油气开采论文-砂贯入岩与油气勘探和开采的关系
一 3l 言
动期间在沉积砂体内部形成的(Hurst等，
砂贯人岩也许是地球科学的私生子，其 2003a)。对于由上部沉积物充填的水成岩
原因可能在于这种岩石介于沉积学和构造 墙、破裂和裂缝，我们不会有任何关注。我
地质学的常规研究范畴之间，虽然有很多人 们所关注的只是有证据表明向上侵入了母
看到了它们的存在，但予以描述的为数不 岩层位的岩墙、破裂和裂缝。虽然从早期野
多，而且通常都不重视。在美国石油地质家 外地质考察(Murchison，1827)开始一直有
协会第87号专题文集中，我们至少体验了 砂贯入岩的发现，但很少有人关注它们，因
砂贯入岩的全球和地层分布(图1)，并试图 此将其归类为特殊地质现象往往是合适的。
在油气勘探和开采的背景下向读者介绍砂 这种状况在1980年代中期及其以后发生了
贯人岩及其意义。对于这一话题的很多方 变化，因为三文地震资料提高了分辨率并得
面，我们没有作详细的评述，因为这是近年 到了日益广泛的应用，由此揭示了有含砂丰
出版 的一本专著 (VanRensbergen等， 富的构造切割了地层，而且发现它们常常是
2003)和一篇综述文章(JollyandLoner— 较深部位沉积砂体的延伸部分(图3)。
gan，2002)的部分内容。然而有关砂贯人岩 由于在西北欧不断证实有砂贯人岩存
的文献是形形色色的，同时还有不少信息发 在(二叠系、上侏罗统、下白垩统以及整套第 摘要 对于砂贯入岩在油气储层中的分布已有越来越多的描述，在深水碎屑岩层系中尤为
如此。现已获悉，砂贯入岩对深水碎屑岩的油气储量分布和采收率都有影响。地震能检测
的贯入砂体是勘探和开发井的布井目标，而地震不能检测的贯入砂体可以成为储层内良好
的流动单元，在广泛沉积的低渗透率层位形成油气田范围的垂向流体通道。由于砂贯入岩
能在渗透率原本很低的层位形成渗透性通道，所以有利于盆地流体的排出。正因为如此，砂
贯入岩既能产生封盖层的风险，也能缓解对油气运移时间和速率方面的要求。贯入砂体可
形成不同于构造或地层圈闭的侵入圈闭。这种圈闭的储层一般都有良好的性能，同时不同
规模的砂体之间也有很好的连通性。就油气开采而言，砂层的贯入提高了波及效率，但如果
生产并离贯入岩体太近，也会使见水时间早于预期。尽管有北海地区的经验，但对于砂贯入
岩及其在全球含油气盆地的意义还处于认识的初级阶段。
布在地球科学的常见出版物之外。 三系)，所以很容易使人认为只有那里的砂
砂贯入岩可以构成碎屑岩墙和岩床(图 贯入岩对含油气系统有意义。这实际上是
2)，它们之中有些具有成因联系，而且常呈 一 种误解。在非洲西部陆缘，人们都知道第
石油地质科技动态
图1 本文集所讨论砂贯入岩的地理分布图。其中也包括了相关文献所描述的砂贯入岩。对于英国
海域和陆上的砂贯入岩没有全部标出。西北欧的砂贯入岩分布点很多，这是因为地质界相当了解这
里的砂贯入岩，同时又有良好的地下资料。
三系深水沉积层系有重要的砂贯人岩层伴 Hurst，2007)和其他碎屑环境(Obermeier，
生，但在公开的出版物中介绍很少(例如Da— 1996；Jonk等，2004，2007b；Macdonald和
vies，2003)。虽然在2000年以前及其后我们 Flecker，2007)。近年来，我们发现了在枕状
曾独立论证了岩心中的砂贯人岩，而且此后 玄武岩中贯人的大型碳酸盐砂岩墙(图4)，同
又自行确认了地震规模的可能砂贯人作用， 时也了解了其他地区地层中类似的碳酸盐砂
但在美国墨西哥湾沿岸从事浊积岩层带油气 贯人作用。
