第一章 石油地质勘探与开采.pdf

第一章 石油地质勘探与开采 第一节 石油地质 安徽省在大地构造单元上处于华北地台、扬子准地台和秦岭褶皱系的衔接部位。大 体上以郯庐断裂带和肥西韩摆渡断裂为界，西北属华北地台的南缘；东南属扬子准 地台的下扬子台坳；西南为秦岭褶皱系的大别山区。 （见图111） 印支运动之后， 在地台盖层上发育了十二个中、新生代陆相沉积盆地。 其中黄口、周 口、苏北盆地是跨省的。 （见图112和表113） 。这些沉积盆地，叠复在古生代海 相地层之上，上面的陆相地层和下面的海相地层都是油气普查勘探的对象，目前已在天 长地区找到油田，地矿部华北石油地质局在阜阳地区北部获得工业油流，在黄口、合肥、 南陵、无为、望江等盆地和中、古生界海相地层分布区，发现了油气显示、油苗或找到 了生油层。按构造分区简述如下 一、秦岭褶皱系的大别山区 出露多为变质岩系，局部地区有新生代陆相沉积，未发现生油层及油气显示。 二、华北地台的皖北地区 沉积岩有海相为主的青白口系、震旦系、寒武奥陶系， （缺上奥陶至下石炭统）海陆 交互相的石炭二叠系，陆相的中、新生界。 ［下古生界的含油性］ 自青白口系至中奥陶统分布面积约3．8万平方公里。在宿县夹沟拐山、淮南蔡家岗 白家山和丁家山于此套地层中发现油苗。前者在寒武系上统凤山组含生物碎屑灰岩、含 白云质灰岩的方解石脉及晶洞中含原油。后者在寒武系中统徐庄组含生物灰岩、砾屑灰 岩的方解石脉及其晶洞中含原油。据分析，上述凤山组、徐庄组以及寒武系上统的长山 组，奥陶系下统的马家沟组均富含生物化石，为可能的生油层。 ［石炭、二叠系的成气性］ 两淮地区煤炭资源丰富，煤系地层中的煤、暗色泥 （页）岩、深灰色碳酸盐岩中的 有机质丰度高， 以腐植型为主，均可作为煤成气的生气母岩。煤层中瓦斯含量也较高，芦 岭煤矿为省内超级瓦斯煤矿，煤层瓦斯抽放时，抽出量为55．5立方米／ 分钟，安徽省 2 煤成气有利远景区是古、中、新生代稳定沉积叠合的地区。 3 ［中、新生代沉积盆地的含油性］ 在变质岩基底或古生代构造层上发育有合肥、阜阳、黄口、固镇、蒿沟五个沉积盆 地。总面积有3．8万平方公里。 图112 安徽省中、新生代陆相沉积盆地分布示意图 说明图中编号可参见附表123 4 安徽省中、新生代沉积盆地基本情况表 表113 编号盆地名称 面积 （平方公里） 盆地主要发育期 盆 地 走 向 沉积岩 时代厚度 （米） 1 黄口盆地 黄口地区 1100燕山～喜马拉雅山期近东西JE5000 2 周口盆地 阜阳地区 10000喜马拉雅山期近东西KE30007000 3蒿沟盆地740燕山期近东西JE1600 4固镇盆地6000燕山期近东西JE2500 5合肥盆地20000燕山期近东西JE6000 6苏北盆地天长地区1800燕山～喜马拉雅山期北东JE6000 7潜山盆地2400喜马拉雅山期北东JE3000 8无为盆地2500燕山～喜马拉雅山期北东JE30004000 9望江盆地5000燕山～喜马拉雅山期北东JE30004000 10南陵盆地2800燕山～喜马拉雅山期北东KE5000 11宣广盆地2250燕山期北东KE5000 12屯溪盆地640燕山期近东西JK2000 安徽省煤成气有利远景区预测资源量表 表114 远景区 暗色泥 （ 页）岩生成 的煤成气资源量 （亿立方米） 太原组石灰岩生成 的煤成气资源量 （ 亿立方米） 煤层生成的 煤成气资源量 （亿立方米） 合 计 （ 亿立方米） 黄口盆地 317．9326．18926．101270．21 倪丘集凹陷 151．2212．45318．33482．00 颜集凹陷 77．866．41226．80311．07 三塔集凹陷 20．241．6847．2569．27 定远凹陷 5．350．9114．7421．00 淮南复向斜中段 20．991．2158．9781．17 南坪向斜 6．