文章编号:100020747(2010)022*******
全球油气勘探领域地质特征、重大发现
及非常规石油地质
邹才能1,2,张光亚1,2,陶士振1,2,胡素云1,2,李小地1,2,李建忠1,2,
董大忠1,2,朱如凯1,2,袁选俊1,2,侯连华1,2,瞿辉1,2,赵霞1,2,
贾进华1,2,高晓辉1,2,郭秋麟1,2,王岚1,2,李新景2
(1.提高石油采收率国家重点实验室;2.中国石油勘探开发研究院)
基金项目:国家大型气田与煤层气开发项目(2008ZX05001)
摘要:全球常规类大型、特大型油气田主要分布在特提斯域、被动陆缘、前陆冲断带和克拉通等盆地中。非常规类油气田主要分布于前渊斜坡、盆地(坳陷)中心、克拉通向斜区和冻土带等。21世纪以来全球油气勘探重大发现主要集中在被动陆缘深水区、碳酸盐岩、岩性2地层、前陆冲断带、成熟探区、新地区新盆地及非常规油气藏(场)等7大领域。这些重大发现涉及油气勘探中的常规与非常规2类油气资源。常规石油地质强调在单一明确圈闭中的油气运聚和成藏规律;非常规石油地质重点研究非常规资源、非常规储集层、非常规成藏与非常规技术等。非常规油气藏(场)在地质特征、分类方案、研究内容、评价方法和勘探阶段等方面与常规油气藏有明显不同,需要加强非常规石油地质研究,发展非常规石油地质理论。图8表7参63
关键词:全球勘探发现领域;地质特征;非常规石油地质理论;“连续型”油气藏(场)
中图分类号:TE122 文献标识码:A
G eological features,major discoveries and unconventional
petroleum geology in the global petroleum exploration Zou Caineng1,2,Zhang Guangya1,2,Tao Shizhen1,2,Hu Suyun1,2,Li Xiaodi1,2,Li Jianzhong1,2,
Dong Dazhong1,2,Zhu Rukai1,2,Yuan Xuanjun1,2,Hou Lianhua1,2,Qu Hui1,2,Zhao Xia1,2, Jia Jinhua1,2,Gao Xiaohui1,2,Guo Qiulin1,2,Wang Lan1,2,Li Xinjing2
(1.S tate Key L aboratory of EOR,B ei j ing100083,China;2.Pet roChina Research I nstitute of
Pet roleum Ex ploration&Development,B ei j ing100083,China)
Abstract:Large and extra2large oil/gas fields are mainly distributed in Thetys areas,passive margins,foreland thrust belts, and craton basins in the world.Unconventional oil/gas fields are mainly distributed in foreland slopes,basin(depression) centers,craton synclines,and tundras.Since the21st century,the major exploration discoveries across the globe have been mainly concentrated in the deep water area of passive margins,carbonate rock,lithologic2stratigraphic zone,foreland thrust belt,mature exploration area,new basin and unconventional oil/gas reservoir(field).These major discoveries involve conventional and unconventional oil/gas resources.The conventional oil geology stresses the oil/gas migration and reservoir2forming rules in individual trap s;the unconventional oil geology focuses on unconventional resource,reservoir, reservoir2formation and technologies.The geological features,classification program,research content,evaluation method and exploration phase of unconventional oil/gas reservoirs(fields)are different f rom those of conventional ones.Research should be strengthened on unconventional oil geology to develop unconventional oil geological theories.
K ey w ords:global exploration discoveries;geological feature;unconventional petroleum geological theory;“continuous”
petroleum reservoir(field)
0引言
全球板块构造演化经历了2次大规模分合,最终主要发育了古生代和中、新生代2个世代的盆地,形成了北方劳亚、中部特提斯、南部冈瓦纳和太平洋4大油气聚集域[1,2]。全球大中型沉积盆地约624个,产油气
921
石 油 勘 探 与 开 发
2010年4月 PETROL EUM EXPLORA TION AND DEV ELOPM EN T Vol.37 No.2
盆地约160个,可分为中东、中亚—俄罗斯、北美、南美、非洲、亚太6大油气区,其中中东地区油气资源最为富集,剩余可采石油储量约1012×108t、可采天然气储量72×1012m3,待发现可采石油储量约460×108 t、可采天然气储量约52×1012m3[3,4]。
大油气田是指可采储量油大于6850×104t(5×108bbl)、气大于850×108m3(3×1012ft3)的油气田,巨型油气田的可采储量油大于6.85×108t(50×108bbl)、气大于8500×108m3(30×1012ft3)[5,6]。至2008年底,全球共发现大油气田951个,大油气田储量约占全球发现储量的50%以上,主要分布在中东波斯湾、西西伯利亚等富油气区,如波斯湾地区发现的大油气田数超过200个。大油气田主要分布在被动大陆边缘(341个,占35.85%)、大陆裂谷(283个,占29.76%)、大陆碰撞边缘(182个,占19.14%)等盆地中[5,6]。
大油气田发现的高峰在20世纪60至70年代,近年来仍不断有重大发现。勘探呈现出3个显著特征:①老油气区仍是增储的主体,据统计,自1996至2003年,全球年新增石油可采储量41×108t,年新增天然气可采储量7.5×1012m3,其中老油气区年均新增石油可采储量29×108t、新增天然气可采储量5.9×1012m3,分别占全球年新增储量的71%和79%[4];②全球剩余探明油气储量和产量持续增长,据BP能源2007年统计,全球石油和天然气储采比基本稳定,石油年产量在40×108t左右,储采比稳定在45左右,天然气年产量3×1012m3左右,储采比高达60以上;③非常规油气资源得到重视,产量大幅度增加[7],到2008年底,全球非常规油(包括油砂油、页岩油)产量达到6000×104t/a 以上,“连续型”非常规天然气产量达到5612×108m3/a,其中致密砂岩气4139×108m3/a、煤层气771×108m3/a、页岩气583×108m3/a,美国非常规气总产量已达到2886×108m3/a(致密气1756×108m3/a、煤层气557×108m3/a、页岩气573×108m3/a)[4,8]。
全球常规油气资源总量丰富,待发现资源潜力大。全球常规石油可采资源量4582×108t,至2008年底已累计采出1422×108t,采出率31%;剩余探明石油可采储量1686×108t,占37%;待发现石油可采资源量1474×108t,占32%[3,4]。全球共有天然气可采资源量488×1012m3,至2007年底已累计采出80×1012m3,采出率16%,剩余探明天然气可采储量177×1012m3,占36%,待发现可采资源量231×1012m3,占48%。
全球非常规石油(重油、天然沥青和页岩油等)可采资源量约4495×108t,与常规石油资源基本相当;非常规天然气(煤层气、致密砂岩气、页岩气和水合物等)可采资源量约4000×1012m3,是常规天然气资源的8倍左右[3,9]。
2000—2008年,全球发现大油气田90个,主要分布在亚太、南美、北美、中东和非洲等地区[5,10]。这些重大发现主要分布在被动陆缘深水区、碳酸盐岩、岩性2地层、前陆冲断带、成熟探区、新地区新盆地及非常规油气藏(场)等7大领域。本文将分领域对所发现的大型油气田的类型、规模、特征、分布、形成条件及发现历程进行分析,以期对未来油气勘探、研究有所启示。
1大型、特大型油气田分布规律
全球油气具有不均一分布的特点,以区域构造盆地为单元,集中分布在特定的油气聚集域和聚集区中。常规大型、特大型油气田分布主要受大的构造背景控制,在构造域上,主要以特提斯构造域为主;在构造类型上,以被动大陆边缘、前陆冲断带和克拉通正向构造为主。非常规大型、特大型油气田分布于大型负向构造区或斜坡区,如盆地中心、大型构造的斜坡或向斜区、高寒地带与高纬度区的冻土带等。
1.1常规大型、特大型油气田分布
1.1.1特提斯构造域
在地球古纬度南北纬30°之间,温暖洋流适于大量生物发育生长,有机质丰富,发育优质烃源岩,以泥质岩为主[11,12]。通常灰岩烃源岩的TOC和S1+S2仅是泥质烃源岩的1/10～1/8。海相油气烃源岩主要分布在陆棚及斜坡相、台内凹陷等(占70%);陆相油气烃源岩主要分布在湖盆中心(占90%)。在特提斯构造域发现了中东地区的大型、特大型油气田,如发育全球最大的加瓦尔油田(探明可采储量133×108t)[4]和全球最大的北方2南帕斯气田(探明可采储量38×1012m3)[4]等。
1.1.2被动大陆边缘
被动大陆边缘具有有利的成藏条件,下断上坳,发育膏盐层,形成良好生储盖组合,如冈瓦纳大陆裂解经历4个演化阶段后,大西洋两岸形成被动陆缘,发育海域“金三角”富油气区。尤其是深水大规模砂质碎屑流新认识促进了勘探突破,砂质碎屑流比浊流沉积形成的砂体厚度更大、分布更广,为全球深水勘探提供了重要理论依据[13]。中国南海海域具有被动陆缘性质,油气呈“内环油、外环气”分布,资源潜力大,已获多处发现,近期Liwan321井获得重大突破[14]。
1.1.3前陆冲断带大型构造
前陆盆地具有形成大油气田的有利条件。冲断带
031石油勘探与开发?油气勘探 Vol.37 No.2
构造活动形成背斜与断层群,一般成排成带分布,发育有利的构造圈闭,烃源岩、储集体和圈闭有效配置。如中东扎格罗斯前陆盆地,具有双层结构,下部被动陆缘发育海相优质烃源岩,上部发育有利储盖组合,大型构造圈闭成排成带分布,资源丰度高,储量丰度高。2000年扎格罗斯、安第斯等主要前陆盆地群有重大发现,如Homa 、Day 、Tabnak 等大气田。中国中西部前陆盆地如库车克拉苏构造冲断带获重大发现。前陆冲断带发育煤系,有利于构造富气[15217]。1.1.4克拉通大型正向构造
克拉通大型正向构造长期发育的古隆起,构造和
地层圈闭发育早,后期处于烃类运聚的指向区,持续接受烃类供给,构成了圈闭和生烃排聚在时空上的最佳有效配置。同时,大型古隆起由于其特殊的地形地貌,还控制着浅水高能沉积相带、地层尖灭带的发育,且后期暴露遭受剥蚀淋滤作用。大型古隆起通过控制沉积、成岩作用进而控制优质储集层的发育和分布,如在塔里木盆地发现了轮南、塔中等大油气田。1.2非常规大型、特大型油气田分布1.2.1前渊坳陷与斜坡
前陆盆地前渊及斜坡区大范围广泛展布,坡度较缓,有利于大规模沉积体系发育,为形成大型地层圈闭与大面积“连续型”油气藏奠定了地质基础,如委内瑞拉Orinoco 重油带[18]与加拿大阿尔伯达省天然沥青[19]地层油藏。加拿大西部阿尔伯达盆地还发现艾尔姆华士大型深盆气藏等[19]。中国四川盆地前陆斜坡须家河组广泛发育“连续型”特低孔渗(致密)砂岩气藏。1.2.2盆地(坳陷)中心与斜坡
盆地(坳陷)中心是“连续型”油气藏(区)发育的最有利部位,烃源岩大面积发育,有机质丰度高,保存条件好。如美国圣胡安和加拿大阿尔伯达等盆地中心广泛发育致密砂岩气。坳陷盆地中心发育煤系,煤层、泥页岩与致密砂岩共生,紧密接触,普遍含气,因此,含煤层系勘探无禁区。
1.2.3克拉通向斜与斜坡部位
