東濮凹陷泥巖裂縫油氣藏勘探-慕小水

1、東 濮 凹 陷泥巖裂縫油氣藏勘探中原油田分公司勘探開發(fā)科學(xué)研究院匯報人：慕小水勘探概況泥巖裂縫油氣藏形成條件泥巖裂縫油氣藏尋找識別及有利分布區(qū)預(yù)測泥巖裂縫油氣藏勘探發(fā)現(xiàn)過程中應(yīng)注意問題下步工作建議匯報目錄一、勘探概況 泥巖裂縫油氣藏世界含油氣盆地中以美國和前蘇聯(lián)較多。至今美國已找到了100多個硅質(zhì)頁巖裂縫性油田。1919年發(fā)現(xiàn)的艾克希爾斯頁巖油藏儲量達7255104t，年產(chǎn)油81104 t。前蘇聯(lián)的薩伊姆礦床在泥巖中也已采出約1000104 t的石油。這些事例說明泥巖裂縫油氣藏也是勘探活動中應(yīng)該受到充分重視的一種油氣藏類型。國外現(xiàn)狀 我國目前江漢、渤海灣、松遼、四川及西部的柴達木、酒西等盆地中

2、均發(fā)現(xiàn)了泥巖裂縫油氣藏，并已形成工業(yè)產(chǎn)能。其中松遼盆地是東部地區(qū)泥巖裂縫油氣藏較為發(fā)育的地區(qū)。勝利油田的濟陽坳陷是距東濮凹陷最近的、泥巖裂縫油氣藏形成工業(yè)產(chǎn)能的地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計，濟陽坳陷已有數(shù)百口井在泥巖地層中見到良好油氣顯示，數(shù)十口井獲得工業(yè)油流。國內(nèi)現(xiàn)狀 東濮凹陷雖一些井錄井在泥巖中見到了油氣顯示（比如橋16、橋20、文6、文201、文18等），都未引起注意。直到2000年11月，部署在中央隆起帶文留潛山構(gòu)造上的文古2井見到良好油氣顯示后才引起足夠重視。文古2 沙一段白云巖、泥質(zhì)白云巖油氣藏勘探程度較高 在井深3110-3110.49米，鉆井液密度由1.41降到1.0，粘度由52上升到滴流，槽

3、面上漲10cm，油花80%，氣泡10%，全烴由0.647升到38.56，C1由0.125升到28.205。mm，m，m。巖芯破碎嚴重，外表和裂縫見明顯瀝青和原油，用力擠壓見原油自裂縫中滲出。 由于井況較差，中途測試未果。 油氣顯示段在文古2塊有一定的分布范圍，集中分布在鹽間泥質(zhì)巖裂縫中。 文古2井的鉆探說明該區(qū)沙三2鹽間存在泥巖裂縫性油氣藏，且異常高壓。 文古2的這一鉆探成果開辟了一個新的找油氣領(lǐng)域 為了探索文留鹽間泥巖裂縫儲層的含油氣情況，研究油氣藏特點，蹤文古2井沙三2鹽間油層展布，距離文古2井南約100米部署鉆探了文300井。文古2文300文18 文300井今年4月2日開鉆. 鉆至309

4、4m測后效，泥漿密度1.651.55g/cm3，油氣上竄速度13.4m/h；3143-3144m井段，泥漿密度1.601.39g/cm3，槽面條帶狀油花50%，氣泡50%；3146-3147m井段，泥漿密度1.651.47g/cm3，槽面油花10%，氣泡40%；鉆至3198m深度時，泥漿密度1.671.50g/cm3，槽面上漲2cm，油花20%，氣泡50%，油氣上竄速度35.92m/h，取樣點燃呈蘭色火焰。該完井3011.6-3185m井段電測解釋泥巖裂縫85.7m/9層。5月255月 29日地層測試日產(chǎn)水0.213m3，水型Na2SO4,未采取進一步措施。試油段地層壓力系數(shù)1.65。 當鉆至

5、2804m，泥漿密度由1.551.32g/cm3，后提到1.72g/cm3恢復(fù)正常；鉆至2891.27m，泥漿密度由1.721.35g/cm2。當鉆至3047m，接單根有外溢現(xiàn)象。 當鉆至3526.16m井深，泥漿密度1.451.42g/cm3，槽面氣泡10%，上漲2cm，井口外溢1.5公升/分。 2809.8-2824.8m井段，共電測解釋泥巖裂縫性氣層7m/3層。 文403井油氣藏剖面圖200040003000文403老井復(fù)查： 文201井文9鹽下鹽組3284-3296.5m井段，電測解釋泥巖裂縫6.5m/1層； 文6井文9鹽中鹽組3025.5-3028m井段灰質(zhì)泥巖中有油斑顯示2.5m/

