雄安新区岩溶热储钻井地质关键要素分析

2021-09-13 12:44刘慧盈汪新伟张海雄吴陈冰洁王婷灏
东北石油大学学报 2021年4期
关键词:水层岩溶储层

刘慧盈, 汪新伟, 毛 翔, 张海雄, 王 强, 罗 璐, 王 迪, 吴陈冰洁, 王婷灏

(1. 中国石油勘探开发研究院,北京 100083; 2. 中石化新星(北京) 新能源研究院有限公司,北京 100083; 3. 中石化新星(北京)新能源研究院有限公司 郑州分公司,河南 郑州 450000; 4. 中国石化集团审计部 境外审计中心,北京 100083 )

0 引言

雄安新区是渤海湾盆地岩溶热储地热资源开发利用重点地区,截止2020年底,共完钻地热生产井与回灌井131口,累计地热供暖面积超过7×106m2,热储为蓟县系雾迷山组岩溶热储,单井流量为55~158 m3/h,井口水温为42~90 ℃。雾迷山组热储具有分布广、埋藏浅、物性好、水量大、水温高、易回灌的特点,开发前景广阔[1-2]。地热井钻探过程经常发生井漏卡钻、井眼坍塌等工程事故。2017~2019年,完井的5口事故井井史资料显示,事故的发生是由地质风险所致:热储—热盖层组合类型不明确,导致现场中完卡层不准;热盖层特征及分布规律认识不清,导致对井壁失稳坍塌等钻井风险预判不足;储集层内幕发育规律缺乏研究,造成钻井进尺浪费。因此,对于目前存在的工程问题开展地质研究,是雄安新区地热资源大规模开发利用需要解决的问题。

人们在雄安新区开展地热地质研究。陈墨香等[3]在牛驼镇凸起开展地温测量,明确地下热水赋存特点;陈墨香等[4]利用地温、大地热流测试和地热场数字模拟结果,分析牛驼镇凸起地热场特点及其形成机制;牛树银等[5]结合地质演化和地球物理特征,明确冀中坳陷地热分布受华北地幔亚热柱控制;郭世炎等[6]采用热储法评估容城凸起地热田基岩热储地热资源潜力;根据钻井地层测温资料和实测岩石热导率数据,常健等[7]研究冀中坳陷现今大地热流、岩石圈热结构等地热特征参数,分析区域地热田分布规律;王贵玲等[8]总结冀中坳陷沉积盆地传导型地热资源的成藏模式与赋存条件,分析地热资源量和开发利用潜力;苏永强等[9]采用开采系数法和热平衡法,评价雄安新区4 km以浅地热流体储量和可开采量;杨吉龙等[10]分析牛驼镇地热田水化学、氢氧同位素分布特征及其反映的地热水赋存环境;戴明刚等[11]总结雄安新区起步区及周边地热资源成藏模式与影响因素。这些研究注重分析地热异常形成机制、地热资源评价及地热田成因机理,较少分析热储—热盖层组合、热盖层特征、储集层内幕特征,并将地热地质研究成果用于优化设计地热钻井。

笔者结合二维地震资料和131口地热井钻、测、录井等地质与地球物理资料,研究雄安新区热储—热盖层组合类型及其分布特征,分析不同区域热盖层特征,表征雾迷山组岩溶热储内幕,明确不同区带主力产水层段,综合评价有利区带,为雄安新区地热资源规模开发、科学利用提供指导。

1 区域地质概况

1.1 区域构造位置

雄安新区位于渤海湾盆地冀中坳陷中部,规划范围涵盖河北省雄县、容城、安新3县及周边部分区域。目前,雄安新区绝大部分地热开发井集中分布在雄县和容城城区,选择研究区东侧以NE向牛东断裂为界,南侧以近EW向牛南断裂、安新南断裂和徐水断裂为界,构造单元包括容城凸起、牛北斜坡和牛驼镇凸起(见图1)。

图1 研究区区域构造位置及构造单元划分Fig.1 Structural location and structural units distribution of the study area

