国外含油气盆地硅质岩储集层主要类型及勘探开发特点.pdf

6 2 8 2 0 1 1 年 1 0月 石油勘探与开发 PETR0LEUM EXPL0R T1 0N AND DEVELOPM ENT V 1 - 3 8 NO． 5 文章 编号 1 0 0 0 - 0 7 4 7 2 0 1 1 0 5 0 6 2 8 0 9 国 外含油气 盆地硅质岩储集层主要类型 及勘探开发 特点 路放 1 ,2 刘嘉麒 ，李亚辉 ，刘泽容 4 ，周妍 ，丁卫星 。 1 ．中国科学院地质与地球物理研究所；2 ．中国科学院研究生院；3 ．中国石化江苏油田分公司地质科学研究院 4 ．中国石油大学 华东 ；5 ．中国石油华北油 田勘探开发研究院 基金项 目国家重点基础研究发展规划 9 7 3项 目 “ 火山岩油气藏的形成机制与规律” 2 0 0 9 C B 2 1 9 3 0 0 中国石化研究项目 “ 中国主要沉积盆地火成岩发育特征及其与深部体关系研究” G8 8 0 4 0 7 一 Z S 一 0 0 2 2 摘要结合近年来国外硅质岩油气藏勘探、开发 实际情况，简要介绍硅质岩的成因、组成和分类，进而讨论硅质岩 油气藏的圈闭分类、储集特性、岩石物理特征及钻井、完井和生产过程中所遇到的问题。硅质岩是指 由生物作用、 化学作用、生物化学作用和火山作用形成的富含 S i O 的岩石，岩性致密、坚硬、易碎。硅质岩油气藏圈闭可分为裂 缝型、古风化壳型、热液型、 自生 自 储型、水动力型和侧 向隔挡型 6种类型。硅质岩储集层非均质性极强，孔渗性 受岩相 、泥质含量和孔隙性质等诸多 因素控制。研究表明硅质岩适于作为优异的储集岩类，在 良好的生、储 、盖组 合条件下可 以形成油气藏，是重要的岩性油气藏勘探 目标。图4表 1 参 4 3 关键词硅质岩油气藏；烃源岩；裂缝型；热液型 中图分 类号 T El 2 2 ． 2 文 献标识码 A Ty p e s a n d c ha r a c t e r i s t i c s o f c he r t r e s e r vo i r s i n o v e r s e a pe t r o l i f e r o us ba s i n s Lu Fa n g 一，Li u J i a q i ， Li Ya h ui ， Li u Ze r on g ， Zho u Ya n ， Di n g W e i xi n g 1 ． I n s t i t u t e o fG e o l o g y a n d G e o p h y s i c s ， C h i n e s e Ac a d e m y of S c i e n c e s ， B e ij i n g 1 0 0 0 2 9 ， C h i n a ； 2 ． G r a d u a t e S c h o o l of t h e C h i n e s e A c a d e m y ofS c i e n c e s ， B e ij i n g 1 0 0 0 4 9 ， C h i n a ； 3 ． G e o l o g i c a l R e s e a r c h I n s t i t u t e o fJ i a n g s u B r a n c h ofS i n o p e c ， Y a n g z h o u 2 2 5 0 0 9 ， C h i n a ； 4 ． C h i n a U n i v e r s i ty ofP e t r o l e u m， Do n gy i n g 2 5 7 0 6 2 ， C h i n a ； 5 ． R e s e a r c h I n s t i t u t e of E x p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ， P e t r o C h i n a Hu a b e i Oi lfie l d C o m p a n y ， R e n q i u 0 6 2 5 5 2 ， C h i n a Abs t r ac t Co mb i ni n g wi t h t h