向斜部位与盆地中心成藏地质条件相似,是烃源岩和致密砂岩发育的有利区,有利于发育页岩气、致密砂岩气等。中国松辽盆地白垩纪、鄂尔多斯盆地三叠纪坳陷湖盆向斜区广泛发育“连续型”低孔渗油藏,如松辽盆地的古龙凹陷、长岭凹陷,鄂尔多斯盆地的华庆、白豹等地区。1.2.4高寒地带、高纬度区等冻土带
天然气水合物广泛分布在陆地永冻层和海底沉积层。高寒地带、高纬度区等冻土带有利于天然气水合
物的形成,如中国青藏高原、南海海域及高纬度区冻土
带等[20]
。
221世纪以来全球油气勘探重大发现与
启示
2.1大油气田分布特征
2000—2008年全球共有90个大发现,主要分布在
亚太、南美、北美、中东等地区[5,10],其中大气田54个,
多于大油田(36个)。这些大发现主要分布在被动陆缘深水区、碳酸盐岩、岩性2地层、前陆冲断带、成熟探区、新地区新盆地及非常规油气藏(场)等7大领域。其中被动陆缘深水区是近年来获得油气重大发现的主要领域,全球4大深水勘探区主要包括墨西哥湾、巴西海岸、西非海岸、澳大利亚西北陆架等;碳酸盐岩发现仍然集中在波斯湾和滨里海等地区,同时在中国的四川、塔里木盆地台缘礁滩体油气勘探也不断取得大发现;岩性2地层油气藏勘探近年来呈不断增长的趋势,如北海盆地、波斯湾地区及中国的鄂尔多斯、四川、松辽、渤海湾等盆地;前陆盆地油气大发现主要在扎格罗斯山前和沿南美安第斯山脉等分布的前陆盆地群;非常规油气藏(场)近年来成为天然气勘探的重要新领域,在美国、加拿大及中国四川、鄂尔多斯等盆地不断获得新突破。2.2岩性2地层油气藏
2000—2008年,全球发现的岩性2地层大油气田主要分布在北美、北海、北非、中东及中国等地区的裂谷、前陆、克拉通内盆地中(见表1)。圈闭类型以地层尖灭型和成岩型为主,圈闭单体规模大,层位从寒武系到第三系均有分布,储集层岩性主要为海相三角洲、滨岸、浅海及深海扇的砂岩,物性总体较好。海相碎屑岩是全球重要勘探领域,剩余资源潜力大。全球发现的海相碎屑岩油气田探明石油储量1600×108t 、天然气储量100×1012m 3,分别占全球总探明储量的52%和38%。高分辨率三维地震资料采集、正确的地质模式建立及层序地层学应用是岩性2地层油气藏大发现的关键。
2001年在英国北海油气区发现的Buzzard 大油田是通过对老油区深化地质认识、建立正确地质模式、技术攻关获得高品质三维地震资料以及坚持勘探的理念从而获得大发现的典型实例[21,22]。Buzzard 油田位于Outer Moray Firt h 盆地,处于地堑低部位,是侏罗系海相砂岩顺裂谷轴向物源方向尖灭、两侧被断裂封堵而形成的复合圈闭,可采储量达1.7×108t ,是北海地区近十几年来最大的发现。储集层埋深2377m ,孔隙度为23%～27%,渗透率为1000×10-3～3000×10-3μm 2,最高可达15000×10-3μm 2。
1
31 2010年4月 邹才能等:全球油气勘探领域地质特征、重大发现及非常规石油地质
表1 2000—2008年发现的部分岩性2地层大油气田统计表
地区油气田发现时间油气类型
最终可采储量
油/108t气/108m3
圈闭类型储集层岩性地层年代
中东Ghazal2000气 1.58构造2地层砂岩P 鄂尔多斯苏里格2000气4602.00岩性2地层砂岩P 北海Buzzard2001油 1.700地层砂岩J 中东Khazzan2001气850.00构造2地层砂岩∈—O 北非Palogue2003油0.840构造2地层砂岩E 鄂尔多斯西峰2004油0.788岩性2地层砂岩T 中东Du2ayban2005油0.343构造2地层砂岩P1—C3 注:数据来自文献[10]
20世纪90年代初期,由于地震资料品质很差, Buzzard油田圈闭一直难以落实。1998年,通过对三维地震资料重新处理,使剖面品质得到明显改善,可清晰地反映地层尖灭位置,在精细目标刻画的基础上确定了井位,于2001年钻探20/623井并一举获得成功。此后建立了砂体沉积模式,认为该目标属于顺裂谷轴向沿下切谷形成的深水砂体,通过建立油藏模式,最终发现了Buzzard大油田。
1998年在为评价Makarem高地新元古界碳酸盐岩气田而钻探M KM23井时,偶然发现相对较浅的巴瑞克砂岩段有强烈的气显示,据此认为存在巴瑞克砂岩向上倾方向逐渐变薄尖灭而形成的地层气藏。按照该思路于2002年在Makarem高地东南翼、M KM23井下倾方向约200m处有针对性地钻探了KZN21井,获得成功,发现了Khazzan气田。建立正确地质模式、不断探究是Khazzan气田勘探获得成功的关键[23]。
2.3前陆冲断带构造油气藏
前陆冲断带是发现构造油气藏的主要领域。2000—2008年在该领域发现的大油气田主要分布在扎格罗斯、安第斯与塔里木等前陆盆地造山带中(见表2),圈闭主要为大型背斜和断块。前陆盆地发育典型双层结构,下部被动陆缘发育海相优质烃源岩,上部发育有利储盖组合,大型构造圈闭成排成带分布,储量丰度高。三维地震技术进步、构造建模准确落实圈闭、钻井技术进步是前陆冲断带不断取得大发现的关键,如南美亚诺斯盆地Cusiana(库西亚纳)油田[24]和中东伊朗Tabnak(塔巴纳克)气田的发现。
表2 2000—2008年前陆盆地发现的部分大油气田统计表
所属地区油气田盆地油气类型
可采储量
油/108t气/108m3
储集层岩性圈闭类型发现时间
Homa Zagros气1330.9白云质灰岩背斜2000
Day Zagros气1019.4鲕粒灰岩背斜2001扎格罗斯
Yadavaran Zagros油23.800碳酸盐岩背斜2002
Lavan1ST Zagros气1699.0碳酸盐岩背斜2003 Azar Zagros油 1.430碳酸盐岩背斜2005
K ish2Zagros气10194.0碳酸盐岩背斜2006南美北部Red Mango Trinidad油0.826砂岩背斜2000安第斯山Incahuasi x21Chaco气1982.0砂岩背斜2004 注:资料来自文献[10]
亚诺斯盆地是安第斯褶皱带东侧的中、新生代前陆盆地,经历古生代裂谷发育期、中生代弧后裂谷和坳陷发育期、古近纪前陆盆地发育期和新近纪挤压活动期。上白垩统瓜达卢佩组海相页岩和碳酸盐岩是盆地主要烃源岩,TOC值一般在2%以上,有机质类型主要为Ⅰ、Ⅱ型。上白垩统—渐新统滨浅海相和河流三角洲相石英砂岩是主要的储集层。中新统—更新统(莱昂组)厚层页岩为区域性盖层。盆地中由挤压、逆掩作用形成的背斜和断层圈闭是主要油气聚集场所。圈闭形成期主要是晚白垩世—中新世早期。目前已发现的绝大部分油气是中新世早期以来聚集成藏的。
该盆地油气勘探始于20世纪60年代,早期勘探目标为南部白垩系构造2地层圈闭及第三系构造和构造2地层圈闭,仅Guavio1井获日产油73t,其后的评价井均失利;20世纪80年代转入北部巴里纳斯构造带勘探,相继发现了一些中小型油气藏。经地质研究论证中部亚诺斯逆掩带具最佳成藏条件,于20世纪80
231石油勘探与开发?油气勘探 Vol.37 No.2
年代末期开展勘探,库西亚纳22A 井获得突破,发现库西亚纳大油田,石油可采储量2.0×108t 。2000年以来通过地震攻关,深化构造建模,落实冲断带夹片及下盘、深层目标,不断取得大发现[25]。2.4碳酸盐岩油气藏
全球海相碳酸盐岩以大型、特大型油气田为主,油气田储量规模大,表3中10个油气田总可采储量651.9×108t 油当量,平均65.19×108t 。近年在碳酸盐岩勘探领域仍不断有重大发现,2000—2008年发现的大型碳酸盐岩油气田主要分布在中东、滨里海、中国等国家和地区[10,26228],表4中9个油气田总可采储量68.83×108t 油当量,平均约7.6×108t 。碳酸盐岩油气田储量规模大,如Kashagan 油田最终可采储量为25.55×108t 、Kushk 油田为2.09×108t 、Karan 6气田为2548×108m 3[10]。碳酸盐岩储集层类型主要为台地边缘生物礁、台地边缘和台地内部颗粒滩;圈闭类型以盐下地层、构造和构造2岩性圈闭为主。
滨里海盆地是晚元古代至早古生代克拉通边缘盆地,分布面积达55×104km 2,沉积地层厚达22000m ,已发现油气田160多个(见图1),其中巨型油气田5个。盆地发育泥盆系—二叠系大规模生物礁体,厚达
1000～3000m ,平均孔隙度8%～14%,渗透率10×10-3～1000×10-3μm 2,圈闭类型主要为盐下发育的
大型隆起和生物礁及盐上发育的盐丘构造。20世纪60年代至80年代初,在环滨里海礁带(陆上)获得一系列大发现,如Ast rakhan 、Karachaganak 油气田[29]。20世纪80年代对陆上进行持续勘探,除发现Tengiz 大油田外,其他仅找到一些中小型礁体油气田。20世纪90年代对该区进行区域地质研究后认为,陆上勘探发现的大型礁体应向海域延伸,并于1997年起开始对海域进行二维地震勘探,初步发现了大型礁体;20世纪90年代末,在海域开展三维地震勘探,对礁滩体和储集层进行精细刻画,发现了Kashagan (卡莎干)礁体,并于2000年发现了Kashagan 油田,石油可采储量18.7×108t ,气0.86×1012m 3。Kashagan 油田储集层为D 3—P 1碳酸盐岩,埋深3900～4600m ,平均孔隙度7%,平均渗透率1020×10-3μm 2。Kashagan 油田的发现带动滨里海海域勘探取得一系列大发现[30]。2.5成熟探区
成熟探区主要是指油气勘探处于中后期阶段,资源探明率大于30%,单井控制面积5km 2左右,主要处在富油气盆地、凹陷或区带中,储量仍可保持较长时间
表3 全球十大海相碳酸盐岩油气田统计表
序号
油气田
盆地
可采储量/108t
层位
储集层岩性深度/km
发现时间
1Nort h Field (气)Arabian 220.1T 白云岩 2.7619712Ghawar (油)Arabian 133.0J 颗粒灰岩 1.6919483Pars Sout h (气)Arabian 106.0P 白云岩 2.8519914K irkuk (油)Zagros 36.1O 台缘礁滩0.8519275Marun (油)Zagros 34.5Mz 台缘礁滩 2.1919646Astrakhan (气)Caspian 26.9C 礁灰岩 3.8519767Zakum (油)Arabian 26.4K 灰岩 2.4419648Manifa (油)Arabian 24.1K 滩相灰岩 2.3419579Gachsaran (油)Zagros 23.3Mz 灰岩0.13
192810
Shaybah (油)
Arabian
21.5
K
礁灰岩
1968
注:资料来源于文献[10]
表4 2000—2008年发现的部分碳酸盐岩大油气田
盆地油气田
发现时间
油气类型可采储量(油当量)/108t
圈闭类型储集层岩性滨里海Kashagan 2000油+气25.55地层+构造(盐下)礁灰岩滨里海Rakushechnoye
2001气0.97喀斯特碳酸盐岩碳酸盐岩滨里海Aktote 2003油0.97地层+构造(盐下)
礁灰岩中东Kushk 2001油 2.09构造礁灰岩中东U mm Niqa 2005油 2.90构造礁灰岩中东Karan 62006气 2.03构造碳酸盐岩扎格罗斯Yadavaran 2002油23.80构造礁灰岩扎格罗斯K ish 2
2005气8.12构造鲕粒灰岩四川盆地
普光气田
2002
气
2.40
岩性
礁滩体
注:资料来源于文献[10]
3
31 2010年4月 邹才能等:全球油气勘探领域地质特征、重大发现及非常规石油地质
图1 滨里海盆地和Kashagan油田分布图[31]
稳定增长的探区[7]。
2000—2008年全球成熟探区中发现的大油气田主要分布在勘探历史很长的西西伯利亚、北海、北非、南美马拉开波与中国渤海湾等盆地[5]。目前,勘探领域由陆地向海洋(滩海)、目的层由浅向深、圈闭由构造向岩性2地层型转变[5,29]。
马拉开波盆地位于委内瑞拉北部,面积8×104km2,1914年以来共发现油气田81个,探明石油可采储量51×108t,待发现石油可采资源量12.5×108t,待发现天然气可采资源量4974×108m3[32,33]。2000年发现的Cueta2Tomoporo(休达—托莫波罗)油田是近10年来全球油气大发现之一,位于马拉开波湖东南部,储集层为N1与E2浅海相或河流三角洲砂岩,埋深一般在4570～5180m,孔隙度12%～17%,渗透率180×10-3～1800×10-3μm2,储量1×108t[34]。
西西伯利亚盆地北部亚马尔地区面积21.5×104km2,已发现油气田51个,天然气可采储量30.4×1012m3[35]。该区主力烃源岩为侏罗系、白垩系海相—海陆过渡相煤系,储集层以白垩系大型三角洲、沿岸砂坝砂岩为主,孔隙度20%～30%,渗透率200×10-3～2700×10-3μm2[35]。2000年发现的卡米诺米—莫瑞(Kamen Nomysskoye2More)气田是盆地北部海域最大的突破,可采储量4894×108m3[36,37]。亚马尔地区油气勘探始于20世纪60年代初,20世纪70年代大量运用二维地震揭示了中深层勘探领域,盆地储量增长迅速。1983—1991年,三维地震全面开展,陆上岩性2地层圈闭得到认识,勘探方向也开始向滩海转移。