120．5015．7522．37 萧西向斜 150．0412．36386．16548．56 共计 749．8561．701994．102805．65 合肥盆地总面积为2万平方公里，是以侏罗系、白垩系为主体的中、新生代陆相 碎屑岩沉积盆地。虽尚未发现油气显示，但在中、新生代地层中，已发现三套暗色泥岩 5 层。它们分别位于下第三系定远组上段；白垩系响导铺组下部和朱巷组上段。前者见于 盆地中次级构造单元的定远凹陷和舒城凹陷，后者见于盆地中的大桥凹陷。 定远凹陷。定远组上段地层在东兴集一带较发育，但所夹暗色泥岩的有机质丰度较 低、埋藏太浅、缺乏向石油转化条件，无勘探价值。 舒城凹陷。在山南至张母桥一线以东地区，有定远组上段地层分布，且夹有暗色泥 岩层。该段地层自西向东，埋深加大。推测，在深凹部位，将有利于有机质向石油转化。 因此，该区可视为寻找下第三系油、气有希望的地区。 大桥凹陷。系白垩纪深凹陷，响导铺组下部，在深凹部位暗色泥岩较发育，且已达 到生油成熟阶段，但有机质丰度较低，生油条件不够理想。朱巷组上段分布面积约3500 平方公里，深凹部位埋藏深度为14002000米左右，其中部在靠近郯庐断裂的古城集至 雨林集一带，见到一套较厚的暗色泥岩。合浅8井及合浅9井所揭示的此套暗色地层有 关分析数据分别见表115、116。 综合上述，大桥凹陷应视为中生界找油、气比较有利地区。 合肥盆地大桥凹陷下白垩统朱巷组上段暗色泥岩及地化分析数据表 表115 井 号合浅8井合浅9井 井深 （ 米） 11．08509．00183．8619．55 暗色泥岩 数据 层数 115 累积厚度 （米） 400195．17 一般单层厚度 （ 米） 1015 最大单层厚度 （ 米） 68．7 有机碳 （％） 平均 0．5440．403 最高 0．7590．832 二价硫 （％） 平均 0．5370．455 最高 1．4061．811 样 品 数 2316 备注 （1）厚度为真厚度 （2）未见顶底 合肥盆地大桥凹陷下白垩统朱巷组上段暗色泥岩族组份分析数据表 表116 井号 取样深度 （ 米） 氯仿沥青 “A” （ ％） 沥青族组份分析 饱和烃 （％） 芳香烃 （ ％） 非烃 （％） 沥青质 （％） 合浅 8井 159．39165．868．310－ 3 30．3928．439．1831．4 280．49283．396．510－ 3 16．0522．2235．8325．9 381．82386．843．310－ 3 13．3337．7730．117．8 合浅 9井 4492．610－ 3 19．8311．6338．7829．76 5276．510－ 3 29．6822．6538．309．37 6051．710－ 2 19．3720．7231．5428．37 6411．210－ 2 15．5011．7651．8920．85 6 阜 阳地区 属周口盆地的东部， 面积约10000平方公里。 由六个凹陷和四个凸起所 组成，凹陷中沉积了较厚的中新代地层，其下一般有华北相古生代地层。其变质基底大 体以淮阳、界首、阜阳一线为界，其东北部为强磁性的太古界的深变质岩系；西南部为 弱磁性的元古界浅变质岩系。该区主体构造线为近东西向，北部后期受新华夏系构造改 造较南部强烈。南部主要为北东东、北东向单一的箕状凹陷，沉积着以中生代为主的地 层。北部主要呈北东、北北东向的一系列箕状断陷式、堑式凹陷，沉积着以新生代为主 的地层。油气普查与勘探工作仅在倪丘集凹陷中开展得较多。该区钻井在中、新生代地 层中尚未发现较厚的可能生油的暗色泥岩层，但已发现一些含油显示。在倪丘集凹陷北 部，华北石油地质局施工的南12井在下第三系中获得日产3立方米的工业油流。 三、扬子准地台的长江沿岸及皖东南地区 沉积岩有以海相为主的震旦系至中上三叠统，其间仅泥盆系中下统及石炭系偶有缺 失，自晚三叠世开始皆为陆相沉积。 ［古生界及三叠系的含油性］ 分布面积有4．7万平方公里，可能生油层见表117。 皖南地区古生界及三叠系可能生油层概况表 表117 地层层位岩性 厚 度 （米） 地化资料及油气显示 下 三 叠 统 上青龙组碳酸盐岩及海相泥质岩 有机碳 含量泥 质 岩为0．04％灰岩 为 0．120．14％，巢县马家山采石场，灰岩 裂隙及晶洞中普遍见原油 下青龙组碳酸盐岩及海相泥质岩 1003000 有机碳含量泥质岩为0．570．62％，灰 岩为0．14％ 二 叠 系 大隆组 （长兴组） 含硅质碎屑岩沉积及碳 酸盐岩 2040 有机碳含量1．022．01％， 在宣城县周王 村石灰岩晶洞裂隙中见原油 龙潭组含煤碎屑沉积 2564有机碳含量0．671．43％ 孤峰组含硅质的碎屑沉积 6300有机碳含量0．551．71％ 栖霞组 浅海陆棚相暗色碳酸盐 岩为主 90300 有 机 碳 含 量 0．130．36％，最 高 达 1．96％，在广德县新杭石灰窑附近和长兴 县煤山地区，石灰岩晶洞及裂隙中见原油 下志 留统 高家边组页岩、泥岩为主 1510 太平县西山见七条煤化沥青脉，含甲烷量 0．31％，局部达10％ 奥 陶 系 上统硅质页岩数米 有机碳含量0．082．14％，二价硫含量 1．880．02％ 下统浅海相碳酸盐岩 358 泾县北贡许村Z K 6 井2529米处见沥 青，厚0．81米，经分析，沥青“A”含 量48．36％，饱和烃含量5．89％，芳香烃 含量32．9％绩溪县洪塘见煤化沥青矿 寒 式 系 白云质灰岩白云岩、碳质 和硅质页岩及石煤，局部 夹泥质灰岩等 704 ＞724 有机碳含量0．222．8％ 上震 旦统 灯影组富藻白云岩夹硅质岩 500 ＞850 124 7 储集层碳酸盐岩中的粒间、晶间孔隙和裂隙孔洞及碎屑岩中的孔隙和裂隙，以及 生物礁、滩灰岩、针孔白云岩等都可作储集层，纵向上自下而上主要有五个层位，即上 震旦统灯影组的白云岩； 上寒武统观音台组的白云岩； 中志留统上泥盆系的砂岩； 上 二叠统龙潭组的砂岩和下三叠统灰岩中的裂隙。 盖层不同层系中的泥岩、页岩及三叠系的膏盐层等，都可成为盖层。 生储盖组合纵向上可分为四个组合。 Ⅰ组合震旦系灯影组志留系高家边组。生油层富藻白云岩和灰岩；储层白 云岩；盖层泥质岩。 Ⅱ组合奥陶系上统五峰组石炭系下统和州组。生油层泥质岩；储层砂岩；盖 层泥质岩。 Ⅲ组合石炭系上统黄龙组三叠系下统下青龙组 （殷坑组和龙山组） 。生油层 泥质岩；储层砂岩和灰岩；盖层泥质岩。 Ⅳ组合二叠系大隆组三叠系中统东马鞍山组。生油层泥质岩和灰岩；储层 灰岩裂隙；盖层石膏及泥质岩。 贵池港口广德一线以南属高褶带，油气保存条件较差，其北属低褶带，在 复向斜区保存条件相对较好。 ［中、新生代沉积盆地的含油性］ 有潜山、南陵、无为、望江、休宁、宣城广德以及苏北南黄海盆地延伸到 江苏安徽境内的金湖来安、洪泽凹陷的西南段，总面积1．8万平方公里。 无为盆地位于长江北岸，面积约2500平方公里，勘探和研究程度低，盆地南部的 地质浅井中，见下第三系有60米厚的暗色泥岩。 南陵盆地位于长江以南，芜湖和南陵县境内，北西以清水河断裂为界，南东至九 连山，西南到南陵县城，东北至苏皖省界，面积为2800平方公里，浅钻见下第三系。中、 古生界地层深埋地下。浅井已揭示的地层见表118所示。 南陵盆地钻井分层数据表 表118 地层 ZK1ZK2ZK3ZK4ZK5ZK6ZK7 井深 （米） 井深 （ 米） 井深 （米） 井深 （米） 井深 （ 米） 井深 （米） 井深 （米） 第四系 13．3617．0080．0090．8227．2081．00105．54 上第三系 下 第 三 系 三垛组 145．92278．60180．90262．15217．54204．58290．86 戴南组 486．76752．80676．88690．