樊秀英
摘 要 商河油田商13-4塊沙三上段發(fā)育多角度裂縫及空隙,鉆井過程中,往往極易發(fā)生井漏,水侵等井下復(fù)雜。對(duì)商13-4塊沙三上段火成巖的認(rèn)識(shí)不足,往往在鉆井過程中會(huì)疏于預(yù)防,措施稍有不當(dāng),就會(huì)發(fā)生井漏、水侵;甚至惡性井漏、水侵,井涌等井下復(fù)雜情況。通過研究沙三上段火成巖與地層接觸關(guān)系、起源、形成時(shí)期、背景及產(chǎn)狀和相特征,掌握沙三上段火成巖油藏特征,探索行之有效的預(yù)防井下復(fù)雜發(fā)生的方法及措施,在實(shí)鉆中有利于提高鉆井時(shí)效。
關(guān)鍵詞 火成巖 侵入巖 侵入相 產(chǎn)狀分析
中圖分類號(hào):P631.84文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1商13-4塊火成巖區(qū)域概況
商13-4塊為商河斷塊商三區(qū)斷鼻狀構(gòu)造商13塊中的一個(gè)小斷塊。由于受儲(chǔ)層沉積影響,在靠近商河大斷層附近形成東西兩個(gè)微構(gòu)造高點(diǎn),構(gòu)造中部為一鞍部;沙三上在構(gòu)造鞍部附近發(fā)育一近東北-西南方向小斷層,使其分為東西兩個(gè)小斷鼻構(gòu)造。商13-4塊沙三上段火成巖發(fā)育,構(gòu)造西部有火成巖侵入,形成火成巖巖墻,對(duì)油氣具有遮擋作用。
2火成巖的油藏地質(zhì)特征
2.1淺成侵入巖與沙三上段地層關(guān)系
惠民凹陷第三系沙三上段經(jīng)過多次火山噴發(fā),火成巖主要分布在商河斷裂帶附近,形成了多級(jí)次的火成巖,部分火成巖分布區(qū)形成了多角度裂縫。研究區(qū)域內(nèi)發(fā)育的豐富的火成巖,主要是淺成侵入相輝綠巖和玄武巖,局部多角度裂縫較發(fā)育,基質(zhì)孔隙度平均為5%~10%,裂縫孔隙度平均為1.5%~2.5%。
2.2斷裂特征與斷裂體系
惠民凹陷斷裂構(gòu)造特別發(fā)育。中央隆起帶上的臨商帚狀斷裂帶,由四條向北凸出的弧形斷層組成,斷裂帶呈雁列分布,向北收斂,向東撇開,各弧形斷層均為南傾,由北向南斷階式下掉。該斷裂帶總體為北東東走向,在沙三-東營(yíng)期活動(dòng),西部收斂段發(fā)育早,沙三期以來形成;東部撇開形成較晚,沙二期以來形成,后至明化鎮(zhèn)期仍有活動(dòng),控制區(qū)沉積地層的發(fā)育和分布,是臨商斷裂帶的伴生構(gòu)造,為局部旋轉(zhuǎn)應(yīng)力場(chǎng)的產(chǎn)物。在帚狀斷裂帶體系與斷裂體系的下降盤中,往往存在一系列的逆牽引伴生斷層與低級(jí)斷層。
2.3火成巖的特征
研究區(qū)火成巖為淺成侵入相輝綠巖和玄武巖。研究區(qū)火成巖侵入于泥巖中。輝綠巖w(SiO2)含量在45%~53%之間;由于巖漿冷卻時(shí),不同部位的結(jié)晶程度差異,形成了輝綠巖體從邊緣到中心的結(jié)晶粒度、礦物含量的相對(duì)變化,因此可將其劃分為粗晶雪花狀輝綠巖、中粒斑狀輝綠巖、致密隱晶質(zhì)輝綠巖。粗晶雪花狀輝綠巖位于侵入體中部偏上,礦物成分以中性斜長(zhǎng)石為主,呈灰綠輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。中粒斑狀輝綠巖位于中心相和邊緣相的過渡帶,巖石具有典型的輝綠結(jié)構(gòu)。致密隱晶質(zhì)輝綠巖位于侵入巖頂部或底部及巖體邊緣,微晶結(jié)構(gòu),基質(zhì)具間粒結(jié)構(gòu)或輝綠結(jié)構(gòu),底部有時(shí)發(fā)育氣孔。玄武巖w(SiO2)含量在45%~50%之間;結(jié)晶程度和晶粒的大小,主要取決于巖漿冷卻速度。研究區(qū)淺成侵入巖基質(zhì)孔隙度平均為5%~10%,裂縫孔隙度平均為1.5%~2.5%。在火成巖具有一定厚度(大于20m)的前提下,裂縫孔隙度大于2.0%,或者基質(zhì)孔隙度大于9%,裂縫孔隙度大于1.8%,都可以成為較發(fā)育裂隙。
