Y盆地Y组的油田水地球化学特性分析

2020-11-20 168 上传者：管理员

摘要：本文通过具有代表性地层水分析资料和盆地地质图件来探讨Y盆地地层水总矿化度、水型及水化学特征参数在不同层段的纵横向分布规律特征。结合地层中压力、断层、CO2、特定矿物质等因素查找各个油气田区块或采样点矿化度、水型分布规律不同的原因。结果表明该地区由于盆地晚期发生泥底辟活动,热流体由深层向浅层运移,形成碳酸氢钠型地层水。

关键词：
Y盆地
Y组
地层水
垂向分布
平面分布
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1、Y盆地概况

Y盆地是我国海上重要的天然气聚集区，具有相当广阔的天然气勘探前景，迄今已发现了多个含气构造，主要构造特征是底辟构造十分发育。

地层水与油气关系密切，油气在生成、运移、聚集的过程中都是与地层水相伴的。因此地层水的水化学特征是地理地质环境长期演化的反映，矿化度的升高、水型的转变、离子组分的变化，间接甚至直接地指示地质体系的封闭条件，反映着油气和成矿物质的走向[1,2,3]。因此本文利用该地区大量油田水分析资料，分析了油田水分布规律，结合地质构造特征探讨油田水的成因，并探讨热流体对气藏影响关系。

2、地层水矿化度与水型总体特征

图1Y盆地Y组矿化度频率图

图2Y盆地Y组水型频率图

Y组地层水总矿化度大部分分布在10～40g/L间，仅极少量水样的矿化度小于10g/L和大于40g/L，属于中低矿化度型水。水型主要以NaHCO3水型为主,占总量的50%以上。

3、平面特征与垂向特征分析

3.1 矿化度与水型平面分布特征（图3)

Y组矿化度值在FG2-4构造，位于高部位的3、4、5井矿化度值相对较低，处在边缘地区的7、8、9井矿化度值相对较高。矿化度值高的几口井渗透率低几个毫达西，无阻流量6.8-47.6×104m3/d，地层流体之间交换少，溶解更多的矿物质，造成地层水矿化度高。

KF区块矿化度较大值分布在KF14-1-1及KF19-1-1井；大部分井段样品的矿化度都小于20g/L,KF20-1-1井1352-1385m仅为5.3g/L。从其气田气藏剖面图得知该井段为砂泥岩间互层段，推测在该井段地层间发生渗析作用[4]，即在渗透压差作用下流体会通过半透膜从盐度低向盐度高方向运移。由于盐离子易被泥岩吸附过滤，泥岩孔隙水的盐度常比砂岩孔隙水的高。渗析作用导致砂岩中水的盐离子含量更低，造成地层水矿化度小。

图3Y组矿化度平面分布图

从以上分析该地区的储层中，泥质含量相对较高的储层，地层水矿化度较高，而在砂体较好的储层中，矿化度相对较低，可通过地层水的变化规律寻找有利砂体的发育方向。

图4Y组水型平面分布图

Y组的水型主要为NaHCO3水型，另外含有少量的Na2SO4和MgCl2水型。

Y组沉积为海相沉积碳酸氢钠水型为主，结合地质事件分析：a.由于盆地晚期的剪张应力作用、一定温压条件等原因造成Y盆地发生泥底辟活动，使得泥底辟源岩内生成的烃类和非烃（CO2）物质在其潜在能量驱动下充分向四周低势或深层向浅层运移，在运移的过程中CO2增加，使得地层水中HCO3-含量增加，有利于NaHCO3水型的形成。b.烃类物质直接对地层水中溶有的硫酸盐产生作用，同生物化学作用一样，使硫酸盐转变为碳酸盐，形成NaHCO3水型。

由于该地区热液体和烃类物质的参与，形成NaHCO3水型，说明前期有大量的碳酸及有机形成，从而导储层的长石和碳酸盐胶结特溶解，形成较好的储层，但也会造成气藏中二氧化碳的增高。

图5Y组矿化度-井深图

3.2 矿化度垂向分布特征

油田水化学成分在垂向上具有一定的规律性：(1)一般地，油田水矿化度随埋深加大而递增；(2)油田水矿化度随埋深开始递增，至某一深度后又出现递减（从递增至递减整个过程称为一个“水化学旋回”），或在同一垂向上出现多个“水化学旋回”；(3)油田水化学成分在某一垂向上没有明显的分布规律（图5）。Y组矿化度总体上随着井深的增加而增大。Y组二段主要是DF1-A构造，其取样深度段大都在1000-1400m，随着取样深度的增加矿化度值逐渐增大，1400m以后矿化度值增加不明显，大约在30g/L左右。由其构造粘土矿物演化得知，在该深度段有热流体入侵，蒙脱石与伊利石之比大大降低约从70%降到20%左右，在温度升高的情况下，蒙脱石再次被压实向伊利石方向转化，不仅排出剩余层间结合水，而且放出结晶水，释放出大量的水分，引起地层水淡化。

4、结论

4.1 Y盆地Y组储层中，泥质含量相对较高的储层，地层水矿化度较高，而在砂体较好的储层中，矿化度相对较低。因此，可通过地层水的变化规律寻找有利砂体的发育方向。

4.2 Y组由于热液体和烃类物质的参与，形成NaHCO3水型，说明前期有大量的碳酸及有机形成，从而导储层的长石和碳酸盐胶结特溶解，形成较好的储层，但也会造成气藏中CO2的增高。

4.3 Y组矿化度总体上随着井深的增加而增大。1400m以后矿化度值增加不明显，大约在30g/L左右，这是因为在该井段后地层温度升高，蒙脱石再次被压实，向伊利石方向转化，排出剩余层间结合水同时放出结晶水，释放出大量的水分，引起地层水淡化。

参考文献：

[1]李伟,赵克斌,刘崇禧.含油气盆地水文地质研究[M].北京:地质出版社,2008:17-22.

[2]李明诚.石油与天然气运移[M].3版.北京:石油工业出版社,2004.

[3]孙向阳,解习农.东营凹陷地层水化学特征及其与油气聚集关系.石油实验地质,2001.23(3):291-296.

[4]张厚福等.石油地质学[M].北京:石油工业出版社.

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陈小娟,钟鹏,陈金定,张耀元,南源,李志兰,曾金辉.Y盆地Y组油田水地球化学特征研究[J].科学技术创新,2020(33):70-71.