油气开采 论文
 图l3 英国一个砂贯入岩复合体的实例，它切割了上百米厚的低渗透率层位(始新统Carrml段和

          Nauchlan段泥岩)，并形成了Chestnut油田的储层[据Huuse等{2005)修改]。

能已对产量的提高发挥了作用，同时也避免
                                                四  有 关 挑 战
 了压力的分隔(Satur和Hurst，2007)。

    砂贯人岩对含水层的动力支撑可能并                      在理论概念上最直接的挑战也许是如

不总是正面的，甚至并不总是普遍存在的。 何识别砂贯人岩对流体运移的作用。对于

如果很早就在贯人岩附近钻生产井，就有                    砂贯人岩与油气运移之间的关联有不同的

可能发生大量出水。这种特性可能导致没                    认知途径，如地震资料(Huuse等，2003，

有必要钻注水井，因为砂贯人岩能增强含                    2005)、井下和岩心资料 (Jonk等，2005)以

水层的动力。由于砂贯人岩是流体运移的                    及露头资料(Jenkins，1930；Schwartz等，

优先通道，所以它的成岩作用有时会快于                    2003；Minisini和Schwartz，2007)。即使油

邻近的沉积层段。由此可见，砂贯人作用                    气不能直接与砂贯人岩层位相联系，例如推
一 开始就具有流体运移通道的作用，它反                   测的甲烷充注(Lonergan等，2001)，贯人的

过来又会引起(碳酸盐或石英)胶结作用。 砂子也会形成能提高油气采收率的流体通

从我们所获得的实际观测结果看，人们确                    道 (Guargena等，2002，2007；Briedis等，

实低估或忽略了砂贯人岩所具有的油气田  2007；Satur和 Hurst，2007)。从圣马格里

范围的渗透率影响，而那些有启迪意义的  塔(SantaMargarita)砂岩含有稠油的砂贯
研究 (Guargena等，2002，2007；Bergslien  人岩露头可以看到，即使是最薄的砂贯人岩

等，2005；Briedis等，2007)也都是特例而           也已含油，表明这些贯人砂岩无论厚薄都是

非正常情况。                                完全连通的。我们自己的研究也表明，如果 有砂贯入岩存在，细粒岩层中流体的垂向流                  破裂的能量和机理。对于砂贯入作用和期

