 :1009 —0207 (2002) 02 —0015 - 05 东营凹陷滨南地区火成岩油藏勘探技术 肖焕钦 ,许建华 ,孙锡年 (胜利油田有限公司地质科学研究院 ,山东 　东营 　257015) 摘 　要 :运用多种地震方法对滨南地区火成岩进行了描述 ,建立了 4 种火成岩地震反射特征 ,对 火成岩空间展布规律进行了研究。在此基础上 ,对火成岩的储集空间及油气成藏规律进行了 研究 , 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 出 4 种火成岩油藏类型。在地质研究的基础上 ,提出适合本区火成岩开发的配套技 术。研究成果经应用 ,取得了较好的开发效果。为其它地区火成岩油藏的勘探积累了成功的 经验。 关键词 :滨南地区 ;火成岩 ;油藏 ;勘探技术 　　中图分类号 :TE122. 222 　　　　　　文献标识码 :A 　　滨南油田沙三下火成岩油气藏是迄今我国东 部地区开发的第一个火成岩油藏。该区火成岩油 藏的勘探始于 1966 年 ,80 年代发现滨 338 块火成 岩油藏并投入开发。之后 ,因火成岩油藏的特殊岩 性 ,在二维地震 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 上不能准确地识别火成岩体 , 虽经多次钻探 ,终因对油藏认识不清而未获突破 , 导致火成岩的勘探走入低谷。滨二区三维出站后 , 结合钻井、测井资料 ,利用人工合成地震记录、三瞬 处理、人机联作灵活解释等多项新技术 ,对火成岩 进行了识别和描述 ,摸索出了一条火成岩油藏综合 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 的系统方法 ,打破了该区火成岩勘探的被动局 面 ,形成了一套较为成熟的配套勘探开发技术。 1 　地质概况 滨南油田西部火成岩发育区区域上位于东营 凹陷的北缘 ,北接滨南凸起 ,西部和南部分别为林 樊家 ,东临利津生油洼陷 ,构造上属于滨南断裂带 的西端 (图 1) 。地层总体向西北方向抬起并减薄。 北部的滨南断层 ,是东营凹陷的边界断层 ,控 制区内第三系的沉积、断裂活动及火山活动。受其 控制 ,研究区内主要发育 5 条近东西走向的主要断 裂 ,将火成岩分割成 6 个主要的断块 (图 2) 。 图 1 　研究区区域位置图 沙四段沉积末期 ,本区地层抬升遭受剥蚀 ,随 后在沙四段顶部沉积了数十米的一套多韵律层的 陆上沙泥岩层。在这一时期发育沙四段火成岩 ,其 厚度为 10 - 25 米。在沙三段沉积早期 ,由于滨南 断裂活动 ,引起东西向三、四级断裂的发育 ,其东北 部下沉而西部相对抬升 ,形成该区向东倾没的地垒 雏形 ,形成了沙三下底部 0 - 40 米向东加厚的暗色 砂泥楔沉积。随着断裂的加剧 ,地壳深部中基性安 山玄武岩浆沿该区下伏基底断裂上涌 ,并沿断层喷 溢地表 ,形成喷发相的火山角砾岩和溢流相的安山 51 第 14 卷 第 2 期 2002 年 6 月 　　　　　　 　　　　　 新疆石油学院学报 Journal of Xinjiang Petroleum Institute Vol. 14 No. 2 June. 2002 © 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 玄武岩。研究表明 ,东部滨 338 井区为水下喷发 , 表现为泥岩包火成岩 , ;西部以陆上喷发为主 ,沙三 段表现为火成岩直接覆盖于沙四段地层不整合面 上 ,沙四段火成岩表现为砂泥岩层包火成岩。 图 2 　滨南油田火成岩顶面构造图 2 　火成岩地震描述技术 2. 1 　火成岩地震反射特征 地震反射特征是地下地质体对地震波的响应。 