地质构造特征与油气研究论文

2022-04-29

【摘要】鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地,盆地内的石油及油气资源丰富,经过近几年的石油及油气的勘探开发,盆地的油气产量有了大幅度的增长。今天小编为大家精心挑选了关于《地质构造特征与油气研究论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

地质构造特征与油气研究论文 篇1:

鄂尔多斯盆地气测录井工作研究

【摘要】本文通过分析鄂尔多斯盆地地质构造特征和典型油气层分布规律,总结了该地区在油气田勘探过程中气测录井工作的特点及其复杂性。

【关键词】 鄂尔多斯盆地气测录井油气储层

1 鄂尔多斯盆地地质构造及典型油气储层简述

鄂尔多斯盆地是地质学上的名称,我们也把它叫做陕甘宁盆地。它北起阴山,南到秦岭,东自吕梁山,西至贺兰山、六盘山一带。盆地从类型上讲属于地台型的沉积构造盆地,在鄂尔多斯地台的基础上发育而成。鄂尔多斯地台原属于华北隆台的一部分,由于在早古生代的时候地幔上拱,拉开了秦岭和祁连海槽,使中国古陆解体,分裂成扬子地台和塔里木隆台。华北隆台在中生界侏罗纪末是一个统一的整体,到白垩纪时山西地区隆起,随使华北地台与鄂尔多斯地台分离,各自形成独立的盆地。

结合盆地的演化历史以及盆地现今的构造形态,我们把鄂尔多斯盆地内划分为六个构造区域单元,即开始于古生代、形成于新生代的伊盟隆起;属于鄂尔多斯盆地南部边缘的渭北隆起;从中晚元古代到古生代就处于相对隆起状态的晋西绕曲带,它是鄂尔多斯盆地的东部边缘;陕北斜坡主要形成于早白垩世,呈向西倾斜的平缓单斜,以发育鼻状构造为主,占据着盆地中部的大范围;天环凹陷在古生代的时候是西倾斜坡,后沉积中心慢慢由西向东偏移,沉降带表现为东西两边不对称的向斜结构,东边缓、西边陡;西缘断皱带:在早古生代的时候此断皱带的北段是贺兰裂谷,中段和南段都属于鄂尔多斯地台边缘凹陷,在晚古生代时表现为前缘凹陷,三叠纪中晚期及侏罗纪为深凹陷带,具有分割明显的不连续的特点,局部地区继续凹陷一直持续到早白垩世。燕山运动中期的时候,此地区受到很强烈的挤压和剪切运动,形成了现今的断皱带。

从盆地总的演变趋势看,盆地表现出西降东升,东高西低的特点。坡度非常平缓,每公里坡度下降不到1°。

自古以来,鄂尔多斯盆地就有聚宝盆的美誉,含油层素有“四层楼”之说。关于鄂尔多斯盆地石油的记载,最早可追溯到公元前。西汉末年的王莽时期,史书就有“高奴出脂水”的记载;东汉班固《汉书·地理志》曰:“高奴有洧水可燃”;北宋沈括《梦溪笔谈·杂志》:“鄜延境内有石油,旧说高奴出脂水,即此也”;《元一统志》:“延长县南凿开石油一井,其油可燃”。从这些史书记载我们可以看出,鄂尔多斯盆地自古就蕴藏有丰富的油气。油气聚集的特征是半盆油,满盆气;南油北气、上油下气。面积大、分布广、复合连片、多层系。

鄂尔多斯盆地虽然历经了漫长的历史演变过程,但是实际来看,它只是一个构造简单的大型多旋回克拉通盆地,鄂尔多斯盆地基底为太古界和早元古界变质岩结晶,以中上元古界、古生界、中生界沉积为盖层。沉积盖层包括长城系、蓟县系、震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第三系、第四系等,总厚度为5000—10000米。主要油气产层是三叠系、侏罗系和奥陶系上古生界和下古生界。

在此地质特征的基础上,鄂尔多斯盆地油气呈现出以下分布规律:下寺湾地区位于最有利生油的交界部位,具有丰厚的油源基础,但延长组湖岸线的变迁影响着下寺湾地区延长组沉积环境的变化和储集层的发育。沉积带明显控制着该区延长组长6、长2储集层的展布,砂岩发育带严格控制着油气的分布和好坏。

