A地区延长组地层异常压力与油气分布探讨

2016-06-15刘博彪

地下水 2016年1期

刘博彪，王　楠

(西安石油大学地球科学与工程学院，陕西西安 710065)

A地区延长组地层异常压力与油气分布探讨

刘博彪，王楠

(西安石油大学地球科学与工程学院，陕西西安 710065)

[摘要]根据泥岩的压实作用规律，利用多口井的声波时差曲线值，根据陈荷立提出的平衡深度法计算延长组长6、7、8的压力值并分析研究区的地层异常压力及分布特征。根据绘制的异常压力平面分布图并结合已经发现的油藏分布图，分析得出长8为A地区的主要勘探层位；压力差正值分布区域可决定产油井位的布置；长7与长6、长7与长8的压力差存在负值，可能与岩性有关。

[关键词]泥岩压实规律；平衡深度法；异常压力；油气分布规律

在鄂尔多斯盆地，前人对于异常压力的研究主要是依靠泥岩的声波时差结合二维地震反演资料。而本次研究主要是依靠测井曲线的泥岩声波时差值换算成压力值，研究异常压力与油气分布关系。以期能提高钻探成功率和勘探开发效率。

构造背景处于盆地西缘的天环向斜的南段，地层较平缓且向西倾斜，没有较复杂的构造，部分地区可见发育有小型的低幅度鼻状隆起。前期研究成果表明该区石油资源量达3.19×108t，石油资源丰度达 12.70×104t/km2，具备良的开发价值。

1异常压力估算

1.1压力计算原理

地下流体压力的获取最简单、最准确的方法是对地层进行直接测量。但是这种方法受到诸多条件的限制,只能取得数量不多的与渗透性岩层相关的压力数据。开展泥岩压实作用研究工作与应用,为人们计算地下的流体压力提供了一种间接的有效途径。并且在实践中不断得到改进,从而使其精度日益提升。

泥质沉积物在沉积埋藏过程中,孔隙度和渗透率随着埋深增加作有规律地降低。当其埋深达到一定深度，孔隙度与渗透率会下降到一定程度,机械压实作用将会停止而产生异常压力,孔隙度随深度的变化关系将会偏离上述正常变化趋势,出现异常高压值。泥岩中的孔隙度异常值的大小将会与孔隙中的流体压力成正比。现有的计算流体压力的方法大多以上面所讲述关系为根据,利用各种能够反映泥岩孔隙度的物理参数进行推算。

计算中经常可以应用的方法基本分为两类:一类是平衡深度法[1](或等效深度法),另一类是经验关系法。平衡深度法的基本公式为:

Pz=γw·Ze+γb(Z-Ze)

(1)

式中:γw为静水压力梯度;γb为深度Z一Ze段岩柱的压力梯度;Z为计算点的深度;Ze为平衡深度,即在用各种反映泥岩压实物理量所表示的压实曲线的正常趋势线上与计算点等值的深度。

本文对A地区压力计算采用的方法是平衡深度法。从地质意义上考虑, (1)式可理解为:埋深为Z处的泥岩,当其埋深在Ze以上时为正常压实地层,地层的流体压力以静水压力梯度增长。埋深超过了Ze以后,排水受到了阻碍并会完全停止，继续增加的负荷将会全部由孔隙中的流体承担,因此流体压力会按上覆负荷压力梯度增长。鄂尔多斯盆地对于γb的值一般都取235.7 Pa/m,此值可以等价于平均体积密为2 310 kg/m3的岩柱所产生的压力梯度。静水压力梯度根据经验值可取0.8 Mpa/m。

N63井压实曲线成图　N10井压实曲线成图

1.2研究区的压力统计

本次研究统计工区30余口井的声波时差值并投点成图，根据压实曲线的形态主要可以分为两类(图1)，一类是具有正常压实段和异常压实段如N63，另一类为没有正常压实段如N10。挑选其中的17口有正常压实段和异常压实段的井，结合平衡深度法的计算公式，分别对长6、长7、长8三个小层的地层压力值以及它们两两相减的压力差值进行统计。

2延长组长7及上下层压力分析

2.1长6、7、8压力特征

由17口井的压力值在Surfer软件中制图，从而得出长6、7、8压力平面分布图。

从图2可以观察到，在A区内长6地层的压力表现为南部高于北部，西部高于东部，压力分布很不均匀，在N44井周围可以看到存在一个过剩压力的高值区。在工区中部地区压力梯度明显较高。工区内最高压力可以达到1 200 Mpa，最小压力达到250 Mpa。

图2　A区延长组长6过剩压力平面分布图

从图3 可以观察到，在A区长7压力分布很不均匀，在北部压力较小在300 Mpa左右，南部压力则较之要高达到800 Mpa左右，压力向北部逐渐减小。从西到东压力逐渐减小，在工区的中部、西北部压力梯度比较高，西南部压力梯度则相对比较低，表现为等压线比较疏松。在工区的西南部具有最高的过剩压力。

从图4可以发现，A区块延长组长8油层组压力在平面上的分布表现为北部压力小于南部，在北部压力为350 Mpa左右，而在南部具有最高的过剩压力，可达到700 Mpa左右。在区块西部地区压力也高于东部，压力由西向东，由南向北逐渐减小。在中部和西北部压力梯度较大。

图3　A区延长组长7过剩压力平面分布图

图4　A地区延长组长8过剩压力平面分布图

2.2长6、7压力差分析

由图5的长7与长6压力差平面分布图表明，长6、长7压力差在平面上的分布为：工区西南偏中部及东南部压力差为负值，在N74和N105周围压力差最小，可达-30 Mpa。压力差向北东向和南西向逐渐增大。

2.3长7、8压力差分析

依据图6可知，在A工区内，长7、长8的压力差表现为在工区西南偏中部的N105井周围压力差最小，为-20 Mpa左右，在工区东南部压力差值为-10 Mpa左右。由N105井向北东和南西向压力差逐渐变大，最大可以达到30 Mpa，在南西方向压力差梯度则较北东方向大些。

3压力与油气分布耦合关系分析

依据图7：N74、N105、N44、N34都有油产出，而西北部未发现油藏，东北部由于资料比较少故在此不做探讨，根据目前所有的资料可以初步得出，油藏的有利分布区块可能在研究区的东南部，具体的分布位置则需要结合砂体展布范围进一步确定。由于目前A地区还未对长6层进行工业开采，本文只对其进行预测性探讨。长6目前预测油气可能分布于研究区的东北和西南部，应该为今后的主要的勘探方向。