82742．36693．08862．07 阜宁组 625．23899．37％793．70↓1050．25↓857．99↓934．58↓1013．01↓ 上白垩统K 2819．12↓ 说明ZK为钻井符号 8 南陵盆地基底平缓，中部有一纵向基底隆起带或三叠系灰岩的潜山带，整个盆地北 西陡且深，东南缓而浅，形成一箕状断陷盆地。推测下第三系沉积厚度约3000米，现有 浅井仅揭示阜宁组的一部分。戴南组、阜宁组已发现暗色泥岩300余米，据ZK6、ZK7两 浅井地化分析资料 （见表119） ，均已达到生油指标下限，推测深凹部位生油岩及其 成熟度会变得较好。ZK6井阜四段下部见沥青脉。 南陵盆地ZK6、ZK 7地化分析成果表 表119 项目戴南组Ed阜四段Ef 4 有机碳 （％） 0．460．560．270．52 氯仿沥青 “A” （％） 2．8210－ 4 2．5910－ 3 说明为平均值。 天长地区广义上指苏北南黄海盆地金湖来安凹陷西南段伸入安徽省内部 分，横跨天长、来安两县。南以杨村断层为界与天长隆起相邻，西为滁巢隆起。省内面 积约1800平方公里，目前勘探区约900平方公里。钻井揭示的地层见表1110。 生油层。阜宁组二、三、四段中暗色泥岩累厚约5001000米。有机碳平均含量皆 在1％以上。生油岩质量属于较好好类型。用氯仿沥青 “A”法，算得聚集油量为 0．380．75亿吨（聚集系数采用5％及10％） 。在平面上，西部的汊涧次凹，阜宁组生油 层有机质部分未成熟，且厚度相对较小，而东部的龙岗次凹、其成熟度较高，厚度较大， 为生油有利地区。 储集层。下第三系储集层发育，按岩性分以砂质岩为主，其次是碳酸盐岩和辉绿 岩；按类型分以孔隙型为主，次为孔隙裂隙型和裂隙型、砂质岩储集层。除阜四 段外，各组段十分发育。 （统计数据见表1111） 。 9 天长地区地层简表 表1110 01 天长地区下第三系砂质岩统计表 表1111 层 位砂质岩厚度 （米）砂质岩占地层厚度％比 组段范围值平均值范围值平均值 统计 井数 三 垛 组 二段 146．5476．5305．842．978．258．513 一段 61．0291．5184．735．576．157．413 戴 南 组 二段 36．5295．0129．846．368．255．517 一段 74．5197．0128．134．260．247．114 阜 宁 组 四段 0000 三段 110．0206．5177．821．446．238．56 二段 30．55847．414．123．319．55 一段 17417440401 泰州组 18518547471 阜宁组砂质岩储集层自西向东，砂层有层数减少，厚度变薄的趋势，其储油物性也 变差。碳酸盐岩储集层主要为古生界灰岩、白云岩，天深4井即在断超面以下发现的二 氧化碳气流。 盖层。天长地区下第三系有发育良好的区域盖层一为阜四段，二为阜二段上部，在 此两套区域盖层之下，均已发现了油藏。除此之外，局部盖层也很发育。 全省其它中、新生代沉积盆地，油气勘探和研究的程度均低。 第二节 油气普查与勘探 一、普查 安徽省油气资源最早发现于民国16年（1927年） 。当时群众在繁昌三山杨家厂地区 利用第四系浅层天然气焙烧骨粉与硫磺①。 民国22年（1933年） ， 林文英报导了浙皖交界 处长兴地区的油苗。民国37年 （1948年） ，谢家荣又报导了宣城地区的油苗，并指出 “江南有油，生油层可能为志留系和二迭系或石炭系” 。 ② 自1955年以来，地质部和石油部所属探测单位，为综合找矿或寻找油气资源，作了 一些磁法、重力等物探工作和地质调查。全省已完成1100万航磁测量、120万重磁 注①据北京石油科学院繁昌工作组，1958年 安徽省繁昌三山地区天然气勘探初步总结报告中 记载。 ②谢家荣，民国37年 江南探油论 。刊于 矿测通讯民国37年92期。 11