环状含油气构造及其科学的研究方法.pdf

蕊 环状含油气构造及其科学的研究方法 c、 、n P6 O - { Hc M H p H o B a 、 - ／ 一 翻译王勋弟 江汉石油勘 探局_地质科学研究院 1 I 1 校对夏明生 新疆石油局勘探开发研究 院 、 一 0／L ／ h 0 l 随着遥感研究的不断发展，除发现一些线状构造外也发现了不同规模与成因的大量环 状构造，这些环状构造已在文献中广泛地进行了描述。根据成因，可划分出岩浆成因环状 构造、变质成因环状构造、构造成因 内生环状构造、 古陨石坑和外成环状构造等等 H． r． K a l 1． ，B． J I ． A B A e e B ， B． 丌． B e o B ，1 9 8 0 。按照其规模大小又可划分为巨型构造 数百至上千 k m、大型构造 数百 k m、中型构造 数十至 1 5 0 k m、小型构造 数 十 k m及微型构造 1 0 ～ 1 5 k in 以下。 近年来，环状构造学说在研究矿床成困和古陨石坑的调查方面特别注重对前寒武纪地 质构造的解译。在 7 0 8 0年代，发表了论述环状构造同含油气性的关系的大量著作。在 BJ O． 3a n e H I t ． o， O． J I ． Ky a l i euo13， r , 1 - i ． r l oⅡ c yg ．1 I l a n K0 1 9 8 0 ； H．MyK0B a， B ． B L p a B ． b e B ’ I , I ．r i 6p eBI 9 8 5 B． A． By 叫 1 9 8 6；N． 3． I yx0 Bc K1 4 n1 9 8 7 B． r ．r i e T ． p o B a 1 9 9 4 等人的著作中，已经涉及到这类问题。 西西伯利 亚地 台的环状构造在 B ． H ． Ae T a X O B、 B 、 H ． Ep O Me HK O 1 9 7 6 J I ． I 4 ． C o ．r l O B b e 1 3 a 1 9 8 2 等的著作中已进行描述，而 B ．r I ． c T e n a t t o B I 9 8 2 r ． A ． r a 6 p H 3 H Ⅱ 1 9 8 4 等 人的著作描述了伏尔加一 乌拉尔含油区的环状构造 ， r ． 兀 ． r i o n c y m＆ Ⅱ K 人 1 9 8 6 的文章则对滨里海盆地的环状构造有所阐述。在美国已经划分出维尤菲尔德、纽波特、勒 德温克里克等含油气环状构造 D o n o f r i o ，1 9 8 1 ，在中国已划分出辽河、渤海等含油气环 状构造 H C L i n g t j 9 7 5 t A． A Me g e r h o t ，1 9 7 6 。 由于地质和钻井资料经常与航测资料发生矛盾， 因此对环状含油气构造的兴趣在后来 逐渐 减退 。 应根据建立在现代地质一地球物理方法和技术基础上的地质理念，重新恢复对环状构 造的勘探 。 随着地壳与地幔的垂向构造和岩石分层性 表现为压实带和欠压实带的交替出现的 确立，为 q 0平代兴起的环状含油气构造研究提供了新的前提条件。欠压实带充满着流体， 这些流体在新构造运动中能够发生垂直运移及热量一质量传递。这些聚积被称作 流体源” BM Ba nH e13， 1 9 7 6 ； AJ - [ ． ⅡMI I Tp14 e13 C K Mn， BN ． Ba na e B， I 4 ． A． BO J l 0 J I 14 H， l 9 9 4 “ 饱和流体 欠压实源 ”或 “自然地层溶液 与熔体的贮藏所 ” B ． M． C o K o Ⅱ 0 B ，1 9 8 2 “ 高流体传 导性的地球动力学交叉点”B Mn r e p e p B a，B ． I 4 ． J 1 月 K o，r I ． I I N a 1 9 9 6 。 