动速度可提高几个数量级。盆地模型如若                   间所形成构造的日常识别，还处于初步阶

不包括有贯入岩影响层位的较高速度的流                   段。除了基本意义之外，对它们的成因了解

体运移，就会在流体运移的时间和速度方面                  得更少。从含砂丰富层位的砂贯入岩实例

得出错误估算。可能是因为地质家大多习                   看，所形成的构造之间存在成因联系(Du—

惯于从二维空间观测地质构造，所以在贯入                  ranti等，2002；Duranti和 Hurst，2004；

砂岩的分布区存在一种低估其分布范围的                   Huuse等，2005)，但它们很可能只是形式更

趋向。地表砂贯入作用的现代实例表明，细                  多样构造的一部份。在不同贯入砂体中所

粒低渗透封闭岩性中的这种贯入可以发生                   形成的近水平持续纹层(Smyers和Peter—

在很大范围(Obermeier，1989)，因而形成了          son，1971；Thompson等，1999，2007；

横向大面积(>10km。)分布的砂席。水下                Diggs，2007)，就是砂贯入作用相关过程的

环境的类似实例分布面积较小(Gill和                  记录。举例说，如果近于水平的构造是由流

Kuenen，1957；Jonk等，2007a；Pringle等，  动形成的，那就可以推断存在纹层状流动，

2007)，有一些与出露的边界有关。在地下， 也就是说与所设想的典型条件相比，流体的

多个油气田的开采史(Briedis等，2007； 速度较低而粘度较大，但这种流动可能发生

Guargena等，2007；Satur和 Hurst，2007)  在砂贯入作用的晚期，即在贯入的介质中流

都证明，砂贯入岩在特定的地层层位都有广                  体的含量有下降。可以促使砂子重新活动

泛分布。                                  的另一种可能分布广泛的机理是横向的压

    砂子的流体化虽然离不开孔隙流体对                 力转移(Yardley和Swarbrick，2000)，它往

大量颗粒组分的支撑(即处于超压状态)，而                 往发生在活跃而快速沉降的盆地中，那里有

且还要求砂子不能活动和进入封闭性层段，  很大的压力梯度，而且具有不同压力系统的

但这些条件都具备时还可以发生不同情形。 含水层也已通过倾斜或断裂而相互连通。

得到最广泛引用的砂子流体化机理很可能                    在砂子重新活动的整个过程中，油气的生成

是负荷作用(来自上方作用力)，包括沉积负                  和运移也可以成为很明显的现象。上面我

荷作用力(Gill和Kuenen，1957)和陨石冲            们已提到了这一点，而数十年间的很多研究

击作用力(Alvarez等，1998)。像海底斜坡             也有涉及(Newsome，1903；Jenkins，1930)。

崩塌这样的大规模快速加负荷或去负荷作                    对砂子流体化可能有推动作用但较少评价

用，也会产生有利于砂子重新活动和贯入的                   的其他流体来源是各种成岩作用，甚至还有

条件。例如在挪威陆缘，已发现在过去数百                   磁力一热液作用。这些作用无疑将成为今

万年就曾发生了规模确实很大的斜坡崩塌                    后要重视的研究内容，因为油气勘探项目所

 (Bryn等，2005)，因而可能是地下储层的一             面对的已是越来越多的不熟悉地质环境。

种改造因素。关于大量砂子发生流体化和                       最后还有一个对所有的勘探和开采问题

贯入作用到底需要多少能量，几乎还没有开                   都能提供认识的重大学术挑战，也就是对于

展研究。在这本文集中，Duranti模拟了砂                地下砂子重新活动和贯入现象所固有的成套

贯入作用的能量和流动特征，并认为在热沉                   作用，要在一般定性描述的基础上加入定量

降盆地(已发现有很多砂贯人岩)，相当强度                  的严密性。这需要有重大的多学科合作，包

 的地震有可能引起砂贯入作用。为了推动                   括岩石力学、土壤力学、多相流体动力学以及

这一课题的进展，还需要进一步研究封盖层                   详细的地质调查。作为一种补充手段，也许这种合作对于许多详细的经验研究是一种恰                   连通和流体流动，但在井下资料的显示中，

 当的验证，包括本文集所报道的那些研究以                  有可能错误地忽略这些小型的砂贯人岩。

及油气田和地下地质人员的早先研究。                     关于较小和较陡(低于地震分辨率)的砂贯

                                      人岩对盆地和储层内流体流动的影响，只要
           五    结    论
                                      我们还不能有较明确的了解，那就对流体运

    砂贯人岩虽然已有很长的研究历史，但                 移和油气开采仍然会存在错误认识的风险。

在地质教科书中很少有提及，直到不久前它                       虽然在某些地区(北海、安哥拉)已确认

 的理论和实践意义都还不明确。砂贯人岩                   砂贯人岩是与深水碎屑岩伴生的重要储层，

在多个含油气盆地都有明显影响，其中深水                   但我们推测在其它地区砂贯入岩仍然没有

碎屑岩层系尤为突出。我们确信对于砂贯                    得到重视。对于贯人圈闭(与砂贯人岩相关

人岩的存在和影响在很多沉积环境仍然是                     的圈闭新类型)的勘探还处于初级阶段，但

低估的，特别是深水碎屑岩环境。有许多沉                   它们可能是一类很重要的新勘探目标，在勘

积学家和石油地质家都不愿意将砂贯人岩                    探成熟的盆地尤为如此。在油气田开发方

的存在看作盆地或储层模型的可能敏感因                    面，砂贯人岩的意义也已得到了证实(本文

素，时间会告诉他们是否正确。                        集和其他论文)，但有关信息并未在世界上

    并不是所有的砂贯人岩都有地震资料                  传播。在全球范围看，可能存在许多含有砂

能够分辨的充分规模或与层理的足够平行                    贯人岩并对油气开采有重要影响的深水碎

性，但如果地震资料可以分辨，石油地质家                   屑岩储层。

就会发现它们很容易识别(不过他们可能怀
                                          译 自Sandinjectites：Implicationsfor
疑其商业意义)。储层内较小的贯人作用和
                                      hydrocarbon exploration and production：
贯人沉积砂体的砂子有更多问题值得探讨。
                                      AAPGMemoir87。P．1—19
正如本文集和其他材料所论证的，厘米级的 
                                                               
砂贯人岩可以在低渗透率地层中产生压力

 

 

上一页  [1] [2] [3] [4] [5]