6、1層；下鹽組3028-3254m井段灰質(zhì)泥巖、泥頁巖中油浸顯示15m/8層；上鹽組和中鹽組上段已相變?yōu)樯澳鄮r剖面，油斑顯示18.5m/13層； 新文401井文9鹽間3123-3124m井段，錄井見1m/1層褐灰色油斑泥巖，隨后槽面上漲10cm,其中表面原油厚達4cm。文300文403新文401文201文6二、泥巖裂縫油氣藏形成條件1、油氣源主要來自生油巖自身 與砂巖油氣藏的形成不同，泥巖裂縫油氣藏的油源除少部分來自上、下圍巖外，大部分還是來自自身體系。目前在我國形成工業(yè)產(chǎn)能的油氣田多屬這種情況。 東濮凹陷生油巖系發(fā)育，主要有沙一、沙三段生油巖及石炭一二疊系煤成氣源。凹陷內(nèi)大部分沙三段地層已進入

7、生烴門限，具有較強的生烴能力，沙一段在埋藏深的洼陷中心及文南等地區(qū)也已進入低熟油生成階段，石炭一二疊系地層也已進入二次成烴階段。東濮凹陷泥巖裂縫油氣藏的形成有良好物質(zhì)基礎(chǔ)。2、沉積建造條件對油氣藏形成有明顯控制作用 泥巖裂縫油氣藏主要發(fā)育在厚層的泥巖展布穩(wěn)定區(qū)。在一些水體較深的環(huán)境中易形成這類油氣藏。東濮凹陷生油巖發(fā)育的沙三段、沙一段沉積時，北部的東西兩洼及中央隆起帶基本上處于半深水或深水沉積環(huán)境，有利于泥巖裂縫油氣藏形成。 東濮凹陷和中國東部第三系其它盆地一樣泥巖多富含鈣質(zhì)、灰質(zhì)成份，具有較大的脆性和潛在的造縫能力，對泥巖裂縫形成有利。工業(yè)油氣流井主要分布在古龍凹陷松遼盆地3、泥巖裂縫的發(fā)育

8、是成藏的關(guān)鍵因素 泥質(zhì)裂縫儲層和普通的儲層差別較大，一般屬低滲、低孔類型?？紫抖茸兓秶话?%-5%，滲透率一般小于0.0510-3um2。非均質(zhì)性相當明顯。 產(chǎn)狀一般有5種，即縱向裂縫（延伸受巖性限制，可穿層），層間裂縫（發(fā)育在不同巖性界面，或為泥巖葉片狀破碎的頁理縫）、雞籠狀裂縫（為三維多邊形網(wǎng)格狀裂縫）、剪切縫、微裂縫。 裂縫的成因，研究認為主要與成巖收縮作用、異常高壓和構(gòu)造作用有關(guān)。 東濮凹陷是個張性斷裂發(fā)育鹽湖盆地，經(jīng)歷過屢次構(gòu)造運動。對地層裂縫形成有利。目前發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)79-9塊氣田、南湖氣田砂巖儲層裂縫就相當發(fā)育。泥巖裂縫儲層在東濮凹陷雖沒有規(guī)模發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過深入工作相信會有突破。文古

9、2井地震剖面文9鹽文9鹽文23鹽文中地壘帶地震剖面 白廟與橋口地區(qū)壓力系數(shù)隨深度的變化規(guī)律 常壓帶高壓帶超高壓帶超高壓帶常壓帶高壓帶白廟地區(qū)橋口地區(qū) 異常高壓形成的裂縫主要指巖石在一定埋深處于封閉壓力條件下，由于烴類生成，粘土礦物脫水，水熱增加，自生礦物充填孔隙，膠結(jié)作用等產(chǎn)生異常高壓，當達到臨界破裂壓力時發(fā)生破裂產(chǎn)生裂隙。東濮凹陷多年勘探證實，由于鹽巖發(fā)育等多種原因，高壓油氣藏分布廣泛。 東濮凹陷由于鹽巖發(fā)育等多種原因，高壓油氣藏分布廣泛，除西斜坡、衛(wèi)城以北、橋口以南地區(qū)基本屬正常壓力系統(tǒng)外，其它地區(qū)都不同程度地分布著超壓帶，尤其是深層沙三段地層，超壓帶分布更為廣泛。這些超壓帶分布區(qū)往往是良

