張俊鋒(中石化勝利石油工程有限公司地質(zhì)錄井公司,山東 東營(yíng) 257000)
哈薩克斯坦位于亞洲中部地區(qū),是中亞五國(guó)之一,也是世界上最大的內(nèi)陸國(guó)家,其境內(nèi)蘊(yùn)含豐富的自然資源:銅、鐵等,另外就是有著黑色金子之稱的石油,而且儲(chǔ)量十分的豐富,有著小波斯灣之稱。2004年中石化與哈薩克斯坦政府合作鉆探開發(fā)工作的序幕首先在該國(guó)阿特勞州MYNTEKE區(qū)塊拉開,并成功的鉆探了高風(fēng)險(xiǎn)、高難度Mynsteke-3A井,為繼之而來的鉆探開發(fā)工作積攢了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
Mynteke區(qū)塊位于哈薩克斯坦西部阿特勞州西部地區(qū),Sazankurak油田之北,現(xiàn)階段的勘探開發(fā)工作主要集中在Mynteke區(qū)塊的南部,如圖1所示[1]。
圖1 Mynteke區(qū)塊地理位置
該區(qū)塊的地層組成主要分為鹽上地層和鹽下地層,中間為分布不規(guī)則的鹽丘(如圖2所示),鹽上的地層從上到下主要有第四系、白堊系、侏羅系、三疊系、二疊系,各系地層厚度都較薄,巖層成巖壓實(shí)作用較弱,泥頁(yè)巖硬度較低,砂巖大都泥質(zhì)膠結(jié),較疏松,利于鉆探,也利于油氣的運(yùn)移與聚集。
圖2 Mynteke區(qū)塊地層主要組成成分
(1)第四系:第四系大多由尚未成巖的粘土和膠結(jié)較差的砂質(zhì)巖層組成,厚度在350m左右。
(2)白堊系:白堊系在Mynteke區(qū)塊可分為K1alb+apt、K1h、K1v三個(gè)組,基本由較軟的泥巖和較疏松的砂巖組成,偶爾夾有薄層的灰?guī)r。該層的厚度在240~300m左右,有的區(qū)域因斷層作用而缺失K1h組。
(3)侏羅系:侏羅系在該區(qū)塊可分為上侏羅系與下侏羅系,由硬度較低的泥巖與較疏松的砂巖類組成,灰?guī)r呈薄層分布于其中。該層的厚度因斷層的作用差異較大,多為90~350m。
(4)三疊系:三疊系地層由于剝蝕的原因,僅少部分殘存在Mynteke區(qū)塊,由硬度較大的灰?guī)r類和泥巖組成,砂巖類較少,僅見少部分夾層,本地層的厚度在50m之內(nèi)。
(5)二疊系:二疊系地層由灰?guī)r、泥巖和厚層的石膏層組成,厚度不確定,其下為鹽巖丘。
本區(qū)塊鹽上地層中的泥質(zhì)巖類,多為質(zhì)不純的泥巖,未見油泥巖、油頁(yè)巖,泥巖顏色較淺-綠灰色、灰黃色,雖有機(jī)質(zhì)含量豐富,但成熟度較低,不可能生成油氣。而鹽下地層,埋藏較深,泥質(zhì)巖類有機(jī)質(zhì)含量豐富,成熟度也較高,可以生成豐富的油氣。由鹽下地層生成的油氣可以沿著鹽丘,通過斷層,順著儲(chǔ)集層聚集到較高部位,聚集成藏。
本區(qū)塊的儲(chǔ)集層類型可以分為砂巖類和碳酸鹽巖類兩種,其中砂巖類儲(chǔ)層的厚度較大,多為泥質(zhì)膠結(jié),較疏松,是本區(qū)塊的主要儲(chǔ)集層;碳酸鹽巖儲(chǔ)層較致密,裂縫多不發(fā)育,但裂縫發(fā)育的碳酸鹽巖儲(chǔ)層也是本區(qū)塊重要的儲(chǔ)集層。各地層的儲(chǔ)層類型及分布如下:(1)第四系地層以粘土為主,夾砂層,砂層厚度均不大,薄層的多為1~2m,厚層砂層在5~15m內(nèi);儲(chǔ)集層為成巖作用較差,膠結(jié)松散的砂層;由于第四紀(jì)構(gòu)造活動(dòng)較少,所以儲(chǔ)層平面展布較均勻,深度差異不大;(2)白堊系地層大部為泥巖夾砂巖,局部砂巖儲(chǔ)層較集中,僅有少數(shù)的碳酸鹽巖類儲(chǔ)層以薄層的形態(tài)夾于泥巖中。砂巖類儲(chǔ)層多為泥質(zhì)膠結(jié),較疏松,厚度適中,多為3~6m,是本地層最主要的儲(chǔ)集層。碳酸鹽巖類儲(chǔ)層較致密,裂縫不發(fā)育,厚度1m左右,儲(chǔ)集性能較差。本地層儲(chǔ)層的平面展布分布不均勻,深度差異也較大;(3)侏羅系地層的儲(chǔ)集層分布差異較大,部分井區(qū)為大套的砂巖夾泥巖,砂巖較集中,物性也較好,適合油氣的聚集成藏;部分井區(qū)為碳酸鹽巖與泥巖不等厚互層,僅見少量的砂巖儲(chǔ)層,碳酸鹽巖儲(chǔ)層較致密,裂縫不發(fā)育;部分井區(qū)缺失該系地層。