德惠断陷沙河子组泥岩封盖能力综合评价

2014-05-15柳成志王小宁齐东岩

当代化工 2014年4期

关键词：德惠子组盖层

叶龙，柳成志，王小宁，齐东岩

（1. 东北石油大学地球科学学院，黑龙江大庆 163000； 2. 第二采油厂二矿，黑龙江大庆 163000）

德惠断陷位于松辽盆地东南隆起区内中部，面积为 3 800 km2，是由北东向断裂控制的双断型断陷。钻井揭示了本区自上而下依次为：火石岭组、沙河子组、营城组、登娄库组、泉头组、青山口组、姚家组。

根据吉林省油田勘探开发研究院气源对比研究，深层天然气主要来自于火石岭组火山岩与沙河子组碎屑岩，封盖层位沙河子组发育的泥岩。盖层封盖条件的好坏将直接影响到油气尤其是天然气的富集程度［1,2］。所以，对盖层封盖能力的认识具有很大的实际意义。

1 德惠断陷沙河子组泥岩盖层的宏观发育特征

由德惠断陷钻井统计揭示了，德惠断陷沙河子组单井泥岩累计厚度较大，最大可达346.78 m；最大单层厚度也比较大，平均为26 m；泥地比普遍较高。根据统计情况，可以发现德惠断陷在沙河子组的泥岩累计发育比较大，并且在平面的分布也比较稳定，可以有效的成为区域性盖层（图1）。

2 德惠断陷沙河子组泥岩盖层的微观封闭特征

2.1 毛细管压力封闭

盖层的毛细管封闭是盖层封闭油气最常见的机理，主要依靠盖层与储层之间的排替压力差来封闭油气的，盖层的排替压力越大，其盖层毛细管压力封闭能力越强；反之盖层的毛细管压力封闭越弱[3]。

图1 德惠断陷沙河子组泥岩累计厚度分布图Fig.1 Mudstone cumulative thickness distribution in Shahezi formation of Dehui depression

本次对德惠断陷沙河子组进行了取芯数据检测（表1），虽然德惠断陷沙河子组泥岩实测的排替压力数据很少，但是从取样化验的数据结果可知，德惠断陷盖层突破压力4～6 MPa数据点左右分布。

2.2 孔隙流体压力封闭

孔隙流体压力封闭与毛细管压力封闭不同,其形成是有条件的,只能存在于欠压实具有异常高孔隙流体压力的泥岩盖层中,其封闭油气机理也与毛细管压力封闭油气机理截然不同,主要是依靠盖层与储层之间孔隙流体压力差来封闭油气的,它不仅较毛细管压力封闭有更强的封闭游离相运移油气的能力,而且还可以封闭住呈水溶相运移的油气。盖层中异常孔隙流体压力越大,其孔隙流体压力封闭油气的能力越强;反之则越弱[4]。由实测盖层的声波时差与深度的对应关系，与录井统计得出关系图进行叠合，可以看出，实测点大部分处于泥岩超压带，超压带的封盖能力更好[5,6]。

表1 岩心参数检测数据表Table 1 Core parameter detection data

2.3 烃浓度封闭

若泥质岩盖层本身具有生烃能力，且又已进入大量生烃阶段，其除了具有毛细管封闭外，还具有烃浓度封闭。所谓烃浓度封闭是泥质岩盖层由于具有生烃能力，其生成的天然气溶于其内孔隙水中使其含气浓度增大，尤其是当泥质岩盖层又欠压实具有异常孔隙流体压力时，其含气浓度更大，结果使原来向上递减的含气浓度出现向下递减的含气浓度，而形成的对下伏呈分子扩散相运移天然气的封闭作用[7]。

根据本区对沙河子组泥岩进行的相关研究结果，德惠断陷沙河子组发育有较好的暗色泥岩；有机质丰度普遍达到好的标准，且成熟度处于成熟~高成熟阶段，恰好是II~III有机质大量生烃阶段，有机质类型以Ⅱ2和Ⅲ为主；有机质演化已进入成熟阶段，因此沙河子组泥岩具有一定的烃浓度封闭。

3 德惠断陷沙河子组盖层封闭能力的综合评价及分布预测

目前，对盖层封闭性评价日趋综合化和定量化，既考虑了盖层宏观特征，同事又同时考虑了盖层微观封闭能力。据刘世忠《东营凹陷深层天然气泥岩盖层地质特征及盖性研究》（2008.4），选取泥岩盖层累计厚度、泥岩单层厚度、泥地比及突破压力作为计算盖层封闭能力的参数指标，根据其对盖层封闭能力的贡献大小确定各项指标的等级，将各项指标由好至差分为4个等级，分别赋值1；0.7；0.4；0.1。然后计算盖层的综合评价系数，具体公式如下。