本区火成岩以喷发相为主 ,经钻井和地震的综合识 别 ,在地震上存在以下四类反射特征。 (1) 丘状反射。中心式喷发的火成岩 ,其厚度 大于调谐厚度时 ,其顶底能分开 ,并且包括两套火 成岩 ,其间隔层较厚 ,在地震上表现为丘状或低伏 丘状反射 ,这种反射主要集中在北部新滨 348 和滨 615 井区 (图 3 - a) 。 (2) 板状反射特征。当火成岩厚度在 20 - 40 米之间时 ,其反射为两个中一强同相轴 ,呈板状反 射特征 ,局部地区由于受构造或火成岩厚度影响 , 呈低角度小丘形。这种反射特征主要分布于东部 滨 338 井区、中部滨 331 等井区 (图 3 - b) 。 (3)杂乱反射或断连续弱反射。主要集中在东 部滨 338 地垒北部。 a 　丘状反射结构 b 　板状或杂乱状反射结构 图 3 　火成岩地震反射特征 2. 2 　火成岩地震描述方法 根据钻井资料分析 ,初步了解火成岩体在垂向 和横向上的变化规律 ,然后利用多种地震技术对火 成岩进行标定 ,在标定识别基础上进行横向追踪对 比 ,以确定火成岩的平面形态和区域分布规律[1 ] 。 具体包括以下几个步骤 : 2. 2. 1 　速度分析 由声波测井曲线求得火成岩层速度 ,火成岩层 速度不随深度而变化 ,这与正常沉积岩不同。本区 火成岩层速度可分为两个区 ,高值区和低值区 ,高 值区变化大 ,从 4000 米Π秒到 6500 米Π秒不等 ,低值 区较稳定 ,变化范围为 3000 - 4000 米Π秒 ,而且随着 火成岩厚度增加 ,其速度有增高趋势。这主要是由 火成岩内部结构特别是储集性能变化引起的。 2. 2. 2 　火成岩的标定 本区火成岩标定主要采用两种方法 :1) 合成记 录标定。采用两种类型子波 :零相位雷克子波和井 旁地震道提取子波。力求使合成记录与井旁地震 道最佳相关。通过对比 ,正极性子波制作的合成记 录与井旁道相关性好 ,从而确定了地震剖面为正极 性剖面。因而地震反射轴的波峰代表火成岩的顶 面。2) 根据分层经深 —时转换后来标定。在合成 记录标定基础上 ,把钻遇火成岩的钻井分层经深 — 时转换后 ,输入三维数据体中 ,以建立火成岩与地 61 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　新疆石油学院学报 2002 年 © 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 震反射之间的关系 ,从而确定火成岩地震反射轴。 2. 2. 3 　单个火成岩描述 在标定基础上确定火成岩反射层 ,利用人机联 作追踪对比 ,做出顶面构造形态图。对于地震上能 分辨出顶、底的火成岩 ,分别描述其顶、底构造形 态 ,当火成岩厚度小于地震上的调谐厚度时 ,追踪 其薄层火成岩反射同相轴。虽然工区内火成岩横 向速度变化大 ,而围岩和火成岩速度差约在 600 - 1800 米Π秒 ,因此 ,火成岩能形成较强波阻抗 ,大部 分火成岩在地震上具有一定特征 ,为了准确描述火 成岩构造形态结构特征 ,提高反演厚度的精度 ,在 解释中运用以下几种技术。 (1)三瞬处理技术 :该技术指瞬时振幅、瞬时相 位和瞬时频率。瞬时振幅能反映地下反射界面的 反射系数的大小。由于火成岩一般与围岩速度差 异大 ,因此 ,瞬时振幅剖面能反映其厚度的变化。 瞬时振幅与火成岩内部结构能建立一定联系 ,瞬时 振幅剖面放大后可确定内部垂向变化情况。对常 规剖面进行瞬时振幅处理 ,可以识别火成岩的边 界 ,即断层和尖灭点。瞬时相位是与瞬时振幅互相 独立的信息 ,可以确定火成岩内部小断层。瞬时频 率是与各时间点有关的频率值 ,可以反映火成岩内 部的变化规律 ,从而预测其储层储集性能。 (2)滤波处理技术 :该技术可以保留火成岩有 效成分 ,突出火成岩体。