2.6被动陆缘深水地区
深水油气勘探领域已成为全球热点领域。目前,全球有60多个国家在深水区开展油气勘探,已探明石油可采储量约300×108t。估计未来油气总储量的40%将来自深水区[5],且主要来自被动陆缘深水区。2000—2008年全球被动陆缘深水区(水深大于300m)共发现37个大型油气田[38](其中油田20个,气田17个),占全球同期发现大油气田总数的40%。
被动陆缘深水区油气主要分布在巴西近海、美国墨西哥湾、西非近海、亚太地区大陆边缘等4大富油气深水区。其中,巴西近海、美国墨西哥湾和西非近海是世界深水油气勘探和开发的热点(见表5)[38]。自20世纪70年代开始深水勘探以来钻井水深逐渐增大。目前,巴西坎普斯盆地和墨西哥湾深水钻井记录均超过了3000m,例如墨西哥湾的Trident油田,最大钻井水深达3272m[10]。
深水区油气的大发现除了深水领域本身蕴藏着大量的油气资源外,还主要得益于大型三角洲、大规模砂质碎屑流等沉积储集层地质新认识,此外,3D和4D海洋地震勘探、深水和超深水钻井船的发展均推动了深水勘探不断取得重大突破[38]。
墨西哥湾盆地是世界第三大含油气盆地,总面积约130×104km2,其89%的油气集中在深水区[38]。2000年以来该地区发现了6个大型油田[5]。墨西哥湾被动陆缘盆地以中、新生代沉积为主,最厚达20000 m。墨西哥湾盆地在中侏罗世是一个半封闭的海盆,发育了厚达500～600m的含盐沉积,形成一系列与盐有关的圈闭,包括盐上和盐下2个成藏组合。上侏罗统到更新统普遍发育高丰度海相泥质烃源岩。古近系砂质碎屑流为油气发现的重点储集层。
巴西大坎普斯盆地深水区已经成为近年来大发现的热点地区。2000—2008年发现了13个大油气田,探明油气储量累计达68.25×108t。大坎普斯盆地包括坎普斯、桑托斯和埃斯皮里图桑托3个次盆,这3个次盆地质特征相似。大坎普斯盆地属于典型的大西洋型被动陆缘盆地,经历了裂谷期、转换期和漂移期3个演化阶段[39,40]。大坎普斯盆地主力烃源岩为下白垩统黑色湖相页岩,有机碳含量5%～6%,厚度大,分布广,是高效的优质生油岩。主力产层为砂岩,并被盐岩层分隔为盐上和盐下2套层系。盐岩层和第三系厚层海相页岩提供了良好的封盖条件。大坎普斯盆地发育盐构造和岩性2地层圈闭,盆内断层发育,油气输导条件良好[41,42]。
澳大利亚西北大陆架包括北卡纳尔文、博纳帕特、布劳斯等盆地,探明天然气储量5.65×1012m3,占该地区油气储量的82.7%。2000—2008年共发现9个大型气田,平均钻井水深630m。盆地经历了克拉通内坳陷、裂谷和被动大陆边缘几个演化阶段。古生界和中
431石油勘探与开发?油气勘探 Vol.37 No.2
表5 2000—2008年被动陆缘深水区发现的部分大油气田概况
地区
油田
发现时间
流体性质水深/m
可采储量
油/108
t
气/108m 3
Papa 2Terra 2000油1226.00.68
Mexilhao 2001气529.02174.7
Cachalote 2002油1478.0 1.13J ubarte 2002油1245.00.78巴西近海
Baleia Franca 2003油1464.00.9212ESS 21302003油>1500.00.88G olfinho 2003油1397.00.78RJ S 2628A 2006油2126.0 6.72Tupi 2007油>2250.0 6.82～10.91
J upiter 2008气/凝析油
>2000.07.07Atlantis
1998油2026.00.82Thunder Horse Nort h
2000油1735.00.70墨西哥湾
Tahiti 2002油1231.00.68J ack 2004油2133.00.70Silvertip 2004油2827.00.68Knotty Head 2005油1005.00.48
Crux 12000气168.01274.3J ansz 2000气1321.05660.0Calliance 2000气423.71123.0澳大利亚西北大陆架
Callirhoe
2001气423.7991.0Io 2001气1321.0849.5Wheat stone 2004气215.71123.0Pluto 12005气976.01307.0Chandon
2006气1201.0784.0中国南海
Liwan321
2006
气
1500.0
806.0
注:数据来源于文献[10]
生界均发育烃源岩,以煤系为主;储集层以中生界河流—边缘海相粗砂岩为主;上覆厚层页岩提供了很好的封盖条件[43]。
在中国南海珠江口盆地水深近1500m 的深水区,Liwan321井获得重大突破,储量大于800×108m 3(见表5)[44]。
2.7新地区新盆地
2000—2008年全球在新地区新盆地,包括向海域
延伸的新盆地(区),获得的大发现主要有苏丹麦卢特
盆地Palogue 大油田、孟加拉湾地区的5个大气田、越南九龙盆地Su Tu Trang 气田、马来西亚Baram 三角洲盆地Gumusut 大油田、印尼Kutei 盆地Gula 大气田(见表6)[5]。 上述大发现具有以下特征:①盆地勘探程度低,如苏丹麦卢特盆地2000年以前只发现2个小油田,目前已发现包括亿吨级Palogue 大油田在内的油气田13
表6 2000—2008年全球在新区新盆地获得的部分大发现
油田
发现时间
盆地
油气田可采储量油/108
t
气/108m 3
岩性层位圈闭Palogue 2003麦卢特
油 1.400
砂岩古近系背斜Deen Dayal 2005克里斯纳—哥达瓦里气5663砂岩白垩系背斜Dhirubhai 2002克里斯纳—哥达瓦里
气6062浊积砂岩第三系构造2地层Mya 12006若开气850砂岩上新统构造2地层Shwe 2004若开气1278砂岩上新统构造2地层Shwe Phyu 2005若开气340砂岩上新统构造2地层Su Tu Trang
2003九龙
气1506砂岩、闪长岩第三系、上白垩统
构造、不整合、基岩
Gula 2000Kutei 气933
砂岩始新统构造Gumusut
2003
Baram 三角洲
油
0.685
砂岩第三系
构造
注:数据来源于文献[10]
5
31 2010年4月 邹才能等:全球油气勘探领域地质特征、重大发现及非常规石油地质
个;②石油地质条件优越,如苏丹麦卢特盆地为陆内裂谷盆地,与相邻的油气主产区穆格莱德盆地具有相似的地质构造和演化历史及良好的油气地质条件,其他几个获得重大发现的盆地均属于被动陆缘盆地,石油地质条件优越;③勘探工作量大,印度克里斯纳—哥达瓦里盆地海域陆架边缘发育高位体系域三角洲体系、低位扇楔状体及斜坡/盆底扇等,优质生储盖组合和大型岩性2地层圈闭发育,具备形成大油气田的优越条件[45],该盆地早期以陆上勘探为主,2000年以来海域大发现连续不断,2002年在海域第三系发现了印度最大的Dhirubhai(迪卢拜)气田,探明天然气可采储量6062×108m3[4];2005年发现Deen Dayal(迪达亚)白垩系大气田,其发现井KG8井钻探深度5061m,是盆地最深的探井,该气田的发现进一步揭示海域纵向上存在多套有利成藏组合,深层勘探潜力很大[46]。
2.8非常规油气藏(场)
非常规油气藏包括“连续型”油气藏(场)与“断续型”油气藏(场),前者如致密砂岩气、页岩气、煤层气与天然气水合物等,后者如南、北美洲大规模分布的重油与天然沥青砂,其中重油资源658×1012t、天然沥青砂达1067×108t,资源潜力很大[13,47]。
2000—2008年全球“连续型”油气藏(场)获得的最大突破是美国、加拿大为主的北美地台区致密砂岩气与页岩气藏的发现(见表7)[48,49],同时中国也在鄂尔多斯盆地华庆地区中生界发现大规模分布的“连续型”油藏,在四川盆地下寒武统—下志留统发现了“连续型”页岩气[50]。
表7 北美地台区页岩气藏的发现
盆地层位页岩组含气面积/km2气藏深度/m有效厚度/m地质储量/1012m3技术可采储量/1012m3沃斯堡石炭系Barnett155001981～259030～1839.2597 1.2459阿科马石炭系Fayetteville23310305～21346～61 1.4725 1.1780
路易斯安那上侏罗统Haynesville233103200～411560～91 20.3033 7.1076
阿帕拉契亚中泥盆统Marcellus2460501220～259015～61 42.4755 7.4191阿科马泥盆系—石炭系Woodford284901830～335337～67 0.6513 0.3228密西根上泥盆统Antrim31080183～670 21～37 2.1521 0.5663伊利诺斯泥盆系—石炭系New Albany112665150～610 15～31 4.5307 0.5437
西加拿大盆地上三叠统Montney101182500～4400100～500 3.4000～27.5000 1.1000～9.1000 注:数据来源于文献[51]
2000—2008年,北美地台区发现页岩气藏的盆地由5个(密西根、阿帕拉契亚、伊利诺斯、沃斯堡和圣胡安盆地)发展到以沃斯堡、阿科马、路易斯安那、西加拿大盆地等为主的30多个盆地,页岩气产层包含了北美地台区所有的海相页岩烃源岩,美国页岩气藏的钻探深度自发现初期的600～2000m逐渐加深到目前的2500～4000m,部分盆地的钻探深度实际已达到约6000m(见图2)。2000年北美页岩气生产井约28000口,页岩气年产量不足100×108m3,到2009年生产井已经超过42000口,预计页岩气年产量增长至1200×108m3以上,占北美天然气总产量的近20%。2005年阿帕拉契亚盆地发现泥盆系Marcellus页岩气藏,气藏面积达24.605×104km2,地质储量42.48×1012m3,可采储量7.4×1012m3,成为目前美国最大的气田之一。推动“连续型”页岩气藏大发现的主要因素在于:页岩气藏资源潜力很大、领域非常广阔;水平井钻井技术和连续油管分段压裂技术等低成本开发技术的突破和规模应用;成熟管网、市场需求、飙升的气价格和国家政策的大力扶持等。北美发现致密砂岩气盆地30余个,发现可采储量13×1012m3,美国目前生产井有约40000口,年产量达到1775×108m3。如美国Pinedale致密砂岩气田,面积560km2,可采储量5862×108～7080×108m3,气藏深度2100～4200m,气层厚度1830m,孔隙度4%～12%,渗透率0.01×10-3～0.05×10
-3μm2,年产气108×108m3,后期开发单井稳定日产2800～7000m3,最高达 5.7×104m3/d。该气田2002年开发井距400m,建井周期60d;2007年
图2 北美地台区页岩气藏开发深度图[52]
631石油勘探与开发?油气勘探 Vol.37 No.2
开发井距200m,建井周期14～20d;采取欠平衡与丛式井等钻井技术;主要用连续油管分段压裂,同一井场钻4～5口井,一周可以压裂80层,实现了快速经济开发。
非常规“连续型”油气藏(场)分布面积广、储量规模大,具有形成大油气区(层)的地质条件,需要研究评价其含油气区的空间边界和三级储量规模,针对性开展资源评价、储集层和流体检测,并进行增产改造以提高采收率[53]。
3中国油气勘探领域进展
全球油气勘探实践表明,油气田大部分聚集在特定的地带和区域,即富集在油气域、油气区和油气带中,形成4大油气聚集域、5大油气区,中东油气最为富集。中国陆上油气勘探总体进入了发现大油气田、构建大油气区的新阶段,如松辽和渤海湾大油区,四川和鄂尔多斯大气区等。
3.1岩性2地层油气藏、冲断带构造油气藏等领域是发
现大油气田和增储的主体
近年来,中国的陆上发现了多个大油气区,如在塔里木盆地台盆区、准噶尔盆地西北缘、鄂尔多斯盆地三叠系长4—10、渤海湾滩海等发现了5×108～10×108t级大油区(层)。在松辽盆地深层火山岩、四川盆地中部三叠系须家河组、库车前陆冲断带、准噶尔盆地陆东石炭系火山岩、鄂尔多斯盆地苏里格砂岩中发现了3000×108～10000×108m3以上大气区(层),这些重大发现和储量增长主要分布在岩性2地层、前陆冲断带构造等领域。这些领域包括了中国陆上剩余油气资源量的主体,仍是今后相当长时期发现大油气田和增储的重点。
岩性2地层油气藏仍将是中国近期增储的重点,主要包括碎屑岩、碳酸盐岩与火山岩等储集类型。陆相湖盆未来勘探领域包括鄂尔多斯盆地与四川盆地大面积岩性油气藏、塔里木盆地海相地层油气藏等。鄂尔多斯盆地二叠系—三叠系及四川盆地三叠系须家河组大规模连续分布储集体都易于形成“连续型”分布的大油气区。畅流型大型浅水三角洲易形成满盆富砂、湖盆中心深水区发育大规模砂质碎屑流以及湖盆中心发育碳酸盐岩储集体(柴达木盆地西南凹陷碳酸盐岩分布面积达3×104km2、渤海湾歧口凹陷达0.3×104km2,资源量都在5×108～6×108t)等新认识使岩性勘探从湖盆边部推进到湖盆中心。中西部海相盆地发育多级不整合面,形成大型地层圈闭,塔里木盆地志留系、海相东河砂岩地层超覆和削截等大型地层油气藏潜力大。中国海相碎屑岩分布范围广,古生代发育4期海相碎屑岩,发育三角洲、海滩等5种类型大面积分布的砂体,油气藏以岩性、地层型为主,资源潜力较大。渤海湾兴隆台等变质岩潜山内幕也有重大发现。
