Y 盆地Y 组油田水地球化学特征研究

2020-11-27陈小娟陈金定张耀元李志兰曾金辉

科学技术创新 2020年33期

陈小娟钟鹏陈金定张耀元南源李志兰曾金辉

（1、中海油能源发展股份有限公司工程技术湛江分公司,广东湛江524000 2、中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524000）

1 Y 盆地概况

Y 盆地是我国海上重要的天然气聚集区，具有相当广阔的天然气勘探前景，迄今已发现了多个含气构造，主要构造特征是底辟构造十分发育。

地层水与油气关系密切，油气在生成、运移、聚集的过程中都是与地层水相伴的。因此地层水的水化学特征是地理地质环境长期演化的反映，矿化度的升高、水型的转变、离子组分的变化，间接甚至直接地指示地质体系的封闭条件，反映着油气和成矿物质的走向[1-3]。因此本文利用该地区大量油田水分析资料，分析了油田水分布规律，结合地质构造特征探讨油田水的成因，并探讨热流体对气藏影响关系。

2 地层水矿化度与水型总体特征

图1 Y 盆地Y 组矿化度频率图

图2 Y 盆地Y 组水型频率图

Y 组地层水总矿化度大部分分布在10～40g/L 间，仅极少量水样的矿化度小于10g/L 和大于40g/L，属于中低矿化度型水。水型主要以NaHCO3水型为主, 占总量的50%以上。

3 平面特征与垂向特征分析

3.1 矿化度与水型平面分布特征（图3）

Y 组矿化度值在FG2-4 构造，位于高部位的3、4、5 井矿化度值相对较低，处在边缘地区的7、8、9 井矿化度值相对较高。矿化度值高的几口井渗透率低几个毫达西，无阻流量6.8-47.6×104m3/d，地层流体之间交换少，溶解更多的矿物质，造成地层水矿化度高。

图3 Y 组矿化度平面分布图

KF 区块矿化度较大值分布在KF14-1-1 及KF19-1-1 井；大部分井段样品的矿化度都小于20g/L，KF20-1-1 井1352-1385m 仅为5.3g/L。从其气田气藏剖面图得知该井段为砂泥岩间互层段，推测在该井段地层间发生渗析作用[4]，即在渗透压差作用下流体会通过半透膜从盐度低向盐度高方向运移。由于盐离子易被泥岩吸附过滤，泥岩孔隙水的盐度常比砂岩孔隙水的高。渗析作用导致砂岩中水的盐离子含量更低，造成地层水矿化度小。

从以上分析该地区的储层中，泥质含量相对较高的储层，地层水矿化度较高，而在砂体较好的储层中，矿化度相对较低，可通过地层水的变化规律寻找有利砂体的发育方向。

图4 Y 组水型平面分布图

Y 组的水型主要为NaHCO3水型，另外含有少量的Na2SO4和MgCl2水型。

Y 组沉积为海相沉积碳酸氢钠水型为主，结合地质事件分析：a.由于盆地晚期的剪张应力作用、一定温压条件等原因造成Y 盆地发生泥底辟活动，使得泥底辟源岩内生成的烃类和非烃（CO2）物质在其潜在能量驱动下充分向四周低势或深层向浅层运移，在运移的过程中CO2增加，使得地层水中HCO3-含量增加，有利于NaHCO3水型的形成。b.烃类物质直接对地层水中溶有的硫酸盐产生作用，同生物化学作用一样，使硫酸盐转变为碳酸盐，形成NaHCO3水型。

由于该地区热液体和烃类物质的参与，形成NaHCO3水型，说明前期有大量的碳酸及有机形成，从而导储层的长石和碳酸盐胶结特溶解，形成较好的储层，但也会造成气藏中二氧化碳的增高。

3.2 矿化度垂向分布特征

图5 Y 组矿化度- 井深图

油田水化学成分在垂向上具有一定的规律性：①一般地，油田水矿化度随埋深加大而递增；②油田水矿化度随埋深开始递增，至某一深度后又出现递减（从递增至递减整个过程称为一个“水化学旋回”），或在同一垂向上出现多个“水化学旋回”；③油田水化学成分在某一垂向上没有明显的分布规律（图5）。Y组矿化度总体上随着井深的增加而增大。Y 组二段主要是DF1-A 构造，其取样深度段大都在1000-1400m，随着取样深度的增加矿化度值逐渐增大，1400m 以后矿化度值增加不明显，大约在30g/L 左右。由其构造粘土矿物演化得知，在该深度段有热流体入侵，蒙脱石与伊利石之比大大降低约从70%降到20%左右，在温度升高的情况下，蒙脱石再次被压实向伊利石方向转化，不仅排出剩余层间结合水，而且放出结晶水，释放出大量的水分，引起地层水淡化。