在这种条竹 F 沿通道侵入的流体质量交换的数量非常之大，阻致于有人还提出了石油和天 然气储量的再生性的 9 己 解 。 可将不同成因的环状构造看作是发现大型侵入通道最现实的构造 。从含油气性方面来 隧 杠 地 帆 追 ～ 袖 禾 石 班 新 维普资讯 第 】 9珏第 2期1 9 9 8 年 6月 t新 疆 ． 抽 平k睫膪 直 2l 看，在这些环状构造中只有 内成环状构造 是具 有含 油远景的。尽管有趋向认为 ．古陨石坑 也是有前景的。古 陨石坑的形成是陨石坠落 有 时是两次坠在同一地点上的结果 H ． C 6 e c Kp0BHb l R ， E ．B ． K y e P Y K，1 9 8 9 B ． C ， 3 a n ．r t 1 4 K， A ． B ， 3o a y Ⅱ H．1 9 9 1 。在许多情 况下．位于断裂带中并充满了碰撞碎屑物质 的古陨石坑还撤发了岩浆活动。 对这些事实或者可用 内生成困来进行解释 ，就像兀_H - K P o n o T K H H和A ．A ，Ma p n y me 13 所指 出的那样 ，或者可 以说这些构造不是含 油气构 造 在波罗的地盾 的西里扬 瑞典 环 状构造范围内，有一口井获得了分散磁铁矿与轻质石油成分的混合物 T ．r 0 n Ⅱ，1 9 9 1 。 这是极为罕见的现象。某些研究人员认为，该环状构造是一个古陨石坑。在谈论环状含油 气 构造 时 我们 指 的是 具有 工业 性 的油 气 聚集 的环 状 构造 按照 油气 聚集 的基 本 规 律 14 ．0 ．5 p o Ⅱ．1 9 4 7 ，应当在深部盆地中去寻找环状含油气构造边缘坳陷、山问盆地、 充填巨厚沉积盖层 的陆向斜。 环状含油气构造的划分方法及研究实例 在解译卫片时，可划分出被一些小环状构造所复杂化的直径达 3 0 0 ～1 5 0 0 k in 的巨型环 状构造．其中发现 了不少的油气田。如果这种现象没有观察到，那么油气田可能处于环的 干扰集结点上 这也是一种判断特征 应当留意环状体的正常形态，因为．象地球这样的 有机实体．在内生及外生地质过程的作用下．任何完全正常的实体都一定会受到扭曲 然 而解译的方法不可能展示出环状构造的内部结构 作为划分环状构造的地面方法，应首推地震勘探与重力勘探 使用0 r r 法、折射波对 比法、地震转换波法、深部地震测深法的区域性剖面，特别是研究深度为 4 0 0 7 0 0 k in 的 地壳主剖面，有可 能划分内生成因的环状构造 ．并 能详细评述其深部结构及其在地壳中 包 括在沉积盖层 中的状态 有一种通过非标准处理重力测量资料划分小型环状构造 的地面方法 M． H ． C M H p Ho B a 、 B N．B p a K H H K、B ． B ．q y n p i H、C ． Iq a a Ⅱ i u e B，1 9 8 2 将布格校正中的实测场变换为重 力总水平梯度场．共同使用模量与向量改变值能够保证不同的线性构造单元的划分。这些 线性构造单元包括 线状断裂与断层、背斜轴、向斜轴和具有在沉积盖层中的内部结构资 料的环状构造轴，等等 。 将航测方法与地面方法所划分的环状构造 大小进行对 比．可 以看出，航片上的环状构 造比地球物理方法所划分 的同样的环状构造要超 出 4 ～9倍。 研究环状含油气构造最好按下列提纲进行 1 形状 、规模、构造特征、地貌表现； 2 深部结构、深部 断裂 3 内部动力学显示机械动力作用、热动力作用、化学动力作用．等等 火山作用、 地震活动、交代作用、流体化包括烃化作用； 4 矿场资料地层压力、地层温度、油气比、石油和天然气的物理一化学及其在环状 构造 内外 的比较特性。 