中国海相碳酸盐岩分布范围广,分布面积逾300×104km2,其中覆盖区海相碳酸盐岩(以古生界为主)面积约150×104km2,主要分布在塔里木、华北和扬子克拉通盆地。海相烃源岩发育层位多、分布广。碳酸盐岩分布区主要发育泥质烃源岩,而不是灰岩。干酪根降解成油、原油裂解成气2种模式均可形成大中型油气田。在塔里木轮南—塔中已发现干酪根成油9.9×108t,在塔中、川东石炭系、乐山龙女寺等发现原油裂解气1.2×1012m3。中国碳酸盐岩发育岩溶、白云岩与礁滩3类主要储集体,主要有萨布哈蒸发泵、回流2渗透、埋藏、热液白云石化等作用。古隆起斜坡顺层岩溶与多期供烃可形成大型、特大型油气田(群),隆起斜坡整体含油气,拓展了勘探深度与范围;层间岩溶可形成大面积、连续与断续准层状分布的缝洞储集层及油气,拓展了勘探面积;礁滩储集层、断裂与烃源有效配置控制了礁滩油气藏分布,台缘带与构造复合控制高丰度大油气田,台内滩可大面积含油气;风化剥蚀地层尖灭与气源“倒灌”渗入式成藏,可形成大型地层油气藏。勘探从潜山、隆起高部位,扩展到现今斜坡低部位、台缘礁滩、台内礁滩与层间岩溶等领域,近年来在塔里木轮南、塔中及四川北部等地区取得重大突破。针对海相碳酸盐岩,未来勘探方向包括:深化岩溶风化壳与台缘礁滩2大领域油气勘探,开拓颗粒滩及白云岩储集体的勘探,重点立足塔里木、四川、鄂尔多斯3大盆地,寻找大型油气田,发展大油气区;积极准备羌塘、南方等新区油气勘探。
近几年,全球共发现火山岩油气田169个,最大油田是印度尼西亚的J atibarang油田,玄武岩储集层中可采储量1.64×108t;最大气田是澳大利亚Scott Reef 气田,玄武岩储集层中可采储量3877×108m3[54]。中国火山岩勘探从东部岩性油气藏发展到中西部地层油气藏。在松辽盆地深层发现储量大于1000×108m3的徐深气田、准噶尔盆地发现千亿立方米级克拉美丽气田、三塘湖盆地发现亿吨级以上牛东油田。中国为多陆块拼合大陆,地史时期火山活动强烈,火山岩分布广泛。火山岩油气成藏一是受有效生烃凹陷控制,具有近源成藏的特点;二是受储集层控制,后期改造和风化淋滤作用是火山岩储集层发育的关键。平面上火山岩储集层主要分布在深大断裂附近,有利相带为火山口相、火山颈相、喷发相、溢流相;剖面上火山岩储集层分
731
2010年4月 邹才能等:全球油气勘探领域地质特征、重大发现及非常规石油地质
布受不整合控制,有利储集层主要分布在风化面之下450m范围之内。烃源岩、储集层、烃源断裂及区域盖层的良好配置是火山岩能否成藏的关键。未来火山岩领域的勘探重点是松辽盆地深层新断陷岩性油气藏、北疆地区石炭系等重点盆地地层油气藏[55]。
中国前陆盆地主体为陆内前陆盆地,主要发育于中、新生代。陆相煤系、湖相烃源岩发育,冲断带构造圈闭类型主要为盖层滑脱型、基底卷入型背斜/断背斜,具备形成大油气田的有利地质条件,资源丰富,盆内冲断带、冲断带下盘、深层是进一步勘探的重点领域。如库车西秋构造带,克拉苏构造带的下盘和深层;准噶尔盆地南缘的霍玛吐背斜带构造发育,圈闭完整,深层(K或J)成藏条件较好;塔西南前陆冲断带已在第一、第二排构造带发现阿克莫木气田和柯克亚油气田,未来勘探领域包括第三、第四排构造带;四川大巴山—米仓山前(P—T)也是未来勘探的重要方向。
中国成熟探区以陆相地层为主,在富油气凹陷(区带)中主要发育断块、背斜、岩性圈闭等,虽然其单体规模较小,但可大面积叠合连片,形成具有规模的大型油气藏群。未来成熟盆地富油气凹陷(区带)勘探主要方向是滩海等新区、岩性2地层等新圈闭类型与深层等,如准噶尔西北缘与渤海湾滩海地区等。
3.2新地区新盆地资源潜力大、勘探前景良好
中国新地区新盆地主要分布在海域、高原、外围中小盆地等。中国南海深水区与国外被动陆缘具有相似的地质条件,资源潜力大。中国海域面积300×104km2,界内盆地面积为130×104km2,近海远景资源量152×108t。以往海域勘探主要集中在近海海域,南海深水区资源潜力大,勘探程度低,是突破的重点地区。中小规模盆地具备有利的油气地质条件,资源潜力较大。包括青藏地区在内的20余个盆地勘探尚处于起步阶段,勘探前景良好。
3.3非常规连续型油气藏(场)是未来勘探重要类型
与常规油气藏勘探开发相比,尽管“连续型”油气藏(场)的发现历史已很悠久,近年来也不断取得重大突破,但总体勘探开发程度低,地质特征、资源前景与开发潜力尚在逐步认识中,未来大发展的前景十分明确。中国沉积盆地的形成及发展历经古生代海相与中、新生代陆相2个世代,“连续型”非常规油气藏形成的地质条件优越。致密砂岩气、煤层气、页岩气、生物甲烷气及天然气水合物等资源丰富,勘探程度很低,是实现天然气大发现、天然气快速发展的战略领域。断续型油气藏(场)如准噶尔盆地西北缘油砂等,也有勘探潜力。
中国致密砂岩气的主要勘探方向是古生界海相致密砂岩气和中、新生代陆相致密砂岩气,这些砂岩气多数与煤系伴生,源储紧邻,大范围分布。古生界海相致密砂岩气以塔里木地台的志留系、华北地台的石炭2二叠系、扬子地台的泥盆系—志留系、东北地区的石炭2二叠系为勘探重点,面积约260×104km2,累计砂岩厚度500～2700m;中、新生代陆相致密砂岩气领域涵盖了中国主要陆相沉积盆地(鄂尔多斯、四川、塔里木、准噶尔、柴达木、松辽、渤海湾与吐哈等盆地),远景资源量大于30×1012m3。
中国拥有海相与陆相2类页岩气资源。重点领域包括3大海相地区和5大陆相盆地。3大海相地区是扬子地台古生界海相页岩(页岩气中发育如图3所示的微孔渗储集层)、华北地台—河西走廊古生界海相页岩和塔里木盆地寒武系—奥陶系海相页岩;5大陆相盆地是松辽盆地白垩系、渤海湾盆地古近系、陕甘宁盆地上三叠统、准噶尔盆地石炭系—侏罗系和吐哈盆地中—下侏罗统;页岩气有利勘探面积约83×104～120×104km2,初步预测远景资源量约80×1012～100×1012m3。四川盆地古生界是近期发展重点。
中国的天然气水合物在南海海域和青藏高原冻土区已有重大发现,近期在中国南海北部陆坡、青藏高原发现的天然气水合物预测远景资源量达到500×108t 油当量左右,资源潜力很大,目前勘探处于探索起步阶段,未来勘探开发需要加强地质理论、勘探开发技术及配套设施研究。
4加强非常规石油地质研究的必要性
20世纪90年代以来,油气勘探难度越来越大,人们开始更加重视从成藏过程角度认识油气分布规律,油气成藏理论得到了快速发展。21世纪以来,随着石油勘探从常规油气延伸到非常规油气领域,非常规油气地质研究日益受到重视,笔者认为需要发展和建立非常规石油地质理论。
根据油气的运聚和分布特征,可把油气藏分为常规(典型)圈闭油气藏和非常规(非典型)圈闭油气藏。前者圈闭界限明显(如克拉2气藏等),后者包括“断续型”油气藏(场)和“连续型”油气藏(场)。
4.1常规石油地质
石油地质学是矿床学的一个分支学科,1917年美国石油地质学家协会成立,并出版了AA P G Bulletin,标志着石油地质学已成为一门独立的科学[56]。石油地质学理论经历“油气苗”现象→“背斜”理论→“圈闭”理论→非(常规)圈闭理论的发展历程。油气藏一般是指常
831石油勘探与开发?油气勘探 Vol.37 No.2
图3 美国与中国四川盆地及周边海相页岩电子显微特征931
2010年4月 邹才能等:全球油气勘探领域地质特征、重大发现及非常规石油地质
规圈闭意义上的油气藏,常规圈闭油气藏是指独立圈闭油气藏,即油气在单一明显圈闭中的聚集,是地壳上油气聚集的最基本单元,具有统一的压力系统和油(气)水界面[57]。
常规石油地质理论研究的基本问题通常概括为生、储、盖、圈、运、保,其主要内容可以概括为油气成因、成藏、分布与富集规律3大基本科学问题。常规圈闭成藏经历一次和二次运移,显著特征是油气在浮力作用下聚集成藏,油气运移遵循达西渗流规律,采用常规的二维或三维地震、钻井等技术进行勘探。中国油气勘探的快速发展极大地促进了中国石油地质学的发展和完善,形成了具有中国特色的石油地质理论,如陆相生油理论、源控论、复式油气聚集带理论、海相碳酸盐岩油气成藏理论、火山岩油气成藏理论、天然气地质理论等。
油气藏是勘探直接对象,圈闭是油气藏的核心。常规油气地质理论以常规油气藏为研究对象,不同学者对油气藏有不同的分类方案[58262],对于常规圈闭油气藏,主要是基于常规圈闭类型进行分类,如划分为构造圈闭、岩性圈闭、地层圈闭和复合圈闭油气藏等。4.2非常规石油地质
4.2.1非常规石油地质基本内涵
非常规石油地质研究非常规油气的资源潜力、形成与分布、评价方法与发展战略等。
不同油气运移状态形成不同的油气藏类型,远距离二次运移易于形成常规油气藏,源内一次运移或短距离二次运移易于形成“连续型”油气场(见图4、图5)。统计与研究表明,一般在孔喉半径小于1μm、孔隙度小于10%、空气渗透率小于1×10-3μm2的地质条件下,易于形成“连续型”油气场,反之易于形成常规圈闭油气藏(见图4);如果同时还满足有机碳含量大于1%、镜质体反射率(R o值)大于0.7%、源储压差大于10 M Pa的条件,一般则易于形成高丰度“连续型”油气场(见图4)。达到生油气温压条件后的烃源岩经历生物成因、热成因、高过成熟等多阶段生烃后,具有“连续生烃、连续充注、高峰式强排、连续或断续分布、局部富集”的特点,过去强调生烃高峰期成藏的观点需要重新认识。
非常规油气藏(场)是非常规石油地质研究的核心。这里的非常规油气藏中的“藏”,已不是传统意义圈闭形成的藏,也可称之为“场”,或称非常规油气场,是油气聚集的场所,已突破圈闭概念,从分布特征可分为“连续型”油气场与“断续型”油气场2种基本类型。 威尔逊(Wilson W B)1934
年把油气藏划分为闭
图4 “连续型”油气藏(场)形成分区图
合油气藏和开放油气藏2大类,已预测到开放油气藏的存在,但认为没有勘探价值。
目前对非常规油气藏(场)的不同类型没有统一进行定义,未系统提出严格标准和评价规范。如对致密砂岩气没有明确定义和统一储集体物性标准。本文认为致密砂岩气(tight sandstone gas)是指孔隙度小于10%、原地渗透率小于0.1×10-3μm2或空气渗透率小于1×10-3μm2、孔喉半径小于1μm、含气饱和度小于60%的砂岩中储集的天然气,一般无自然工业产量,但在一定经济条件和技术措施下可以获得工业天然气产量。1980年美国联邦能源管理委员会(FERC)根据“美国国会1978年天然气政策法”(N GPA)的有关规定,确定致密气藏的注册标准为原地储集层渗透率小于0.1×10-3μm2。中国一般将平均孔隙度小于10%,空气渗透率小于1×10-3μm2的砂岩称为特低孔渗储集层。不同地区有一定差别,鄂尔多斯盆地上古生界天然气藏砂岩平均孔隙度8.3%,平均渗透率1.1×10-3μm2;四川盆地上三叠统须家河组平均孔隙度4.77%,平均渗透率0.19×10-3μm2,孔喉直径均值0.313μm;吐哈盆地山前带侏罗系水西沟群储集层孔隙度一般6%～9%,渗透率一般小于0.05×10-3～1×10-3μm2;松辽盆地深层砂岩孔隙度4.0%～5.5%、渗透率0.06×10-3μm2,砾岩孔隙度大于等于2.7%、渗透率大于等于0.05×10-3μm2。
页岩气是成熟烃源岩内自生自储气,源储一体,页岩气形成及资源丰度与有机质丰度、热成熟度和脆性矿物等3大关键因素密切相关,一般TOC值大于2%, R o值大于1%,石英等脆性矿物含量大于40%。页岩气的孔渗性很低,储集空间一般是原始有机质成气后形
041石油勘探与开发?油气勘探 Vol.37 No.2
图5 油气藏形成机理与类型划分图
成的微孔及构造与成岩作用等形成的微裂缝,孔喉直径一般为0.005～0.100μm 。相对于致密砂岩气、煤层气等而言,页岩气有其自身的特殊性:一是多阶段成气,包括低阶生物成因气和不同阶非热成因气;二是游离气和吸附气并存,分子或原子渗流,开采过程连续性和持续性强,产量不高,但单井稳产,产量一般在0.5×104～1.0×104m 3/d 左右,可持续生产30～50a 以上。
随着勘探开发的深入,源内运移滞留在生烃层中的页岩气、煤层气、水合物,或近距离一次运移至储集层中的致密砂岩气等,成为非常规油气勘探和地质研究的重要内容。非常规石油地质主要研究2类资源,一是致密砂岩油气、页岩油气、煤层气、水合物等“连续型”分布的油气资源;二是油砂、稠油、不连通缝洞油气等“断续型”分布的油气资源。
“连续型”油气藏(场)的基本内涵是在大范围非常规储集体系中,没有明显圈闭界限,油气连续或渐变分布的非常规圈闭油气藏(场)。“连续型”油气藏与传统意义的单个常规圈闭油气藏在形成机理、分布特征和评价技术上有本质区别,它们主要受储集层的孔喉直径、孔隙度、渗透率以及烃源岩的残余有机质含量、热演化程度、源储压差等因素控制,最终形成不同丰度的油气藏类型,缺乏明显圈闭与盖层界限,流体分异较差,没有统一油、气、水边界和压力系统,含油气饱和度差异较大,油、气、水常多相共存。 “断续型”油气藏(场)如塔里木盆地部分不连通碳酸盐岩缝洞油气藏,发育准层状缝洞风化淋滤体系,无明显圈闭界限的孔缝洞体系形成相对独立的油气水单元,多期成油,晚期注气,多期调整,油气水分布复杂,无统一压力系统,无统一边底水界限和深度,每个孔洞体系的油气水容量与产量变化很大,上油下气、上水下油现象普遍。4.2.2非常规油气藏(场)分类
