海相碳酸盐岩层系的重要地位

作者&投稿:扈狐 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
海相层系是资源战略接替的重要领域~

我国海相沉积总面积大于455×104km2,其中陆上海相盆地28个,面积330×104km2,海域海相盆地22个,面积125×104km2。全国海相油气资源为359×108t(油当量),其中原油135×108t,天然气22.4×1012m3,其探明率分别为6.5%和6.3%。中国石化海相油气资源为193×108t(油当量),其中原油81×108t,天然气11.2×1012m3,探明率分别为6.8%和1.2%。中国石化在海相碳酸盐岩勘探领域包括南方海相领域和塔里木盆地台盆区,勘探领域广阔,资源潜力大,具有发现大中型油气田的物质基础。
海相碳酸盐岩层系多具有早期成藏,多期充注,后期调整的特点,再生烃源具有重要作用。分散可溶有机质、稠油和沥青等再生烃源是油气成藏的重要烃源。塔里木盆地志留系沥青在过成熟阶段烃气转化率(碳)一般在30%~40%之间。
中国的石油工业,从大庆油田的发现真正拉开大规模勘探开发序幕的话,只有近50年的历史,与美国的石油工业相比,才刚刚是而立之年。美国拥有如此丰富的油气资源,是经历了一段曲折的认识过程的,这条曲折之路正如美国著名石油地质学家笛克在1958年所总结的:我们运用老思路经常能在新区内发现石油;同样,有些时候,我们运用新的思路能在一个老油区内发现石油。但是,在一个老区内运用老思路就很少能发现大量石油。在过去的年代里,有的时候,我们曾经认为无油可找,而实际上,我们只是缺乏新的思路而已。
这给我们以启发,中国的油气资源的发现过程也必将经历一个曲折的认识过程。随着勘探的深入,一定会出现“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”的美景。
中国海相碳酸盐岩主要形成于中生代早期以前的盆地中。早期形成的油藏可能由于深埋演变为凝析油气藏,或抬升至浅部,遭受降解演变为重油甚至形成储层沥青。因此,储层沥青在构造-热条件适宜时,可能成为再次生烃的烃源。沥青在后期的构造-热作用下发生裂解而具有产气的潜能,这种非常规的烃源也是有效的。普光大型气田、塔河特大型油田的发现,进一步说明了海相领域油气勘探潜力巨大,显示我国海相碳酸盐岩具有良好的勘探前景和巨大的潜力,是我国油气资源战略接替,实现“二次创业”的现实领域。