我们对以 F N个环状构造加以分析 一是格罗兹尼环状构造 切尔斯克一里海拗陷， 维普资讯 2 2一 王勋弟环状含油气构造及其科学的研究方法 在这里分布有俄罗斯一些最老的油田；二是乌连戈伊环状构造 西西伯利亚地台，这里 有一批虽大的气田格罗兹尼环状构造位于切尔斯克凇 任含油区的东部，这里，佩列多沃 伊山脉所固有的线状性质受到破坏。这一环状构造具有 3 6 2 7 k m 的规模．星近东西 向的椭圆形状，地貌上表现为彼特罗帕夫洛夫斯克盆地。根据从伏尔加格勒至纳希契凡的 深部地震测深资料 F ． B ．K p a C H O I 1 e B u e B a ．1 9 7 0 及重力场与重力场转换的地质解释资 料．在环状构造范围内存在上地幔的抬升和 “ 花岗岩”层的变薄 见图 1 。环状构造的 空间位置由以下一些深部断裂的交叉点所决定纬向中央断裂和松任断裂，经向 西格罗兹尼断裂和东格罗兹尼断裂，西北向宾诺伊一 一 埃尔达罗夫斯克断裂和古杰尔麦 斯一 奠兹多克断裂。格罗兹尼环状构造具有中心对称性，并由一个中央隆起 汉卡尔隆起 及两个环状构造带 由环状断裂所限定的外构造带和内构造带组成。 、 如 r ㈣ 豳 ‘ 圈 团 囝 团 ， 团 围 。 回 t 上地幔；2 玄武岩 层3 花岗岩’层及古 主界基麻；4 玩祝盖层 ， 一外扮造 带 6 一 内构造带卜一 断裂；8 诎 田 推测构造． 图 1 格罗兹尼环状构造的原剐剖面 A与示意图 B 上地幔的抬升与能量损耗有关，结果造成该地区的下陷，形成了平缓的盆地。盆地中 填满了沉积岩层，还经常出现地幔的 “ 气体溢出”。沿着环状及线状断裂系统可以保证地 表与地球深处虽大的联 系．这一点从 内部 能量的散发 包括岩层大量破裂 、地震发生、扩 散一渗滤活动等得以表现出来。格罗兹尼环状构造中的背斜层同线状构造中的背斜层相 比． 遭受的错断要强烈得多。 中、 上上新统地层倾角达 4 0 5 0 o ． 而线状构造中则为 1 0 ～3 O 。 已经知道老格罗兹尼油田和十 月油 田有 6 ～7级地震震源 1 9 7 1 ，1 9 8 6 ，M4 ． 1 格罗兹 尼环状构造中实际上有流体流出。自被得大帝时代 以来这里就发现了著名的热水矿泉。这 些矿泉流量非常大，奔流的热水冲向山谷并流入捷列克河。一些水池充满这种热矿泉水后 温度可达到 8 7 9 0 “ C ，使牲畜都不敢在这里饮水。直到开发十月油田以后热水矿泉才干涸 了 布拉贡温泉的温度在车臣战争之前为 8 3 。 。老格罗兹尼油田也有许多温泉．在格罗兹尼 等地的外围，钻井中就流出了氡水。 在格罗兹尼环状构造范围内有许多油田在开采，其中的老格罗兹尼油田和十月油田是 维普资讯 第 1 9卷第2期1 9 9 8 年 6月 新 疆 石 油 科 技 信 患 晟长寿的，也是产量高、温度高、地层压力高的油田 见表 】 。 衰 1 格罗兹尼环状构造油田原油的比较特性 乌连戈伊环状构造位于西西伯利亚地台北部。构造面积 3 2 5 X3 7 5 k m 2 ，形状里圆形，北 东部位稍扁平．方向为近南北向 地貌上表现出了酱尔洼地的塔佐夫洼地，它们之间则是 显示较为平缓的塔兹普罗夫丘陵地带 根据从乌连戈伊至朔卡尔斯基岛及从沃尔库至诺 里耳斯克的深部地震钡 4 深区域性剖面 H ．M ,qe p H h ／IU O B ．A ． 13 ．g r o p K tl H等，】 9 7 8 和从别列 佐沃至乌斯特马亚的深部地震测深地壳主剖面 A ． B g r 0 p K I H ， C ．K ． 3 J o t a H 0 B 等， 1 9 8 4 ． 已经对这一区域的 2 5 0 k in 以上的深部地质构造加以研究。在地幔 l l O ～】 2 0 、1 3 6 ～1 6 1和 1 9 0 2 2 0 R z a 的深度上，划分出了具有纵向地震波低速度的 3 个波导层。