Y 盆地Y 組油田水地球化學(xué)特征研究

陳小娟 鐘 鵬 陳金定 張耀元 南 源 李志蘭 曾金輝

（1、中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)湛江分公司,廣東 湛江524000 2、中海石油(中國(guó))有限公司湛江分公司,廣東 湛江524000）

1 Y 盆地概況

Y 盆地是我國(guó)海上重要的天然氣聚集區(qū)，具有相當(dāng)廣闊的天然氣勘探前景，迄今已發(fā)現(xiàn)了多個(gè)含氣構(gòu)造，主要構(gòu)造特征是底辟構(gòu)造十分發(fā)育。

地層水與油氣關(guān)系密切，油氣在生成、運(yùn)移、聚集的過(guò)程中都是與地層水相伴的。因此地層水的水化學(xué)特征是地理地質(zhì)環(huán)境長(zhǎng)期演化的反映，礦化度的升高、水型的轉(zhuǎn)變、離子組分的變化，間接甚至直接地指示地質(zhì)體系的封閉條件，反映著油氣和成礦物質(zhì)的走向[1-3]。因此本文利用該地區(qū)大量油田水分析資料，分析了油田水分布規(guī)律，結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造特征探討油田水的成因，并探討熱流體對(duì)氣藏影響關(guān)系。

2 地層水礦化度與水型總體特征

圖1 Y 盆地Y 組礦化度頻率圖

圖2 Y 盆地Y 組水型頻率圖

Y 組地層水總礦化度大部分分布在10～40g/L 間，僅極少量水樣的礦化度小于10g/L 和大于40g/L，屬于中低礦化度型水。水型主要以NaHCO3水型為主, 占總量的50%以上。

3 平面特征與垂向特征分析

3.1 礦化度與水型平面分布特征（圖3）

Y 組礦化度值在FG2-4 構(gòu)造，位于高部位的3、4、5 井礦化度值相對(duì)較低，處在邊緣地區(qū)的7、8、9 井礦化度值相對(duì)較高。礦化度值高的幾口井滲透率低幾個(gè)毫達(dá)西，無(wú)阻流量6.8-47.6×104m3/d，地層流體之間交換少，溶解更多的礦物質(zhì)，造成地層水礦化度高。

圖3 Y 組礦化度平面分布圖

KF 區(qū)塊礦化度較大值分布在KF14-1-1 及KF19-1-1 井；大部分井段樣品的礦化度都小于20g/L，KF20-1-1 井1352-1385m 僅為5.3g/L。從其氣田氣藏剖面圖得知該井段為砂泥巖間互層段，推測(cè)在該井段地層間發(fā)生滲析作用[4]，即在滲透壓差作用下流體會(huì)通過(guò)半透膜從鹽度低向鹽度高方向運(yùn)移。由于鹽離子易被泥巖吸附過(guò)濾，泥巖孔隙水的鹽度常比砂巖孔隙水的高。滲析作用導(dǎo)致砂巖中水的鹽離子含量更低，造成地層水礦化度小。

從以上分析該地區(qū)的儲(chǔ)層中，泥質(zhì)含量相對(duì)較高的儲(chǔ)層，地層水礦化度較高，而在砂體較好的儲(chǔ)層中，礦化度相對(duì)較低，可通過(guò)地層水的變化規(guī)律尋找有利砂體的發(fā)育方向。

圖4 Y 組水型平面分布圖

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

Y 組沉積為海相沉積碳酸氫鈉水型為主，結(jié)合地質(zhì)事件分析：a.由于盆地晚期的剪張應(yīng)力作用、一定溫壓條件等原因造成Y 盆地發(fā)生泥底辟活動(dòng)，使得泥底辟源巖內(nèi)生成的烴類(lèi)和非烴（CO2）物質(zhì)在其潛在能量驅(qū)動(dòng)下充分向四周低勢(shì)或深層向淺層運(yùn)移，在運(yùn)移的過(guò)程中CO2增加，使得地層水中HCO3-含量增加，有利于NaHCO3水型的形成。b.烴類(lèi)物質(zhì)直接對(duì)地層水中溶有的硫酸鹽產(chǎn)生作用，同生物化學(xué)作用一樣，使硫酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓猁}，形成NaHCO3水型。

由于該地區(qū)熱液體和烴類(lèi)物質(zhì)的參與，形成NaHCO3水型，說(shuō)明前期有大量的碳酸及有機(jī)形成，從而導(dǎo)儲(chǔ)層的長(zhǎng)石和碳酸鹽膠結(jié)特溶解，形成較好的儲(chǔ)層，但也會(huì)造成氣藏中二氧化碳的增高。

3.2 礦化度垂向分布特征

圖5 Y 組礦化度- 井深圖

油田水化學(xué)成分在垂向上具有一定的規(guī)律性：①一般地，油田水礦化度隨埋深加大而遞增；②油田水礦化度隨埋深開(kāi)始遞增，至某一深度后又出現(xiàn)遞減（從遞增至遞減整個(gè)過(guò)程稱(chēng)為一個(gè)“水化學(xué)旋回”），或在同一垂向上出現(xiàn)多個(gè)“水化學(xué)旋回”；③油田水化學(xué)成分在某一垂向上沒(méi)有明顯的分布規(guī)律（圖5）。Y組礦化度總體上隨著井深的增加而增大。Y 組二段主要是DF1-A 構(gòu)造，其取樣深度段大都在1000-1400m，隨著取樣深度的增加礦化度值逐漸增大，1400m 以后礦化度值增加不明顯，大約在30g/L 左右。由其構(gòu)造粘土礦物演化得知，在該深度段有熱流體入侵，蒙脫石與伊利石之比大大降低約從70%降到20%左右，在溫度升高的情況下，蒙脫石再次被壓實(shí)向伊利石方向轉(zhuǎn)化，不僅排出剩余層間結(jié)合水，而且放出結(jié)晶水，釋放出大量的水分，引起地層水淡化。

4 結(jié)論

4.1 Y 盆地Y 組儲(chǔ)層中，泥質(zhì)含量相對(duì)較高的儲(chǔ)層，地層水礦化度較高，而在砂體較好的儲(chǔ)層中，礦化度相對(duì)較低。因此，可通過(guò)地層水的變化規(guī)律尋找有利砂體的發(fā)育方向。

4.2 Y 組由于熱液體和烴類(lèi)物質(zhì)的參與，形成NaHCO3水型，說(shuō)明前期有大量的碳酸及有機(jī)形成，從而導(dǎo)儲(chǔ)層的長(zhǎng)石和碳酸鹽膠結(jié)特溶解，形成較好的儲(chǔ)層，但也會(huì)造成氣藏中CO2的增高。

4.3 Y 組礦化度總體上隨著井深的增加而增大。1400m 以后礦化度值增加不明顯，大約在30g/L 左右，這是因?yàn)樵谠摼魏蟮貙訙囟壬?，蒙脫石再次被壓?shí)，向伊利石方向轉(zhuǎn)化，排出剩余層間結(jié)合水同時(shí)放出結(jié)晶水，釋放出大量的水分，引起地層水淡化。