高温超压对深部储层物性影响-以琼东南盆地为例.pdfVIP

高温超压对深部储层物性的影响一以琼东南盆地为例搴 肖军1·2一，廖计华1一，李国良I,3朱传伟1，3 (1．中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室，湖北武汉，430074；2．中国科学院边缘海地质 重点实验室广州地球化学研究所，广东广州510640；3．中国地质大学资源学院，湖北武汉430074；) 摘要： 异常温压环境下的深部储层研究是当前石油地质领域的前沿，具有重要的理论意义 和实践价值。本文以高温超压的琼东南盆地为研究实例，分析了其深部储层(3500-4000m)的 岩石学特征，在充分考虑沉积作用和成岩作用的基础上，着重探讨了其异常温压对储层物性的重 要影响：(1)高温或高的地温梯度加速孔隙度的衰减；(2)高温或高的地温梯度也可通过促进碳 酸盐矿物溶解、烃类充注和超压发育来改善储层；(3)超压可保存一部分原生孔隙，这是深部储 层具有高孔隙度的最主要原因；(4)超压通过抑制胶结物的生成来减缓成岩作用对储层物性的破 坏；(5)超压通过增强溶解作用产生一些次生孔隙。此外，还指出了这一研究领域存在的主要问 题和未来努力的方向，如高温对储层改造的机理、高温超压对储层影响程度的定量化分析等。 关键词：琼东南盆地；高温超压；深部储层；影响因素 0引言 储层一直是沉积盆地能否油气成藏的关键问题之一，尤其是异常温压条件下深部储层特征的 研究更是当前石油地质领域的热点和雉点。据统计，世界范围内绝人多数油气田分布在常温—微 找优质储层及相应的大油气田存在理论和实践上的争论。近年来，随着勘探上作的深入，国内外 气田(温度190．200℃，压力系数2．0士，目的层埋深5400-6000m，储量凝析油6000x104m3、天 然气500x108m3，2000年投产)、我国南海北部陆架西区的莺歌海和琼东南盆地等，均表明了其 深部储层与异常温压环境的密切关系12J。因此，有必要明确高温和超压是如何影响储层物性的及 其影响程度，以指导研究区的储层评价和油气勘探。本文将以琼东南盆地为研究实例，探讨高温 超压对中深部储层物性的影响和控制作用。 l地质背景 琼东南盆地位于海南岛东南、西沙群岛以北的海域中，总体上呈北东向延伸，是一个新生代 陆缘拉张型含油气盆地。盆地具有典型“下断上拗”的双层结构，以破裂不整合面BU60为界，可 分为古近系(下)和新近系(上)两大构造层13】。盆地中心新生代沉积逾万米，古近系包括始新 统、崖城组和陵水组，新近系包括三亚组、梅山组及莺—黄组。盆地内高温高压共存是其重要的 肖军(1976-)，男，博士，副教授，矿产普查与勘探专业(能源地质与工程方向)，主要从事沉积盆地分析、成 oF 藏动力学方面的科研和教学rT作，E—mai1：xj0930@cug．edu．cnjunxi163．COal 基金项目：中周地质大学“构造与油气资源”教育部重点实验室开放基金(TPR一2009—16)、国家自然科学基金(青 海洋局海底科学重点实验室开放基金(KLSG0801) 113 地质现象：盆地平均地温梯度在4．0。C／100m以上；区内共钻井40余口，其中约20口井钻遇异 常地层压力，且这些井大多分布在中央坳陷带f4lo 前人对琼东南盆地异常温压的研究表明【3·4】：盆地不同地带地温梯度存在明显差异 (3．2。C／100m-4．2。C／100m)，且古近系地温梯度明显低于新近系。总体而言，盆地的地温梯度表 现出由北往南、由东往两增高的明显趋势，崖南凹陷为全盆之冠。影响其地温展布的主要因素包 括火山活动、莫霍面埋深、断层活 动和岩石性质。同时，盆地的超压 地层亦广泛分布，其超压顶面深度 多在3000m以下，且由北向南逐 渐变浅，从盆地北面4750m的深 度过渡到南面3000．3250m的深 度。本区异常地层压力可分为两个 超压系统，古近系‘卜．超压系统主要 由烃类的大量生成和裂解引起；新 近系上超压系统主要由欠压实作 用引起，水热增压和生烃作用为次 要因素。两个超压系统的形成时间 基本一致，均在中新世以后，体现 了晚期超压的特点，其中中新世梅 山期后快速沉降产生的巨厚泥岩 的封盖作用和区域上人断裂的遮 挡作用是二者形成的重要基础。 2盆地中深部储层的岩石学特征 琼东南盆地深部 图