与常规油气藏不同,非常规油气藏没有明显的圈闭界限和形态,一般不象常规油气藏主要基于圈闭进行分类。以往研究非常规油气,是据当时勘探发现所涉及到的领域和类型,指出非常规油气包括致密砂岩油气、油砂、煤层气、页岩油气、气水合物等类型。目前国内外还没有提出“连续型”油气藏(场)分类方案。本文根据油气藏(场)分布的本质特征,提出了几种初步分类方案。根据储集岩类型,可分为低—特低孔渗(致密)砂岩油气藏、页岩油气藏、碳酸盐岩孔缝洞型油气藏、火山岩孔缝油气藏、煤层气藏与天然气水合物等;根据油气成因,可分为热成因油气藏、生物成因油气藏和混合成因油气藏;根据油气赋存状态,可分为吸附型、游离型和混合型。
4.2.3非常规油气藏(场)地质特征
非常规油气藏(场)的地质特征、分类、研究内容和评价方法等与常规油气藏有明显不同。
非常规油气藏(场)的本质特征是缺乏明显圈闭界限与直接盖层,分布范围广,发育于非常规储集层体系之中,可以认为是无圈闭、非(常规)圈闭、非闭合圈闭,或“无形”、“隐形”圈闭,没有统一油气水边界和压力系统,含油气饱和度差异大,油气水常多相共存。4.2.4非常规油气藏(场)研究内容
非常规油气藏由于上述特殊的地质特征,决定了
1
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其研究不象常规油气藏针对生、储、盖、运、圈、保成藏
要素及其成藏作用过程展开。非常规油气藏(场)研究在某些方面(如烃源岩和储集层等成藏静态要素的地质评价)与常规油气藏类似,但重点突出非常规资源、非常规储集层、非常规成藏、非常规技术等的研究、评价和开发,尤其是研究微米、纳米级微观储集空间形成机理、油气运聚与分布规律、经济可采储量与发展战略等。4.2.5非常规油气藏(场)资源分布预测技术
根据非常规油气藏成因机理和分布规律,需要开发其空间分布评价技术。如基于四川盆地合川—潼南—安岳三叠系须家河组气区的典型解剖,建立了“连续型”油气藏的空间分布数值模拟预测方法,其成藏与分布模拟流程包括地质建模、成藏动力平衡方程建立和聚集量计算等步骤(见图6),形成了软件系统UN RAMS 1.0
。
图6 “连续型”气藏成藏模拟流程图
以上方法在四川盆地的应用取得了明显效果,预
测合川—潼南地区须二段未发现气资源比例达50%以上(见图7)。
图7 四川合川—潼南地区“连续型”气藏模拟结果
4.2.6非常规油气藏(场)评价方法
非常规石油地质理论的核心是“连续型”油气成藏
与分布,除运用常规的一些研究方法之外,还需要采用一些针对性的特殊方法,如“连续型”油气藏(场)具有与常规油气藏完全不同的资源评价方法,目前美国地质调查局(U SGS )提出了“连续型”油气藏(场)资源评价的FORSPAN 模型评价方法。此外,还需研究模拟油气运聚非达西渗流的高温、高压及超高压设备和技术方法、开展特殊的钻井与提高采收率开发技术等。4.2.7非常规油气藏(场)勘探潜力与发展战略
油气生成后运移聚集形成油气藏,一般会经历源内一次运移、近距离二次运移和远距离二次运移3个阶段,每一个阶段都可形成油气聚集。过去勘探主要研究远距离二次运移聚集的常规圈闭油气藏(如背斜油气藏和断层油气藏),是勘探早中期的主要目标,一般占总资源的10%～20%(见图5)。但油气在源内滞留、近距离二次运移保存在储集体中的油气资源,是当前或今后勘探和研究的新领域,分别占总资源的30%～50%和20%～30%,这类油气资源勘探总体处于盆地勘探的中晚期,需储集层预测、水平井与大型压裂等特殊技术。
油气资源的工业评价标准和开发战略取决于油价和技术条件(见图8),在一定阶段认为没有经济价值的“连续型”油气藏(场)资源,特别是一部分“连续型”气藏(场),随着技术进步和油价上升,都能逐步具有开采价值
。
图8 油气资源勘探开发与发展三角图
4.3找油启示
全球油气勘探历程与重大发现启示我们找油有哲
学思想和理念。只要有油,没有找不到的油;只有想不到的油,没有找不到的油。Dickey P 曾说:“我们常常用旧的观念在新的地方发现油气,有时候我们也用新的观念在老的地方发现油气,但是我们很少用旧的观
念在老的地方发现更多的油气”[63]
。
①认识的误区就是勘探的禁区。在储集层类型和勘探深度上都曾有过误区。在储集层类型上,过去把火
241石油勘探与开发?油气勘探 Vol.37 No.2
山岩、泥页岩和致密砂岩看成勘探禁区,现在成为勘探对象和热点;在勘探深度上,过去认为4500m以深缺乏优质储集层,现在发现5000～6000m深度的碎屑岩仍存在好储集层,如塔里木库车坳陷深层;6000～7000m的碳酸盐岩储集层仍有工业价值,如塔里木台盆区。
②从常规向非常规延伸是一次解放思想,是一场地学革命,也是地质理论与技术的突破。美国石油地质学家华莱士E普拉特在一篇《找油的哲学》论文里写到:“作为一个找油者,保持新油田有待发现的想象力,受到勘探投资鼓励,可以继续发现新油田”[63]。
③常规的思想找不到非常规的油气,常规的技术也拿不到非常规的油气。只有解放不了的思想,没有解放不了的油气,非常规颠覆了常规思想,非常规颠覆了圈闭概念。页岩气已突破了常规找油思想。要用智慧透视地球,用技术降低风险。美国一位地学家1952年指出:“归根到底,首先找到石油的地方正是在人们的脑海里。未发现的石油仅是作为一种想法存在于某些找油者的脑海里,如果没有人相信有更多的石油有待去寻找,将不会有更多的石油被发现”[63]。
④要去想不到的地方找油。已从外形找油,向成因找油发展。只有枯竭的思想,没有枯竭的油气。地质家就是指出油气,勘探家就是打出油气。干井不干。找油,就是找信心;找油,就是找规律。
5结论
截至2008年,全球共发现大油气田951个,剩余油气资源丰富,历经百余年勘探仍不断有大发现,目前总体勘探程度较低,尤其是非常规资源未来勘探潜力很大,已成为勘探的亮点。全球21世纪以来油气大发现揭示,被动陆缘深水区成为全球大油气田发现的最主要领域;碳酸盐岩仍然是发现大型、特大型油气田的重要领域;地质认识深化和技术进步使岩性2地层大油气田发现不断增多;前陆冲断带构造勘探不断发现大油气田;成熟探区仍不断有新发现。新地区新盆地加强勘探,也会带来大发现。
“连续型”油气藏(场)分布面积广、储量规模大。主要类型有低孔渗—致密砂岩油气、煤层气、页岩油气和天然气水合物等,需要研究评价其含油气区的空间边界和三级储量规模,针对性开展资源评价、特殊钻井、连续油管压裂、提高采收率等技术研究。“连续型”油气藏(场)是全球战略性接替领域。
非常规石油地质主要是研究油气生成后在源内滞留、近距离二次运移保留在储集层中的油气资源,有“连续型”与“断续型”油气藏(场)2种基本类型。它们在地质特征、分类方案、研究内容、评价方法和勘探阶段等方面与常规油气藏有明显不同,需要加强非常规石油地质研究,发展和建立非常规石油地质理论。
认识的误区就是勘探的禁区。从常规向非常规延伸是解放思想;只有解放不了的思想,没有解放不了的油气;用智慧透视地球,用技术降低风险;常规的思想找不到非常规的油气;非常规颠覆了圈闭;要去想不到的地方找油;只有枯竭的思想,没有枯竭的油气;只要有油,没有找不到的油;只有想不到的油,没有找不到的油;地质家就是指出油气,勘探家就是打出油气;干井不干;找油气,就是找规律。
致谢:感谢邱中建、翟光明、戴金星、胡见义、贾承造、童晓光、赵政璋、王道富、高瑞琪、赵文智、杜金虎等院士与专家给予的指导,感谢潘校华、周慧、吴亚东、郑民、贺正军、张静、梁英波、赵喆、白斌等给予的帮助。
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第一作者简介:邹才能(19632),男,重庆江北人,博士生导师,中国石油勘探开发研究院副院长兼总地质师,主要从事大油气区、岩性2地层油气藏、“连续型”与“断续型”非常规油气藏(场)地质等基础理论与核心技术研究,以及油气重大勘探领域与风险井位评选等勘探生产实践等工作。地址:北京市海淀区学院路20号,中国石油勘探开发研究院院办,邮政编码:100083。E2mail:zcn@https://www.doczj.com/doc/d016214464.html,
收稿日期:2009209210 修回日期:2010201211
(编辑 王大锐 绘图 李秀贤)
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2010年4月 邹才能等:全球油气勘探领域地质特征、重大发现及非常规石油地质
文章编号:100020550(2006)0320387207 ①国家“973”计划项目“多种能源矿产共存成藏(矿)机理与富集分布规律”(编号2003CB214607)和国土资源部“十五”重大项目“鄂尔多斯盆地 地下水勘查”(专题号1212010331302ZT121)共同资助. 收稿日期:2005210224;收修改稿日期:2006202220 鄂尔多斯白垩系自流水盆地水文地质特征 与岩相古地理 ① 杨友运1 常文静1 侯光才2 王永和2 张蓬勃 1 (1.西安石油大学 西安 710065; 2.西安地质矿产研究所 西安 710054) 摘 要 鄂尔多斯白垩系盆地是一特大型自流水盆地,发育洛河、环河华池和罗汉洞三个含水岩组。通过分析早白垩世的盆地古构造、古地理、沉积环境和岩石特征、划分含水岩组沉积相类型,探讨沉积相与含水岩组发育分布规律以及含水性之间的关系,认为岩相古地理是控制含水岩组分布特征、含水性以及水质变化的重要因素,受其影响,在盆地边缘,含水岩组由多期冲积扇、河流和三角洲平原分流河道相砂砾岩和砂岩组成,不同沉积期次的砂砾岩层叠置,形成巨厚含水层,泥岩隔水层不发育,地下水循环系统性好,矿化度低;在盆内,洛河和罗汉洞组风成相砂岩,产状稳定、组份和结构成熟度高、易溶组份少,顶底板及边界隔挡岩性匹配合理,是最理想的含水岩组。环河华池组含水砂体,由三角洲水下分流河道以及滨湖滩坝相长石石英细砂岩组成,呈孤立透镜体状,含水性差,孔喉结构复杂,水溶蚀作用强,矿化度高;早白垩世形成的鄂尔多斯东西不对称湖盆结构既控制当时含水层的发育和分布,又是现今自流水盆地结构形成的基础。 关键词 鄂尔多斯 白垩系 自流水盆地 古地理 地下水 第一作者简介 杨友运 男 1961年出生 硕士 副教授 沉积学、石油地质及沉积盆地分析中图分类号 P512.2 文献标识码 A 鄂尔多斯盆地白垩系地下含水系统是目前世界上仅次于澳大利亚大自流盆地的又一特大型自流水 盆地[1] ,盆地含水岩组的岩性分布规律,水资源量、水化学以及循环运动状态与早白垩世时盆地沉积环境、成岩作用、岩相古地理以及含水岩组岩层的沉积特征密切相关。然而长期以来,由于白垩系地层没有发现重要能源和其它矿产资源,所以与地下水勘查有关的研究成果很少。加之早白垩世时,盆地外围区域构造和古地理背景复杂,盆内地层分布范围广、层系厚度大,沉积相类型多,岩性组份、岩相组合及层序变化复杂,致使人们至今对盆地的形态、水文地质结构特征、含水岩组的发育特征、地下水矿化度成因及分布规律认识不清,这不仅影响了对盆地内含水层沉积范围和特征的系统了解,更重要的是制约了对白垩系地下水资源的正确评价和认识。基于此,本文试图通过盆地沉积环境、岩性、沉积相古地理变化和砂体展布等特征进行系统分析,研究含水层、隔层以及顶底板的分布与组合规律,探讨岩相古地理演化与地下水质之间的关系,进而为查明白垩系地下水赋存运动状 态,正确评价水资源奠定坚实的地质理论基础。 1 地层发育特征及主要含水岩组沉积 相 1.1 地层格架及含水岩组划分 鄂尔多斯自流水盆地地层由白垩系下统组成,分布范围西起桌子山—贺兰山—六盘山,东以清水河—榆林—延安—宜君为界,北抵杭锦旗—东胜一线,南 到渭北的陇县—千阳—彬县—铜川[2] ,面积约13×104k m 2。根据研究区岩石地层划分方案[4,5],并依据区域性沉积间断面、沉积相突变面以及韵律旋回等标志,自下而上可分为洛河组、环河华池组、罗汉洞组和泾川组六个岩石地层单位(图1),其中洛河组、环河华池组、罗汉洞组是鄂尔多斯白垩系自流水盆地系统中的三个主要含水岩组。在层序剖面上它们形成两个沉积旋回:下旋回由洛河组下段“宜君砾岩”—洛河上段风成砂岩—环河华池组湖相及三角洲砂泥岩组成;上旋回由罗汉洞组砂岩—泾川组湖相杂色砂泥岩以及泥灰岩组成。区域上受沉积环境影响,下旋回 第24卷 第3期2006年6月沉积学报 ACT A SE D I M E NT OLOGI CA SI N I C A Vol .24 No 13 June 2006
石油天然气地质与勘 探
（一）元素组成 不同地区，不同时代的石油元素组成比较接近，但也存在一定的差异（表1-1）。组成石油的化学元素主要有碳、氢、氧、硫、氮，其中碳和氢两种元素占绝对优势。 （二）石油的化合物组成 （三）石油的馏分组成 表1-3 石油的馏分组成 （四）石油的组分组成 石油分为饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质等组分。 二、石油的地球化学分类 注： 令S ＝饱和烃； P ＝烷烃（石蜡烃）；N ＝环烷烃， 则 S ＝P ＋N ； 令 AA ＝芳烃＋含N.S.O 化合物（胶质， 沥青质）