3火成巖的產(chǎn)狀和相分析
研究商河地區(qū)沙三上段火成巖具有典型的淺成侵入相。侵入巖的產(chǎn)狀:是指侵入體產(chǎn)出的形態(tài)、大小、與圍巖關(guān)系,本應(yīng)就侵入體所占空間的整體而言。地槽區(qū)侵入體以見有深大巖體為特征,大部分是熔巖、交代及推擠圍巖等產(chǎn)生,往往呈基巖、巖鑲等產(chǎn)狀。地臺(tái)區(qū)侵入體多順斷層及構(gòu)造脆弱帶(斷裂、層面、節(jié)理、整合面等)貫入,以機(jī)械作用產(chǎn)生的較淺的小侵入體及巖墻等為多。根據(jù)侵入體與圍巖的接觸關(guān)系,首先把侵入體的產(chǎn)狀劃分為整合侵入和不整合侵入兩類。整合侵入產(chǎn)狀指侵入體與圍巖的接觸面平行于圍巖的層理或片理,是巖漿沿層理或片理貫入而形成。根據(jù)侵入體的形態(tài),整合侵入產(chǎn)狀分為巖盆、巖蓋、巖床、巖鞍幾種類型。研究區(qū)屬于整合侵入體。
侵入巖的相:分為淺成相、中深成相、深成相,區(qū)域研究屬于淺成相,下面重點(diǎn)敘述一下淺成相侵入巖的主要特征:
(1)結(jié)構(gòu):細(xì)粒、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)及斑狀結(jié)構(gòu)、斑晶結(jié)構(gòu)、斑晶具溶蝕、暗化邊環(huán)帶結(jié)構(gòu)、晶洞構(gòu)造、流動(dòng)構(gòu)造。
(2)礦物特征:堿性長(zhǎng)石為透及納透長(zhǎng)石、歪長(zhǎng)石、高鈉長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石。有序度、三斜度低、斜長(zhǎng)石帶發(fā)育,有序度低。輝石有易變輝石,常見高溫石英斑晶。
(3)巖體產(chǎn)狀:多為小侵入體(巖墻、巖床、巖蓋、小巖珠等),也見有隱爆角礫巖體。
(4)圍巖蝕變:接觸變質(zhì)較弱,接觸變質(zhì)帶厚度小,有時(shí)有硅化、綠泥石化、絹云母化蝕變帶。矽卡巖少見,其中有含水礦物。
(5)其它特征:巖體機(jī)械貫入作用強(qiáng),同化混染弱,圍巖捕虎體多為棱角狀。巖相帶較明顯,冷凝邊寬。
通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),惠民凹陷第三系沙三段淺層侵入火成巖經(jīng)過多次火山噴發(fā),并受火山噴發(fā)高溫的影響和臨商大斷層及次生逆積牽引斷層的作用,順層侵入泥巖,主要分布在臨商斷裂帶附近,形成了多級(jí)次的火成巖,隨沉積環(huán)境不同,火成巖巖性以輝綠巖、玄武巖、火山碎屑巖形式存在。研究區(qū)商13-4塊沙三上段淺成侵入火成巖大多以玄武巖巖為主。
根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及69口鄰井實(shí)鉆資料并結(jié)合研究區(qū)2014年新鉆9口井資料分析:商13-4塊火成巖面積約5平方公里, 厚度一般在8~70m之間,其中最厚處達(dá)70m,整體分布上中間厚邊緣薄,火成巖向西、北、東三個(gè)方向巖性尖滅;而向東南是由斷層控制的構(gòu)造尖滅。
4結(jié)論與認(rèn)識(shí)
商河油田商13-4塊沙三上段火成巖屬于淺成侵入火成巖,火山在噴發(fā)時(shí)熾熱巖漿沿著斷層裂縫或者沿著頁理較發(fā)育的泥巖侵入地層之中,火成巖多為堅(jiān)硬的玄武巖,中心亞相巖性致密,裂縫不發(fā)育;過度亞相巖性致密,發(fā)育細(xì)微裂縫;受斷層影響,邊緣亞相多孔隙,裂縫發(fā)育且與斷層相交,在鉆遇本區(qū)塊火成巖與斷層處時(shí),往往容易發(fā)生斷層裂縫性失返井漏。研究商13-4塊火成巖油藏特征,為下步油田開采部署和鉆探施工的事故預(yù)防提供了理論依據(jù)。