其他岩类储集层

三、其他岩类储集层

其他岩类储集层是指除碎屑岩和碳酸盐岩外的各种岩类储集层,主要包括岩浆岩、变质岩、粘土岩等。这类储集层的岩石类型虽然很多,但它们拥有的油气储量仅占世界油气总储量的一小部分。但随着油气勘探的深入及常规储集层的不断开发,为了寻找石油和天然气的后备储量,这类储集层的研究将会变得越来越重要。到目前为止,国内外已在这类储集层中获得了一定产量的油气,我国也已在火山岩、结晶基岩和粘土岩中获得了工业性油流,并具有一定的生产能力。

(一)火山岩储集层

主要是指由火山喷发岩及火山碎屑岩形成的储集层,常见的有玄武岩、安山岩、粗面岩、流纹岩、集块岩、火山角砾岩、凝灰岩等。由于火山碎屑岩的成因及分布均与火山喷发密切相关,故从油气勘探的角度往往把火山喷发岩和火山碎屑岩形成的储集层统称为火山岩储集层。

以火山碎屑岩为储集层的油气田比较常见,而以火山喷发岩为储集层的油气田为数不多。火山碎屑岩储集层的储集空间与碎屑岩有相似之处,孔隙类型亦比较多。既有粒间孔、粒内孔、晶间孔、气孔、溶蚀孔等,又有构造裂缝、节理和成岩裂缝等。日本新瀉县上第三系发现了一系列与火山碎屑岩有关的小型油气田,它们的地层主要是一套海相暗色泥岩与火山碎屑岩、砂岩互层。有11个油气田的油气储集在火山碎屑岩中,其中吉井气田的某些井日产气量可达10×104m3以上,一般可达(3~4)×104m3/d。

我国下辽河坳陷某油田,在下第三系沙河街组三段下部的火山岩中也获得了工业油流,产层岩性为凝灰岩、粗面岩,初产量可达14t/d(6mm油嘴),酸化后可增至数十吨/日。此外,在华北盆地某坳陷的兴隆台地区,在太古宙花岗岩、中生代花岗角砾岩和火山喷发岩组成的风化壳中,也获得了工业油流。

(二)结晶岩储集层

结晶岩储集层包括各种岩浆岩和变质岩类,它们都有不同程度的结晶,故也称结晶岩系。这类储集层的形成与风化作用密切相关。在含油气盆地中,这种结晶岩系往往构成沉积盖层的基底。当这些结晶岩受到长期而强烈的风化时,在其表面常出现一个风化孔隙带,加之构造运动产生的裂缝,从而使岩石的孔隙性和渗透性大大增加,成为油气储集的良好场所,因而这类储集层多分布在基岩侵蚀面上。

我国酒泉盆地鸭儿峡油田,其产层为志留系变质岩基底,由板岩、千枚岩及变质砂岩组成。据岩心测定,基岩孔隙度小(<2.5%),渗透率接近于零,但裂隙发育,平均裂缝密度>40条/米。裂隙方向性强,在构造应力较强的部位,尤其是在断裂带附近最为发育,这些裂隙提供了油气储集空间和渗滤通道,高产井主要沿断裂分布,井间有干扰现象。

结晶岩类储集层的储集空间,主要是由风化作用产生的孔隙、裂隙以及构造裂缝等,风化作用的强弱取决于风化时间、岩性、气候、地形、构造、生物和地下水的活动等因素。故这类储集层多发育于不整合带,在盆地边缘斜坡及盆地内古地形突起上,风化裂隙更发育些。同时构造条件使裂隙在区域性发育的基础上重复加强,形成有一定方向性和连通性的裂隙密集带,提供了油气储集的良好场所。

(三)泥质岩储集层

泥质岩类储集层指泥岩、页岩、钙质泥岩以及砂质泥岩等因欠压实或构造裂隙发育而形成的储集层。过去认为这类岩石因孔隙很小,排驱压力高,而只能作为“致密”的盖层。但近年来,国内外的油气勘探实践表明:在沉积盆地的泥质类岩石中确实存在油气藏,而泥质岩本身构成了这类油气藏的储集层。泥质类岩石在沉积剖面中往往与碎屑岩互层,分布极为广泛,泥质岩类储集层的油气勘探具有较大的潜力,是今后油气勘探(特别是天然气勘探)的重要新领域。

如美国东部泥盆系页岩就是重要的储气层。我国许多油田也开展了泥质岩油气藏的勘探,并取得了较大的进展。如我国青海省柴达木盆地油泉子油田在第三系钙质泥岩中找到了工业性油流。江汉油田在江汉盆地王场构造潜江二段地层中找到了泥岩产油层,有的油井累计产油已达数千吨。

储集层是石油和天然气储存、聚集的场所,是油气勘探开发工作中的核心问题之一。