1.2 地层特征

基于二维地震资料解释,研究区由下至上依次发育太古界变质岩基底、以浅海台地相碳酸盐岩建造为主的中元古界,以及以陆相碎屑岩为主的新生界[12-13](见表1)。

蓟县系雾迷山组是研究区岩溶热储的主要开发层位,根据地层发育产状和热封盖作用,上覆的热盖层可分为区域热盖层与局部热盖层[14-15],古近系是岩溶热储的局部热盖层,新近系和第四系是岩溶热储的区域热盖层(见表1)。雾迷山组热储岩性主要为泥质、硅质白云岩,热导率为5.109 W/(m·K),为良好的导热层。第四系和新近系区域热盖层岩性主要为砂质黏土及砂砾岩,热导率仅为1.907 W/(m·K);古近系局部热盖层岩性主要由砂泥岩组成,热导率为2.315 W/(m·K)[16]。二者地层导热性较差,是良好的阻热层,覆盖在雾迷山组岩溶热储之上,起到良好的热封盖作用。

表1 研究区地层发育特征

2 岩溶热储演化

雄安新区雾迷山组岩溶热储的形成主要受控于渤海湾盆地区域构造—沉积演化过程,主要包括3个阶段,即海相碳酸盐岩沉积与凌源期整体抬升型层间岩溶作用阶段、印支—燕山期挤压隆升型潜山岩溶作用阶段,以及喜山早期由伸展断裂控制的潜山岩溶作用与热储形成阶段。

(1)海相碳酸盐岩沉积与凌源期整体抬升型层间岩溶作用阶段。中元古代—早古生代,在变质岩基底上发育巨厚的地台型海相碳酸盐岩沉积[17]。发生在中、晚元古代之间的凌源运动使雾迷山组整体抬升、暴露,主要发育层间岩溶作用。

(2)印支—燕山期挤压隆升型潜山岩溶作用阶段。印支—燕山运动控制雄安新区雾迷山组岩溶热储的形成,强烈的挤压作用使研究区深埋的巨厚碳酸盐岩隆升、褶皱,在区域形成2 000 m以上的古地貌高差[18-20]。研究区基岩遭受强烈的风化剥蚀,雾迷山组暴露于地表,由于间断时间长,雾迷山组内部潜山岩溶作用极为发育。

(3)喜山早期由伸展断裂控制的潜山岩溶作用与热储形成阶段。晚中生代—古近纪,由于古太平洋板块俯冲后撤作用,构造体制发生显著改变,华北克拉通东部岩石圈发生大规模减薄,研究区经历强烈的伸展断陷活动[21-22]。构造应力场的反转并没有改变研究区的古地貌特征,在牛东伸展断裂控制下,东部断凹区的断陷使西部断凸区表现为古地貌上的相对隆升,研究区雾迷山组持续遭受风化剥蚀、淡水淋滤,岩溶热储内潜山岩溶作用进一步增强[23];断凹区充填较厚的碎屑岩沉积,雾迷山组热储发育与烃源岩成熟相关的有机酸岩溶,沿伸展断裂发育与火山活动相关的热液岩溶。

3 关键地质要素

3.1 热储—热盖层组合

研究区雾迷山组岩溶热储的热盖层为新生界碎屑岩,受印支—燕山运动引起的地层差异剥蚀,以及喜山运动引起的伸展断陷期基岩差异升降的影响,研究区不同构造位置雾迷山组岩溶热储的残存状况与后期热盖层的发育程度有一定差异,不同构造位置发育的热储—热盖层组合类型不同。结合现有地热井分层数据和二维地震资料,研究区共识别2种热储—热盖层组合(见图2-3),分别为新近系—蓟县系雾迷山组(N—Jxw)和古近系—蓟县系雾迷山组(E—Jxw)组合。

图2 过容城凸起—牛北斜坡—牛驼镇凸起NW—SE向构造地质剖面图(剖面位置见图1)Fig.2 NW-SE trending structural geological section crossing the Rongcheng Bulge, the Niubei Slope, and the Niutuozhen Bulge (section location inFig.1)