下寺湾地区三叠系延长组油气在分布上存在着明显的不均衡性。首先,含油层位从西向东逐渐增多,西部、中部油层单一,主要为长2油层组,东部为复合油层区,发育有长6、长3、长2油层。其次,由于延长组湖岸线的变迁,长2期湖岸线靠近下寺湾地区,该区形成大量的以水下分流河道与河口坝为主的前缘砂体沉积,油气运移至砂体发育带,且发育良好;加之上倾方向分流间湾泥岩与成岩致密带的遮挡,迫使下寺湾地区延长组长2储层形成了本区的主力油层长2油藏,油气相对富集。最后,下寺湾地区为浅湖相沉积体系,安边、子长、姚店一带的长6期的湖岸线虽然位于生油中心,但由于大部分地区沉积变细,储油物性变差,所以长6油藏仅分布于该区东部及东南部的张岔、柴窑地区,发育成一些三角洲前缘砂体,形成延长组长6油层组。

2 鄂尔多斯盆地气测录井特点

气测录井就是利用气体检测系统或按一定周期检测分析通过钻井液脱气器从钻井液中脱离出的烃类气体含量的一种录井方法,它能及时发现油气显示、预报井涌、井喷、气侵,综合评价储集层。实质是通过分析钻井过程中进入钻井液中的可燃气体的组分及其含量,分析判断有无工业价值的油气层,也就是说通过分析钻井液中气体的含量,可以直接测量地层中的石油、天然气的含量及其组成。钻井液密度、钻头尺寸、钻进速度、钻井液排量等钻井工程因素都可能影响气测值。相同性质的油气层,在不同条件下钻井,会产生不同强度的气测异常。气测录井包括三种方式,即钻井气测、扩散气测和间断气测。

鄂尔多斯盆地储气层具有低压低渗等特性,测井特征受岩性物性作用比较明显,所以录井表现为显示分布较集中,组份以甲烷气为主,其他组份较少的特征。气测录井应该在该地区具有较强的适应性。

但是上文我们已经谈过过鄂尔多斯盆地地质岩石特征,是以陆相、海陆交互相碎屑岩为主,自下而上发育着很多不同的石炭系。其中主要储集层岩性为浅灰色含砾粗砂岩、灰白色中粒石英砂岩、灰绿色岩屑质石英砂岩、岩屑砂岩等。这些砂岩经历了漫长而复杂的成岩后生作用的改造,储集岩中的原生孔隙大部分已经遭受破坏,仅存残余粒间孔、自生溶孔以及高岭石晶间孔,从而构成了上古生界低孔、低渗砂岩的储集体系。这类储层一般必须经过压裂改造才有产能,是否产油产气的影响因素多,即使采用成像测井,也存在着多解性,测井解释难度大等特点。

3 总结

气测录井是快速发现、评价油气层的重要手段之一。在油气田勘探开发过程中,钻井目的是释放油气层,录井目的是发现和评价油气层。但是油气矿产不像固体矿产那样可以通过坑道或工作面直接对砂体产状和矿质进行观察和分析,作为流体矿产的油气藏的地质、物理、化学等信息是通过几英寸直径的井筒由钻井液带返至地面,录井通过对钻井液检测及实物取样获得地层岩性与油气水显示信息。这些信息经常会受到很多因素的干扰,有可能造成信息失真或者假象出现。再加之鄂尔多斯盆地复杂的地质结构特征,所以我们在钻井工作中要不断研究、不断总结经验。

参考文献

[1] 张守谦等著.成像测井技术及应用.北京:石油工业出版社,1997

[2] 谭廷栋.测井解释发现油气层.天然气工业,2000,20( 6)

作者简介

郑惠文,男,28岁,硕士研究生,陕西延长石油集团油气勘探公司天然气勘探开发部录井大队科员。

作者:郑惠文

地质构造特征与油气研究论文 篇2:

关于鄂尔多斯盆地石油及油气开发的研究

【摘要】鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地,盆地内的石油及油气资源丰富,经过近几年的石油及油气的勘探开发,盆地的油气产量有了大幅度的增长。2009年,鄂尔多斯盆地大型岩性地层油气藏的勘探开发被列为国家重大专项示范工程,长庆油田和延长石油油气作为盆地内的两大主要油气生产企业,石油及油气的产量曾创历史新高,一度使鄂尔多斯盆地成为我国第二大油气生产盆地及第一大天然气产区。这对于促进我国油气资源的勘探开发和提高我国的油气产量,以及缓解国内油气资源供需矛盾和保证国家能源安全具有重要的战略意义。

【关键词】鄂尔多斯盆地 石油分布特征 低渗透油田 开发技术

1 鄂尔多斯盆地地形及地质概况

鄂尔多斯盆地位于我国中西部地区,是一个整体升降、拗陷迁移、构造简单的多旋回叠合的含油克拉通盆地, 地跨陕、甘、宁、晋、内蒙五省(区),面积达32万平方千米,地质构造明显不同于我国东、西部地区,有着独特的石油及油气聚集规律和分布特征,其主要表现在以下几个方面:

(1)古生界以海相和海陆交互沉积为主,烃源岩分布面积广且稳定;

(2)古生界和中生界分别以生气和生油为主,且生成高峰时期趋于一致;

(3)盆地主体部分地形结构平缓,构造简单且少断裂现象,油气以短距离运移为主,而油藏以自生自储岩性—地层圈闭为主。

2 鄂尔多斯盆地石油及油气分布特征及富集规律

鄂尔多斯盆地是我国大型含油气盆地之一,石油及油气资源相当丰富,随着长期大量的石油及油气的勘探开发发现,鄂尔多斯盆地具有“下气上油”、含油气层较多且含油气范围大的特点,这对增加我国的石油气产量具有很重要的作用。鄂尔多斯盆地的地形和地质特点决定了盆地的石油及油气具有如下的分布特征和富集规律:

(1)鄂尔多斯盆地主要发育了以下3套烃源岩:下古生界寒武—奥陶系海相碳酸盐岩、上古生界石岩—二叠系海陆交互相含煤碎屑岩、中生界内陆湖泊相碎屑岩,具有很大的石油及油气资源开发潜力。

(2)鄂尔多斯盆地的石油主要分布在中生界,发育三叠系、侏罗系两套含油层系,盆地的中南部为已开发的油田分布地点,原油一般属于典型的“油型油”,主要生油层是三叠系延长组,为成熟-高成熟生油岩,油藏是以岩性油藏为主的。

另外,鄂尔多斯盆地中生界的地质演化奠定了该地区的油气藏的条件及油气分布特征,其中三角洲体系中砂体发育相带与低幅鼻翼配合形成了富集油气藏,油气分布形成了“东西分带,南北分区”的特征,不同地區的石油及油气开发有各自不同的特点,需要选择不同的突破方向,从而提高开发效益。

(3)鄂尔多斯盆地的天然气主要分布在古生界,其中奥陶系属于浅海台地碳酸盐沉积岩系,石炭二叠纪是滨海平原碎屑岩和煤屑沉积体系,盆地的天然气藏分为上下两套含气层系:上古生界的天然气属煤成气,气源为上古生界煤系;下古生界的气源具有“油型”和“煤型”的混源成因特点,主要源岩是石炭系气源岩,而混合型生烃母质的石炭系灰岩可能是气藏中油型气的主要提供者。上古生界的生气中心于下古生界的生气中心在盆地中具有一定的叠合点,叠合面积达到了7500平方千米。

3 鄂尔多斯盆地西缘的油气开发分析

鄂尔多斯盆地的西缘是我国东部和西部的构造界限,虽然属于边缘地带,但是地形构造及地层分布较全,并且受到不同的构造体系控制,南北沉积各异,构造特征差异很明显。另外,盆地西缘长期受这种复杂的地质构造活动的影响,对油气生成、运移及聚集成为油藏具有很重要的作用,并改造了油气运移及储积空间,发育了多种圈闭型油藏。因此,鄂尔多斯盆地西缘的这种构造演化及动力学机制对于石油及油气的开发意义重大。

4 鄂尔多斯盆地低渗透油田的开发研究

鄂尔多斯盆地是典型的低渗、低压、低产油田,经过几代人的坚持不懈的努力,取得了一系列重要的认识和多个高效开发管理模式,使油气产量有了明显的增长。下面以长庆油田为例介绍油气开发中的几个认识和低渗透油田的开发技术问题。

4.1 盆地石油及油气开发中的几个主要认识

(1)“五条大剖面”:是长庆油田为了整体认识鄂尔多斯盆地而部署,是鄂尔多斯盆地油气勘探开发的基础,对于后期盆地的油气事业具有重要的指导意义。

(2)“三个重新认识”:即重新认识鄂尔多斯盆地、重新认识长庆低渗透、重新认识自己,使人们在某种程度上认识到了鄂尔多斯盆地具有丰富的油田资源,而且大部分的低渗透油田具备开采条件。

(3)集约化二元攻关:即利用系统工程理论,技术攻关与管理创新完美结合,集中人力、物力、投资、组织等要素,以实现油气田的低成本、成规模的有效开发模式。将管理引入到技术中,通过管理上的创新以达到提高油气勘探开发的效率和降低开发成本的目的,并且尊重了低渗透油田的客观规律,在技术上提高了开发成功率和效率,一定程度上解决了油田开发中的技术难题。