海陆相石油在石油分类三角图上的分布如图1-12所示，它们在化学成分 上有比较明显的区别，具体表现如下： （1）海相石油以芳香－中间型和石蜡－环烷型为主，饱和烃占石油的25～70%，芳烃占总烃的25～60%。高硫（含硫量一般大于1%）低蜡（含蜡量小于5％）。钒、镍含量高，且钒／镍比值大于1。 （2）陆相石油以石蜡型为主，部分石蜡－环烷型，饱和烃占石油的60～90%，芳烃占总烃的10～20%。高蜡（含蜡量大于5%）低硫（含硫量一般小于1%）。钒、镍含量较低，且钒／镍比值小于1。 另外，海、陆相石油的碳稳定同位素组成亦有明显的差别。从C 13/C 12比值看，一般海相油的比陆相油的高。 三、石油的物理性质 1．颜色 石油的颜色变化范围很大，在反射光下，它们的颜色从褐色过渡到红色，一直到淡绿黄色。在透射光下，大多数石油是黑色的，但也有淡黄色、无色、黄褐、深褐、黑绿色等。 石油的颜色与胶质－沥青质含量有关，含量越高，颜色越深。 2．密度和相对密度 石油的密度是指单位体积石油的质量（ρo=Go/Vo ）。若用单位体积石油的重量表示，即为石油的比重。 开采至地表的石油（即原油）的相对密度，在我国和前苏联是指1atm 下，20℃单位体积原油与4℃单位体积纯水的重量比，用d 420表示。一般为0.75～0.98，变化较大。通常将d 420大于0.92的原油称重质油，介于0.92～0.88之间的为中质油，小于0.88的为轻质油。 在美国，通常用API 度（American Petroleum Institute ）表示原油的相对密度。而西欧一般用波美度表示原油的相对密度。 API 度＝ 5.1315 .141604 -F d ；波美度＝130140 604 -F d ； （60°F ＝15.5℃） 4．粘度（Viscosity ） 石油受力发生流动时，其内部分子间有一种内摩擦力阻止分子间的相对运动。石油的这种特征称作石油的粘滞性。其大小用粘度（μ）来度量。石油粘度大，即不易流动。 粘度分为动力粘度、运动粘度和相对粘度三种表示方式。
《石油与天然气地质学》试题（一） 二、论述题： 1.气藏气中常见的化学组成是什么？（10分） 2.简述如何评价圈闭的有效性（10分）。 3.圈闭度量的实质及其一般步骤是什么（10分）？ 4.论述有机晚期成油说的基本内容（10分）。 5.简述微裂缝排烃模式（10分） 6.分析含油气盆地中形成油气田的综合地质条件（10分）。 7.油气差异聚集原理是什么（10分）？ 一、概念题（30分）： 1、生物标志化合物：沉积物和石油中来自生物体的原始生化组成，其碳骨架在各种地质作用过程中被保留下来的有机化合物。 2、圈闭：圈闭是指储集层中能聚集和保存油气的场所或容器。 3、溢出点：指圈闭容纳油气的最大限度的位置，若低于该点高度，油气就溢向储集层的上倾方向。该点是油气溢出的起始点，又叫最高溢出点。 4、TTI：即时间—温度指数（Time Temperature Index ）。根据促使有机质成烃热演化的温度和时间之间的相互关系，提出的一种定量计算有机质成熟度的指标。 5、CPI：碳优势指数，反映有机质或原油的成熟度。 6、初次运移：是指油气脱离烃源岩的过程，是发生在烃源岩内部的运移，烃源岩是初次运移的介质。 7、流体势：单位质量的流体所具有的机械能的总和； 8、系列圈闭：沿一定的路线上溢出点依次升高的多个圈闭； 9、含油气盆地：指有过油气生成、并运移、聚集成工业性油气田的沉积盆地。 10、石油：以液态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产。成分上以烃类为主，并含有非烃化合物及多种微量元素；相态上以液态为主，并溶有大量烃气和少量非烃气以及固态物质。 二、论述题（70分）：（答题要点） 1、气藏气中常见的化学组成是什么？（10分） （1）气藏气中常见的烃类组成有甲烷（C1H4）、乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、异丁烷（iC4H10）、正丁烷（nC4H10）；（2）气藏气中常见的非烃气有氮气（N2）、二氧化碳（CO2）、硫化氢（H2S）、氢气（H2）、一氧化碳（CO）、汞（Hg）蒸气及惰性气体（氦、氖、氪、氩、氙、氡）。 2、简述如何评价圈闭的有效性（10分）。 （1）圈闭的概念；（2）圈闭形成时期－早；（3）圈闭的位置－近；（4）圈闭的容积－闭合高度高；（5）闭合面积大；（6）圈闭的保存条件－保 3、圈闭度量的实质及其一般步骤是什么（10分）？ （1）圈闭度量的实质是评价一个圈闭有效容积的大小。 （2）其一般步骤包括：1）确定溢出点；2）确定闭合高；3）确定闭合面积；4）确定圈闭内有效储集层比例；5）确定圈闭内有效储集层的有效孔隙度。 4、论述有机晚期成油说的基本内容（10分）。 (1)成油物质――有机、证据;(2)成油过程――演化、晚期;(3)烃源岩、干酪根的概念）;(4)阶段性具体论述：未成熟阶段，成熟阶段，过成熟阶段 5、简述微裂缝排烃模式（10分） (1)排烃驱使因素－成烃增压;(2)排烃途径或通道－微裂缝;(3)排烃相态－连续烃相。特点：幕式排烃。 6、分析含油气盆地中形成油气田的综合地质条件（10分）。 含油气盆地：指有过油气生成，并运移、聚集成为工业性油气田的沉积盆地。 油气田：是一定（连续）的产油气面积上油气藏的总和。一定的产油面积：指不同层位的产油气层叠合连片的产油气面积。 综合地质条件： 1）成烃坳陷和充足油气源 成烃坳陷——指盆地中分布成熟烃源岩或成烃灶的深坳陷区。 充足的油气源——油气丰度： 单位面积的丰度高。根据这种方法将世界主要含油气盆地分为3个等级。丰富的（>2 108m3/km2）中等的(0.2 108m3/km2—2 108m3/km2)，贫乏的(<0.2 108m3/km2) ； 生烃是和
图1阿拉伊盆地大地构造位置 收稿日期：2008-12-01；修订日期：2009-01-04 作者简介：郇玉龙，男，工程师，1997年毕业于中国地质大学石油地质勘查专业，现主要从事石油地质综合研究工作。联系电话：（0546）8793985，通讯地址：（257022）山东省东营市北一路210号物探研究院区域勘探研究室。 油气地球物理 2009年1月 PETROLEUM GEOPHYSICS 第7卷第1期 中亚地区阿拉伊盆地位于中亚地区吉尔吉斯斯坦共和国南部，长约250km ，宽约25～40km ，面积约 6000km 2，为一近东西向展布的山间盆地（图1）。与其较邻近的含油气盆地有东侧的塔里木盆地（中国），西南侧的阿富汗—塔里克盆地（主体位于塔吉克斯坦），北侧的费尔干纳盆地（跨吉尔吉斯斯坦3个国家）。 在大地构造位置上，阿拉伊盆地为欧亚板块南部边缘天山褶皱带中的一个中新生代的山间盆地，夹持于帕米尔—昆仑山与南天山褶皱带之间，由于 受印度板块向欧亚板块陆—陆碰撞挤压并持续向北推覆的影响而形成现今的盆山构造格局。 该区油气勘探始于1928年，前苏联对其先后开展了地质调查与油气勘探工作，盆内及周缘地区完成1∶20万的地质调查；1984—1989年在盆地中部 累计完成二维地震562km ； 1987—1991年钻探参数井阿参1井。后因前苏联解体而中断勘探。2003年， 我国胜利油田获阿拉伊盆地的勘探许可，已在盆地 内完成重力勘探1720km 2、 三维地震220km 2、二维地震748.4km ，为深入评价该盆地积累了丰富的资料。 阿拉伊盆地构造地质特征与油气条件分析 郇玉龙1,2）刘国宏1）刘志勇1）张桂霞1 ） 1）胜利油田分公司物探研究院；2）中国石油大学（北京）资源与信息学院 摘要：中亚地区阿拉伊盆地位于特提斯构造带北缘,是在古生界基底之上发展起来的山间盆地，紧邻我国西部塔里木盆地。自中生代至新生代经历了陆表海沉积期、类前陆盆地期、山间盆地发育期、拗陷期、定形期5个演化阶段，具有海陆交互、 沉积多变、多期叠加、断—拗转换的性质。油气地质条件与相邻的费尔干纳盆地相似，生储盖匹配良好；烃源岩为古近系、 白垩系和中—下侏罗统的海相与湖相泥岩、石灰岩和泥灰岩；主要油气储集层为碳酸盐岩裂缝性储层和砂砾岩储层；多套泥岩、膏岩和泥灰岩为区域性和局部盖层；褶皱构造发育，以背斜、断块、断鼻等构造为主。具有一定的油气勘探前景。 关键词：地质构造；构造演化；生油岩；含油气层系；勘探前景；阿拉伊盆地；中亚地区
第４４卷 第４期西北地质Ｖｏｌ．４４ Ｎｏ．４２０１１年（总１８０期）ＮＯＲＴＨＷＥＳＴＥＲＮ ＧＥＯＬＯＧＹ ２０１１（Ｓｕｍ１８０） 文章编号：１００９－６２４８（２０１１）０４－０１２２－１０ 鄂尔多斯盆地下寺湾地区三叠系下组合地层 石油地质特征及勘探方向 宋和平１，张炜２ （１．延长油田股份有限公司下寺湾采油厂，陕西延安 ７１６１００； ２．陕西省地质矿产勘查开发局物化探队，陕西西安 ７１００４３） 摘 要：三叠系延长组上组合地层作为下寺湾油田的主力油层段，经过数十年的勘探开发，其后备资 源日显不足。通过对近年来下寺湾地区探井含油层段的分析研究，发现三叠系延长组下组合地层长７ －长１０段具有较好的油气显示。本文针对延长组下组合地层长７、８段，对其沉积微相、砂体形态、 储盖组合、构造形态、岩性组合特征进行分析探讨，为下寺湾油田持续稳步发展寻找到层系接替 资源。 关键词：三叠系延长组；层系接替；储层特征；构造形态 中图分类号：Ｐ６１８．１３０．２ 文献标识码：Ａ 下寺湾油田位于陕西省延安市甘泉县境内，构造上处于鄂尔多斯盆地为一西倾单伊陕斜坡的南部（杨俊杰，２００２）（图１）。是鄂尔多斯盆地中生界油气比较富集的地区之一，面积约２ ２８５ｋｍ２。该油田经历了３个勘探开发阶段，第一阶段是１９７０年长庆石油勘探局对甘泉县桥镇以东、王坪以西一带进行了勘探验证，钻探１２７口井，其中试油１０８口井，８７口井获工业油流，主要含油层位为延长组长１、长２和延安组延７、延９、延１０油层，探明含油面积８４ｋｍ２，地质储量２ １２７×１０４ｔ；第二阶段是１９８７年组建延长油矿管理局下寺湾钻采公司，采取“滚动开发，以油养油”的战略，主要围绕已有探井扩大生产规模，到２００１年先后在柳洛峪南部、雨岔西部、张岔、北沟、川道－龙咀沟、道镇等区块对延长组长２、长３、长６油组进行了勘探，累计探明含油面积４０８ｋｍ２，已探明地质储量１１ ６００．８×１０４ｔ；第三阶段是２００８年开始对延长组下组合地层进行勘探，相继发现了柳洛峪区块延长组长８，雨岔区块延长组长７、长８、长１０，川道－龙咀沟区块延长组的长７、长８油层组。 随着三叠系上统延长组上组合地层开发状况的日趋饱和，可用于继续勘探开发的后备资源面积日渐减少。笔者依据近年来在下寺湾地区探井钻遇油层特征，主要针对三叠系下组合地层进行综合地质研究，为下寺湾油田稳步增长寻找到接替性油藏资源（裘亦楠等，１９９４，１９９８；李道品，２００２）。 １ 区域概况 鄂尔多斯盆地是一个整体升降、拗陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地。基底为太古宇和下元古界变质岩系。经过长期的地质发展演化，形 收稿日期：２０１１－０５－２４；修回日期：２０１１－１１－２１ 基金项目：下寺湾采油厂“下寺湾地区三叠系下组合地层石油地质综合评价”（２００８年度科研项目） 作者简介：宋和平（１９６６－），男，陕西甘泉县人，１９９１年毕业于西安石油大学，高级工程师，现主要从事油田开发技术应用及研究工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｐ６６３＠１６３．ｃｏｍ
第二章水文地质测绘 水文地质测绘（水文地质填图）––––是以地面调查为主，对地下水和与其相关的各种现象进行现场观察、描述、测量、编录和制图的一项综合性工作（一种调查手段）。 目的：为地区规划或专门性生产建设提供水文地质依据。 提交成果：图件––––水文地质图；报告––––水文地质测绘报告等。 水文地质测绘是水文地质调查的基础，在水文地质普查阶段，主要是进行水文地质测绘，在勘探阶段，测绘则是退居次要地位。 通常在相同比例尺的地质图上填水文地质图。 若没有地质底图，则要同时进行地质图，水文地质图的填图，这时称为综合性地质—水文地质测绘。此种测绘所用的地形底图比例尺，一般要求比最终成果图的比例尺大一倍。 §1 水文地质测绘的任务 一、水文地质测绘的主要任务 水文地质测绘的主要任务是解决下列问题： （1）测区内地下水的基本类型及各类型地下水的分布状态、相互联系情况； （2）测区内的主要含水层、含水带及其埋藏条件；隔水层的特征与分布； （3）地下水的补给、径流、排泄条件； （4）概略评价各含水层的富水性、区域地下水资源量和水化学特征及其动态变化规律；（5）各种构造的水文地质特征； （6）论证与地下水有关的环境地质问题。 二、水文地质测绘的主要内容 为完成上述任务，水文地质测绘一般应包括下述调查内容： （1）基岩地质调查； （2）地貌及第四纪地质调查； （3）地下水露头的调查； （4）地表水体的调查； （5）地表植物（即地下水的指示植物）的调查； （6）与地下水有关的环境地质状况的调查。 也就是说，水文地质测绘是综合性的调查研究工作。 三、水文地质测绘的主要成果 水文地质测绘的成果主要有：①水文地质图（包括具代表性的水文地质剖面）；②水文
A 卷 《石油天然气地质与勘探》 期末考试试题 专业年级 姓名 学号 教学系油气资源系 考试日期
一、名词解释（共20分，每题2分）1．石油的旋光性 2．含油气盆地 3．门限温度 4．生物化学气 5．石油地质储量 6．有效渗透率 7．油型气 8．油气二次运移 9．干酪根 10．油气田