3.1.1 新近系—蓟县系雾迷山组

研究区N—Jxw热储—热盖层组合的地层接触关系,表现为新近系区域热盖层直接覆盖在蓟县系雾迷山组热储之上,如2号和5号井(见图2)。根据牛驼镇凸起构造演化[24],将N—Jxw热储—热盖层组合演化模式划分为3个阶段:古近系沉积早期(Ek—Es4),容城断裂强烈旋转,孔店组和沙四段呈楔形沉积,断裂东南方向牛驼镇凸起孔店组和沙四段地层基本水平,沉积厚度约为2.0 km;古近系沉积中晚期(Es3—Ed),容城断裂活动加强,牛驼镇凸起持续旋转上升,古近系遭受完全剥蚀,中元古界雾迷山组出露于地表、接受淋滤;新近系—第四系沉积时期,进入坳陷成盆阶段,断裂活动弱,地层在区域稳定沉积,直接覆盖在雾迷山组热储之上。牛驼镇和容城凸起热储和热盖层产状表现为较平缓。

3.1.2 古近系—蓟县系雾迷山组

研究区E—Jxw热储—热盖层组合地层接触关系,表现为古近系热盖层覆盖在蓟县系雾迷山组热储之上,如7号井(见图2)。E—Jxw热储—热盖层组合经历与N—Jxw组合类似的演化过程,二者发育有一定差异。一是古近系盖层原始沉积厚度上的差异,古近纪容城断裂的强烈旋转使下降盘持续稳定沉降,古近系在牛北斜坡(沉降—沉积中心)呈巨厚的楔形沉积,厚度可达4 000 m以上,远大于牛驼镇凸起原始沉积厚度;二是地层剥蚀程度上的差异,古近系沉积末期,牛北斜坡发生构造抬升,幅度较小,古近系仅遭受一定程度剥蚀,沙二段—孔店组及下伏雾迷山组保存较好,牛北斜坡热储和局部热盖层产状表现较陡,坡度为40°~45°。

3.1.3 平面分布

研究区热储—热盖层组合类型平面分布和雾迷山组顶面构造埋深具有一定的对应关系(见图2、图4)。N—Jxw热储—热盖层组合主要发育在雾迷山组顶面埋深小于1 500 m的构造凸起区,即牛驼镇和容城凸起,包括容城县容城镇、贾光乡、八于乡、平王乡,以及雄县雄州镇、北沙口乡、大营镇等区域;E—Jxw热储—热盖层组合主要发育构造凸起区的两侧、雾迷山组顶面埋深大于1 500 m的构造斜坡区,如牛北斜坡,包括容城县南张镇、小里镇、三台镇、大河镇、晾马台镇,以及安新县大王镇等区域。

3.1.4 井身结构设计

雄安新区雾迷山组岩溶热储,采用三开井身结构可以满足安全钻井要求,一开钻至井深400~450 m,以满足封隔表层松散地层和下入水泵的要求;卡准风化壳和雾迷山组顶板埋深,二开钻穿风化壳,进入雾迷山组不超过2 m中完,封固雾迷山组上覆热盖层,为三开安全钻进创造条件;三开钻至设计井深,多采用筛管完井的方式,对整套雾迷山组取水层段进行地热资源开采。目前,雄安新区雾迷山组取水层段厚度在550~1 400m之间。

根据研究区雾迷山组顶板埋深(见图4),明确不同构造位置地热钻井二开中完深度的变化特征,优化井身结构设计,提高钻井效率。整体上,牛驼镇凸起地热钻井二开中完深度为600~1 500 m,容城凸起地热钻井二开中完深度为700~1 500 m,牛北斜坡地热钻井二开中完深度为1 500~3 000 m。

