高海拔與超深地層石油地質(zhì)若干問題

于泗海(遼河油田分公司西部油田項目管理部， 遼寧 盤錦 124010)

高海拔與超深地層石油地質(zhì)若干問題

于泗海(遼河油田分公司西部油田項目管理部， 遼寧 盤錦 124010)

目前隨著石油開發(fā)的不斷深入，可供開發(fā)的普通油藏越來越少，人們不得不將目光轉(zhuǎn)向高海拔與超深地層石油的開發(fā)中去。不過，在高海拔與超深地層石油地質(zhì)理論及技術(shù)上，目前的研究仍處于初級階段，還有很多問題需要探討和解決。新構(gòu)造運動對高海拔地區(qū)石油地質(zhì)層系具有很大的影響，且高海拔地層油藏的保存條件亦十分之苛刻。超深地層則大多分布在我國陸相盆地地區(qū)，其大多為多構(gòu)造層疊加，具有較大的沉積速率和沉積巖厚度。本文主要探討了高海拔與超深地層石油地質(zhì)的若干問題。

高海拔地層；超深地層；石油地質(zhì)；問題

在以往的研究中，多認(rèn)為石油流體基本只賦存在海拔0°線以下的負(fù)向地質(zhì)構(gòu)造沉積單元中，油田主要存在于埋深3千米及以上的地層當(dāng)中。而近年來，雖然隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，在3-5千米深度的地層中也逐漸發(fā)現(xiàn)了許多油田，但大多數(shù)的石油資源仍舊儲藏于3千米左右深度的地層中。因此，高海拔與超深地層，則成為了石油勘探開發(fā)的潛在領(lǐng)域。高海拔地層指的是海拔0°線以上0-5千米的地層，超深地層指的是地下5-10千米深處的地層，目前在對這兩者的石油地質(zhì)理論及技術(shù)的研究方面，尚有很多問題有待探討和解決。

1 高海拔地層石油地質(zhì)問題

高海拔地層指的是海拔0°線以上0-5千米的地層，目前其主要的石油地質(zhì)問題是海拔0°線以上的地層賦存油藏條件。以我國比較具有代表性的高海拔地層區(qū)域——青藏高原為例，青藏高原南至喜馬拉雅山，北接祁連山，冬接橫斷山脈，西靠昆侖山，一般海拔在700-5200米之間。中新生代盆地是此地的主要石油地質(zhì)研究對象。其三疊系-侏羅系以海相沉積為主，從中生代末到新生代期間為隆升狀態(tài)，至第三紀(jì)出現(xiàn)部分陸相沉積的中小盆地，后隨著喜馬拉雅山的新構(gòu)造運動，該地在第四紀(jì)隆升至5000米，處于高海拔狀態(tài)。石油地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)的重要論點之一是油藏通常是在沉積盆地海拔0°線以下的負(fù)向單元中形成，而目前石油地質(zhì)學(xué)對于油藏在海拔0°線以上的正向單元中形成并存在的理論研究尚涉足不多。在石油、氣體、水等流體處于高海拔層位的情況下，地層壓力是呈負(fù)值的，這說明了若石油水層在海拔1000米處和海拔3000米處，其地層壓力應(yīng)為-10MPa和-30MPa。當(dāng)流體處于高海拔地層，且地層壓力呈負(fù)值時，流體動力系統(tǒng)是處于開啟狀態(tài)的，石油會大量向外溢出和擴(kuò)散，這對于封閉、圈閉而言帶來了非常嚴(yán)格的條件。目前在青藏高原已發(fā)現(xiàn)的油藏大多都處于海拔0°線以上，無論是油藏的形成還是保存均受到了十分嚴(yán)格的條件制約。

2 超深地層石油地質(zhì)問題

超深地層指的是地下5-10千米深處的地層，目前在超深地層中的沉積巖石大部分都是處于成巖作用中晚期階段。一般理論認(rèn)為，油藏很難在成巖作用中晚期形成，尤其還超出了石油生排烴和5-10千米的石油聚集最佳層段。此時烴源巖已經(jīng)高—過成熟，且受巖石致密的影響，石油生排烴機(jī)制也受到了很大的制約，儲層中的巖石大多都致密性很差或物性很差。所以，在烴源巖存在的情況下，油藏形成的最關(guān)鍵問題是石油儲層是否存在。

(1)沉積因素對碎屑巖優(yōu)質(zhì)儲層分布的影響。沉積因素對碎屑巖優(yōu)質(zhì)儲層分布具有很大的影響。含油盆地碎屑巖儲層性質(zhì)是影響油層勘探開發(fā)前景的一項主要因素。超深地層石油儲層大多都是處于中成巖到晚成巖期，受多種因素的影響，其孔隙減小、儲集性能改善。其主要儲集空間為次生溶孔和少量的殘余粒間孔。不過，碎屑巖優(yōu)質(zhì)儲層分布的影響因素主要是兩點，一是沉積相的分布，二是岸線遷移對砂體分布的控制作用。

(2)深埋時間因素對儲層質(zhì)量的影響。以我國的超深地層塔里木盆地為例，其儲層埋藏史主要有兩個階段，第一個階段是早期的淺埋，第二個階段是后期的快速深埋。早期由于儲層所經(jīng)歷的深埋地質(zhì)時間不長，所以原生孔隙保存得較好；而后期則為次生孔隙的形成提供了有利的條件。海相石炭統(tǒng)及陸相白堊系儲層均處于中成巖A階段，淺埋地質(zhì)史較長，經(jīng)歷了早期壓實、膠結(jié)交代以及溶蝕作用。而至后期，由于快速深埋的作用，不但早期的混合孔得以殘存，并且還新發(fā)育形成了次生孔隙。注入烴類后，十分有利于抑制成巖作用及保存孔隙。

(3)流體承壓程度對儲層的影響。儲層孔隙體系有以下三種承壓情況：一者為基質(zhì)支撐壓力，二者為流體支撐壓力，三者為基質(zhì)和流體共同支撐壓力。若為基質(zhì)支撐壓力，則壓力可造成顆粒破碎及微孔隙產(chǎn)生；若為流體支撐壓力，則往往會受高礦化度水體系的影響而出現(xiàn)異常壓力。異常高壓對于儲層的儲集性能的影響是有益的，因為異常高壓可對壓力系統(tǒng)內(nèi)流體的運動產(chǎn)生阻滯作用，從而減緩成巖作用，有利于保存孔隙空間；再者，異常高壓還能支撐起部分上覆巖體荷重，從而減小地層有效應(yīng)力，也有利于保存儲集空間；另外異常高壓對增強(qiáng)儲集層的滲透性能也具有一定促進(jìn)作用。

3 結(jié)語

綜上所述，鑒于海拔0°線以上0-5千米的高海拔地層與地下5-10千米深處的超深地層是未來石油勘探開發(fā)的潛在領(lǐng)域，所以必須要加強(qiáng)對其石油地質(zhì)理論及技術(shù)的研究，盡快解決相關(guān)問題，以早日實現(xiàn)對高海拔與超深地層油藏的有效勘探開發(fā)。

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[3]胡見義，吳因業(yè)，張靜.高海拔與超深地層石油地質(zhì)若干問題[J].石油學(xué)報，2009，(02):159-167.

于泗海(1984- )，男 ，遼寧盤錦人，工程師，本科，主要從事油田開發(fā)地質(zhì)研究工作。