e a c t ua l e x p l o r a t i on a n d p r od u c t i o n o f o i l a nd g a s i n c he r t s i n for e i g n c o u n t rie s ， t h i s pa pe r de s c r i be s the o rig i n， c o mpos i t i o n a nd c l a s s i fic a t i o n o f c h e r t s a nd di s c u s s e s the t r a p t ype ，r e s e r vo i r na t ur e ， p e t r o ph ys i c a l f e a t u r e s o f c h e rt r e s e r v o i r s an d p r o bl e ms me t i n d r i l l i ng ，c o mpl e t i o n an d p r o d u c t i o n pr o c e s s e s ． Ch e rts a r e s i l i c a - ric h r oc ks f o r me d by bi o l o g i c a l ， c h e mi c a l ，b i oc h e mi c a l ， an d vo l c a ni c p r o c e s s e s ．Th e y are t i g h t ，h ard a n d b rit t l e ．Tr a p s o f c h e r t o i l a n d g a s r e s e r v o i r s c a n b e di v i de d i n t o s i x t yp e s ，f r a c t u r e d， we a t he ring c r u s t ，h yd r o t h e rm a l ，s e l f - g e n e r a t i o n a n d s e l f - s t o r a ge ，h y d r a ul i c ，an d l a t e r a l ba r r i e r ．Ch e r t r e s e rvo i r s a r e h e t e r o g e n e o us a n d t h e i r p o r o s i t y a n d p e rm e a b i l i ty are c o n t r o l l e d b y r o c k f a c i e s ， mu d d y c o n t e n t ， a n d p o r e n a t u r e ， a mo n g o t h e r f a c t o r s ． S tud y s h o ws t h a t c h e r t s a r e e xc e l l e nt r e s e r v oi r r o c k an d c a n f o rm o i l a n d g a s r e s e rvoi r s i f the r e i s a g oo d a s s o c i a t i o n o f s o u r c e ， r e s e rvoi r an d s e a 1 ． The y a r e i mp o r t an t t arge t for l i t h ol o gi c a l r e s e r vo i r s o f o i l a n d g a s ． Ke y wo r ds c h e r t o i l a nd g a s r e s e rvoi r ；s o u r c e r o c k ；fra c tur e d type ； h y dr o the r ma l t y pe 0 引言 自2 0 0 0年以来 ， 一度被认为对油气成藏起破坏作 用的火 山岩陆续在中国东部松辽盆地、渤海湾盆地和 西部准噶尔盆地 、三塘湖盆地等地区油气勘探中取得 一 系列重大突破 ，火山岩现今 已成 为中国陆上勘探的 热点 ，并成为油气资源接替的重要勘探 目标【 。