1998年中国石油石化大重组之后,受地域限制,勘探空间十分有限。除东部的主要油田(胜利、中原、河南、江苏、江汉)勘探登记区块分布在中新生代陆相盆地内之外,多数勘探区块分布在海相裸露区,随着油气勘探开发程度的不断提高,东部老油田的油气产量呈现出明显的递减趋势。中国石化集团公司党组敏锐地觉察到,制约今后长远发展的一大“瓶颈”就是油气资源不足。寻找新的资源接替阵地对满足国家需求、对集团公司的生存发展都具有重大的战略意义。作为国有特大型能源企业,必须站在维护国家能源安全的战略高度,尽快在油气资源接替方面获得突破。由于中国海相地质情况极为复杂,理论和技术还有若干重大问题没有得到解决,加上投资不足等原因,难有重大发现。勘探难度与风险很大,探索空间也大。新的勘探实践证明,我国海相油气确有大型油气田的保存条件,需要我们去寻找!
中国石化集团公司党组审时度势,把海相层系作为油气资源接替的重要领域,制定实施了“稳定东部、发展西部、准备南方、开拓海外”的油气资源战略,全面开展海相油气勘探。
1999年初成立南方海相油气勘探项目经理部,全面开展南方海相分布区的油气勘探。2000年中国新星石油公司整体并入中国石化,勘探领域迅速扩大。2001年成立西部新区油气勘探指挥部,全面推进西部塔里木盆地、准噶尔盆地及其他中小盆地的油气勘探,加快勘探开发塔河油田。2002年成立南方勘探开发分公司,进一步加强南方海相油气勘探,并实现了勘探向上扬子地区的转移。2003年普光1井在长兴组—飞仙关组礁滩相储层发现高产天然气流,发现了四川盆地海相最大的天然气田。以塔河大油田、普光大气田的勘探开发为标志,中国石化海相油气勘探进入一个新阶段。海相勘探从“不得不为到已有所为,从势在必为到大有可为”,实现了从东部断陷盆地勘探开发到海相大油气田的发现与勘探开发的跨越。
陆相盆地生烃中心受沉积中心的控制,储层主要是滨浅湖相、河流相、三角洲相砂体。我国海相层系形成时间早,经过多次改造后生烃灶在哪里已经不清楚,碳酸盐岩储层具有多样性特点,而且非均质性十分强烈。陆相盆地基本上是晚期成藏,而海相碳酸盐岩层系具有多期成藏的特点,而且地质历史时期曾经历了强烈的破坏和改造作用。陆相盆地的勘探策略是“定凹探边”、“定凹探隆”,在东部诸盆地的勘探非常成功。海相碳酸盐岩层系的勘探就复杂得多,首先是沉积中心未必是生烃中心,其次是烃源岩经历了复杂的生排烃过程,油气多期成藏、多次调整,分布规律复杂,陆相盆地的勘探策略很难直接借鉴。
几十年的勘探实践证明,无论是我国陆相油气勘探的理论与方法,还是国外海相碳酸盐岩油气地质的理论与方法,都无法有效地指导我国海相碳酸盐岩层系的油气勘探。
中国古生代海相沉积盆地经历多期(加里东期、海西期—印支期、燕山期、喜马拉雅期)的改造,现今多已成为残留盆地,原多层次的油气成藏体系,经隆升、剥蚀,遭受了强烈的改造,并在后期的盆地叠加作用下,发生重组与再造。因此,盆地的油气前景应是“先天条件”与“后天因素”综合作用的结果,尤其是“后天因素”的盆地叠加改造程度影响了油气的再分配与再聚集或散失的过程。所以在这类高演化、高复杂性的残留盆地的油气勘探中,必须重视后期构造运动的影响程度,尤其是盆地保存程度、封盖条件的有效性,特别是中、新生代沉积盆地叠加、深埋、重建封闭系统的有效性。在注重海相层位的油气勘探时,不应忽略了油气是一种流动的液态矿藏,在平衡被打破之后,可再次发生运移与聚集,达到新的平衡,即不能忽略了古生代油气可能沿着区域性疏导层向上在中、新生界中达到再聚集的可能性。应注意上、下兼顾,四川盆地油气产出特点反映了这一点。
因此,在中国海相地区的油气勘探实践中4个有效性研究(烃源岩的有效性,储集体的有效性,整体保存条件的有效性,成藏组合的有效性)是中国海相碳酸盐岩层系油气勘探所必须解决的重大问题。
截至2005年12月底,中国石化拥有探矿权区块361块,面积98.2×104km2。这些区块分布在中国三大含油气区45个盆地内。随着勘探的深入,油气资源储备需求逐渐扩大,现有的勘探区块未能满足中国石化上游资源储备的需求,除进一步开拓海外勘探市场外,立足国内的油气区块开拓更加重要。因此,应从中国含油气盆地区域演化、油气聚集基本地质条件分析,进一步评价古生代海相沉积盆地的油气资源前景,为“十一五”油气勘探的扩展准备后备基地,增大中国石化的资源储备,实现资源战略接替与储、产量的稳定与稳步增长。海相层系油气勘探是中国石化上游持续发展的重要领域。

