深层储层研究现状

国内外深部储层（＞3500m）勘探、研究现状随着世界各国对油气能源需求量的增加和油气勘探的不断深入，常规油气勘探已经不能满足经济发展的需要，非常规油气藏的研究和勘探势在必行，油气勘探领域向深层进军已大势所趋（吴富强等，2006），开发盆地的深部资源已成为许多国家扩大油气储量的主要途径之一，对老油田扩大储量、稳定产量有着非常重要的意义。自美国1952年首次发现深层油气田后，在许多国家掀起了深层油气勘探的热潮，据不完全统计，在世界上199个含油气盆地中共发现深层油气藏1000多个，深层油气勘探取得了重大突破（表1-1）。

表1-1在4～8km深度范围内世界油气探明储量分布

（据吴富强，2006）

目前世界上已有70多个国家开展了深层油气勘探，其中美国和前苏联所投入的勘探工作量最大、钻探井最多，取得的效益也最为显著，特别是前苏联和美国两国已在打超深井、寻找深层油气资源方面展开竞赛，如前苏联在科拉半岛打了SG23号科探井，主要目的是研究深层地壳结构，历时近20年，井深达12200m；美国在俄克拉何马州打了BerthaRogess21号科探井，完钻井深9583.2m，获得了许多深层油气生成和储集层性质方面的重要信息。

国内外勘探实践证明，在3500m以下的地壳深处发育着很好的储集层，如在南阿拉巴马州埋深处于6090m的上侏罗统诺弗利特组（Norphlet）砂岩，孔隙度（φ）大于20％，渗透率（K）为1000×10-3μm2（S.A.Dixon，1989）；加拿大新斯科舍盆地文图尔气田，在上侏罗—下白垩统砂岩（Missisauga组和MicMac组）中，发现了3个次生孔隙带，其深度分别为2400～2600m、3700～4100m和4600m以下，其中最深的一个次生孔隙带的孔隙度高达32％（L.F.Janse和V.H.Noguera，1990），比中部次生孔隙带高出6％，位于墨西哥湾盆地中的华盛顿湖油田，埋深6540m的中新统储集层的孔隙度为35％，渗透率为620×10-3μm2；美国贾伊费尔德气田，埋深8088m的寒武—奥陶系碳酸盐岩储集层，次生孔、洞、缝大量发育，孔隙度为25％，渗透率为1020×10-3μm2；俄罗斯科尔文深井在6890～6906m深处志留系复杂结构的碳酸盐岩储集层中发现了矿化度为190g/l、富含硫化氢的地层水；俄罗斯秋明超深井在5000m以下的沉积岩和6500m以下强烈变形的玄武岩中也发现了具有高孔隙度（17％～19％）和高渗透率的储集层发育带等（表1-2）。

表1-2国外含油气盆地深层物性特征

（据吴富强等，2006）

我国从“六五”以来，逐渐开展深层油气勘探工作，先后在塔里木、鄂尔多斯、四川等大型沉积盆地的深层发现了一批大油气田，并在东部油气区的中原、大港、胜利等地区的深层获得了重大进展。沉积厚度大于5km的大型沉积盆地有21个，14个盆地打了深井，其中1998年在塔里木盆地完钻的塔参1井井深7200m，于5059～6930m钻遇12段油气显示层段，我国最深的工业油田为塔里木盆地的东河塘油田，埋深5700～5800m；塔里木目前已测试的156个油气层井段中，58个油气层的底界超过5000m；塔里木轮南地区石炭系的石英砂岩储集层，尽管埋深已达6000m，但仍保持着极高的孔隙度。冀中坳陷从1977年开始进行深层油气藏的勘探，已钻探大于4000m的深井176口（截止1992年），其中37口获得工业油气流，探井成功率21.4％，发现了13个油气藏，深层探明储量占全坳陷已探明储量的10％。据统计我国深部油气资源占总资源量的28％（李小地，1994）；根据全国二次资源评价结果，整个渤海湾盆地新生界深层剩余石油资源量为45亿吨以上，剩余天然气资源量超过7000亿立方米（胡秋平，1998）。

有关储层研究，绝大部分是论述中浅部储层的文章，可以说深部储层研究现状不甚乐观。有关深部储层的研究，国内外不少学者曾为此作过许多有益的探索，如V.Schnlidt和D.A.McDonald（1979）发表了题为“砂岩成岩过程中次生孔隙的形成”的著名论文，指出次生孔隙的形成与有机质演化有关，对传统的观念提出挑战，迫使人们以新思维、新观点重新审视深部碎屑储集层的地质分布；有关次生孔隙成因机制的观点有早期的大气降水、CO2碳酸盐假说、有机酸假说以及近年来的烃类与硫酸盐热化学氧化还原反应（TSR）假说等；近年来兴起的研究方法有成岩作用模拟实验，碳、氧、锶同位素定量化研究等。

事实上对次生孔隙的研究可以追溯到上世纪三、四十年代（Shanmugam，1984，肖玲等，2007）；70年代中期，由于世界能源危机的出现，迫使石油地质学家和沉积学家对深部次生孔隙的研究给予了极大关注（Howeretal.，1976；Schnlidt和D.A.McDonald，1979）；近20年来，国内外学者对含油气盆地次生孔隙的研究也进行了不懈的探索（Mc-DonaldandSurdam，1984；WolfandChilingarian，1992；黄思静，2003；裘亦楠，1990；朱国华，1992；孙永传等，1995），但由于受到技术条件和投资的限制，深井、超深井数量较少，加之深部储层的复杂性，致使深部储层研究始终未取得突破性进展。