正如 多年前火 山岩油气藏所处的研究环境一样 ，硅质岩油 气藏作为另一种特殊类型的岩性油气藏 ，目前还不为 广大石油地质勘探人员所认识和熟知。实际上 ，硅质 岩储集层与火山岩储集层在分布、储集层特征及开发 领域等方面均具有可比性。硅质岩油气藏勘探可能获 得类似火山岩和碳酸盐岩油气勘探的突破【 。 本文简要介绍硅质岩 少数学者称之为硅岩 ，燧 石岩及燧石结核因其特殊产状与较小规模而不在本文 讨论之列 的成因 、组成和分类 ，论述硅质岩油气藏 的基本特征 ，包括圈闭分类 、储集特性 、岩石物理特 征及钻井 、完井和生产过程中所遇到的问题 。 2 0 1 1 年 1 0月 路放 等 国外含油气盆地硅质岩储集层 主要类型及勘探 开发特点 6 2 9 1硅质岩基本特征 硅质岩是指 由生物作用、化学作用 、生物化学作 用和火山作用形成 的富含 S i O 含量一般超过 7 0 ％， 有时高达 9 0 ％及以上 的岩石 ，也包括在盆地内经机 械破碎再沉积的硅质沉积物【 5 ] 。 普遍认为形成硅质岩的 矿物并非来 自于陆源碎屑 ，而主要来 自于生物 的硅质 骨骼 、壳体与碎 片，或 由化学作用直接沉淀 ，或经交 代作用产生 ，火山活动也可提高硅质含量 ，是硅质岩 中 S i O2 的重要来源之一。 虽然早在 2 0 世纪初期就有地质学家从事硅质岩研 究工作 ，但是至今硅质岩的成因和分类仍是 困扰沉积 岩石学研究的难题 ，可谓众说纷纭 一 ] ，主要的成因模 式有 湖7 il l 海洋沉积 、火山喷发物分解沉积 、生物堆 积、生物化学沉积、交代成因以及 2 0世纪 7 O年代后 期提出的热水沉积等。前人根据硅质岩成 因将其分为 两大类 ①生物或生物化学成因，如硅藻土 、放射虫 硅质岩、海绵岩、板状硅藻土和蛋 白土等；②非生物 成因 ，碧玉岩 、燧石岩和热水喷流型硅质岩等 。 硅 质岩组成矿物主要 为非 晶质蛋 白石 成分 为 S i O 2 “ H2 O，又可依 晶体结构分成 o p a 1 ． A、o p a l C 和 o p a l C T 3 种类型 、 隐晶质玉髓 主要为纤维状 的S i O 和结晶质 自生石英 ，还包括少量黏土 、碳酸盐矿物和 有机质杂质等 ，硅质岩化学成分虽 以 S i O 为主，但常 含有一些混入物， 常见的有 C a O、 Mg O、 A1 2 O3 和 F e 2 0 3 等。 蛋 白石矿物相变是硅质岩成岩过程中的普遍现象 随着温压的增加 ，蛋 白石从不稳定的矿物相逐步相变 形成稳定的矿物相 。该相变过程对硅质岩的孑 L 隙结构 及岩石物理性质等影响较大 J 。硅质岩分布广泛 ，具 有硬度大和抗风化能力强等特性 ，且是很多重要矿种 的含矿岩系， 并能够反映出某些特殊的大地构造背景 ， 所以研究硅质岩具有重要的理论和实际意义。近年来 ， 中国硅质岩研究取得 了较大的进展 ，但 主要集 中在矿 床学 、地球化学等方面 ，如 硅质岩的地球化学特征 R b ． S r 、 O和 S i 等同位素、 微量元素和稀土元素特征 与沉积环境 、硅质来源的关系等[ 1 0 - 1 2 ] ，而对硅质岩储 集性能的研究却非常少。 2硅质岩油气藏圈闭类型 硅质岩油气藏分布非常广泛 见表 1 ，据统计 ， 仅古生界放射虫硅质岩地层油 田在美国、澳大利亚 、 俄罗斯和加拿大北极等地区就有 1 4处 ， 包括著名的美 国 D o l l a r h i d e 、Wo l f S p r i n g s 油田和俄罗斯 D o ma n i k含 油气系统等[ 1 3 - 3 4 】 。 表 1 硅质岩油气藏分布 阿曼 A1 S h o m0 u组 前寒武系一 寒武系 S o u t h O ma n S a l t A1 No o r ， S a r r ma d 自生 自储型 [ 3 4 ] 6 3 2 石油勘探与开发 综合研 究 性将 T h i r t y o n e 组硅质岩划分为近源和远源两种储集层 类型近源型储集层 以 T h r e e B a r 油 田为代表 ， 储集层 由面积约数百平方千米的单一 、厚层席状硅质岩组成 ， 区域性海侵期间形成的缓坡带及与岩层走 向平行 的台 地外侧储集层非均质性强 ，并受断层 、裂缝和碳酸盐 岩溶解等 因素共同控制 ；远源型储集层以 Un i v e r s i t y Wa d d e l l 油 田为代表 ，储集层由薄层 、相互垂直堆叠 、 侧向不连续的硅质岩层等组成 ，大多为海侵或海平面 上升早期的硅质沉积物以碎屑流和浊流等形式搬运和 沉积而形成 ，断层和裂缝对储集层 的非均质性影响相 对较小。 