本区火成岩分布广 ,但单 层厚度一般较薄 ,由钻井统计 ,单层厚度小于 20 米 的井占 70 % ,要识别这样薄的火成岩 ,单靠常规剖 面有一定难度。采用低通滤波 ,保留火成岩有效成 分 ,帮助在解释中识别火成岩体。 3 　火成岩成藏条件 3. 1 　油源条件 本区位于利津洼陷的西北部 ,利津洼陷是长期 继承性发育的生油洼陷 ,围绕着该洼陷已发现了规 模不等的十六个油田。因此 ,利津洼陷油源十分丰 富。该区地层区域上向西抬升 ,从利津洼陷到本区 存在着多个不整合界面 ,另外断裂发育 ,因此 ,油气 通过断裂和地层不整合运移到本区 ,该区火成岩油 藏具备良好的油源条件。 3. 2 　储层特征 3. 2. 1 　储层空间 由岩心分析 ,本区火成岩以喷发相成因为主 , 岩性为基性偏中性的安山玄武岩 ,其储集空间主要 包括三个方面成因的孔洞和裂缝 : ①原生孔隙。中 始新世的安山玄武岩浆顺断裂喷溢地表 ,在冷凝固 结成岩过程中形成含气孔、气管和收缩缝等连通性 差的原生孔隙。②次生孔隙。由于表生风化淋滤 作用使岩体产生一些次生孔隙 ,这类孔隙一旦形成 不会因压实作用而消失。③裂缝。火成岩随着埋 深的增加和后期构造运动的作用 ,使埋藏的火成岩 产生微裂缝 ,滨 349 井裂缝较发育 ,最大裂缝长 57cm、宽 7cm。孔洞 - 裂隙形成了火成岩的主要储 集空间。 3. 2. 2 　储层空间展布特征 纵向上 ,火成岩储层主要分为上、下两段。上 部为沙三下火成岩 ,下部为沙四上火成岩。沙四上 火成岩主要分布于北部其厚度为 10 - 28 米 ,与沙 三底的隔层为 30 - 90 米不等。岩性为黑色玄武 岩 ,说明了火成岩较致密 ,包含于沙四上部砂层组 中。沙三下火成岩可以分为两套 ,第一套位于沙三 下部的地层中 ,在沙三段的泥岩和油页岩之内 ,属 于“泥包火成岩”,主要分布于东部 ,厚度为 2 - 63 米不等。第二套处于沙三下的底部 ,与上段隔层为 0 - 42. 5 米 ,岩性为砂泥岩互层 ,火成岩厚度一般较 薄 ,3 - 15 米。平面上 ,火成岩主要是沿滨南断裂带 呈带状或串珠状分布。火山活动具有西早东晚的 特点 ,上段火成岩平面展布呈北西向 ,主要集中在 工区的中部和东北部 ,面积 20km2 ,下段火成岩主要 分布于工区西部 ,呈近南北向展开 ,南部、北部面积 大 ,中部呈零星展布 ,面积 10km2 。 3. 2. 3 　火成岩油气藏类型 由于火成岩油气富集成藏受储层和构造双重 因素控制 ,本区火成岩主要有以下几种类型油藏。 a. 断块油藏 :火成岩储层含油 ,侧向断层作为 遮挡条件 ,这是本区分布较多火成岩油藏 (图 4) 。 b.构造油气藏 :由于火成岩上拱作用形成背斜 圈闭 ,其储层是火成岩 ,例如新滨 348 火成岩油藏 (图 4) 。 c.岩性油藏 :包括火成岩岩性油藏和砂岩岩性 油藏两类。火成岩岩性油藏由于内部储层空间非 均质性严重 ,物性变化较大 ,渗透性火成岩自身可 作为储层 ,而非渗透层可作为盖层或遮挡条件。砂 岩岩性油藏由于上覆砂岩储层上倾尖灭形成。 71 第 14 卷第 2 期 　　 　　 肖焕钦 :东营凹陷滨南地区火成岩油藏勘探技术 © 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 图 4 　火成岩油藏类型示意图 本区南部滨 674 井区断层发育 ,油藏类型主要 为断块油气藏。北部地区地层抬搞 ,地层变薄 ,发 育构造油气藏和岩性油气藏。(图 5) 3. 2. 4 　影响火成岩储集物性的主要因素 火成岩储集物性好坏决定于火成岩所处的火 山岩相和后期成岩作用的结果。从不同成因火成 岩油气藏来看 ,在成岩作用中 ,破裂作用对改善火 成岩储集物性有十分重要的意义 ,特别是构造裂 缝 ,这种类型裂缝既可以是储集空间 ,又可以作为 沟通孔隙的渗滤通道。