二、填空（每题1.5分，共15分） 1．石油的颜色取决于的含量；相对密度受 影响；影响粘度的因素有 。 2．油田水中的主要无机离子有；按苏林分类油田水可分为四 种水型；常见的油田水类型是。3．烃源岩的特点是；储集岩的特性是；盖层的特征是。4．盖层的封闭机理包括、、。5．凝析气藏形成的条件是：， 。 6．背斜油气藏的成因类型有、、 、、。 7.含油气盆地内次一级构造单元可以划分为。8．评价烃源岩有机质成熟度的常用指标有、 、等。 9．油气二次运移的通道包括：、、。油气运移的区域指向为 。 10．地层异常高压主要成因有、、 、、。
三、判断题（命题正确者画√，错误者画×，每题1分，共5分）1．烃源岩只要具备巨大的体积、高有机质丰度、优越有机质类型，就可以生成大量油气。（）2．地下某处流体的压力越大，其具有的压能越大，因此流体总是由高压区流向低压区。（）3．随着埋藏深度增大岩石的压实作用愈加强烈，岩石愈加致密。因此随埋深增加，碎屑岩储集层储集物性总是越来越差。（）4．天然气在石油中的溶解度与天然气的成分有关，其重烃含量愈高，在石油中的溶解度愈大。（）5．用饱和压力确定的油藏形成时间代表油藏可能形成的最晚时间。 （）四、简述题（共20分） 1．油气生成的阶段性及其特征（8分）； 2．油气初次运移动力及作用机理（7分）； 3．油气藏中油气聚集机理（5分） 五、论述题（共23分） 请阐述陆相断陷盆地陡坡带石油地质特征和油气富集条件（13分）；如果欲在前期盆地区域勘探基础上对陡坡带开展圈闭预探，请阐述工作部署和技术方法（10分）。 六、图件分析题（共17分） 下图为某砂岩储集层顶界面构造图，储层平均厚50m，上覆有良好盖层；已探明的南部区块各井钻遇含油高度分别为：01井120m，02井50m，03 井25m。 （1）请在图中确定圈闭的溢出点，画出闭合范围，求出闭合高度；画
《石油地质基础》试题 一、名词解释（5x2=10分） 1、干酪根：是指沉积岩（物）中分散的不溶于一般有机溶剂的沉积有机质，也可理解为油 母质。 2、构造运动：地球内部动力作用所引起的地壳结构改变和地壳内部物质变位的机械运动, 称为地壳运动，习称构造运动。 3、沉积岩：是在近地表条件下，主要由母岩的风化产物及其它物质，经搬运、沉积及成 岩作用而形成的岩石0 4、盖层：是指位于储集层之上能够封隔储集层并使能阻止储集层中的油气向上溢散的岩 层。 5、石油：储存在地下岩石孔隙介质中由碳氢化合物及少量杂质组成的呈液态或稠态的可燃 有机矿产。 二、填空题（30x1=30分） 1、根据海拔高程和地形起伏特征，陆地地形主要划分为山地、丘陵、 、高原、平原等。 2、年代地层单位：、界、是—、统。地质年代单位：宙、宙、纪、世。 3、地层接触关系分为整合接触、和不整合接触。 4、岩层产状三要素：走向、倾向和倾角。 5、摩氏硬度从1到10的矿物依次是：划石、石膏、方解石、萤石、—磷灰石、正 长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。 6、地质年代从早到晚依次是：震旦纪、寒武纪、奥陶纪—、、 二、泥盆纪、志留纪、、三叠纪、二叠纪、侏罗纪、白 垩纪、古近纪、新近纪、第四纪O
三、选择题（10x2=20分） 1、风化作用按其性质可分为（c ）、化学风化作用、生物风化作用三种类型。 A.沉积风化作用 B.搬运作用 C.物理风化作用 D.岩浆作用 2、成岩作用主要包括压实作用、（a ）、重结晶作用。 A.胶结作用 B.风化作用 C.沉积作用 D.搬运作用 3、下列各组选项，均属于内力作用主要表现形式的是（c ）。 A.地质作用、岩浆活动、变质作用 B.地壳运动、岩浆活动、固结成岩作用 C.地壳运动、岩浆活动、变质作用 D.水平运动、升降运动、固结成岩作用 4、地壳中含量最多的两种元素是（d ）。 A.氧和铝 B.铝和硅 C.铁和镁 D.氧和硅 5、石油和天然气与（c ）关系最为密切。 A.沉积岩 B.岩浆岩 C.变质岩 D.火山岩 6、下列岩石中，储油条件最好的是（d ）o A.火成岩 B.变质岩 C.粘土岩 D.沉积岩 7、沉积岩一般可分为（b ）o A.碎屑岩、粘土岩、石灰岩 B.碎屑岩、粘土岩、碳酸盐岩 C.碳酸盐岩、碎屑岩、变质岩 D.粘土岩、碳酸盐岩、砾岩 8、沉积岩形成过程中各种作用的先后顺序是（b ）。 A.风化■—搬运一剥蚀一沉积一成岩 B.风化一剥蚀一搬运一沉积一成岩 C.剥蚀一风化一搬运一沉积一成岩 D.剥蚀一搬运一沉积一成岩。 9、不同的沉积相形成于不同的沉积环境，在沉积环境中起决定作用的是（d ）o A.生物发育 B.气候状况 C.地球化学条件 D.自然地理条件 10、在沉积相的分类中，湖泊相属于（a ）相。 A.陆 B.海 C.滨海 D.浅海 四、简答题（5x5=25分） 1、以下胶结类型分别属于哪一?类？
盆地油气地质特征 盆地位于省东部及市，为一具有明显菱形边框的构造盆地，同时也是四周高山环抱的地形盆地，其围介于北纬28°～32°40′，东经102°30′～110°之间，面积约18×104km2。是世界上最早发现和利用天然气的地方。从汉代“临邛火井”的出现，到隋朝（616年）“火井县”命名；从凿井求盐到自流井气田“竹筒井”·“盆”·“笕”钻采输技术的发展，都无不例外的证明天然气的开采源远流长。但是，天然气的发展，经历了近代被欺凌的衰落，直到20 世纪中叶，古老的中国重新崛起，伴随工业化的进程，才得到真正的发展。截止2004 年，经过半个多世纪的勘探，全盆地已经探明114 个气田，14 个油田，获得天然气地质探明＋控制＋预测储量约15000×108m3，3 级储量之和约占2002 年盆地资源评价总量的1/4。伴随新区、新层、新领域的勘探发现，盆地的总资源量还将继续增长，为川、渝天然气能源发展锦上添花。 1.构造特征 盆地属扬子准地台西北隅的一个次级构造单元，是古生代克拉通盆地与中新生代前陆盆地的复合型盆地。从晋宁运动前震旦系基地褶皱回返，使扬子板块从地槽转向地台发展，直到喜山运动盆地定型，共经历了9 期构造运动，但对盆地构造、沉积地层发展演化有明显影响的有4 期：一是加里东期，形成加里东期～龙女寺古隆起；二是东吴期，拉断裂活动，引发玄武岩喷发（峨嵋山玄武岩厚达1500m）；三是印支期，形成印支期、开江、天井山古隆起，且具盆地雏形；四是喜山期，盆地全面褶皱定型。纵观盆地的发展，受欧亚、太平洋、印度板块活动的影响，盆地应力场的变化经历了古生代拉为主，中生代三叠纪反转（由拉向挤压过渡），中生代侏罗纪以来的挤压过程。这一拉－过渡反转－压挤的地应力场，控制了油气生成、运移、聚集、保存与破坏以及晚期成藏的全过程，尤其对复合型盆地更为明显。 1.1基底特征 盆地的基底岩系为中新元古界，其结构具3 分性。盆地中部的磁场特征显示为一宽缓的正异常区，多为中性及中基性岩浆岩组成的杂岩体，变质程度深，硬化强度大，构成盆地中部刚硬基底隆起带。基岩埋深一般4～8km，地史中较稳定，沉积盖层厚度较薄，褶皱平缓带。盆地东南和西北侧为弱磁场区，组成基底的岩石是浅变质沉积岩，属柔性基底，是褶皱带。基岩埋深8～11km，沉积盖层厚度较大，褶皱较强烈。 1.2区域构造特征 盆地的发生、发展，形成菱形边框和不同组系、不同方向的褶皱构造，大体可以追溯到8.5×108年的地史发展过程，是受基底、周边古陆、深大断裂以及地应力作用方式等诸种因素相互作用的综合反映，也是多次构造旋回叠加的产物，使盖层褶皱出现形式多样，交织复杂化的局面。 1.2.1褶皱构造的展布特点 盆地最早形成的褶皱构造可上溯到印支期，但围仅局限于川西龙门山前，如矿山梁～天井山～海棠铺等北东向背斜构造。整个盆地的现今构造主要形成于喜山期，包括震旦系在的全部沉积盖层都被卷入，出现了众多成群成带分布的褶皱构造。 1）川东南坳褶区 系指华蓥山以东的川东与川南区，包括川东高陡构造带和川南低陡构造带，是盆地褶皱最强烈的地区。一般陡翼倾角＞45°，甚至直立倒转。高、低陡构造之分，在于构造核心出露地层的新老，前者出露中下三叠统及其以老地层，后者出露上三叠统及其以新地层。构造线走向主要由北东向高陡构造带和断裂带组成的隔挡式褶皱，背斜紧凑，向斜宽缓，成排成带平行排列。北部受大巴山弧的的影响向东弯曲，局部呈近东西向；南部逐渐低倾呈帚状撒开，除北东向为主外，还有受边界条件干扰的南北向、东西向等多组构造线。
海拉尔盆地得尔布煤田区域水文地质特征分析 得尔布煤田位于额尔古纳市境内，属于海拉尔盆地群中的次级凹陷盆地，盆地平面发育范围近400km2，赋煤层位为白垩系大磨拐河组地层，煤质为呼伦贝尔地区较为奇缺的长焰煤，现查明煤田煤炭资源储量6.2亿吨，预计整个得尔布煤田煤炭资源储量达20亿吨。文章以近几年来得尔布煤田的勘查资料为基础，通过分析研究，对得尔布煤田区域水文地质特征进行详细的分析。 标签：海拉尔盆地；得尔布煤田；水文地质 得尔布煤田位于根河和得尔布干河河谷冲积平原及高平原之上，南、北、东三面环山，为地势较高的低山丘陵区，盆地中部地形较为平缓，为一呈北东向的狭长盆地，以侏罗系上统白音高老组为基底，发育有白垩系下统大磨拐河组含煤地层。盆地内有根河及得尔布干河自东向西流过，盆地内地面高程518-650m之间，外围高程在650-812m之间。由于构造形态、地貌条件的影响，为地表水及地下水的汇集、赋存与排泄创造了有利条件。 1 地形地貌 本区属大兴安岭西坡的低山丘陵区，地势南、北、东三面环山，向西开口，中间为较为开阔的河漫滩。海拨高程最高812m ，最低518m，相对高差294m。根据区内地貌成因类型及形态特征划分为三个地貌单元。 1.1 构造剥蚀地形 该地貌分布在本区外围地势较高的中低山区，由于缓慢上升和强烈的剥蚀形成的中低山地形，标高570-812m，沟谷较为发育，山间沟谷呈“U”字型，山顶呈馒头状，地形起伏不平，上部较陡，下部较缓，大部分被第四系堆积物所覆盖，山顶部见基岩出露。 1.2 侵蚀堆积地形 一部分为由于周围山谷洪流、洪积作用和山坡面流坡积作用形成的山间凹地地形，分布在山角及群山之间，形成山间凹地及坡积裙，标高520-600m，地形起伏较缓；另一部分为由于长期风积作用形成的山前倾斜平原地形，分布在得尔布干河及根河南岸，地势由与河漫滩分界处向残积低山山脚缓慢升高。 1.3 堆积地形 由于根河、得尔布干河及哈乌鲁河冲积、洪积作用形成的河漫滩，河漫滩地形，宽度1-15km，漫滩中河流弯曲不直，有牛轭湖、水泡子和沼泽湿地分布，生长有茂盛的喜水性植物。河漫滩沿河流两岸分布，地势平坦，海拔高程518-550m，漫滩后缘呈陡坎，高差3-18m，局部界限不明显。
2020智慧树,知到《油气地质与勘探》章节 测试【完整答案】 2020智慧树，知到《油气地质与勘探》章节测试答案绪论 1、大庆油田的发现，证明了陆相生油理论。 A:对 B:错 正确答案：对 2、任丘油田是我国新中国成立后发现的第一个大型潜山油田。 A:对 B:错 正确答案：对 3、新疆克拉玛依油田发现于年。 A:1954年 B:1955年 C:1956年 D:1957年 正确答案：1955年 4、我国第一口千吨井为位于东营胜利村的井，胜利油田由此命名。 A:华8井 B:营2井
C:坨11井 D:营8井 正确答案：坨11井 5、未来油气勘探领域有等。 A:勘探程度较低的地区 B:深水勘探 C:非常规油气 D:陆上深层 正确答案：勘探程度较低的地区,深水勘探,非常规油气,陆上深层 6、石油天然气之所以被称为“高效优质燃料”是因为其具有等优点。 A:容易开采 B:运输方便 C:燃烧完全 D:发热量大 正确答案：容易开采,运输方便,燃烧完全,发热量大 7、地质测量-地球物理勘探找油阶段的油气勘探指导理论主要为。 A:背斜理论 B:沉积盆地找油理论 C:圈闭论
D:源控论 正确答案：背斜理论,圈闭论 第一章 1、若水中含盐度增大，石油在水中的溶解度下降。 A:对 B:错 正确答案：对 2、某原油烷烃、环烷烃、芳烃+NSO化合物含量分别为35%、30%、35%，其地球化学类型为。 A:石蜡型 B:石蜡-环烷型 C:芳香-中间型 D:芳香-沥青型 正确答案：石蜡-环烷型 3、能形成天然气气水合物的地区有：。 A:深层 B:深海沉积物分布区 C:极地 D:冻土带 正确答案：深海沉积物分布区,极地,冻土带 4、根据石油中不同部分对有机溶剂和吸附剂的选择性溶解和吸附的特点，将原油分成若干部分，从而得到石油的。
鄂尔多斯盆地地质特征鄂尔多斯盆地，北起、大青山，南抵，西至贺兰山、六盘山，东达、太行山，总面积37万平方公里，是我国第二大。 鄂尔多斯盆地是上的名称，也称陕甘宁盆地，横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省（区）。“”意为“宫殿部落群”和“水草肥美的地方”。权威的解释，“鄂尔多斯”是“官帐”的意思。由蒙语翰尔朵（官帐的意思）的复数演变而来。但也有人把成吉思汗死后，其使用过的物品被安放在八个白室中供奉，专门的护陵人繁衍并逐渐形成了一个新的蒙古部落鄂尔多斯部落。其后几百年间，鄂尔多斯部落的按时祭奠，一直没有离开此地。这样久而久之，这一地区就叫做鄂尔多斯了。历史上的鄂尔多斯地区包括今日伊克昭盟全境，还包括的河套及宁夏和的一部分地区。鄂尔多斯地区西、北、东三面环水，南与相接，形成一个巨大的套子，因此也被称为“河套”。从所跨地域 鄂尔多斯盆地，其地域跨蒙汉广大地域，而且绝大部分地域是汉族居住区，为什么把该“盆地”叫蒙语“鄂尔多斯”盆地，而不叫汉语名称。据传说1905年前后，英国人到此地域勘探，最早进入现在的，就是最先踏入的立足地，另外在西方人眼里，亚洲人都是属于序列。所以，自然而然地就把该盆地称之为鄂尔多斯盆地，但也无法考证。 “陕甘宁”盆地在长庆油田会战初期叫得比较响，但随着市场经济的缘故，人们都喜欢“新奇”，“陕甘宁”盆地叫的人越来越少了，加上赶时髦，伊克昭盟改为“鄂尔多斯”市，叫“陕甘宁”盆地的人就更少了。