3.2 热盖层特征

3.2.1 新近系

研究区新近系发育明化镇组和馆陶组两套地层(见表1)。明化镇组顶部多发育一套稳定的棕色泥岩,上段发育浅灰棕色、灰绿色含砾中、粗砂岩与杂色粉砂质泥岩互层,砂岩颗粒较粗、成岩作用弱、胶结程度极低、胶结物少,呈散砂状,砾石主要成分为长石,石英次之;下段主要发育棕红色泥岩、粉砂质泥岩与浅灰色粗砂岩、含砾砂岩呈不等厚互层,泥岩质纯,砂岩分选差,泥质充填,胶结程度极低,呈散砂状(见图5(a))。根据区域地热井厚砂层划分与对比结果,研究区明化镇组发育6个稳定分布的厚砂层,由下至上主体砂体厚度分别为30~40、10~15、20~28、10~15、40~55、12~20 m,主要分布于450~700 和800~1 000 m埋深(现有地热井钻遇明化镇组底板埋深多为800~1 000 m)。

馆陶组主要发育紫红色泥岩夹浅灰色粗砂岩、含砾砂岩、砂砾岩,底部发育一套较稳定的杂色砂砾岩(见图5(b))。砂岩、含砾砂岩、砂砾岩分选性较差,泥质胶结,胶结程度低。砾岩成分以石英、燧石为主,砾岩坚硬,分选差,胶结疏松。

3.2.2 古近系

古近系发育东营组、沙河街组和孔店组(见表1)。东营组发育紫红色泥岩夹灰色砂岩、粉砂岩沉积,具有一定胶结作用(见图5(c))。沙河街组分4个段,沙一段上部为暗红色泥岩夹砂岩层,中部为泥岩夹油页岩、灰岩等,底部为砂砾岩;沙二段上部发育灰红色泥岩与含膏泥岩,下部多为砂砾岩;沙三段以一套富含有机质的暗色泥岩沉积为特点;沙四段底部以一套分布稳定的含砾砂岩为特点(见图5(d))。孔店组岩性以紫红色泥岩、红色砂岩为主,夹火成岩,中上部夹少量暗色泥岩,砂岩胶结作用强烈,胶结较为致密(见图5(e))。

3.2.3 钻井地质风险

雾迷山组上覆热盖层岩性变化特征的研究,不仅可以指导现场中完卡层,还可以提前预判不同区域钻井过程存在的地质风险,对可能发生的紧急情况做好预防和应对技术措施。

古近系砂岩成岩作用强,胶结较为致密,热储和热盖层接触稳定;新近系砂岩成岩作用较弱,胶结物少且多为泥质胶结,胶结疏松,热储和热盖层接触不稳定。研究区80%的井壁坍塌钻井事故发生在构造凸起区的新近系疏松热盖层,其余20%的井壁坍塌钻井事故发生在岩溶裂缝发育的雾迷山组热储中,发育古近系热盖层的构造斜坡尚未发生类似钻井事故。相比于牛北斜坡,牛驼镇和容城凸起更容易发生钻井工程事故,其中,450~700 和800~1 000 m埋深主要发育厚层疏松砂岩沉积,易发生井壁失稳坍塌;其余埋深发育大套泥岩沉积,易发生缩径卡钻事故。

此外,在基于雾迷山组顶面埋深特征初步确定二开中完深度后,地热井钻井过程中需要关注现场岩屑录井状况,根据新近系热盖层标志层特征,卡准目的层,避免二开钻进雾迷山组,降低由失返性漏失、井筒压力骤降引起的热盖层失稳坍塌、卡钻等事故发生的风险。

3.3 岩溶热储内幕

开展岩溶热储发育特征研究,明确主要含水层段的发育位置,可以指导区域地热井雾迷山组取水层段厚度优化、完井深度优化及钻井工艺技术优选,不仅能有效开发利用地热资源,还可以提高经济效益。