其分布通常与褶皱和断裂 构造有关 ,就一个局部构造而言 ,其有效张裂缝主 要发育在背斜顶部、扭曲带或断层附近受张力的部 位。因此 ,火成岩岩相、构造部位和断裂展布规律 是火成岩储集性能主控因素。 图 5 滨南油田油藏剖面图 3. 3 　盖层条件 沙三下第一套火成岩处于沙三下地层内 ,其上 覆地层是沙三下区域性发育的 200 - 400 米不等厚 的暗色泥岩和油页岩 ,这可作为良好盖层 ,因而第 一套火成岩其储盖组合合理 ,已成为火成岩油藏的 主力含油层系。第二套火成岩其上覆地层为砂泥 岩互层 ,其盖层条件不稳定 ,这是制约第二套火成 岩含油性的主要因素。 4 　火成岩油藏勘探开发配套工艺技 术 针对火成岩油藏特点 ,必须在钻井、完井、采油 工艺等方面采取相应的配套工艺技术。火山岩油 藏为低压油藏 ,由于火山岩孔洞裂缝较发育 ,常发 生大量的泥浆漏失现象。钻井过程中 ,为避免泥浆 漏失现象而造成的泥浆对火山岩油层的污染 ,应实 行先期油层保护 ,通过录井等方式确定火山岩的顶 面 ,下技术套管固井后再换用泡沫泥浆 ,以防止泥 浆的漏失 ,减少污染。完井过程中 ,早期采用套管 完井 ,在水泥固井过程中 ,不可避免地造成大量水 泥漏入火山岩中 ,造成油层严重堵塞 ,甚至完全堵 塞[2 ] 。在以套管完井方式完井的井中 ,大部分产能 极低 ,一般只有 1 吨左右。通过研究 ,将传统的套 管完井方式改为筛管完井或裸眼完井 ,即火山岩顶 面以上下油层套管 ,火山岩部位下筛管 (或者裸 眼) 。通过采用这一新工艺 ,可极大地增加泄油面 积 ,解放油层 , 提高单井日产油量。开采过程中 , 针对本区原油性质较差 ,原油比重为 0. 97gΠc3 ,粘度 为 4257 - 11080mpa·s ,在以往的常规采油技术中难 以动用的特点 ,建议采用螺杆泵、下电热杆、井筒加 降粘剂等采油工艺。 5 　勘探开发效果 通过研究 ,摸索出了一条火成岩油藏综合评价 的系统方法 ,形成了一套较为成熟的配套勘探开发 技术。将该勘探技术应用于生产中 ,取得了很好的 勘探效果 5. 1 　中部滨 613 - 滨 331 井区 81 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　新疆石油学院学报 2002 年 © 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 该区火成岩为断块油气藏 ,火成岩顶部为沙三 下泥岩和油页岩 ,盖层条件良好。从瞬时振幅图上 分析 ,此套火成岩的反射特征横向上呈继续齿状 , 纵向上能量强度有变化 ,说明内部裂隙发育。经综 合分析 ,认为该区构造、储层对油气的富集极为有 利。基于以上认识 ,选择该块构造高部位 ,部署了 滨 674 井 ,该井钻遇沙三下火成岩油层 45. 0 米Π1 层。在完井过程中 ,采取了筛管完井 ,加电热杆降 粘 ,获日产油 30 吨 ,不含水。之后迅速投入开发 , 部署开发井 21 口 ,均获成功 ,上报探明石油地质储 量 654 万吨 ,建成年产 5. 5 万吨的原油生产能力。 5. 2 　北部新滨 348 - 滨 349 井区 该区火成岩是本区埋藏最浅的火成岩 ,具有厚 度大 ,背景好的特点 ,新滨 348 井区为背斜型构造 油气苍 ,滨 349 为断鼻型构造油气藏。新滨 348 井 是 1991 年 9 月完钻的一口老井 ,该井钻遇沙三下火 成岩 35. 6 米Π1 层 ,1993 年试油 ,仅获日产 2. 56 吨 的低产油流。经分析 ,认为该井未获高产的原因有 两个 ,一个是原有的水泥固井方式造成了油层污 染 ,另一方面原因就是油稠。