陆相生油理论的建立以及陆相盆地的成功勘探,使我国的石油工业走上了独立自主发展的道路。当东部陆相盆地的油气产量和储量难以大幅度增加时,国家提出了石油工业“稳定东部,发展西部”的战略方针,勘探重点随之逐步转移:地域上,从东部向西部转移;层系上,从陆相层系向海相层系转移。两个转移的主要目标都集中到海相碳酸盐岩层系。在世界范围内,海相碳酸盐岩是一个重要的勘探领域,统计数字表明,全球碳酸盐岩中的油气探明储量约占总探明储量的50%,产量则达总产量的50%以上,而大油气田中海相碳酸盐岩中的油气探明储量约占60%。我国海相碳酸盐岩层系探明储量仅占总探明储量的6%,但我国海相碳酸盐岩层系油气资源量大于300×108t油当量(中国石化,2004),相当于总资源量的20%,表明我国碳酸盐岩油气的勘探潜力很大。

我国海相碳酸盐岩层系分布面积广,残余厚度大,油气显示多。自“六五”以来,国家针对海相碳酸盐岩开展过几轮科技攻关,但由于勘探成果没有期望值那么高,从而使我国的地质学家们在认识上产生了比较大的分歧。由于我国海相碳酸盐岩的复杂性和勘探难度大的客观条件,致使从南方滇黔桂高原到西北塔里木盆地,勘探程度都很低,制约了对碳酸盐岩层系油气资源潜力的认识。

自20世纪50年代四川石油勘探会战以来,海相碳酸盐岩的油气勘探虽然远不如陆相盆地勘探成就显赫,但也时有发现。在四川盆地1958年11月的川中会战,标志着我国海相碳酸盐岩层系勘探的开始。1964年发现了威远震旦系气田,探明天然气储量达400×108m3。1989年发现五百梯石炭系气田,探明天然气储量达650×108m3。2003年发现普光三叠系气田,至2006年探明天然气储量3560×108m3。塔里木盆地自1984年沙参2井在寒武系—奥陶系碳酸盐岩中获得高产工业油气流后,1997年在巴楚隆起麦盖提斜坡奥陶系发现了和田河气田,探明天然气储量620×108m3。1997年在塔北隆起沙48井奥陶系获高产油气流,发现了我国第一个古生界海相大油田——塔河油田,2006年探明、控制及预测储量超过16×108t。鄂尔多斯盆地从1907年钻探我国陆上第一口油井——延1井开始,油气勘探已经历了一个世纪的历史,经过多次的勘探重点的转移,1989年在奥陶系风化壳储层取得突破,发现了靖边气田,探明天然气地质储量2909×108m3(赵贤正,2002)。这些勘探成果(图1-1)表明,随着理论认识的升华、科学技术的进步,新发现的海相碳酸盐岩层系油气田越来越多、越来越大,显示我国前新生代海相碳酸盐岩具有良好的勘探前景和巨大的潜力,是我国油气资源战略接替的重要领域。

图1-1 中国近期发现的中大型海相油气田分布图




海相碳酸盐岩层系的重要地位
当东部陆相盆地的油气产量和储量难以大幅度增加时,国家提出了石油工业“稳定东部,发展西部”的战略方针,勘探重点随之逐步转移:地域上,从东部向西部转移;层系上,从陆相层系向海相层系转移。两个转移的主要目标都集中到海相碳酸盐岩层系。在世界范围内,海相碳酸盐岩是一个重要的勘探领域,统计数字表...

海相碳酸盐岩储层基本特征
一般地,孔隙型碳酸盐岩(主要是白云岩)储层更有利于形成大中型油气田,如川东石炭系孔隙型藻白云岩和角砾状白云岩储层,孔隙度大于5%,有效厚度15~40 m,已先后发现7个大中型气田(藏);四川相国寺气田下三叠统嘉陵江组藻屑含灰质白云岩,其孔隙度可达27%~30%,大池干井气田石炭系泥晶砂屑...

海相层系地质特点及钻井工程技术难点
1)国外海相沉积盆地主要为中新生代地层,我国海相碳酸盐岩层系主要是古生代地层,时代老、埋藏深。塔里木盆地和四川盆地的海相油气井大部分为超深井(井深大于6000m)。2)我国古生代海相沉积盆地经历多期构造运动的改造,原有多类型的沉积盆地经隆升、剥蚀,遭受了强烈的改造,并在后期的盆地叠加作用下,...