3.3.1 纵向分层

利用7号井电成像测井资料,结合常规测井曲线、录井特征和实验分析资料,建立研究区蓟县系雾迷山组岩溶热储解释评价标准。以GR=10 API为有效储层和非储层的界限,有效储层GR小于10 API。根据声波时差和孔隙度,将有效储层分为3类,Ⅰ类储层声波时差大于185 μs/m,孔隙度大于9.5%;Ⅱ类储层声波时差大于185 μs/m,孔隙度在5.0%~9.5%之间;Ⅲ类储层声波时差小于185 μs/m,孔隙度小于5%。利用测井解释标准对全区131口地热井进行单井热储划分与评价。以标准井7号井的储层评价结果为例(见图6),识别有效储层40个,其中,Ⅰ类储层13个,平均孔隙度为11.84%,主要分布于目的层顶部埋深约为270 m层段;Ⅱ类储层15个,平均孔隙度为6.21%,目的层段上、下部Ⅱ类热储单层厚度平均分别为11.8、2.8 m,上部Ⅱ类热储厚度占Ⅱ类热储总厚度的89.4%,目的层段上部Ⅱ类热储更为发育;Ⅲ类储层12个,平均孔隙度为3.9%,目的层顶部不发育,其余位置有发育。Ⅰ类、Ⅱ类优质岩溶热储主要分布于目的层段顶部和上部。

为探明测井解释储层段和实际产水层段之间的关系,对比7号井的储层评价结果和产液剖面解释结果(见图6)。7号井取水层段深度为2 120.0~3 500.0 m,产液剖面显示,在绝对产液量为103.75 m3/h的条件下,共有4个产水层,其中,深度为2 210.5~2 223.4 m井段为主产水层,产液量为55.52 m3/h,深度为2 133.3~2 136.4、2 141.6~2 144.4 和2 158.8~2 160.6 m井段为次产水层,产液量分别为20.91、3.52和23.80 m3/h。与储层评价结果进行对比,4个产水层段分别与目的层段顶部的4个Ⅰ类储层相对应(见图6),全井产液量是由目的层顶部的Ⅰ类储层贡献的。

图6 研究区7号井测井解释与产能测试Fig.6 Well log interpretation and productivity test of well 7 in the study area

岩溶热储纵向分层符合研究区雾迷山组岩溶热储的发育背景。雾迷山组经历印支期、燕山期与喜马拉雅早期等多期构造抬升作用,长期遭受风化剥蚀,潜山岩溶作用充分,在其顶部形成一套发育稳定、储集性良好的风化壳储集层,其中,垂直渗流带发育连通性较差的垂向溶孔和高角度溶蚀缝,水平潜流带发育连通性较强的水平溶洞、溶缝[25-27],因此目的层段顶部岩溶热储储集性能更好。

3.3.2 平面分带性

雄安新区不同构造部位的岩溶热储具有不同的成因模式,形成明显的平面分带特征(见图7)。以容城凸起2号和3号井为例(见图7),Ⅰ类岩溶裂隙层段有潜山和断裂岩溶成因模式,其中,潜山岩溶成因的Ⅰ类热储主要分布于目的层上部300 m深度范围,断裂岩溶成因的Ⅰ类热储发育较为局限,主要分布于2号井1 100~1 400 m深度。Ⅱ类热储表现为顺层分布,成层性明显,为层间岩溶作用成因,其中,雾二段和雾一段层间岩溶热储横向连通性中等,雾三段的连通性相对较差。以牛驼镇凸起4号和6号井为例(见图7),Ⅰ类和Ⅱ类热储主要分布于目的层上部350 m深度范围,为潜山岩溶成因,其他岩溶作用相对不发育。

图7 研究区NW—SE向连井储层对比剖面Fig.7 NW-SE oriented geothermal reservoir correlation profile in the study area

