1. 裂缝性背斜油气藏
( 一) 裂缝性背斜圈闭的形成机理
在致密、性脆的非渗透性岩层中,由于构造作用或其他改造作用,裂缝可以特别发育,从而导致出现孔隙和渗透性变好的局部地区。在背斜构造控制下,裂缝性储集层被非渗透岩层和高油气势面联合封闭而形成的闭合低油气势区,称之为裂缝性背斜圈闭。其主要的储集空间是裂缝和孔洞,主要的渗透通道是裂缝,裂缝在圈闭中起着十分重要的双重作用。
裂缝性背斜圈闭和背斜圈闭是有区别的,其主要区别在于裂缝性背斜圈闭的储集层不是呈层状展布,而是仅在裂缝发育带形成呈带状分布的不甚规则的裂缝储集体。
裂缝性储集层的成因是多种多样的,此处仅指在背斜构造控制下的构造裂缝,而其他条件下形成的裂缝性储集层,大多是岩性圈闭,不属于本类圈闭。
( 二) 裂缝性背斜油气藏的特点
油气在裂缝性背斜圈闭中聚集工业规模石油和天然气后,而成为裂缝性背斜油气藏。该类油气藏中油气的分布总体上受背斜构造控制,但以裂缝发育带最为富集; 油气产量、油气柱高度以及油气层压力分布极不均匀。
( 三) 裂缝性背斜油气藏的主要类型
裂缝性背斜油气藏在世界石油和天然气的产量、储量中占有十分重要的地位。按其储集层的岩石类型及重要性,可分为碳酸盐岩和其他沉积岩裂缝性油气藏两大类,其中以碳酸盐岩裂缝性油气藏最为重要。
碳酸盐岩中的裂缝性油气藏分布广泛,但以构造变动较强烈的山前带,或其他褶皱背斜带最为重要。最典型的是波斯湾盆地的扎格罗斯山前带。在该带已发现的 50 多个油气田中,有20 多个是裂缝性背斜油气藏,储量在10 亿吨以上的特大油气田就有6 个 ( 加奇萨兰、马伦、阿瓦兹 - 阿斯马里、阿加贾里 - 比比、哈基麦赫和帕扎南) 。此外,伊拉克的阿因扎列大油田亦属裂缝性背斜油气田,基尔库克特大油田虽属礁型油气田,但裂缝亦很发育。现以伊朗的加奇萨兰油田为例简介如下 ( 图 4 -17) 。
图 4 -17 伊朗的加奇萨兰油田平面及剖面图
该油田位于扎格罗斯山前带的第二构造带上,褶皱强度中等到较强,上下构造不一致,地表为中中新统法尔斯组组成的向斜,地下为阿斯玛里灰岩组成的顶部平缓、两翼较陡(达50°)的简单背斜。轴向北西,长70km,宽9km,闭合面积为600多km2,闭合高度为3000m左右。它有三套产油层,自上而下依次为:阿斯玛里石灰岩(下中新统-渐新统)、萨尔维克石灰岩(中白垩统)、卡米石灰岩(上侏罗统),裂缝把它们沟通,形成具有统一压力系统的巨厚块状储集体,油气柱高达2100m。阿斯玛里石灰岩之上为巨厚的上法尔斯膏盐层所封闭。
主要产油层阿斯玛里石灰岩的孔隙率均一,但以低孔隙率为主。据某井统计,孔隙率大于9%~13%的,仅占储集层厚度的13.8%;孔隙度为5%~9%的,占储集层厚度的14.8%;孔隙率低于5%的却占71.4%。岩样的渗透率一般小于(10~20)×10-3μm2;最高的仅40×10-3μm2,但裂缝发育带渗透性极好,油田西北端24、35及45号井的最高日产量达万吨以上,整个高产区平均单井日产量达8000t以上。但在某些井(如6号井)全部钻开阿斯玛里灰岩的日产量也只有600t。
图4-18 四川石油沟-东溪气田平面及剖面图(据四川石油管理局,1959)
我国四川盆地东、南部气区中亦发现了相当数量的碳酸盐岩裂缝性气藏(四川盆地地震勘探),其基本特征都具有相似性,但产气能力和气柱高度均远不及扎格罗斯山前带。图4-18为川东南石油沟-东溪气田构造图及剖面图。
该气田的生产层主要是三叠系嘉陵江组的石灰岩和白云岩,其上部为硬石膏层作为盖层。据岩心分析,其平均孔隙度仅2%,渗透率小于1mD;但试井结果,渗透率达几十到几万毫达西,平均值高达3000mD以上。因此,这种良好的渗透性显然是由于次生裂缝发育造成的。
其他沉积岩中的裂缝性油气藏,在美国的圣马利亚盆地、米德兰盆地和我国的柴达木盆地及陕甘宁盆地等均有发现。其中以美国加利福尼亚州圣马利亚盆地上中新统蒙特雷组中的裂缝性背斜油气藏最为着名和典型(图4-19)。
该区蒙特雷组由三部分组成: 上部为板状硅质页岩,中部为裂缝性燧石层,下部为石灰质页岩。中部岩层为主要储集层,其孔隙度仅 6% ,但裂缝发育且分布均匀,渗透率极高,60% 的产量来自该层。该层石油聚集与孔隙性砂岩相近,主要受背斜控制 ( 如卡斯马里亚、奥克特、西猫儿峡、隆克波等) ,部分受燧石层上倾尖灭带所控制 ( 如圣马利亚河谷、东猫儿峡、加脱山、扎沙河等) ,而不是仅仅局限于背斜轴部或裂缝发育带。但与孔隙型储集层相比,仍有显着差别,主要表现为各井日产量差别较大,高者可达千余桶,低者不足百桶。
2. 伊朗阿瓦兹位于伊朗哪个方向
阿瓦兹(Ahvaz)位于伊朗西部,卡伦河畔,胡齐斯坦省省会,临近伊拉克,是伊朗西部重镇。