‘壹’ 工业油流是什么意思
油是国内经济建设和人类生活条件中不可缺少的重要能源。石油提炼的汽油、柴油等是一切动力机械离不开的燃料,所以人人常把石油称为"工业的血液"。工业油流的标准,一般规定是含油圈闭内有1-3口以上的工业油气流后,在初步搞清产油层位、储层岩性、物性和原油性质的条件下,可计算探明储量,才能称油田。陆地上最低工业油流要求的标准是:
井深小于500米,产量0.3吨/日;
500-600米,产量0.5吨/日;
1000-2000米,产量1.0吨/日;
2000-3000米,产量3.0吨/日;
大于3000米,产量5.0吨/日;
大于4000米,产量10吨/日。
天然气是一种含碳氢物质可燃气体。它的基本成份是烃类。以甲烷为主,一般组成比(体积)为70--90%,其次是重烃类(即乙烷、丙烷和丁烷的总称),组成比3-27%;非烃类成份主要是二氧化碳、氮、氦、硫化氢、氢和惰性气体,通常组分比较少,最大不超过15%。工业气流的标准一般据经济地理条件、天然气性质、开采方式、钻井地面及地质条件等因素定出合适的工业气流界线。
常用在陆地上最低工业气流标准是:
井深小于500米者,产量500立方米/日;
500-1000米,产量为1000立方米/日;
1000-2000米,产量3000立方米/日;
2000-3000米,产量为5000立方米/日;
3000-4000米,产量10000立方米/日;
大于4000米,产量20000立方米/日。
‘贰’ 获工业油气流井(构造) 的再认识
在工业油气流井的产油层系之下,尤其是在钻井尚未钻达的下伏地层中是否还有油气存在,这在以前是无法作出判断的,现在可利用特态矿物法作出评价,下面以跃75井和仙3井为例进行说明。
一、跃75井存在含油气层段的特态矿物法评价及再认识
对该井分两段评价:第一段为井深1435~1750m,特态矿物指标属Ⅱ类,1764.8~1777.8m井段中两个层合试日产油4.3t;第二段为井深1800m以下,特态矿物指标也属Ⅱ类,但在其钻遇的地层中没有解释出油气层,笔者认为有必要对花岗岩基岩的含油气性做进一步研究,也可能在钻遇的地层中存在有难于识别的低电阻油气层。
跃75井特态矿物分析井段为1435~2038m,样品55块,岩性主要为粉砂岩、泥晶灰(云)岩、细砂岩,少量中砂岩、花岗岩(表9-10;图9-7)。
表9-10 跃75井特态矿物分析统计表
续表
图9-7 跃75井特态矿物综合分析图
该井分两段进行评价,第一段为1750m以上,第二段为1800m以下至井底。
1470m处含云泥晶云岩,首次出现特态矿物是黄铁矿,含量为0.5%,呈块状、浸染粒状,一般在0.05~0.1mm之间,最大为0.35mm。1571~1750m井段中特态矿物特征较为明显,如1598m处,泥晶云岩中,黄铁矿为1.5%,多为块状、不规则状,一般在0.05~0.1mm之间。两个半自形晶体,均在0.23mm左右,其中包裹有交代残余碎屑颗粒;在1656m处,内碎屑灰岩中,黄铁矿为0.3%,呈块状、不规则状,大小在0.05~0.1mm,局部见磁铁矿呈胶结状,交代泥晶方解石明显,范围0.8mm×2mm,长及宽均未见边界,含量占整个岩石中矿物组分的1.5%;在1677m处,粉砂岩中,黄铁矿为2%,呈块状、不规则状、环粒状,一般在0.05~0.1mm之间,个别块体达0.2mm,其中交代残余碎屑颗粒,少量自形晶,大小在0.01~0.02mm,在1713m处,泥云岩中,磁铁矿为1.5%,呈块状、不规则状,一般<0.05mm。
该井段特态矿物反映如下7个特征:①特态矿物连续出现,其中20块样品中17块出现特态矿物,主要为黄铁矿,少量磁铁矿,未见磁黄铁矿和褐铁矿。②黄铁矿、磁铁矿含量最低为0.2%,最高为5.5%,一般0.5%~2%。③集合体形态主要为块状、不规则状、少量浸染粒状、胶结状、环粒状,未见超大块状、充填缝状、环接触带状、自形晶富集状、自形晶嵌合、球粒集结状等。④集合体部分<0.05mm,部分在0.05~0.1mm之间,但个别达0.2mm和0.8mm(短轴)。⑤少量自形—半自形单晶,多在0.01~0.02mm之间,但少数半自形晶体在0.03mm左右。⑥在少数半自形晶黄铁矿中包裹有交代残余碎屑颗粒,交代现象明显。⑦特态矿物周围未见稻草黄晕圈。