“陕甘宁”也不确切，因为“盆地”跨陕、甘、宁、蒙、晋五省（区）地域。总之，这也不是个什么大问题，在和谐的今天，叫什么都无所谓。 从地质特性看，鄂尔多斯盆地是一个整体升降、坳陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地，基底为太古界及下变质岩系，沉积盖层有长城系、蓟县系、震旦系、寒武系、、石炭系、、三叠系、、白垩系、第三系、第四系等，总厚5000—10000m。主要油气产层是三叠系、侏罗系和奥陶系上古升界和下。 从盆地构造特征看 鄂尔多斯盆地石油开发示意图 从盆地构造特征看，西降，东高西低，非常平缓，每公里坡降不足1°。从盆地油气聚集特征讲是半盆油，满盆气，北气、上油下气。具体讲，面积大、分布广、复合连片、多层系。纵向说含油层系有“四层楼”之说，因此，这个盆地有之誉。 鄂尔多斯盆地地形模型 鄂尔多斯盆地位于中国中西部地区，为中国第二大，其、、三种资源探明储量均居全国首位，石油资源居全国第四位。此外，还含有、、、水泥灰岩、、、、等其他矿产资源。 盆地具有地域面积大、广、能源矿种齐全、资源潜力大、储量规模大等特点。盆地内石油总约为86亿吨，主要分布于盆地南部10万平方公里的范围内，其中占总储量78.7%，占总储量19.2%，宁夏占总储量2.1%。天然气总资源量约11万亿立方米，储量超过千亿立方米的天然气大气田就有5个。埋深2000米以内的煤炭总资源量约为4万亿吨；埋深1500米
内蒙古自治区赤峰市乌克盆地水文地质特征浅析 摘要；乌克盆地位于内蒙古自治区赤峰市，盆地内赋存第四系松散岩类孔隙水和第三系碎屑岩类孔隙裂隙水，本文主要通过对盆地的地质概况、水文地质特征分析，为以后的找水工作提供依据。 关键词 乌克盆地水文地质特征含水层特征富水性分析 Abstract:The Wukependi is located in Chifeng city in Inner Mongolia autonomous region, the occurrence of 4 basins in loose rocks of pore water and tertiary clastic rock class pore fracture water, this paper mainly through the basin of geological information, hydrogeological characteristics analysis, for the following for water to provide the basis. Key words: basin, hydrological geology characteristics of aquifer feature rich water analysis 正文 一、自然地理概况 乌克盆地位于赤峰市百灵庙镇南部乌克忽洞镇，地势总体上南高-北低，海拔为1428～1702m，相对高差270m。北部塔苏日阿以东一带地形最低，海拔高度为1428m，东南部的东毛忽洞一带地形最高，海拔高度为1702m。四周为起伏不平的丘陵地形，丘陵区内发育有冲沟，中间为盆地，地势较为平坦，由南向北地势渐低，海拔高度1428—1608m。 二、地质概况 1、下元古界二道洼群（Pter） 岩石类型为：黑云母角闪斜长片麻岩、混合岩化斜长角闪片麻岩、二云片岩、混合岩、长石石英岩，多呈绿色、灰绿色，黑色矿物定向排列明显，片麻状构造，花岗变晶结构。其厚度大于2000m，下线不清。 2、第三系上新统（N2） 据前人资料和本次施工的钻孔中均有揭露。地层岩性上部为红色、棕黄色、
习题一生油岩有机质成烃阶段的划分 一、目的 富含有机物质的细粒沉积物，随着埋深不断升高，有机质逐渐向油气转化。由于不同深度范围内促使有机质转化的条件不同，致使其转化的反应过程和主要产物具有明显的区别，并使有机质向石油转化过程具有明显的阶段性。 生油岩有机质演化曲线的编制和成烃阶段的划分对含油气盆地油气成因理论的研究，指导油气勘探的时间，计算生油量和评价含油气远景均具有重要意义。 本次习题通过一口井所取样品的地球化学分析数据，运用学过的理论和方法，编绘生油岩有机质岩演化曲线，并进形成烃阶段的划分，最后对各演化阶段的基本特征作简单小结。 二、步骤及要求 1.阅读附表1-1所提供的资料，初步了解各地球化学指标埋深增加的变化规律。 2.在方格纸上以深度为纵坐标，各地球化学指标为横坐标，选取合适的比例尺，作各地球化学指标与埋深的关系曲线。 3.根据所绘制的关系曲线划分有机质成烃的阶段，并对各演化阶段的基本特征用表格加以小结。 *比例尺： 纵坐标：1厘米=100米（深度）； 横坐标：有机碳：1厘米=0.5%；总烃/有机碳：1厘米=100毫克；氯仿沥青“A”1厘米=200毫克/100克岩石；饱和烃1厘米=100毫克/100可岩石；芳香烃：1厘米=100毫克/100克岩石；CPI ：1厘米=0.5；R O：1厘米=1.0%。
习题二 利用UVZ 方法分析流体运移与油气聚集 一、目的 1.加深对流体势概念的理解，巩固课堂教学内容。 2.学会利用UVZ 方法研究流体运移与油气聚集，提高分析和解决实际问题的能力。 二、资料说明 1.已给出一幅某砂岩储集层的顶面构造等高线图（图2-1），等值线值即为Z 值，图中圆点代表井位。 2.在另一幅与图3-1比例尺一致的图上（图2-2），各井位上所标数值为V 0值，V 0值由h w 导出，其形状反映储集层内水流形式。 三、步骤及要求 1.在图3-2中绘制出V 0等值线（等V 0线），等值线间距为10。 2.将绘出的等V 0线图叠置在构造等高线上（图3-1），在两张图上放一张空白描图纸，然后在V 0与Z 两簇线的每一交点出算出U 0=V 0-Z ，并将数值标于 空白描图纸上。 3.勾绘U 0等值线图，间距为10，圈出可能形成石油聚集的地势区。 4.根据所绘图件，分析该储层所处水动力环境及水流方向，标明石油运移方向和有利聚集部位。 习题三 圈闭分析 一、目的 1.复习巩固圈闭的基本概念。 2.通过阅读构造图，圈定圈闭的闭合面积，确定圈闭的闭合面积，确定闭合高度，绘制圈闭的横剖面图，以确定圈闭类型。 二、步骤及要求 阅读图3-1—3-3，标出各圈闭溢出点的位置，勾绘出最大闭合范围，求出闭合高度，绘制给定剖面线的横剖面图（纵比例尺1cm=100m ），确定圈闭类型。（图中储层厚度平均为50米） 图2-1 砂岩储集层的Z 构造等高线图
中国石油大学(北京)2008--2009学年第一学期 研究生期末考试试卷B 课程名称：石油地质概论 PART I 闭卷考试部分（50分） 一、名词解释（每题2分，共12分） 1． 氯仿沥青“A ” 2． 生油窗 3． 相渗透率 4．隐蔽圈闭 5. 油气田 6．含油气系统 二、填空题（每空0.5分，共22分） 1、按照油气藏分类，古潜山油气藏属于 类型的油气藏；砂岩上倾尖灭油气藏属于 类型的油气藏 。 2、烃源岩异常压力微裂缝排烃模式适合于烃源岩演化程度的 阶段，其异常压力产生的可能原因包括 、 、 、 等。 3、烃源岩在岩性上可分为粘土岩类、碳酸盐岩类和煤岩，它们的共同特点是 、 、 。陆相烃源岩有利的形成环境是 和 环境。 4、油气二次运移的通道类型有 、 和 等；二次运移的主要阻力为 ；主要运移动力为 和 等。根据流体势的高低可以判断油气的运 移方向，油气总是由流体势的 区向流体势的 区运移。从盆地结构和构造背景考虑， 和 等位置是油气运移有利的指向区。 5、伴随有机质四个演化阶段，有机质可形成四种类型的天然气，它们是 、 、 和 。在成熟度相同的条件下，煤型气的δ13C 1比油型气的δ13C 1 。
6、根据右图给定的烃类混合物的相图，判 断地层分别处于A、B、C、D点情况下形 成的油气藏的相态类型？。 A：； B：； C：； D：。 7、现有两种天然气A和B，经组分分析测 得A和B的CH4含量分别为98%和85%； 两者的δ13C1分别为-65‰和-45‰，试判断 两者天然气的成因类型：A为；B 为。 8、鄂尔多斯盆地中部大气田的主要产层是 系。大庆油田位于盆地； 其主要产油层系是系。 9、根据下图，判断油气藏类型，a为类型、d为类型、e为类型；试判断圈闭b和c形成时间的相对早晚。 10、指出下列各图所示的油气田类型。A为； B为；C为；D为。 A B
卷 (Vo l um e ) 35 ,期 (N u m b e r ) 2 ,总 ( S U M ) 129 大 地 构 造 与 成 矿 学 Geo t ec t on i ca e t M e t a l l ogen i a 页 ( Pages ) 190 ～197 , 2011 , 5 (M a y, 2011 ) 鄂尔多斯盆地古生代中央古隆起形成演化与油气勘探 邓昆 1 , 2 , 张哨楠 1 , 周立发 3 , 刘燕 4 ( 1. 成都理工大学 油气藏地质及开发工程国家重点实验室 ,四川 成都 610059; 2. 山东省沉积成矿作用与沉 积矿产重点实验室 ,山东 青岛 266510; 3. 西北大学 地质系 ,陕西 西安 710069; 4. 中石油 长庆油田分公司 勘探开发研究院 ,陕西 西安 710021 ) 摘 要 :鄂尔多斯盆地古生代中央古隆起形成演化对该地区构造格局和油气勘探具有重要意义 。通过对古生代构 造背景 、地层体残余厚度 、奥陶系顶面构造演化等特征分析 ,刻画中央古隆起在不同沉积期构造演化特点 ,大体分 为 3个演化阶段 :初始演化阶段 :相对独立的中央古隆起形成于中晚寒武世 ; 发育阶段 : 中央古隆起在早奥陶世马 家沟期反映最为明显 ,为隆升剥蚀过程 ;调整 、消亡阶段 :石炭纪 - 二叠纪山西期古隆起仍有明显的显示 ,但其形态 与位置均发生了较大变化 ,与马家沟期的中央古隆起有较大差别 ,为低缓隆起 。晚二叠世以来不存在中央古隆起 。 中央古隆起对油气地质条件的控制作用体现在对沉积格局 、残余生烃坳陷 、储集条件 、盖层圈闭条件及油气运聚等 方面 。 关键词 :鄂尔多斯盆地 ; 中央古隆起 ; 形成演化 ; 油气勘探 文章编号 : 1001 21552 ( 2011 ) 022******* 中图分类号 : P618. 13 文献标志码 : A 组之上 ,香 1 井是山西组不整合于蓟县系之上 ,镇探 1井为太原组不整合于罗圈组之上等 (图 1 ) , 对中 央古隆起原先“L ”形展布形态及分布范围进行了修 正 ,其隆起的构造高点明显向西偏移 。在环县 、龙门 至宁县一带形成一个寒武系 、奥陶系缺失的三角形 隆起区 , 其面积约 11000 k m 2 。运用古构造图 、构造 顶面图 、构造演化史等构造解析方法 ,认为其形成于 中寒武世 ,并对构造演化阶段进行了划分 。 图 2显示 :古隆起顶部在镇探 1 井一线 ,不只缺 失奥陶系 ,而且还缺失寒武系 ,甚至可能缺失部分元 古界 。但是 ,地层的缺失不等于古隆起的存在 ,地层 缺失仅表示地质历史中的隆起 ,并不代表现今的隆 起 。下古生界展布特点表明 ,存在一个加里东期 - 早华力西期的古隆起是无疑的 。但它并不代表这个 古隆起在地质历史时期始终存在 。在拉平的石炭系 底面构造剖面图上存在一个削顶的隆起构造 ,说明 0 引 言 古隆起是沉积盆地内重要的构造单元 ,同时也 是控制油气聚集的地质因素之一 。关于鄂尔多斯盆 地中央古隆起形成演化等 ,前人已有大量研究 ,给出 了多种解释和不同的观点 。主要分歧体现在 : 古隆 起形成时代 、分布特征 、演化阶段和形成机制等 ,形 成于中新元古代 (汤显明和惠斌耀 , 1993 ) 、早寒武 世 (黄 建 松 等 , 2005 ) , 早 奥 陶 世 (张 吉 森 等 , 1995 ) 、中奥 陶 世 (解 国 爱 等 , 2003 , 2005 ) 、石 炭 纪 (王庆飞等 , 2005 ) 。形成机制的观点有 : 伸展背 景 下均衡 翘 升 (赵 重 远 , 1993① ; 何 登 发 和 谢 晓 安 , 1997 ) ,构造地体拼 贴 (任 文军 等 , 1999; 解国 爱等 , 2003 , 2005 ) ,继 承基 底 构造 格局 (贾 进 斗 等 , 1997; 安作相 , 1998 ) 。本文结合最新钻井 、测井及地震资 料分析的基础上 ,如灵 1 井是太原组不整合于长山 收稿日期 : 2010 203 216;改回日期 : 2010 205 217 项目资助 : 国家重点基础研究发展项目 ( 973 项目 ) ( 2003CB214601 )资助 。 第一作者简介 : 邓昆 ( 1968 - ) ,男 ,博士 ,讲师 ,主要从事石油地质教学及科研工作 。 Em a i l: dk_dengk@ 126. co m ①赵重远. 1993. 陕甘宁盆地中央古隆起及其形成演化. 西北大学.