碳酸盐岩储层特征
克拉通盆地在盆地发育演化过程中,由于地台层序沉积之后的抬升及海平面下降而发生剥蚀,特别是构造抬升而发生沉积间断及风化淋滤作用,使早期形成的台地相碳酸盐岩发生溶蚀作用,形成岩溶型碳酸盐岩储层,溶蚀型孔、洞、缝储层在一些海相含油气盆地中可作为重要的储层类型,特别是在不整合面发育的多旋回含油气盆地中,如三叠...

岩溶储集体的时代
塔里木盆地的海相碳酸盐岩储层主要是震旦系奇格布拉格组、寒武系、奥陶系,其次是石炭系,可发育礁滩相储层、白云岩储层、白云岩岩溶缝孔洞型储层、灰岩岩溶缝孔洞型储层、岩溶洞穴型储层等。鄂尔多斯盆地的海相碳酸盐岩储层有寒武系和奥陶系,重点层系是奥陶系马家沟组,主要发育白云岩岩溶孔隙型储层...

碳酸盐岩
就体积而言,碳酸盐岩只占所有沉积岩的4%左右,但在大陆地表的沉积岩中它却可占10%~35%(Blatt,1970;Folk,1974),仅次于泥质岩(包括粉砂岩),与砂岩不相上下,是最常见、也是最重要的一类自生沉积岩。碳酸盐岩的绝大部分都沉积在温暖气候带的海水环境中,少数沉积在温暖的湖泊内,它们都是化学、生物或复合沉积作用...

碳酸盐岩储层特征与有效储层的预测
碳酸盐岩储层是海相层序中最常见的一类储层,也是海相层序在石油地质条件上有别于陆相层序的一个重要方面。海相碳酸盐岩作为储层的最大特点是储集物性的非均质性强。由这类储层产生的圈闭和形成的相关油气藏有较大的隐蔽性,对其分布的预测难度较大。最近10年来,随着在鄂尔多斯盆地中部发现靖边古生界大气田,在塔里...

海相碳酸盐岩评价标准及下限的讨论
1.碳酸盐岩评价标准下限研究现状 碳酸盐岩烃源岩评价标准是一个颇有争议的问题,不同学者的观点相去甚远(表4-1-1),主要体现为国外研究者提出的丰度下限值为0.12%~0.50%,而国内大多在0.05%~0.2%之间,究其原因是由于研究对象、地区、源岩时代、成熟度及对下限值的认识不同所致。国外海相碳酸盐岩大都为中、新...

烃源岩综合评价及资源量估算
根据近期研究成果和认识以及野外实地地质调查,认为碳酸盐岩并非南方和研究区主要烃源岩。研究结果表明,滇黔桂地区从下泥盆统到下三叠统7个层位3704个碳酸盐岩TOC平均含量为0.16%,各层系平均值为0.02%~0.18%,显然属非烃源岩;而2128个泥岩的TOC平均含量为0.62%,各烃源层系的平均值为0.65%~1.51%,表明泥岩才是...

中国海相烃源岩概述
②烃源岩有机质丰度低:国外海相碳酸盐岩层系烃源岩的有机碳含量常大于0.5%,最大可达5%以上,如意大利阿尔卑斯、亚平宁和西西里南部的上三叠统碳酸盐岩烃源岩其TOC含量分别高达4.0%、4.83%和14.5%(Brown et a1.,2000);而我国海相碳酸盐岩烃源岩TOC含量一般小于0.2%,泥质岩烃源岩TOC...

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浏阳市19272628165: 储层改造技术 -
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徒固丽珠: 陆相地层是由陆相环境下所形成的地层,如河流、湖泊、冲积扇等等,岩性上以碎屑岩最为多见(砂岩、砾岩、泥岩等).一般地层厚度变化较大,横向上分布不均匀;海相地层就是在海洋环境下沉积的沉积物压实成层,包括滨海,浅海,深海下的沉积,滨浅海多见碳酸盐岩沉积,深海为泥质沉积.地层平面上连续性非常好,可以追溯很远!

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