(4)开发经济界限论:是指油气田的开发阶段的资金投入是建立在油气田投产后所得的最大的投资回报、投资利润基础上的,投入产出合算即实施开发,不合算则暂不考虑,这有利于保持油气田开发中的经济效益的稳定性。

4.2 鄂尔多斯盆地在长期的勘探开发过程中,逐渐积累形成了适合低渗透油田特点的低成本的勘探开发技术体系,其中主要的技术有

(1)地震技术,包括黄土塬地震勘探技术和高精度二维数字地震技术,提高了地震预测含气层的准确度。

(2)早期油藏描述,综合利用地质、地震、测试、测井等多种资料,对油气藏的特征进行描述,建立油气藏地质模型,为早期开发做准备,合理有效地促进了低渗透油田的勘探开发进程。

(3)丛式钻井技术,是指在同一个井场内钻出若干口油水井,各井井口相距数米、井底伸向不同方位的钻井技术,是鄂尔多斯盆地油气田开发的主要技术手段,具有大大减少征借地的费用,降低工程量,节约成本等优势。

另外,还有压裂改造技术、超前注水技术、井下节流技术等。这些技术在鄂尔多斯盆地石油及油气开发中的研究应用,很大程度上促进了石油及油气开发的进度和提高了勘探开发效率。

5 总结

随着油气资源的勘探开发,鄂尔多斯盆地已经发展成为我国重要的石油及油气生产基地,随着国家“西部大开发”战略的实施和国民经济的增长,对石油资源的需求日益加大,对鄂尔多斯盆地油气资源的开发可以在很大程度上缓解我国能源供应紧张的现状,以顺应我国开发更多优质石油资源的形势发展需要。虽然鄂尔多斯盆地近年来在石油及油气的开发中取得了很大的成效,但是盆地特有的隐蔽性油藏的勘探开发难度也越来越大,有大量的未知领域需要我们去探索,这就需要我们充分加大研究力度,更深层次地研究油气运移方向及聚集规律,进一步突破新的勘探开发领域,为鄂尔多斯盆地的石油及油气事业做出应有的贡献。

参考文献

[1] 百度文库中的《鄂尔多斯盆地油气的分布特征及富集规律》

[2] 豆丁网中鄂尔多斯盆地西缘构造演化与油气聚集研究

作者:张明明

地质构造特征与油气研究论文 篇3:

浅谈石油地质与石油的形成与开采的关系

【摘要】地质学(Geology)是研究地球(地壳)的物质成分、内部构造、表面特征及地球演化历史的科学,主要研究对象是固体地球,当前研究的重点是固体地球的表层-地壳(或岩石圈),主要研究内容包括地球的物质组成、地球的构造、地球的形成和发展深化以及地球的资源性等。莱伊尔Charles Lyell(1797 - 1875)的巨著《地质学原理》使地质学真正成为一门科学。板块构造学说提供了新的地质学理论、观念、方法,以此为标志建立了现代地质学。

【关键词】地质 石油成因 地球 地下勘探

1 石油与地质构造

石油和天然气通常都是蕴藏在沉积盆地、含油气盆地之中的。沉积盆地是怎么形成的呢,原来,我们所处的地球是一直在活动着的,有的地方上升,则成为高山,有的地方在下降,则成为沉积盆地。中国有好多个沉积盆地,每个盆地沉积的地层及其厚度等是各不相同的。这些地层自上而下地质年代由新变老,好像人类历史一样,分成不同的时代。研究人类各个时代情况的学科叫历史学,而研究一个沉积盆地的各个地质年代的情况就叫地质构造的发展历史研究,简称构造发展史。研究构造发展史对找油找气有什么用处呢,原来,石油和天然气是可以移动的流体矿床,从油气在地下生成起,到聚集到一个地方成为油气田,在漫长的地质历史中变化多端。有的油气田形成后可以保持到现在,有的运移到另外的地方,有的散失了……总之,油气这个流体矿床总是处于运动状态之中,這就是油气田有别于其他矿床的最大特点。而这种变化与油气田所在的沉积盆地的构造发展史是息息相关的。因此,在找油找气工作中,地质构造发展历史的研究就显得非常重要了。