与各类特态矿物指标内容进行对比,可知该井段指示含油气性的特态矿物指标属Ⅱ类,这与1764.8~1767.0m和1776.8~1777.8m两层合试获日产油4.30m3的实际情况吻合较好,在1800m以下至2038m,电测解释出水层22.6m/6层,干层6.6m/2层,未解释与油气有关的层,地质录井在该井段也未见任何油气水显示。但自1870m开始至2038m的27块样品中有10块见较明显的特态矿物特征。与1571~1750m井段相比,特态矿物出现的频率虽然要低,其连续性也明显不及,然而其他特征则并无衰减迹象,特态矿物含量比上段高些,最高达10.8%。如在1870m处,细砂岩中,黄铁矿为1.6%,呈不规则状、胶结状,范围达0.1~0.4mm,在1879~1888m,细砂岩中,黄铁矿为3%,呈不规则状、胶结状,块体达0.5mm;在1960m处,黄铁矿为1.2%,呈块状、不规则状,一般在0.05~0.1mm,最大为0.15mm,半自形晶体为0.12mm;在1985m处,细砂岩中,黄铁矿为2.8%,多为不规则状、块状,分布于粒间,部分小于0.05mm,另一部分大于0.05mm,最大达0.35mm。局部见胶结状,范围为0.45mm。个别自形晶黄铁矿,在0.02~0.06mm。因此,该井段含油性特态矿物指标定为Ⅱ类。
鉴于这种理由,加上显微镜下砂岩及花岗基岩中有孔缝存在,花岗岩(2035m)中局部见磁铁矿与有机质及泥质混合体的充填缝并见有黄铁矿包裹体的褐铁矿的充填缝,笔者认为对于跃75井1800m以下井段渗透层和花岗基岩的含油性做进一步研究并试油是有必要的。
二、南八仙构造仙3井含油气层段的再认识
(1)仙3井试油简况
1983年,钻探的仙3井,完钻井深3808.80m,钻达基岩完钻。钻井过程中油气显示非常好。1995年在老井复查过程中在仙3井重新解释出了16个油气层,并对浅层3组4个小层进行了试油,在N12、N223个层组中试油均获得高产工业油气流,详见表9-11。
表9-11 仙3井试油简况表
(2)仙3井特态矿物分析
南八仙构造仙3井,经过对400~3669m井段72块样品的分析,发现具明显指示意义的特态黄铁矿在油藏上方出现的深度为400m(400m以上未分析),距最浅1个产油层顶界仅20多米。从430~1141.6m产油层段600多米井段上的分析样品多见有特态矿物黄铁矿、磁铁矿或褐铁矿。1162~3508m长达2300多米的井段上均有特态矿物黄铁矿、磁铁矿或褐铁矿存在,且在3636m以下的基岩中夹着许多的沥青块(表9-12;图9-8)。例如:在400m处,灰质粉砂岩中黄铁矿含量为3.0%,含少量磁黄铁矿和磁铁矿。块体主要为不规则状,见伴碳酸盐岩状;在430m处,粉砂泥岩中,磁铁矿为1.2%,超大块状,集合体最大为0.45mm;在778m处,砂质泥岩中,黄铁矿为0.2%、磁铁矿为0.5%、褐铁矿为0.5%,集合体多为块状。在902m处,泥岩中,磁铁矿为2.5%,集合体形态有超大块状、不规则状、球粒状等,最大为0.2mm;在1023m处,灰质粉砂岩中,黄铁矿含量为3.0%,集合体为块状和自形—半自形晶,半自形晶达0.15mm,自形晶为0.03mm;在1553m处,灰粉细砂岩中,黄铁矿含量为1.5%,集合体主要是块状、不规则状和自形晶,集合体最大为0.2mm,自形晶达0.07mm;在1833m处,含油细砂岩中,磁铁矿含量为0.5%,褐铁矿为3%,褐铁矿与有机质混合分布于粒间,集合体可达0.17mm;在2062m处,含油粉细砂岩中,磁铁矿为4%,集合体最大为0.2mm,主要包裹在有机质内,以不规则状集合体为主;在2396m处,含油细砂岩中,磁黄铁矿为0.8%,集合体最大为0.4mm,集合体形态有块状、不规则状、球粒集合状;在2651m处,细砂岩中,褐铁矿为3.5%,集合体呈块状、不规则状,充填于粒间和孔隙边缘。
