油气开采论文-砂贯入岩与油气勘探和开采的关系 第3页
贯人岩层段可以破坏低渗透率富泥岩厚地
层的完整性(L0seth等，2003；Shoulders和
Cartwright，2004)。由于缺乏直接的钻井
资料，对于贯人作用中砂的存在可能都是推
图6 形成地层圈闭的挤出砂体(挤出岩)的理 测的，但在某些情况下确有探井触及了圆柱
想形态(据Hurst等，2006修改)。关于砂火山 形砂岩贯人体的边缘(Hurst等，2003b；
内部形态的细节可参看Pringle(2000)。 Huuse等，2004)，因此已可以标定岩性。
识别在封盖层层位中可能存在的砂贯
贯人岩，但到目前为止，除了本文集研究，对
人岩十分重要，因为它们可以增加下面储层
于未成层沉积相几乎还没有独立的识别。
的风险，但同时又为向较浅层位储层的油气
对于贯人砂岩所特有的井下测试资料(只是
运移提供了机会。图9是一个上覆有砂贯
贯人砂岩的资料而非贯人和沉积砂岩的混
人岩的大型三角洲砂岩圈闭，其中的砂贯人
合资料)的论证还很不充分，但奥尔巴油气
岩已破坏了封盖层的完整性。这个实例很
田开创性的A29井是个例外，它日产石油2
好地显示了应该优先评价封盖层风险的部
万桶(MacLeod等，1999)。
位。砂子向上贯人细粒上覆岩层往往会破
砂贯人岩也有类似于沉积砂岩的埋藏
坏封盖层的完整，但如果后来又有封盖性质
成岩作用。如果砂贯人岩在形成时是流体
的岩层覆盖了砂贯人岩，那么封盖层的完整
通道，而且埋藏过程中一直是流体流动的中
性就不会成为问题。也就是说，油气藏可以
心，那么就会有证据表明可能经历了比邻近
的沉积砂岩更快的成岩作用，包括胶结和溶 直接被推送到浅部层位(参看奥尔巴油田；
MacLeod等，1999；deBoer等，2007)。
解作用。有许多砂贯人岩形成了特别优良
的储层，当其埋藏浅于3km时更为如此。 4 运 移
碳酸盐胶结物局部含量很高，有可能完全堵
塞孔隙，如果贯人岩很薄，情况更是这样 如果在低渗透率的地层中存在渗透性很
(Jonk等，2003，2005)。胶结物和其中的流 好的砂岩联通网络(有时这种网络可以垂向
体包裹体都含有形成贯人岩以及后来在其 延伸lkm以上)，那就可以成为流体运移的
中流动的流体的成因证据 (Hurst等， 良好通道。地震资料为天然气在近于垂直的
2003b；Jonk等，2005)。 通道中的运移提供了可靠的证据，这种通道
当贯入岩进入较新的层位时，特定的贯 常常伴生有现代海底(LOseth等，2003)或古
人砂岩有可能位于一个生物地层带的下面、 代海底(Cole等，2000)的凹坑，同时也可以伴
中间和上面。同样，如果有贯人岩进人的细 生锥形的砂岩贯人体(图9)(Molyneux等，
粒地层的碎块在砂贯人作用期间发生了分 2002；Hurst等，2003b；Huuse等，2004)。如
离和向上搬运，那么属于较老层位的生物地 果获得了砂贯人岩的岩心，那就可以利用岩
层组合就有可能被推升到时代相当新的层 类学、地球化学以及流体包体分析揭示通过
位(在北海的古近系层位，500m上下垂向搬 贯人岩运移的是水质流体还是烃类流体
运的化石组合并不少见)。 (Jonk等，2005)。并不是所有的砂贯人岩都
含有烃类流体包体，但北海古近系的许多贯
3 封盖层
人岩确实含有降解石油包体(Dixon等，1995；
分析近年的三维地震资料可以发现，砂 Watson等，1995；Jonk等，2005)。氧同位素
石油地质科技动态
数据显示，高温(深部成因)的流体可能介入 数量级，所以完成油气运移的时机要明显早
了某些岩墙中碳酸盐胶结物的形成(Jonk等， 于预期。与没有贯人岩时的可能情形相比，
2003)。从运移角度看，含油气盆地中砂贯人 油气运移的垂向距离可能要更长。细粒地层
岩的存在意义实际上在于有可能提高流体的 流体侧向进入贯入岩的加快散失以及沉积物
运移和逸散速率，因为它们在总体上提高了 的压实，可以产生盆地的不同压实史。在已
原本是低渗透率层位的渗透性。由于流体运 知有砂贯人岩的盆地，可能需要重新评价现
移速率可以比泥一页岩的预期速率高出几个 有的流体运移模型。
A B C
D
E
F G
图7 Duranti和Hurst(2004)确认为非层状相砂贯入岩储层实例图中A—c均来自奥尔巴油田(英
国)的瑙奇兰(Nauchlan)段(始新统)。所有岩心的长度均为lm。(A)特别陡倾的纹层；(B)巨型柱状
构造；(C)无构造砂岩；(D)无构造砂岩，岩心宽15cm；(E)砂质支撑的泥质碎屑角砾岩，其中的碎屑在
搬运过程中发生了转动，岩心宽15cm-[照片D和E来自挪威哈姆孙(aaiiisun)圈闭始新统(井号24／9
— 7)]；(F)共轭断裂的微裂缝砂岩(英国始新统瑙奇兰段)。井号22／2A一7，裂缝中有残余石油(标尺
长6cm)；(G)加利福尼亚州中新统圣克鲁兹(SantaCruz)泥岩的泥质碎屑角砾岩(标尺长40cm)，其中
的泥岩已发生原地扰动，但碎屑未发生明显移动，砂岩呈黑色并充满了重油。 200psi时的孔隙度 (％) D 孔隙度 (％)
图8 砂贯入岩与其所处沉积砂岩在岩相(A)、电缆测井(B)和岩心拴子L隙度(C和D)方面的差异。
有关资料来自英国的奥尔巴油田并根据Duranti等(2002)作了修改。
我们认为，对于砂贯人岩可能具有影响，在
三 开 采
确认和理解时仍然存在某种消极态度，包括
由于在北海的深水储层中，有关砂贯人 对储量增长的评估，即使在已知砂贯人岩体
作用或受其影响而形成的油气生产和油气 积较大的油气田也是如此。与此同时，在不
田动态预测已持续了很长时间(有多个实例 可能产生砂贯人作用的地区，又普遍(错误
在本文集作了介绍)，所以本文的论述明显 地)确认了与砂贯人岩典型特征相似的各种
侧重于北海的经验，而且特别强调了古近系 沉积特性 (Duranti和Hurst，2004)。关于
的储层。所有已知有砂贯人岩的油气田 后者，我们经常听说在深水相碎屑岩储层
(Hurst等，2005)在发现的当时都没有认识 中，无构造砂岩是砂贯人作用的标志。是
到砂贯人作用的重要影响，但随着时间的推 的，无构造砂岩确实可以是砂贯人作用的一
移和知识的积累，这种影响已变得很清楚。 种相组合成分，但单独使用不能成为砂贯人