10、好生油巖分布區(qū)，若出現(xiàn)厚層泥巖分布，很容易形成一定規(guī)模的泥巖裂縫油氣藏。4、泥巖裂縫油氣藏的圈閉保存條件 泥巖裂縫油氣藏由于非均質(zhì)性嚴重，對圈閉條件要求有其特殊的一面。斷裂發(fā)育有利于泥巖裂縫產(chǎn)生，但斷層發(fā)育密度大的地區(qū)并不利于這種類型油氣藏保存。另外厚層泥巖展布區(qū)往往更易形成這種類型油氣藏，而砂巖發(fā)育地區(qū)尋找泥巖裂縫油氣藏較為困難。東濮凹陷鹽巖發(fā)育區(qū)由于鹽巖封閉條件好，對形成這種類型油氣藏有著得天獨厚的條件。三、泥巖裂縫油氣藏尋找識別及有利分布區(qū)預(yù)測泥巖裂縫油氣藏的尋找識別1、研究區(qū)地質(zhì)特點需深入研究 主要勘探標志：(1)斷層轉(zhuǎn)換帶是產(chǎn)生裂縫最有利部位；(2)不同沉積相過渡帶，包括大型三角洲砂

11、體等的前緣與泥巖過渡帶的突出、急彎、內(nèi)凹等部位是產(chǎn)生重力滑剪裂縫有利區(qū)帶；(3)異常超壓帶是尋找這類油氣藏有利場所；(4)富鈣質(zhì)、灰質(zhì)及有機質(zhì)巖相帶有利于形成泥巖裂縫；(5)生油巖厚度大、生油潛力大的層系有利于形成該類油氣藏；(6)壓實條件是泥巖裂縫油氣藏形成的必要條件（壓實成巖后才有脆性）。泥巖裂縫油氣藏的尋找識別2、測井信息的充分運用 應(yīng)用測井信息識別裂縫、裂縫方向及裂縫性油氣藏是裂縫性油氣藏測井識別評價的一個重要組成部分。在裂縫性油氣藏中，各種測井方法對裂縫都有不同程度的響應(yīng)，特別是裂縫識別測井（包括成像測井等），不僅能夠識別裂縫，而且能夠確定裂縫的延伸方向；電阻率時間推移測井能夠發(fā)現(xiàn)有

12、效裂縫滲透層；自然伽馬能譜測井可以識別具有高自然伽馬的裂縫性地層；電磁波傳播測井等，都可為識別裂縫性泥巖油氣藏提供資料。正常壓實泥巖欠壓實泥巖分析孔隙特征及滲透性 高導(dǎo)縫傾向NNE及NWW，走向NNE-SSW及SEE-NWW, 傾角變化大，多在4090度 誘導(dǎo)縫走向與現(xiàn)今最大水平應(yīng)力方向基本一致傾向走向傾角勝利油田羅家地區(qū) 沙三段泥巖裂縫測井曲線表現(xiàn)“二高、一負”的特點。 反復(fù)實驗確定2.5m視電阻率曲線和淺測向電阻率曲線進行泥巖裂縫儲層特征曲線的重構(gòu)，最終形成一套“泥巖裂縫儲層特征重構(gòu)技術(shù)”，在實驗應(yīng)用中效果不錯。江漢盆地 鹽間裂縫油氣層具有“時差跳、井徑擴、電阻率高、自然伽瑪?shù)汀钡娘@示特征

13、3、地震技術(shù)、鉆井技術(shù)等綜合運用 東濮凹陷主要構(gòu)造帶已實現(xiàn)三維覆蓋，充分利用三維資料進行構(gòu)造、斷層精細解釋，利用三維資料進行地震相、沉積相的劃分研究等，對泥巖裂縫油氣藏勘探無疑會起到推動作用。另外各種地震新技術(shù)，如三維可視化技術(shù)、地震相干分析技術(shù)研究運用，對精細預(yù)測泥巖裂縫發(fā)育區(qū)也有較好的效果。 在尋找泥巖裂縫油氣藏時，鉆井技術(shù)也不容忽視，通過它不但可發(fā)現(xiàn)異常超壓帶的存在，而且優(yōu)化鉆井工程，提高保護油氣層意識無疑會加快這類油氣藏的勘探發(fā)現(xiàn)。泥巖裂縫油氣藏的尋找識別泥巖裂縫有利分布區(qū)預(yù)測 沙三段屬高壓、超高壓分布區(qū)，是尋找泥巖裂縫油氣藏的有利區(qū)。沙一段西洼南部、東洼及文南等地區(qū)存在高壓區(qū)，也是尋