结合储集层横向对比结果,潜山岩溶作用控制雄安新区雾迷山组优质热储的形成,研究区发育潜山岩溶热储,主要发育于距雾迷山组不整合面350 m深度范围,由研究区在中、新生代的构造运动一直处于岩溶高地的古地貌特征决定,热储发育具有穿层性,横向连通性极好,是地下水良好的水平运移通道[28];断裂岩溶作用多形成Ⅰ类和Ⅱ类热储,热储分布受断裂控制,研究区发育断裂岩溶热储,横向连通性较差,但断裂带附近热储储集性较好,是地下水良好的垂向运移通道;层间岩溶作用多形成Ⅱ类和Ⅲ类热储,热储发育受沉积微相和成岩相控制[29],表现为顺层分布,横向连通性中等,主要分布于牛北斜坡和容城凸起。

3.3.3 取水层段厚度优化

3.3.3.1 热储发育规律

根据热储发育规律,结合经济性考虑,建立取水层段厚度优化原则,包括目的层的所有Ⅰ类储层;取水层段优化厚度大于350 m;地热井总进尺小于3 000 m。根据优化原则,对研究区所有地热井进行取水层段厚度优化(见图8)。

图8 研究区NW—SE向连井取水层段优化对比剖面Fig.8 NW-SE oriented correlation profile of the optimized production zone in the study area

研究区不同构造单元雾迷山组经历的构造演化过程和岩溶作用背景有一定差异,对不同构造单元地热井目的层段的储地比进行统计,容城凸起目的层段的储地比平均为0.36(35口地热井),牛驼镇凸起目的层段储地比平均为0.45(93口地热井),相比于容城凸起,牛驼镇凸起岩溶作用更为发育。研究区构造单元优化取水层段厚度统计显示,各构造单元的取水层段优化厚度数据符合正态分布,牛驼镇凸起90.0%地热井目的层取水层段优化厚度小于500 m,容城凸起91.7%地热井目的层取水层段优化厚度小于1 000 m,牛北斜坡目前仅有7号井,优化厚度为880 m。

3.3.3.2 典型井测温曲线

研究区传热机制表现为“整体热传导为主,局部层内热对流为辅”的特征。研究区雾迷山组碳酸盐岩热储内部岩溶裂隙较为发育,岩溶热储内部存在明显的热对流机制,反映在部分典型地热井的测温曲线上。根据测温曲线变化特征,可以推断目的层段优质岩溶热储发育的位置。

以牛驼镇凸起8号井为例,雾迷山组顶板埋深为735 m,测温曲线深度为735~1 200 m井段存在两次温度倒转现象(见图9(a)),无论井内温度是否达到稳定,温度倒转现象可以说明8号井热储层段有侧方低温地热水或低温钻井液流入而引起的热对流作用,推测735~1 200 m井段热储物性极好,连通性好,是该井优势热储的发育位置。与牛驼镇凸起500 m的取水层段厚度优化结果基本一致。

图9 研究区典型井测温曲线Fig.9 Temperature measurement curves of typical wells in the study area

以牛北斜坡7号井为例,雾迷山组顶板埋深为2 020 m,测温曲线深度为2 020~3 000 m井段仍存在温度倒转现象(见图9(b)),与牛驼镇凸起8号井类似,说明该井段热储物性极好,连通性好,是优势热储发育的位置。与牛北斜坡880 m的取水层段厚度优化结果一致。

以容城凸起1号井为例,雾迷山组顶板埋深为640 m,进入目的层后,热储内部温度稳定缓慢增加(见图9(c)),640~1 600 m井段地温梯度为0.49 ℃/hm,当深度达到1 600 m后,热储温度开始快速增加,1 600~1 755 m井段地温梯度为1.75 ℃/hm。增温较慢的上部热储物性更好,内部存在一定的热对流机制,由于其内部增温比较稳定,推测优质的热储具有一定的厚度。与容城凸起1 000 m的取水层段厚度优化结果基本一致。

研究区岩溶热储地热井在保证产水能力基本不变时,牛驼镇、容城凸起和牛北斜坡的取水层段优化厚度分别为500、1 000 和880 m,3个构造单元优化前的原取水层段厚度分别为550~650、1 000~1 200和1 400 m,优化率分别为9.1%~23.1%、12.0%~26.7%和28.6%。