2 ． 3热液型硅质岩油气藏 大多数硅质岩储集层岩石都是由处于深水环境 中 的硅藻等生物经生物化学作用形成 o p a l A型蛋 白石等 矿物 ，再经重新分配或相转变形成 。1 9 5 6年发现的位 于加拿大 B r i t i s h C o l u mb i a 省东北部地区的 P a r k l a n d油 田I 9 ] 分为 A、B两个气藏 则是世界上迄今为止 已发 现的唯一裂缝伴生型热液喀斯特与 白云岩型 F r a c t u r e As s o c i a t e d H y d r o t h e r ma l Ka r s t a n d Do l o mi t e ，F AH KD 热液成因硅质岩油气藏 。热液成因硅质岩常成为金属 矿床 的容矿岩石 ，作为油气储集层在全球还是首次发 现。尽管 P a r k l a n d油 田的储集层岩石成因类型特殊 ， 但其储量和 产量与传统类型 的油气 藏相 比却不相上 下 ， 油 田第 1口探井试油 日产近 5 3 ． 8 0 x 1 0 m 不含 H2 s 的 优 质 天然 气 ，到1 9 5 7年 该 油 田共 产 出天 然 气 2 9 ． 7 3 1 0 m ，其 中该探井就产出近 2 6 ． 9 0 x 1 0 m 优质 天然气 ， 该井至今仍 日产气约 2 2 ． 6 5 x 1 0 m 。 该油田仅 A气藏 目前就 已探明原始天然气地质储量 O G I P约 6 ． 3 7x1 0 m 。 该区岩石在 T o u ma i s i a n早期 早石炭世 处于浅 埋藏阶段 ， 伴随 F o r t S t ． J o h n地堑发育初期阶段产生的 扭 动 和微 引张作 用 ，受 Mi s s i s s i p p i 河 谷型 MVT热 液系统作用 ，原岩发生 白云石化和硅化作用。此类岩 石多为微晶石英硅质岩和经历硅化作用的灰岩 ，其次 为白云岩。虽然该区 T a n g e n t 和 T e e p e e等油田的油气 储集层多为上泥盆统 Wa b a mu n 群热液成 因的白云石化 灰岩层 ，但 P a r k l a n d油 田所产的天然气则大多储集于 Wa b a mu n群 白云岩与石灰岩接触界面上的硅质岩交代 成 因微 晶石英 间的孔 隙中。虽然这种交代成因的微 晶 石英颗粒粒径仅 5 ～1 0 g m，但所形成网状微孔隙的孔 隙度最高可达 3 0 ％。这些硅质岩结构和氧同位素特征 都与早期成岩过程形成的硅质结核不尽相同。P a c k a r d 等 J 根据对 P a r k l a n d油田的研究 ，总结了热液型硅质 岩储集层的成因模式 见 图 1 含高温卤水的地下热 液先通过早期构造作用形成的通道进入灰岩地层分布 区 ；然后灰岩地层在热液作用下发生溶蚀作用形成较 大的孑 L 缝 ，而处于流体通道附近的灰岩基质和胶结物 则发生白云石化交代作用 ；后期受成分极为相似 的热 液系统作用 ，在 白云岩、部分蚀变交代的灰岩和未蚀 变灰岩接触区发生硅化作用 ，形成具有 良好孔隙度和 渗透率的地层 ；最后 ，构造破碎作用改善部分储集层 物性 ，而上覆 E x s h a w与 B a n ff组泥岩地层提供 了良好 的盖层 。 2 ． 4 自生自储型硅质岩油气藏 松辽盆地深层火 山岩天然气勘探 已经取得了巨大 突破 ，研究认为该 区部分 C O 气藏为幔源成因，其余 绝大多数烃类气藏极有可能为有机成 因；全球范 围内 的火山岩油气藏研究也表 明，至今还没有在火山岩 内 发现 由火 山岩生烃、排烃并储集于 自身而成的 自生 自 储式油气藏[ 1 ,3 6 - 3 8 】 。