勘探开发的公司似乎在认识砂贯人岩或其意 在西北欧的大陆架上，已知砂贯入岩存
义方面进展缓慢。也许这些公司不重视这里 在于上侏罗统、下白垩统、古近系始新统和
的砂贯人岩潜力是有道理的，但也许没有道 渐新统的碎屑岩储层和二叠系的风成砂岩
理。在加利福尼亚州海岸，都知道有砂贯人 储层中。砂贯人岩在这些不同油气田的意
岩形成了油(高粘重质油)田(Thompson等， 义在很多场合都得到了重视，但在解释对油
1999，2007；Boehm和Moore，2002)。据我们 气储量和采收率的影响时可以各有不同。
了解，至少从新元古界(Williams，2001；Jonk 可以肯定的是，有许多在储层中含有砂贯人
等，2004)到始新统(Obermeier，1989)的整套 岩的油气田在研究采收率优化和预测的敏
地层中砂贯人岩都很常见，世界上很多深水 感因素时，都没有对砂贯人岩的意义予以必
碎屑沉积层系都有不同规模和密度的砂贯人 要的关注，或者说直接忽视了砂贯人岩。在
岩发育(Jolly和 Lonergan，2002；本文集论 这本文集中，我们对于确认砂贯人岩有重要
文)，此外它们还存在于某些风成沉积层系 意义的储层至少提供了少量经营经验的实
(Glennie和 Buller，1983；Netoff，2002； 例，其中包括勘探经验 (deBoer等，2007；
Heward等，2003；Chan等，2007；Glennie和 Frey-Martlnez等，2007；Huuse等，2007； 砂贯人岩与油气勘探和开采的关系 3
Jackson，2007)和开发经验 (Briedis等， 2007；Hamberg等，2007；Lonergan等，
2007；Fretwell等，2007；Guargena等， 2007；Satur和 Hurst，2007)。
图2 地震资料所识别以及露头资料所验证的砂贯入岩常见形态和共生关系。这里没有包括与井眼
范围的调查有关的砂贯入岩特征(Duranti和Hurst。2004)。图中a和b都是沉积砂体。受到了不同程
度砂贯入作用的影响。b的受改造程度要强于a。而且接受了来自下部近垂直岩墒的砂子。c是一套
发育于较大砂体b之上的岩墒和岩床(参看Dixon等。1995；Duranti等。2002)。d是倾斜的岩床。可能
是沿着多边形断层发育的。e是不规则的侵入体(通常很大)(Thompson等。1999。2007)。具有陡峭的
侧缘和不规则的槽形顶面。f是与层理平行的低角度岩床。与倾斜的岩床有联系(Huuse等。2004)。而
且上覆有小型的岩墒一岩床组合(deBoer等。2007)。g是砂子挤出处(单个火山口和挤出席)。h是
古代或现代海底的气苗。形成了凹坑和／或由贯入岩层提供的低温碳酸盐堆积(Schwartz等。2003)。
i是锥形侵入砂体。常常与多边形断层伴生。而且与较深的沉积砂体有联系。
普遍分布的成熟油气产区，应该着力了解这
二 勘 探
些较浅层位的形态、体积和油气潜力，因为
由于砂贯人岩对圈闭、储层、封盖层和 在开发较深油气田时它们一般都未经过深
(--次)运移都有影响，所以对新的有效成藏 入的调查。
层带概念的形成和现有成藏层带概念的修
1 圉 闭
正都具有核心作用。因为砂贯人岩作为独
特圈闭的意义只是到近年才得到认识，所以 砂贯人岩形成了一类可称为 “贯人圈
可以相信创造性的勘探和详细的盆地分析 闭”的独特圈闭(Hurst等，2005a)，它们明
将会逐步发现许多砂贯人岩的远景圈闭。 显不同于构造或地层圈闭。与其他岩性(页
如果是在重要产层的上覆层位有砂贯人岩 岩一泥岩和蒸发岩)的贯人和底辟不同，砂 320