取水层段优化可指导研究区地热井的钻井进尺优化。以容城凸起1号井、牛北斜坡7号井和牛驼镇凸起4号井为例,3口地热井原进尺分别为1 803、3 500和1 880 m,优化取水层段后的进尺分别为1 572、3 000和1 744 m。3个构造单元的3口地热井共优化钻井进尺867 m。

4 有利区带优选

综合3个地质关键要素研究结果,开展研究区有利区带优选。热储—热盖层组合类型方面,优选N—Jxw组合。相比E—Jxw组合,N—Jxw组合的热盖层与热储之间沉积间断更长,雾迷山组岩溶热储经历的风化剥蚀作用更强,热储内部潜山岩溶作用极为发育,储层物性好。盖层方面,优选底板埋深1 250~1 500 m的新近系盖层,埋藏深度适中,成岩作用较强,胶结较为致密,不易发生钻井工程事故,因此新近系下部为研究区的优质盖层。

研究区划分3类有利区带(见图4)。Ⅰ类有利区带分布于热储顶面1 250~1 500 m埋深的凸起区,发育新近系—蓟县系雾迷山组热储—热盖层组合。Ⅰ类有利区带热盖层成岩作用较强、钻井风险较小,热储埋藏相对较浅、物性较好,整体开发潜力好,是最有利的勘探开发区。Ⅱ类有利区带分布于热储顶面小于1 250 m埋深的凸起区,发育新近系—蓟县系雾迷山组热储—热盖层组合。Ⅱ类有利区的热盖层成岩作用一般、有一定的钻井风险,但热储埋藏浅、物性好,分布面积大、地热资源丰富,是地热供暖利用的优质地热资源开发区。Ⅲ类有利区带分布于热储顶面埋深大于1 500 m、取水层段优化后总进尺小于3 000 m的斜坡区,发育古近系—蓟县系雾迷山组热储—热盖层组合。Ⅲ类有利区带热盖层成岩作用强、钻井风险小,热储埋藏相对较深、物性中等,不作为近期勘探开发目标。

5 结论

(1)雄安新区发育2种热储—热盖层组合模式,新近系—蓟县系雾迷山组组合,发育于雾迷山组顶面埋深小于1 500 m的牛驼镇和容城凸起,地热钻井二开中完深度分别为600~1 500 和700~1 500 m;古近系—蓟县系雾迷山组组合,发育于雾迷山组顶面埋深大于1 500 m的牛北斜坡,地热钻井二开中完深度为1 500~3 000 m。

(2)雄安新区容城、牛驼镇凸起热储和热盖层接触不稳定,相比于牛北斜坡更容易发生钻井工程事故,其中,450~700和800~1 000 m深度段主要发育厚层疏松砂岩,易发生井壁失稳坍塌,其余深度段发育大套泥岩,易发生缩径卡钻。

(3)雄安新区雾迷山组岩溶热储具有明显的纵向分层与平面分带性,潜山岩溶作用控制雄安新区优质热储的形成,主要发育于距雾迷山组不整合面350 m埋深范围,取水层段优化厚度由西向东逐渐变小,容城凸起为1 000 m,牛北斜坡为880 m,牛驼镇凸起为500 m。

(4)容城和牛驼镇凸起周缘热储顶面1 250~1 500 m埋深的区带热储埋藏适中、储层物性好,热盖层成岩作用强、钻井风险小,是雄安新区最有利的勘探开发区。

猜你喜欢
水层岩溶储层
覆盖型岩溶注浆路基施工技术
漓江流域岩溶与非岩溶农业小流域水体硝酸盐源解析
冷冻断裂带储层预测研究
马唐种子萌发及幼苗建成对不同环境因子的响应
川中高石梯地区灯四段储层地震响应及差异性分析
“深层页岩气储层”专辑征稿启事
岩溶区工程地质勘察技术研究
巴拉素煤矿井筒水文地质条件分析
低孔低渗地层损害原因与油层保护应用
昌黎海湾扇贝养殖区龙须菜养殖技术