樊秀英
摘 要 商河油田商13-4塊沙三上段發育多角度裂縫及空隙,鉆井過程中,往往極易發生井漏,水侵等井下復雜。對商13-4塊沙三上段火成巖的認識不足,往往在鉆井過程中會疏于預防,措施稍有不當,就會發生井漏、水侵;甚至惡性井漏、水侵,井涌等井下復雜情況。通過研究沙三上段火成巖與地層接觸關系、起源、形成時期、背景及產狀和相特征,掌握沙三上段火成巖油藏特征,探索行之有效的預防井下復雜發生的方法及措施,在實鉆中有利于提高鉆井時效。
關鍵詞 火成巖 侵入巖 侵入相 產狀分析
中圖分類號:P631.84文獻標識碼:A
1商13-4塊火成巖區域概況
商13-4塊為商河斷塊商三區斷鼻狀構造商13塊中的一個小斷塊。由于受儲層沉積影響,在靠近商河大斷層附近形成東西兩個微構造高點,構造中部為一鞍部;沙三上在構造鞍部附近發育一近東北-西南方向小斷層,使其分為東西兩個小斷鼻構造。商13-4塊沙三上段火成巖發育,構造西部有火成巖侵入,形成火成巖巖墻,對油氣具有遮擋作用。
2火成巖的油藏地質特征
2.1淺成侵入巖與沙三上段地層關系
惠民凹陷第三系沙三上段經過多次火山噴發,火成巖主要分布在商河斷裂帶附近,形成了多級次的火成巖,部分火成巖分布區形成了多角度裂縫。研究區域內發育的豐富的火成巖,主要是淺成侵入相輝綠巖和玄武巖,局部多角度裂縫較發育,基質孔隙度平均為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
惠民凹陷斷裂構造特別發育。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-東營期活動,西部收斂段發育早,沙三期以來形成;東部撇開形成較晚,沙二期以來形成,后至明化鎮期仍有活動,控制區沉積地層的發育和分布,是臨商斷裂帶的伴生構造,為局部旋轉應力場的產物。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斷層。
2.3火成巖的特征
研究區火成巖為淺成侵入相輝綠巖和玄武巖。研究區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,不同部位的結晶程度差異,形成了輝綠巖體從邊緣到中心的結晶粒度、礦物含量的相對變化,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石為主,呈灰綠輝長結構。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構。致密隱晶質輝綠巖位于侵入巖頂部或底部及巖體邊緣,微晶結構,基質具間粒結構或輝綠結構,底部有時發育氣孔。玄武巖w(SiO2)含量在45%~50%之間;結晶程度和晶粒的大小,主要取決于巖漿冷卻速度。研究區淺成侵入巖基質孔隙度平均為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%,或者基質孔隙度大于9%,裂縫孔隙度大于1.8%,都可以成為較發育裂隙。
3火成巖的產狀和相分析
研究商河地區沙三上段火成巖具有典型的淺成侵入相。侵入巖的產狀:是指侵入體產出的形態、大小、與圍巖關系,本應就侵入體所占空間的整體而言。地槽區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生,往往呈基巖、巖鑲等產狀。地臺區侵入體多順斷層及構造脆弱帶(斷裂、層面、節理、整合面等)貫入,以機械作用產生的較淺的小侵入體及巖墻等為多。根據侵入體與圍巖的接觸關系,首先把侵入體的產狀劃分為整合侵入和不整合侵入兩類。整合侵入產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。根據侵入體的形態,整合侵入產狀分為巖盆、巖蓋、巖床、巖鞍幾種類型。研究區屬于整合侵入體。
侵入巖的相:分為淺成相、中深成相、深成相,區域研究屬于淺成相,下面重點敘述一下淺成相侵入巖的主要特征:
(1)結構:細粒、隱晶質結構及斑狀結構、斑晶結構、斑晶具溶蝕、暗化邊環帶結構、晶洞構造、流動構造。
(2)礦物特征:堿性長石為透及納透長石、歪長石、高鈉長石、正長石。有序度、三斜度低、斜長石帶發育,有序度低。輝石有易變輝石,常見高溫石英斑晶。
(3)巖體產狀: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:接觸變質較弱,接觸變質帶厚度小,有時有硅化、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:巖體機械貫入作用強,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。
通過調查發現,惠民凹陷第三系沙三段淺層侵入火成巖經過多次火山噴發,并受火山噴發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,形成了多級次的火成巖,隨沉積環境不同,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。
根據區域地質資料及69口鄰井實鉆資料并結合研究區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70m,整體分布上中間厚邊緣薄,火成巖向西、北、東三個方向巖性尖滅;而向東南是由斷層控制的構造尖滅。
4結論與認識
商河油田商13-4塊沙三上段火成巖屬于淺成侵入火成巖,火山在噴發時熾熱巖漿沿著斷層裂縫或者沿著頁理較發育的泥巖侵入地層之中,火成巖多為堅硬的玄武巖,中心亞相巖性致密,裂縫不發育;過度亞相巖性致密,發育細微裂縫;受斷層影響,邊緣亞相多孔隙,裂縫發育且與斷層相交,在鉆遇本區塊火成巖與斷層處時,往往容易發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防提供了理論依據。