14、找泥巖裂縫油氣藏的有利區(qū)。特點一井深3777m測后效，鉆井液密度1.38降到1.33，粘度67升到172，油氣上竄速度10.3m/h,槽面上漲1cm，小米粒狀氣泡15%，火焰蘭色，全烴0.670%升到99.9%、C1由0.271%升到73.7%，顯示良好。2000年4月24日6月7日壓裂試油，見油花，試油結(jié)論干層。柳屯洼陷胡96井泥巖裂縫有利分布區(qū)預(yù)測沙三24是尋找泥巖裂縫油氣藏有利層系 東濮凹陷地層發(fā)育特點分析，沙三2、沙三3、沙三4地層鹽巖發(fā)育，鹽間泥巖在高溫高壓下具有較好的生油氣能力，并且受鹽巖封蓋，油氣保存條件好，是尋找這類油氣藏的有利層系。在無鹽區(qū)沙三2上部地層、沙三3上部地層泥巖發(fā)

15、育，厚度大，對形成這類油氣藏有利。特點二特點三沙四沙三3沙三4沙三2下第三系沙河街組鹽巖厚達950m。 中央隆起帶沙三2鹽巖分布面積150 km2 ，初步預(yù)測資源背景約40006000 104t衛(wèi)68井1985年射開3322.43347.6m井段后4mm油嘴求產(chǎn)日產(chǎn)油18t，氣1120m3，原油密度0.8666g/cm3特點四毛崗戶部寨柳屯橫向變換帶中央縱向變換帶桑村集南湖橋口白廟橫向變換帶特點五 構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶已發(fā)現(xiàn)砂巖裂縫油氣藏，它也是尋找泥巖裂縫油氣藏的良好場所。四、勘探發(fā)現(xiàn)過程中應(yīng)注意問題鉆井過程中應(yīng)注意的問題1、合理選擇鉆井液密度，保證近平衡鉆進，保護井眼2、合理設(shè)計井身軌跡，更多揭開儲

16、層，更快鉆達目的層考慮儲層厚度變化及裂縫系統(tǒng)走向，使井身盡量在較厚的儲層段垂直裂縫走向穿過。減小垂直于井身的非平衡力，顯然使井身沿最大或最小主應(yīng)力鉆進，可使垂直于井身的兩個應(yīng)力差較小。試油過程中應(yīng)注意的問題 一是要盡可能定向射孔，盡量垂直裂縫走向和沿最大水平主應(yīng)力方向射入 二是搞好壓裂酸化施工設(shè)計。 人工壓裂縫走向總是在最大水平主應(yīng)力上，對高角度裂縫性儲層壓裂時，裂縫走向與最大水平主應(yīng)力方向垂直或斜交時，才能使人工壓裂縫與天然裂縫連通，提高產(chǎn)量。如二者方向基本一致，不但產(chǎn)生不了人工壓裂縫，而且壓裂縫將天然裂縫中的油氣驅(qū)趕很遠，增加了裂縫被堵機率。 泥巖裂縫油氣藏壓裂采用水力壓裂、高能氣體壓裂，

17、泡沫加支撐劑壓裂等。開采過程中應(yīng)注意的問題 開采泥巖裂縫油氣藏時要深入研究影響裂縫特征的巖石性質(zhì)，如地應(yīng)力等，同時要搞好開采這類油氣藏的先導(dǎo)性試驗。 泥巖裂縫油氣藏的開發(fā)采用水平井可獲得較大效益。 五、下步工作建議加強老井復(fù)查工作及老井的二次解釋工作，尋找油氣顯示點及泥巖裂縫發(fā)育帶。加強泥巖裂縫油氣藏的成藏條件研究工作。結(jié)合東濮凹陷實際，多借鑒外油田經(jīng)驗。盡快建立一套適合泥巖裂縫油氣藏的勘探技術(shù)，包括測井、鉆井、試油、開采等技術(shù)。謝謝各位文300井氣測顯示統(tǒng)計表井號層位井段(m)全烴（%）甲烷（%）乙烷（%）丙烷（%）丁烷備 注iC4nC4文古2ES32上3110.490.64738.560.

18、12528.2050.0153.9740.0155.6310.0031.2160.0052.673井涌槽面見帶狀油花文403ES322802-28030.74578.9050.32540.265ES322808-281012.99769.4394.48951.038ES322813-281712.00443.4213.58721.977文300ES32上3057-30590.9778.9140.4484.2960.0440.6510.060.8670.010.1540.0220.3463143-3144槽面條帶狀油花50%，氣泡50%3146-3147槽面油花10%，氣泡40%泥巖裂縫顯示統(tǒng)計表井號層位井段（m）油浸（m/層）油斑（m/層）油跡（m/層）熒光（m/層）備注文6井ES32中2986.5-29892.5/1泥漿密度1.23-1.27g/cm3ES32下3098-3224