2 石油地质与石油成因

石油成因是石油地质学中一个带有根本性的问题,因为只有石油生成之后才有运移、聚集、演化和破坏等一系列石油地质现象。阐明石油的成因不仅有理论上的意义,而且对于指导石油勘探也有着现实的应用价值。比如,在确定勘探区域和选择主要目的层时,实际上都是在一定的成因假说指导下进行的。回顾众说纷纭的石油成因争论,主要体现为有机起源与无机起源两大派别的对垒。19世纪中叶,随着采油事业的兴起,石油成因广泛引起了学者们的兴趣。进入20世纪,由于在石油中找到了生物起源的直接证据,即卟啉和旋光性,其核心即石油起源于生物物质,自此有机起源学说一直占据主导地位,并一直指导我们的勘探事业至今,在此理论的指导下,人们也确实找到了成千上万的大大小小的油气田。

在石油勘探过程中,我们发现了很多令人费解的现象,虽然持有机生油论的专家学者也作出了一些解释,但大多牵强附会,以找出令人信服的证据。 例如红地层的疑问。长久以来,有机生油理论尽管有各种矛盾解释不通,但是人们总是认为其基本观点是不可能错的,即石油起源于生物物质。例如,在中亚的红色地层中找到了石油以后,前苏联的石油地质专家就提出,红色泥岩也能生油。玉门老君庙油田都是红色地层,上第三系底部白杨河组中只有30m 厚棕褐色泥岩,找不到生油层,于是来了个白垩系生油,倒灌至志留系及第三系的说法。塔里木盆地叶城柯克亚油田在红色第三系中打出了千吨井,找不到生油层,又解释为它是通过断层与罗系沟通,侏罗系生的油侧灌到第三系里来。笔者不反对地下原油在压差驱动下可以倒灌或侧灌,问题在于我们如此牵强附会地用有机生油解释的同时,是否想过上述地方的石油本身就不是有机生成的,这些地方的石油有没有可能来自地球深处,是无机成因的,通过深大断裂,运移聚集至沉积地层中。

3 石油的地球化学勘探

根据大多数油气藏的上方都存在着烃类扩散的“蚀变晕”的特点,用化学的方法寻找这类异常区,从而发现油气田,就是油气地球化学勘探。油气地球化学勘探方法的种类比较多,常用的是土壤烃气体测量、土壤硫酸盐法、稳定碳同位素法、汞和碘测量法等,还有地下水化学法及井下地球化学勘探法。

具体的石油勘探方法有:地球物理测井简称测井,是在钻孔中使用测量电、声、热、放射性等物理性质的仪器,以辨别地下岩石和流体性质的方法,是勘探和开发油气田的重要手段;测井系列,不同的测井仪器有不同的性能和作用,在某种地质条件和钻孔条件下,根据一定的地质或工程目的,采用多种有针对性的测井仪器组合起来进行测井,称为达到这种目的的测井系列;电阻率测井,是在钻孔中采用布置在不同部位的供电电极和测量电极来测定岩石(包括其中的流体)电阻率的方法。通常所用的三电阻率测井系列是:深侧向、浅侧向和微侧向电阻率测井;声速测井,声速测井是利用不同的岩石和流体对声波传播速度不同的特性进行的一种测井方法。通过在井中放置发射探头和接收探头,记录声波从发射探头经地层传播到接收探头的时间差值,所以声速测井也叫时差测井。用时差测井曲线可以求出储集层的孔隙度,相应地辨别岩性,特别是易于识别含气的储集层;放射性测井,放射性测井即是在钻孔中测量放射性的方法,一般有两大类:中子测井与自然伽马测井。中子测井是用中子源向地层中发射连续的快中子流,这些中子与地层中的原子核碰撞而损失一部分能量,用深测器(计数器)测定这些能量用以计算地层的孔隙度并辨别其中流体性质;自然伽马射能谱测井,自然伽马能谱测井是测量地层中放射性元素铀、钍和钾40的伽马射线强度谱,从而确定它们在地层中的含量,用于分析岩石及流体性质;声波变密度测井,补偿声波测量的是接收到的声波波列的首波达到时间,用于测定地层的声波传播速度,源距较短,其资料用来计算地层孔隙度和确定气层。全波列声波测井记录的是接收到的声波全部波列,可测定岩层的弹性模量,其源距较长,用于求解岩层强度、检查压裂效果及固井质量等,在求解地层孔隙度及判断气层方面比补偿声波更为准确。

4 结语

现代的人们怎样去认识几百万年甚至更早以前油气生成的历史呢?地质学家追溯油气的生成条件就要去研究地层中生油层的各种信息。这里所指的生油层就是沉积岩层中的暗色泥岩层或碳酸盐岩层。使用现代的物理、化学分析手段已经完全能够做到把它们在生成油气过程中所残留下来的各种信息提取出来加以研究和认识,不断地探索油气生成的条件。所以,研究油气的生成不是单纯探索它们的形成条件,而是找油找气的一项重要任务。

作者:田翔

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