基于以上认识 ,1997 年对该井进行了重新试油 ,利用螺杆泵、下电热杆 降粘 ,获 10. 4 吨的较高产能 ,从而使该套油层起死 回生。之后滚动部署了 5 口井位 ,在钻至火成岩段 后使用泡沫泥浆最大限度地减小油层污染 ,同时采 用筛管完井工艺 ,试采过程中 ,下泵热电缆进行降 粘 ,均获得成功 ,投产初平均单井日产油 20 吨。上 报沙三下探明地质储量 90 万吨 ,建成能力 3 万吨。 6 　结束语 (1)针对火成岩特殊岩性油藏 ,在以往的勘探 过程中 ,因对其综合研究的局限性 ,致使该区火成 岩的勘探走了很多弯路。通过近几年的勘探实践 , 认识到只有综合运用测井、钻井、地震资料 ,对火成 岩体进行综合描述及成藏评价 ,才能选准目标 ,提 高钻探成功率 ,提高勘探效益。 (2)新技术、新方法的应用 ,是我们搞清火成岩 复杂岩性油藏的有利技术保障。 (3)通过深入分析以往探井钻探失利的原因 , 认识到油层保护工作的重要性 ,特别是针对孔洞、 裂隙发育的火成岩油藏而言 ,就更为重要 ,针对油 藏特点 ,采取适合的工艺措施 ,是正确认识油藏 ,合 理开发油藏的条件。 参考文献 : [1 ] 　聂勋碧 ,钱宗良 1 地震勘探原理和野外工作方法 [M] . 北京 :地质出版社 ,1990. [2 ] 　张绍槐 ,罗平亚 ,等 1 保护储集层技术 [M] . 北京 :石油 工业出版社 ,1993. Exploration Technology of Igneous Rock Reservoir in Binnan Area , Dongying Sag XIAO Huan - xin , XU Jian - ha ,SUN Xi - nian ( Geological Scientific Research Institute , SLOF 257015 China) Abstract Using many geophysical methods , Igneous rock of binnan area are interpreted in the seismic datum. 4 kinds of seismic reflection features are constructed and the law of igneous rock distribution in space is researched. Based on these studies , reservoir feature , law of oil and gas accumulation are researched and 4 kinds of oil pools are summarized . Through research , the paper is intended to suggest a complete technology which is applicable for the development of igneous rock of this area. After application , good development effects are gained. The research provides a successful experience for exploration of Igneous reservoir in other area. Key Word :Binnan Area ; Igneous Rock ; Oil pool ; Exploration technology 91 第 14 卷第 2 期 　　 　　 肖焕钦 :东营凹陷滨南地区火成岩油藏勘探技术 © 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net