Question

正钻井含油气性预测

Answer 1

正钻井在尚未打到含油气层段时，对上覆地层的砂样、岩心经过挑样并磨制成岩石薄片，在显微镜下进行观察并记录，取得特态矿物的种类、含量、形态、大小、相互关系、分布井段、连续性、交代现象等一系列资料后，与研究区内的特态矿物指标进行对比，从而对尚未钻达的下伏地层的含油气性作出预测。

该方法有利于及时检测下伏地层的含油气性，指导钻探工作的顺利进行，尤其可对钻井是否加深还是提前完钻的决策提供依据。以下介绍几个在柴西油气区的应用实例。

一、七东1井预测出油成功

七东1井特态矿物出现井段为2132～2838m，特态矿物各项特征综合反映其指标符合柴西地区I类特态矿物指标标准。在2793.0～2819.5m井段测试产油量为41.5m³/d，2958.4～2961.5m测试产油量为6.5m³/d。

该井是用特态矿物法分析预测正钻井含油气性的第一口探井，在钻井过程中，于中途测试前用特态矿物法分析预测后认为该井是一口高产油气流井，后经中途测试工作所证实。

该井从1962～2852m，特态矿物分析样品52块，样品主要为细—中砂岩、粉砂岩，少量泥晶灰岩和泥质泥晶灰岩。

从1962～2125m，特态矿物观察样品有21块，样品主要为粉砂岩、泥晶灰岩、云质灰岩、鲕状灰岩、细砂岩和中砂岩等。除3块样见到很少量的磁铁矿或褐铁矿外，其余18块样品中均没有见到特态矿物。全部样品中无一块样品含具明显指示意义的特态矿物，见特态矿物的样品只占观察样品的14.3%，且含量在0.2%以下，而无特态矿物的样品却是18块，占85.7%。3块有特态矿物的样品也没有含具明显指示意义的特态矿物特征。

从2132～2284m的16块样品中，首次出现具有明显指示意义特态矿物的井段是2132m，距产油气层段近700m。该处岩性为粉砂岩，黄铁矿为3%，大多数为不规则状，局部为胶结状，胶结范围直径约0.5mm。在此井段，具明显指示意义特态矿物的样品也只有2块，仅占观察样品的12.5%，而不含特态矿物的样品占87.5%。除2132m处的粉砂岩外，另一块具明显指示意义特态矿物的样品是在2241m，此样为细中砂岩中，黄铁矿为2.5%，呈块状、不规则状、环粒状等。

从2303～2838m，跨距约540m。与上段相反，观察的14块样中，只有1块不含特态矿物，仅占7.2%，而82.8%的样品都含有具明显指示意义的特态矿物黄铁矿，含量最低为0.8%，最高为5%，一般为1.5%～4%，集合体形态为浸染粒状、球粒集合状、块状、环粒状、充填缝状、伴碳酸盐岩状等(表9-2;图9-1)。

二、跃74井特态矿物指标评价

跃74井1674～3144m井段的特态矿物指标属Ⅲ类，该井只在中渐新统见一层油迹泥质粉砂岩和两次气测异常。

跃74井特态矿物分析井段为1674～3144m，样品35块.其岩性主要为细砂岩和粉砂岩，个别灰岩和花岗岩。在1932m处，粉砂岩中，首次见特态矿物，磁铁矿为0.15%，黄铁矿＜0.1%。在1932～3005m井段特态矿物显示如下6个特征:①黄铁矿含量最低＜0.1%，最高为1.5%，一般＜0.5%。②磁铁矿少见，最高为0.15%，一般＜0.1%。③没见褐铁矿。④集合体形态多为块状、不规则状、个别环粒状、伴碳酸盐状，无超大块状、充填缝状、环接触带状、球粒集结状、自形晶富集状、自形晶嵌合状，没出现自形—半自形单晶。⑤集合体仅个别达0.15mm，绝大多数＜0.05mm。⑥特态矿物周围未发现稻草黄晕圈。

表9-2 七东1井特态矿物分析统计表

续表

图9-1 七东1井特态矿物分析综合柱状图

与各类特态矿物指标内容进行对比，可知指示跃74井含油性的特态矿物指标属三类。

跃74井只在E²₃有一层油迹泥质粉砂岩和两层气测异常(其中一层槽面见气泡)，全井电测解释未解释出与油气有关的层。证明指示该井含油气性的特态矿物指标评价是准确的。

但是，值得注意的是从3952～3004m见到了4次含有特态矿物黄铁矿的样品，分析认为其可能指示下伏的基岩———花岗岩中有一定的含油的可能性(表9-3;图9-2)。