然而在一些沉积盆地的地层当中， 经常可以见到富含硅质介壳的微体古生物 放射虫 、 硅藻、海绵等 化石 ，这些含有丰富有机质的地层可 以为石油天然气聚集提供大量 的烃类物质来源 ，往往 是含油气盆地内优异 的烃源岩层 ，因此某些硅质岩分 布与 油气 田存在 时 空上 明显 的成 生关 系 。如 美 国 Wo o d f o r d组硅质岩地层就是 No r t h A y l e s wo r t h等油 田 重要的烃源岩层[ 1 5 - 1 7 】 ，这些微体古生物沉积体 自身就 具有极高的原生或次生孑 L 隙且连通性非常好 ，是油气 良好的天然储集层 ；随着沉积盆地持续发育 ，温度和 压力不断升高 ，这些烃源岩部分达到或超过 了烃源岩 生烃门限，开始生成大量 的油气 ，这一时期所形成的 异常压力和后期构造作用对坚硬易碎 的硅质烃源岩层 的破碎作用会产生局部裂缝 ，油气经初次运移到达这 些裂缝或 已存在的孔隙当中，便极有可能形成 自生 自 储式硅质岩油气藏 。 位于俄罗斯 Vo l g a ． Ur a l 等盆地的古生界 Do ma n i k 含油气系统就是这种 自生 自储式硅质岩油气藏的典型 代表[ 1 6 - 1 7 ] 。Do ma n i k组 由 F r a s n i a n中期形成于俄罗斯 克拉通东部边缘浅水滞留盆地 的黑色富含有机质的油 页 岩 、硅 质岩 和灰 岩组成 [ 1 4 - 1 5 ,3 3 ] ，是V o l g a U r a l 、 T i ma n ． P e c h o r a和里海北部盆地 的主要烃源岩层。当 D o ma n i k组硅质岩等烃源岩排烃时，因组成 Do ma n i k 组的岩石大多为孔隙度较低、非常致密的岩类，所以 油气主要储存于因生烃作用或构造作用产生的一些裂 缝发育 区，盖层则 由直接覆盖在 Do ma n i k 组顶部 的 Ky n o v页岩层组成 。 路放 等 国外 含油气盆地硅质岩储集层主要类型及勘探开发特点 6 3 3 2 ． 5 水 动力型硅 质岩 油气藏 Wo l f S p r i n g s 油田包括 Wo l f S p r i n g s 南北两个油藏 及 S o u t h wo 1 f S p r i n g s 油藏 ，位于美国蒙大拿州中部地 区的 B u l l Mo u n t a i n s 盆地 内【 2 。 自 1 9 5 5年油 田发 现 以 来 ，已在上石炭统 Ams d e n组 中开采出近 7 ． 9 8 x 1 0 t 原 油。 A ms d e n组主要包括溶蚀坍塌角砾型硅质岩和白云 岩等岩石类型 见图 2 f 、2 g ，主要沉积于潮缘带至萨 布哈沉积环境 ，常出现硬石膏等蒸发岩类矿物 ，这些 蒸发岩在沉积后很快被 S i O2 交代形成硅质岩 ；在硅化 作用之后又经历了早一 中侏罗世不整合发育期 ，这期 间残留的蒸发岩全部溶解 ，形成了现今作为该油 田最 好储集层 的溶蚀坍塌硅质角砾岩。研究表明该油田不 仅包括与早一 中侏罗世不整合相关的构造和地层圈闭 油气藏 ， 同时 Wo l f S p r i n g s 北部油藏还可能具有某些水 动力圈闭油气藏特征。 、 Ⅳ 0 1 f S p r i n g s 北部油藏具有倾斜 的油水 界面，东北部的油水界面比西南部深约 4 4 ． 8 m， 水流从西南流向东北部[ 。L u e b k i n g等 分析该油藏 水动力条件后认为 ，油藏的东北部可能存在断层封闭 或储集层成岩变化形成的渗透性阻碍层 ， 有利于 C u s t e r 背斜构造对油气的圈闭作用。 2 ． 6 侧 向隔挡型硅 质岩 油气藏 交代成因的硅质岩多形成于成岩作用阶段 ，横 向 和纵向上岩相变化快 ，储集层具有极高的非均质性 ， 常见到一段物性较好 的硅质岩储集层侧向或纵 向上在 较近的距离 内突变成坚硬 、致密 、孔渗条件极差的硅 质或碳酸盐岩 ，形成侧 向隔挡型硅质岩油气藏。 在加拿大 P a r k l a n d油田，顶部和侧向隔挡岩石部 分为与储集层岩石成 因一致但因成岩作用局部发生变 化 而形 成 的物 性极 差 的 白云岩 、硅质 岩 和致密 灰 岩 ， 对油气形成封堵 。 