陕北下寺湾地区长7储层过剩压力分布特征研究

2013-08-11屈红军郑艳荣西北大学地质学系陕西西安710069

长江大学学报(自科版) 2013年10期

李明，屈红军，郑艳荣，王力，李敏（西北大学地质学系，陕西西安710069）

鄂尔多斯盆地主体以岩性油气藏为主，但由于岩性对油水分布不起控制作用，因此理清研究区内油水分布与过剩压力之间的关系显得尤为重要。陕北下寺湾地区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡中南部，区内上三叠统延长组长7油层组是最主要的烃源岩段，发育有碳质泥岩、油页岩、黑色泥岩等［1］，其中长73小层烃源岩最为发育，生烃膨胀作用显著，产生强大的过剩压力，成为石油初次运移的主要动力［2］。此外，陕北下寺湾地区长7储层顶部发育的稳定泥岩可作为油气聚集的有效盖层，为油气藏的形成提供了主要的圈闭条件。

1 地层流体过剩压力的求取

地层流体的压力分为正常的静水压力和地层流体过剩压力。地层流体过剩压力指的是地下某处的流体压力与该点的静水压力之差可通过平衡深度法［3-5］求取，则欠压实泥岩的孔隙压力表示为：

式中，Pz为欠压实泥岩的孔隙压力，Pa；Pe为平衡深度处的地静压力，Pa；Sz为深度Z处的地静压力，Pa；Se为平衡深度处的地静压力，Pa；ρr为沉积岩平均密度，kg／m3；ρw为地层孔隙水密度，kg／m3；Z为欠压实泥岩的埋藏深度，m；g为重力加速度，m／s2；Ze为欠压实泥岩对应的平衡深度，m。

在小孔隙且分布均匀的固结地层中，声波传播时间与孔隙度之间为线性正比例关系，因而声波时差在半对数坐标系中与测井的深度符合如下线性相关规律［6］：

式中，Δte为欠压实泥岩的声波时差值，μs／m；Δt0为原始地表声波时差值，μs／m；C为正常压实泥岩的压实系数。

对式（2）两边取对数有：

将式（3）代入式（1），可得到正常泥岩压实规律：

2 过剩压力分布分析

1）平面分布特征长7储层过剩压力分布图如图1所示。长7储层总体过剩压力值较高（11～18MPa），沿北东向南西方向该值逐渐增加，具有隆凹相间的分布格局。由于陕北下寺湾地区已开发长7储层油井（T34井、T39井、T40井、T42井和T43井）产能较好，这表明长7储层过剩压力与已知油井分布有密切关系，且大多数油井分布在长7储层过剩压力低值背景下的 “漏斗区”。

图1 陕北下寺湾地区长7储层过剩压力平面分布图

2）剖面分布特征 T19井-T5井过剩压力剖面图如图2所示。从图2可以看出，长73小层为最大的过剩压力分布层位（大于10MPa），局部超过15MPa，主要集中在长73小层上部，连续性好，长度超过11km；长71小层过剩压力较长73小层次之，过剩压力值主要集中在5～10MPa，连续性较好，长度同样可达11km；长72小层过剩压力总体最小，大部分地区小于5MPa。上述特点表明长73、长71小层与长72小层之间存在较高的过剩压力差，较高的过剩压力差驱动长7储层烃源岩产生的油气沿着微裂缝从高压区向低压区运移。因此，陕北下寺湾地区长7储层较高的过剩压力差为油气的运移、聚集提供了充足动力。