表9-3 跃74井特态矿物分析统计表

图9-2 跃74井特态矿物分析综合柱状图

三、狮32井特态矿物指标评价

狮32井特态矿物分布井段为2318～4180m，其中2464.5～3977m井段(其中含有许多膏盐层)的特态矿物指标属Ⅰ类，4024.64～4205.96m井段裸眼测试日产油249.35t、气96450m³。

在2318～4180m井段，观察特态矿物样品60块，岩性主要为泥晶云岩、泥晶灰岩、泥岩、个别粉砂岩、砂岩。自2318m至4180m的60块样品中，58块样品见特态矿物不同程度地分布。如在2520m处，含泥晶云岩，磁铁矿半充填于垂直层理的4条裂缝中;在2642m处，泥晶灰岩中，磁铁矿为4.0%，只局部地富集在粉砂较集中部位，主要为块状;在2850m处，粉砂岩中，黄铁矿为3.0%，多为浸染粒状、块状，少部分为不规则状，个别环粒状。最大为0.15mm;在3500m处，泥岩中，黄铁矿为1.8%，呈球粒集结状、块状，球粒在0.005～0.02mm之间;在3560m处，粉晶灰岩中，磁铁矿多在粉砂多处富集，呈浸染粒状、不规则状、块状，最大为0.25mm;在3960m处，泥云岩中，黄铁矿为1.3%，磁铁矿为0.4%，磁铁矿沿一盐团粒四周断续分布;在4060m处，泥质云岩中，磁铁矿4.5%，沿微层理面呈条带状断续分布形成层理状;在4150m处，泥质云岩中，局部磁铁矿大量异常分布在含粉砂部位，成胶结状，其中见包裹有一个黄铁矿块体;在4171m处，泥岩中，局部见半自形晶黄铁矿，大小为0.14mm，其中包裹有交代残余碎屑颗粒(表9-4;图9-3)。

表9-4 狮32井特态矿物分析统计表

续表

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图9-3 狮32井特态矿物分析综合柱状图

狮32井特态矿物反映如下8个特征:①特态矿物自出现至产层段1700多米的井段中连续分布。②特态矿物主要为黄铁矿、磁铁矿，磁黄铁矿和褐铁矿均很少见。③黄铁矿、磁铁矿含量最高为9.2%，一般在1%～5%之间。④块体最大数毫米，一般小于0.1mm。⑤集合体形态有块状、不规则状、浸染状、球粒集结状、环粒状、胶结状、环接触带状、层理状、充填缝状，缺自形晶富集状、自形晶嵌合状、超大块状。⑥个别半自形黄铁矿晶体达0.14mm，其中包裹有交代残余碎屑颗粒。⑦2464.5～3977m(N₁—E²₃)井段中石膏、岩盐层对黄铁矿、磁铁矿的分布特征影响不明显。⑧特态矿物周围稻草黄晕圈少见。与各类特态矿物指标内容进行对比，可知狮32井含油性特态矿物指标属一类。该井4024.64～4205.96m井段探眼试油，8mm油嘴获日产油249.35m³，气96450m³。证明对该井含油性的特态矿物指标评价是正确的。

四、跃Ⅱ146井特态矿物指标分析

跃Ⅱ146井特态矿物含量稍低，但其他特征均较明显，属于Ⅰ类指标，电测解释出一个油层、两个可能油层、一个油水同层，但经测试仅在3461.61～3601.15m井段(含两个可能油层)获得日产油1.86t，与预测结果相差一个级别。究其原因，一是储层物性变差;二是由于稍低部位同层系含油层中的油(获工业油流)向高部位运移。如果采用压裂等增产措施，该井可望获得工业油流。

1.特态矿物分析

该井从2010～3521.10m，共分析113块样，获得特态矿物信息的样品有101块，占样品数的89.3%。分析结果表明，2010～2400m井段特态矿物主要为磁铁矿，磁铁矿含量除个别达2.5%(2280m)外，基本上都小于0.1%或在0.l%左右，块体除少数达0.06mm外，大多小于0.05mm。其间仅少数样品见黄铁矿和褐铁矿。