另外 ， 在 Wo l f S p r i n g s 油 田也发现致 密的硅质白云岩和／ 或硬石膏侧 向封堵 了溶解坍塌角砾 岩储集层 的现象 。 硅质岩储集层特征 3 ． 1硅质岩储集层岩石物理特征 与碎屑岩 、 碳酸盐岩及火山岩储集层相比， 硅质岩 储集层孔渗性并不差 ，例如美国下石炭统 Mi s s i s s i p p i a n 硅质岩储集层孑 L 隙度最高可达 5 0 ％l 2 引 ，渗透率最高 可达 7 0 0 x 1 0 b t m 。但是这些物性特征会随岩相 、泥 质含量和孑 L 隙性质等诸多因素的变化而改变 ，如 含 白云石 的岩相 包括硅化白云质泥岩等岩石类型 孔 隙度都小于 2 0 ％，渗透率常小于 1 1 0 g m ；而硅质 岩岩相的平均孔隙度都大于 2 5 ％，渗透率也基本大于 5 1 0 g m ；P a r k l a n d油 田I 9 ] 油层 中纯硅质 岩储集 层 的 孔隙度为 2 5 ％3 0 ％，而在硅质 白云岩中则降为 6 ％， 相应地 ，渗透率从 1 6 x 1 0 ～4 0 x 1 0 g m 回落 到约 0 ． 0 8 x 1 0 _ 。L L m 3 ． 2测 井响应 特征 传统的测井方法能有效地识别并发现硅质岩油气 藏 ，适用于硅质岩油气藏测井组合的选择。但值得注 意的是，在油气产量较大的 Mi s s i s s i p p i a n硅质岩分布 地区l 2 J ，油层的深感应电阻率测井曲线值常为 1 ～2 Q m， 与 自然电位曲线上出现的大幅度左偏相吻合 见 图 4 ，这主要是由硅质岩油气储集层双孔隙系统 包 括微孔隙和印模等孔隙类型 中的高含水饱和度造成 的。 该现象也出现于美国得克萨斯州西部 P e r mi a n盆地 以 T h i r t y o n e 组为主要储集层的 Do l l a r h i d e 油田[ 2 1 - 2 5 ] 储集层岩石主要 由层状微孔隙硅质岩 与潜穴硅质岩等 岩石类型组成 ，大部分岩石强亲水 ，加上岩层 中原始 含水饱和度高 约 2 7 ％ ， 使得储集层电阻率呈现低值 1 0 ～2 0 Q m ，且电阻率值随孔隙度增加而降低。此 外 ， D o l l a r h i d e 油田的硅质岩储集层 自然伽马测井响应 也有别于同位于 P e r mi a n盆地的碳酸盐岩储集层 在油 田发现初期 ，硅质岩油气储集层具有较低的 自然伽 值 ；但是在注水和油田开采以后 ，一些低 白然伽马值 地 区的 自然伽马值变高 ，这种现象可能是 由井壁附近 0 G R ／ AP I 1 5 0 电阻率／ a m 2 深感应 2 0 0 0 2 0 S P／ mV 2 0 2 浅感应 2 0 0 0 ， 1 3 7 1 6 0m ． ⋯ r 4 5 0 0 f t 。 一 、 ／ 射 l 孔 lO 段 lO 1 40 2 ． 08H 4 6 0 0f t ～ 一 、 ～ ’ ‘ 、 一 一 一 、 I 一 ～ 图 4 C H3井典型孔 隙性 Mi s s i s s i p p i a n硅质岩储 集 层 测 井响应 图[ ] 6 3 4 石油勘探与开发 综合研究 岩层 中含有具放射性物质的岩盐类矿物浓度波动而造 成 的 。 考虑到微 电阻率成像测井 F MI 和核磁共振测 井 N MR等新 的测井方法和手段 已广泛应用于裂缝 型油气藏 火山岩和碳酸盐岩等 测井中 ，并已取得 良好 的应用效果[ 3 9 - 4 0 】 ，硅质岩分布地 区也应采用这些 先进 的测井手段 ，以发现和解释这类油气藏。 3 ． 3 储集 层 的非均 质陛 如前所述 ，硅质岩在经历不同的成岩作用和后期 各种构造 如断层等 、风化等作用相互叠加之后 ，储 集层 内部具有极强的非均质性 。硅质岩岩性与岩相在 纵向上和侧 向上往往变化非常快 ，有 的硅质岩油气圈 闭的盖层甚至可以是该层 中物性不好 的同类岩石。分 析北美含硅质岩储集层的油 田勘探史 ，不难发现这些 油 田或多或少地受到储集层不同程度的非均质性影响 而增加了勘探开发难度 。 