仙3井只在个别样品的特态矿物集合体周围见到稻草黄晕圈。在1579m处,细砂岩中,黄铁矿和磁黄铁矿总含量为1.0%,多为块状,磁黄铁矿块体周缘见稻草黄晕圈并局部含油;在1603m处,粉细砂岩中,见0.1%的磁黄铁矿,呈块状,其周围见有稻草黄晕圈。
表9-12 仙3井特态矿物分析数据表
续表
续表
图9-8 仙3井特态矿物分析综合柱状图
在1700~2800m之间,特态矿物磁铁矿和褐铁矿与有机质(沥青质)混合分布的现象十分普遍。
在仙3井,以1700m和2500m为界线,可以分成3个特态矿物组合带:①1700m以上,是黄铁矿-磁铁矿-褐铁矿特态矿物组合带。主要特态矿物是黄铁矿(也有一些磁黄铁矿),含量最高为3.0%,一般为1.0%~3.0%;其次是磁铁矿,含量最高为10%,一般为0.1%~0.5%;褐铁矿最少,含量最高为0.5%,一般为0.1%~0.2%;②在1700~2500m,是磁铁矿-褐铁矿特态矿物组合带,黄铁矿和磁黄铁矿只在个别样品中见到。主要特态矿物是磁铁矿,其次是褐铁矿,特态矿物含量最高7%,一般在1%~3%之间;③2500~3636m,是褐铁矿-磁铁矿特态矿物组合带,未见到黄铁矿和磁黄铁矿。主要特态矿物是褐铁矿,在2500~2800m井段几乎全部是褐铁矿,且含量在1.0%~3.5%之间。2800m以下特态矿物主要是褐铁矿,其次是磁铁矿,但含量明显变低,最高1%,一般小于0.1%。
在仙3井,特态矿物的总含量以2900m为界可以分成两个段:2900m以上,是特态矿物的高含量段,特态矿物含量最高为10%,一般在1%~3%之间。2900~3636m是特态矿物的低含量段,最高为1%,一般在0.1%~0.4%之间。
在仙3井,特态矿物集合体最大0.3mm×0.9mm,一般>0.05mm,多数样品上都能见到>0.1mm的块体,且多数在0.1~0.3mm之间。自形—半自形晶黄铁矿最大0.15mm,>0.03mm者多见。
特态矿物集合体主要为块状,其次依次是不规则状、超大块状、球粒集结状、浸染状、自形—半自形晶、伴碳酸盐岩状和环粒状。
(3)仙3井特态矿物综合特征
仙3井的特态矿物综合反映出如下10个特征:①含油气层之上数十米至600多米的井段内均有特态矿物分布。②特态矿物类型主要为黄铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿和褐铁矿。③特态矿物在纵向上交互变化,可单种矿物存在,也可数种矿物并存。④黄铁矿出现自形—半自形晶体,见不规则状、超大块状、球粒集结状、浸染状、伴碳酸盐岩状等典型的特态矿物集合体。⑤自形—半自形晶黄铁矿最大为0.15mm,>0.03mm者多见。集合体最大0.3mm×0.9mm,一般>0.05mm,多数样品上都能见到>0.1mm的块体且多数在0.1mm~0.3mm之间。⑥2900m以上,是特态矿物的高含量段,特态矿物含量最高为10%,一般1%~3%。⑦部分磁黄铁矿块体周围见稻草黄晕圈。⑧特态矿物交代其他组分现象明显,黄铁矿最突出,其次是褐铁矿、磁铁矿。⑨两种特态矿物共存的块体存在,磁铁矿包裹黄铁矿。⑩磁铁矿、褐铁矿与沥青质混合分布的现象常见。
(4)仙3井油气层分布潜力带分析
1162~3508m长达2300多米的井段上均有特态矿物黄铁矿、磁铁矿或褐铁矿存在,其间分布有许多的油气层,且在3636m以下的基岩中夹着许多的沥青块。特态矿物总含量以2900m为界可以分成两个段:2900m以上,是特态矿物的高含量段,特态矿物含量最高10%,一般为1%~3%。2900~3636m是特态矿物的低含量段,最高1%,一般为0.1%~0.4%。根据特态矿物综合特征及其与产油气层段的关系分析,认为在仙3井1150m以下直至基岩地层中还有为数不少的油气层存在。其中1150~3000m,是高产油气流层分布井段,而3600~3636m及其以下地层中则可能只有一般产能油气层存在。