值得一提的是，该段内在2270m处泥晶云岩，黄铁矿含量为1.2%，集合体大小一般在0.05～0.1mm之间，最大为0.35mm，中心见残余孔隙。一条黄铁矿充填缝长0.6mm，宽达0.06mm。显露出下伏地层含有油气的重要信息。

2400m以下特态矿物以黄铁矿为主，少量磁铁矿，个别褐铁矿。从2600m开始，特态矿物含量变高(表9-5;图9-4)，其他特征也变得明显起来。2600～3520m井段83块样品中，特态矿物含量＜0.5%的有17块，占20.5%;0.5%～0.1%的有11块，占13.3%;1.0%～5.0%的48块，占57.8%;＞5%的有7块，占8.4%。

表9-5 跃Ⅱ146井特态矿物分析统计表

续表

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图9-4 跃Ⅱ146井特态矿物综合分析柱状图

83块样品中特态矿物为黄铁矿的67块，占80.7%;为磁铁矿的13块，占15.7%;为褐铁矿的1块，占1.2%;褐铁矿与磁铁矿、磁铁矿与黄铁矿共存的2块，占2.4%。

83块样品中特态矿物块体(包括充填缝孔、浸染体范围)以＞0.0mm或0.05～0.1mm为主的样品56块，占67.5%。其中32块样品中见到＞0.1mm的较规整的特态矿物体，一般在0.l～0.2mm之间，最大为0.35mm;成带异常分布的样品上，最大达0.8mm×5mm;6块样品上见特态矿物充填缝，充填缝最宽为0.06mm，最长达16mm。共6块样品见自形—半自形黄铁矿单晶，最小为0.04mm，最大为0.24mm，一般在0.05～0.1mm之间。

集合体形态主要为块状，其次是浸染粒状、充填缝状、少量充填孔状、超大块状、环接触带状、不规则状、环粒状、球粒集结状。在少数样品上还见有磁铁矿包容褐铁矿现象，黄铁矿体周缘碳酸盐矿物重结晶现象等，不少样品中还见到了方沸石。

2.特态矿物特征及指标

根据上述资料，可总结出跃II146井如下特态矿物特征:①自2600～3520m，920m长的井段上特态矿物连续分布。②特态矿物主要是黄铁矿，其次是磁铁矿，褐铁矿很少见。③特态矿物含量一般在1%～5%之间。④特态矿物集合体多数在0.05～0.1mm之间，0.1～0.2mm者常见，最大为0.35mm。个别异常带状体达0.8mm×5mm。⑤特态矿物充填缝较多见，最宽为0.06mm，最长为16mm。⑥自形—半自形晶特态矿物黄铁矿单晶较多见，最小为0.04mm，最大为0.24mm，一般在0.05～0.1mm之间。⑦见有较为特征的充填缝状、充填孔状、环接触带状、超大块状、浸染粒状、球粒集结状、不规则状。

其特态矿物特征与各类特态矿物指标对比，可知跃Ⅱ146井特态矿物指标属于Ⅰ类。

3.特态矿物指标印证分析

按跃Ⅱ146井Ⅰ类的特态矿物指标，该井应获得数十立方米以上的日产油量。但该井在3461.6～3464.4m和3534.6～3537.8m两层地层测试仅获日产油1.86m³。这个产量数目在Ⅱ类特态矿物指标指示的产油范围之内，且很偏低。可以看出，跃Ⅱ146井特态矿物指标预测结果与地层测试结果之间差了一个类别。

研究发现，造成跃Ⅱ146井特态矿物指标预测产油量与实际产油量相差一个级别是由于储油层物性差的原因。

跃Ⅱ146井E²₃所处构造部位较跃东118井稍高，使得烃及非烃气体在垂向渗透的同时不断沿各层向较高部位的跃Ⅱ146井补充迁移。跃东118井在3522～3536m试油时日产液体8.92m³，其中油为4.74m³，水为4.18m³，构造位置稍高的跃II146井在相应层段地层测试仅获日产油1.86m³，相差的原因主要是孔隙度降低所致，跃东118井试油层段的中子孔隙度为11%～28%，而跃Ⅱ146井试油层段的中子孔隙度仅为5%～9%。表明造成跃II146井特态矿物指标偏高的原因是较低构造位置相同含油层段中烃及非烃组分部分地顺层向较高部位含油层迁移的结果。如果采取压裂等增产措施，跃Ⅱ146井在上述层段可以获得与Ⅱ类特态矿物指标相对应的原油产量。