例如 P a r k l a n d油田因硅质岩 储集层分布的多变性和不可预测性而导致了最近几次 扩边井勘探的失败[ 引， 且该油 田2 0 世纪 9 0年代为了寻 找相 同模式的热液型硅质岩油气藏而在 P a r k l a n d西部 地区实施的风险探井虽然钻穿了巨大且致密的热液型 白云岩地层 ， 但却没有发现硅质岩储集层 ； Wo l f S p r i n g s 油 田中 S o u t h Wo l f S p r i n g s 油藏发现最晚 ，该油藏发现 于 1 9 5 7年 ，之后的 2 7年间没有油井钻遇硅质岩储集 层[ 。以上两个油田实例很好地说 明了硅质岩储集层 非均质性所造成的勘探开发难度 。 3 , 4 钻 井和 完井特 征 硅质岩的以上特性不会增加该类地层钻探 的复杂 性 。R o g e r s [ 研究认为钻探 Mi s s i s s i p p i a n硅质岩储集 层类似于钻探其他类型的岩石 ，但是孔 隙性的硅质岩 储集层可能导致部分钻井液漏失 ，所以保持较低的失 水量非常重要。合适的测井组合 包括钻井液录井 、 地层测试和取样化验对判定潜在储集层钻井特征非常 关 键 。 Mi s s i s s i p p i a n硅 质岩储集层完井技术方案 的设 计应适 合含黏土矿 物的硅质岩 区 ，由钻 遇储集层 的 孔隙度和渗透率决定 。一般使用酸化方法清洗射孔区 和井筒 ；如果在酸化时加压 ，将导致细粒物质进入储 集层堵塞孔喉，具有较高渗透率储集层 的井无需压裂 处理 。 3 ． 5 开 发生产 特性 硅质 岩储 集层 因其 不 同的孔 隙结 构和储集层 特 征，开发生产情况不尽相 同。以 D o l l a r h i d e油田为例 ， 因 T h i r t y o n e 组硅质岩储集层发育几种不同的储集岩石 类型和相应的孔隙系统【 卜 ，所以其产能由各岩石类 型、孔 隙系统以及相应厚度等多种因素决定 。层状微 孔 隙硅质岩具 中等的初次采收能力 平均单井产油量 约为 2 ． 8 1 0 t 、优异的水驱产能 平均单井产油量约 为 1 ． 4 x 1 0 ～3 ． 5 x 1 0 t 和较差 的加密井开采能力 平 均单井产油量在 2 ． 8 1 0 。 t 以下 ； 而高度非均质性潜穴 硅质岩与 白云岩储集层 则具有很好 的初次 采油能力 平均单井产油量约为 2 ． 8 1 0 ～4 ． 2 1 0 t 、中等的水 驱采油能力 平均单井产油量约为 4 ． 2 0 x 1 0 ～1 ． 5 4 x 1 0 t 和 中等 的加 密井采 收量 平 均单 井产 油量 约为 7 ． 0 l 0 ～1 ． 4 1 0 t ；该油 田 C O 2 注采的平均单井产油 量约为 3 ． 5 1 0 t ，在厚层层状微孔 隙硅质岩和／ 或潜穴 硅质岩发育地区微增到 4 ． 2 1 0 t 。Do l l a r h i d e油田的初 次、水驱、加密井和 C O2 注采采收率分别约为 1 3 ． 0 ％、 3 0 ． 0 ％、3 ． 5 ％和 1 1 ． 0 ％。 4结语 研究世界上几大著名的硅质岩油气藏可以发现 ， 硅质岩适于作为优异的储集岩类 ，若存在 良好 的烃源 岩、盖层等组合条件 ，就可以形成油气藏。 硅质岩在地壳 中的分布极为广泛 ，仅次于碳酸盐 岩 。它不仅可以形成于海相沉积环境 ，而且还可发育 于陆相沉积环境中，因此在世界上各盆地均有发现。 在 中国西南部的云南 、贵州和广西等省区，可能存在 与世界大油 田类似的古生代放射虫硅质岩地层[ 1 2 - 1 3 ,4 1 ； 其他地区也不乏硅质岩 ， 如新疆和黑龙江等地 4 2 - 4 3 ] 。 在过去的油气勘探 中， 这些地层从未被列入勘探 目标 ， 至今仍是油气勘探 的盲区。与硅质岩 同样广泛分布的 火山岩 已逐渐成为中国重要的勘探 目标和油气储量的 增长点 ，而硅质岩无论从储集性能还是物性特征上均 不逊于火山岩 ，因此系统研究 中国硅质岩油气藏 的潜 力 ，认识其分布规律 ，可 以为中国油气勘探开辟新的 领 域 。 致谢 中国科学院南京地质古生物研究所王玉净 研究员和 中国科学 院地质与地球物理研究所吴浩若研 究员提供 了关于 Do ma n i k组硅质岩的相关资料 ，在此 一 并感谢 参考文献 [ 1 ] 赵文智，邹才能 ，冯志强 ，等．