該系地層橫向項(xiàng)變較快,分布不穩(wěn)定,但正因如此也是Mynteke區(qū)塊重要的油氣聚集場(chǎng)所;(4)三疊系地層的儲(chǔ)層分布可以分為上下兩部分,上部為泥巖夾砂巖儲(chǔ)層或者碳酸鹽巖儲(chǔ)層,下部為厚層的碳酸鹽巖儲(chǔ)層;砂巖類儲(chǔ)層雖然含少量的灰質(zhì),但膠結(jié)并不致密;碳酸鹽巖類儲(chǔ)層雖較致密,但裂縫較發(fā)育,儲(chǔ)集物性較好。本系地層橫向分布也不穩(wěn)定,深度差異較大;(5)二疊系地層多為厚層的膏巖層與鹽巖層,僅見少量的砂巖、碳酸鹽巖夾層,且厚度較薄,1~2m,砂巖物性較好,碳酸鹽巖裂縫較發(fā)育,可以作為油氣聚集的有利通道。
Mynteke區(qū)塊各地層均分布有厚度不等的泥質(zhì)巖類,并且較致密的碳酸鹽巖-灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r,都可以作為有效的蓋層和隔層。主要的蓋層有:(1)第四系廣泛發(fā)育的泥質(zhì)巖類,平面分布較穩(wěn)定,是該區(qū)塊的區(qū)域性蓋層;(2)白堊系上部也發(fā)育了厚層的泥質(zhì)巖類,局部井區(qū)還發(fā)育了致密的碳酸鹽巖地層,可以作為其下伏地層的有效蓋層;(3)白堊系底部和部分井區(qū)的侏羅系上部也發(fā)育了厚層的泥質(zhì)巖類,可以為其下伏的地層的有效蓋層;(4)侏羅系底部和三疊系上部的厚層泥質(zhì)巖類,也可以作為其下伏地層的蓋層。
Mynteke區(qū)塊經(jīng)過鉆探證實(shí)鹽上地層主要存在以下4套儲(chǔ)蓋組合:(1)第四系的厚層泥巖與底部的薄層砂巖組成的儲(chǔ)蓋組合;(2)白堊系上部的厚層泥巖與白堊系中下部的砂巖組成的儲(chǔ)蓋組合;(3)白堊系底部的厚層泥巖(以及部分井區(qū)的侏羅系上部厚層泥巖)與侏羅系的厚層砂巖組成的儲(chǔ)蓋組合;(4)侏羅系底部和三疊系上部的厚層泥巖與三疊系中下部的砂巖、碳酸鹽巖組成的儲(chǔ)蓋組合。
經(jīng)過實(shí)鉆證實(shí),Mynteke區(qū)塊鹽上部分地層,油氣主要聚集在第四系、白堊系、侏羅系和三疊系。
第四系地層的主要巖性為粘土和成巖較差的砂質(zhì),圈閉條件較差,僅在第四系底部的薄層砂巖中見到淺層氣顯示,且聚集成藏,平面分布較廣泛。該淺氣層氣藏主要成分為甲烷,壓力較高,易造成井噴等嚴(yán)重鉆井事故,且不易封固,給鉆井施工帶來較大難度。
白堊系地層是Mynteke區(qū)塊的主要含油氣層系之一,其主要的含油氣儲(chǔ)集層為膠結(jié)疏松的砂巖類儲(chǔ)層。雖然本系地層也發(fā)育碳酸鹽巖類儲(chǔ)層,但因其較致密,裂縫不發(fā)育,加之厚度太薄,故沒有油氣聚集于其中。本系地層所含原油油質(zhì)較輕,顏色較淡為棕黃色,原油芳香味較濃,不染手,原油物性非常好。
侏羅系也是Mynteke區(qū)塊的主要含油氣層系之一,其主要的含油氣儲(chǔ)集層為膠結(jié)疏松的砂巖類儲(chǔ)層。雖然本系地層也發(fā)育碳酸鹽巖類儲(chǔ)層,但因其較致密,裂縫不發(fā)育,加之厚度太薄,故沒有油氣聚集于其中。本系地層所含原油油質(zhì)較輕,顏色較淡為棕黃色,較白堊系原油顏色略深,原油芳香味較濃,不染手,原油物性非常好。本系油氣層的另一個(gè)顯著特點(diǎn)就是厚度較大,最厚達(dá)到單層厚度18m,并且油氣層較多,Mynsteke-3A井達(dá)到36層之多,含油氣之豐富居于各地層之首。
三疊系僅在局部井區(qū)見到油氣顯示,其主要的含油氣儲(chǔ)集層為膠結(jié)疏松的砂巖類儲(chǔ)層和裂縫發(fā)育的碳酸鹽巖類儲(chǔ)集層,其中聚集成藏的是裂縫發(fā)育的厚層碳酸鹽巖類儲(chǔ)集層,如Mynsteke-4井。本系地層所含原油油質(zhì)較輕,顏色較淡為棕黃色,較白堊系原油顏色略深,原油芳香味較濃,不染手,原油物性非常好。
綜上所述,Mynteke區(qū)塊鹽上部分油氣主要來源于鹽下地層,運(yùn)移通道為鹽巖丘、斷層面,主要集中在第四系底部、白堊系、侏羅系和部分井區(qū)的三疊系,油氣聚集的主要儲(chǔ)集層為砂巖類儲(chǔ)集層和三疊系的裂縫性碳酸鹽巖儲(chǔ)集層。各油氣藏的原油油質(zhì)較輕,屬于輕質(zhì)海相原油。