其中上波导层组成 了大的软流圈岩浆体 它侵入到深度 5 0 3 6 k m 的上地幔，其计算的温度约为 8 0 0 9 0 0 T 见图2 。 卜一 鞋沈哥岩浆体2 暗色岩；3 一百油4 凝斩气 _ 天瞎气；6 界面波速．k s 固 2 乌连戈伊环状构遣的原刚剖面 A与示意图 B 该环状构造的空间位置取决于科尔托戈尔一乌连戈伊裂谷及哈杜捷伊裂谷之间的互相 靠近，这些裂谷被横向断裂 其中占支配地位的是平缓的北东向断裂所分断开。乌连戈 伊环状构造具有中央对称性，并由乌连戈伊中央隆起带和两个环状构造带 外构造带和内 构造带所组成。大型气田例如麦德维日气田、扬堡气田等即与这些环状构造带有关 维普资讯 2 4 王勋弟 环 状含 油气构造及 其科学 的研究方法 内生能量以机械能、热能、化学能、流体动力能等形式表现出来。构造形成的机械作 用表现在 隆起幅度上。乌连戈伊环状构造 范 围内局部 隆起 的幅度达 2 0 0 --2 3 2 m 如 乌连戈 伊气 田、扎波利亚尔诺耶气田、扬堡气田等 ，而在环状构造以外，局部隆起的幅度通常 不超过 l O 0 --1 3 0 m 如共青团气田、古勃金气田、温加普尔气田等。 该地区发育～些气藏及带油环凝析气藏，它们分布在赛诺曼组、泥欧克姆组与侏罗系 地层中。泥姆克姆地层气田的成分以甲烷为主 ，甲烷含量在乌连戈伊环状构造范围内可达 9 5 ．O 0 ％--9 9 0 9 ％，而该环状构造范围以外则下降到 9 0 ％--8 7 ％。在环状构造内，赛诺曼组 气藏的原始地层压力与温度分别为 1 1 ．5 --1 3 ．3 MP a和 3 0 --3 7 1 2 ，而在环状构造范围以外， 气藏的原始地层压力与温度分别下降到 8 --1 0 MP a 和 2 0 --3 0 ℃。 分析上述两个研究程度较高的环状含油气构造后可 推测，对它们来说，起决定作用 的因素是 “ 受激发”的地幔与 “ 花岗岩层”的变薄。引起地幔 “ 受激发”，至少是由于 地幔 的抬升，而在理想的情况下，地幔受机械的、化学的、熟和流体动力学的影响。侵入 的 “ 炽热”软流圈岩浆体引起上地幔部分遭到破坏，使围岩与上覆岩层失去稳定性。由于 这些作用，大面积的地幔岩块被挤眶到地壳中，同样大的地壳块体，则沉没至地幔内。这 一 过程具有 “ 滔塞 ”特征，它一方面促使流体运移，另一方面又导致质量与能量的损失， 结果造成地区的下沉和带有 “ 活化 构造及流体动力学特点的环状形态的巨厚沉积盆地的 形成。我们认为，主要的侵入通道位于中央隆起下方。由此向四周发散一些复杂的运移通 道，直至环状构造的外构造带为止。综合运用地质方法、地球物理和地球化学方法，将能 查清这些通道。 译 自 0 i l a n d G a s G e o l o g y 1 9 9 7 ． 9 新疆石油科技信息首届编委会召开 1 9 9 8年 1月 1 6日上午，由新疆石油管理局、新疆石油学会主办、钻井工艺研究院承 办的 新疆石油科技信息 第一届编辑委员会在钻井工艺研究院召开，会议由钻井工艺研 究院副院长陈德 山同志主持 。 在此次会议上，钻井工艺研究院院长扬龙同志代表主办单位发表 了热情洋溢的贺辞； 新疆石油学会秘书长张朝同志、局科技处副处长田效 山同志讲了话 ；首届编委会副主任、 局采油副总工程师王旌沙同志作 了总结发言，并向各位编委颁发 了聘书。与会的骟委们在 听取 了编辑部的工作汇报后，就办刊方针和任务、编委会的职责以及各单位、各部 门的协 调运作等细节问题作了广泛的讨论和协商，决心共同协作 ，全力以赴，取长补短，办出特 色，力争在三年治理期后 ，将该刊办成国家级正式期刊。 本刊编辑部供稿 l 9 9 8、 1 维普资讯