松 辽盆地 深层火 山岩气 藏地质特 2 0 1 1 年 1 0月 路放 等 国外含油气盆地硅质岩储集层主要类型及勘探开发特点 6 3 5 征及评价技术[ J ] ．石油勘探 与开发， 2 0 0 8 ， 3 5 2 1 2 9 1 4 2 ． Zh a o W e n z h i ， Zo u Ca i n e n g， Fe n g Zh i q i a n g ， e t a 1 ． Ge o l o g i c a l f e a t u r e s a n d e v a l u a t i o n t e c h n i q u e s o f d e e p s e a t e d v o l c a n i c g a s r e s e r vo i r s ， S o n g l i a o B a s i n [ J ] ． P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ， 2 0 0 8 ， 3 5 2 1 2 9 - 1 4 2 ． [ 2 ] 邹 才能，赵文智，贾 承造，等．中国沉 积盆地火 山岩 油气藏形成 与分 布[ J ] ．石油勘探与开发， 2 0 0 8 ， 3 5 3 2 5 7 2 7 1 ． Zo u Ca i n e n g ，Zh a o We n z h i ，J i a Ch e ng z a o ， e t a 1 ．Fo r ma t i o n a n d d i s t r i b u t i o n o f vo l c a ni c h y d r o c a r b o n r e s e r v o i r s i n s e d i me n t a r y b a s i n s o f C h i n a [ J ] ． P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ， 2 0 0 8 ， 3 5 3 2 5 7 2 71 ． [ 3 ] 马永生．中国海相 油气 田勘探 实例之六四川盆地普光 大气 田的 发现与勘探[ J ] ．海相油气地质， 2 0 0 6 ， 1 1 2 3 5 - 4 0 ． M a Yo n g s h e ng ． Ca s e s o f di s c o v e r y a n d e x p l o r a t i o n o f ma r i n e fie l d s i n Ch i n a P a r t 6 P u g u a n g g a s f i e l d i n S i c h u a n Ba s i n [ J ] ．Ma r i n e Or i g i n P e t r o l e u m G e o l o g y , 2 0 0 6 ， 1 1 2 3 5 4 0 ． [ 4 ] 金 之钧 ．中 国海相碳酸盐岩层系油气勘探特殊性 问题 [ J ] ．地学前 缘 ， 2 0 0 5 ， 1 2 3 1 5 2 2 ． J i n Z h O u n ．P a r t i c u l a r i t y o f p e t r o l e u m e x p l o r a t i o n o n ma r i n e c a r b o n a t e s t r a t a i n C h i n a s e d i me n t a r y b a s i n s [ J ] ．E a rt h S c i e n c e F r o n t i e r s ， 2 0 0 5 ， 1 2 3 1 5 - 2 2 ． [ 5 ] 唐世荣 ，王东安．硅岩研 究的进展 [ J ] ．地球科学进展，1 9 9 4 ，9 6 7 1 ． 75 ． T a n g S h i r o n g ， Wa n g D o n g a n ． Ad v a n c e s i n c h e rt r e s e a r c h [ J ] ． Ad v a n c e i n E a rt h S c i e n c e s ， 1 9 9 4 ， 9 6 7 1 7 5 ． [ 6 ] 冯彩霞，刘家军