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渤海湾盆地几个大油田的形成与勘探

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渤海湾 盆地 几个 油田 形成 勘探
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第 !! 卷 第 ! 期 安 作 相 : 渤 海 湾 盆 地 几 个 大 油 田 的 形 成 与 勘 探对 于 渤 海 湾 盆 地 的 大 油 田 研 究 , 目 前 只 总 结 出 三层 结 构 的 含 油 层 位 以 及 大 油 田 多 分 布 在 中 央 凸 起 或背 斜 以 及 缓 坡 带 上[ "], 这 样 一 些 规 律 是 很 不 够 的 。 因为 这 只 是 表 象 , 还 必 须 探 讨 其 形 成 原 因 , 才 有 可 能 总结 出 接 近 客 观 实 际 的 规 律 出 来 , 从 而 对 今 后 的 勘 探 工作 有 一 定 的 参 考 价 值 。由 于 渤 海 湾 盆 地 的 大 油 田 较 多 , 不 可 能 对 每 一 个都 进 行 分 析 , 只 能 选 择 几 个 代 表 性 的 大 油 田 , 阐 明 其油 气 生 成 — —— 油 气 运 移 — —— 油 气 聚 集 ( 成 藏 ) — —— 油气 再 次 运 移 — —— 油 气 再 次 聚 集 ( 成 藏 ) 这 个 石 油 地 质学 的 核 心 题 目 , 从 中 也 许 能 够 寻 找 到 人 们 所 期 望 的 、还 没 有 认 识 的 问 题[ !]。" 任 丘 油 田"#$% 年 & 月 !$ 日 在 任 ’ 井 ( "&")( "*’ + 见 有含 油 硅 质 白 云 岩 屑 ( 属 雾 迷 山 组 ) , 而 且 其 他 油 气 显 示活 跃 , 经 采 取 油 层 保 护 技 术 措 施 , 终 于 获 得 上 千 吨 的高 产 , 从 而 发 现 了 被 称 为 中 国 第 一 个 碳 酸 盐 岩 大 油田 。 该 油 田 早 在 "#&# 年 于 任 " 井 的 下 第 三 系 沙 河 街组 试 出 少 量 油 流 , 在 冀 参 ’ 井 、 任 ! 井 也 发 现 油 气 显示 , 只 因 砂 岩 的 物 性 不 好 , 原 油 产 量 低 而 被 忽 视 。这 个 高 产 的 古 潜 山 大 油 田 , 含 油 面 积 *, -+!, 石油 地 质 储 量 ’.",*/, 分 成 ’ 个 山 头 , 从 北 至 南 用 井号 命 名 , 即 "" 井 、 $ 井 、 & 井 和 # 井 。 各 井 区 间 由 断 层分 割 , 并 且 以 0( %", + 深 度 为 统 一 的 底 水 线 的 块 状油 藏 , 是 由 断 层 和 地 层 不 整 合 联 合 组 成 遮 挡 。 这 个 油藏 由 风 化 形 成 的 洞 和 缝 成 为 网 络 状 的 储 油 空 间 , 因此 原 油 单 井 产 量 特 别 高 , 上 述 各 山 头 命 名 井 的 日 产最 高 值 分 别 为 : ’ ,!" /( "" 井 ) , ’ &!, /( $ 井 ) , "##( /( & 井 ) , % ’(% /( # 井 ) , 于 是 掀 起 了 当 时 寻 找 “ 古 潜 山油 藏 ” 的 热 潮 。在 古 潜 山 油 藏 发 现 的 初 期 , 很 快 提 出 “ 新 生 古 储 ”的 概 念 , 阐 明 了 该 油 藏 的 油 源 问 题 。 然 后 倾 全 力 研 究 这个 块 状 油 藏 中 缝 洞 的 分 布 , 以 适 应 生 产 的 需 要 。 对 于 油田 的 形 成 问 题 , 总 结 出 几 条 控 制 因 素 应 用 至 今[ (]。 同 时 ,潘 种 祥 应 邀 考 察 了 该 油 田 后 , 结 合 国 外 资 料 , 提 出了 “ 基 岩 油 藏 ” 的 概 念 , 并 指 出 了 任 丘 油 田 的 形 成 过程[ ’]。 他 在 生 前 叮 嘱 笔 者 , 应 当 继 续 阐 明 这 个 油 田 的形 成 问 题 。 后 来 笔 者 在 "##" 年 曾 撰 文 阐 明 过 该 油 田的 形 成 过 程[ %]。任 丘 油 田 古 潜 山 油 藏 的 储 集 岩 体 — —— 基 岩 风 化壳 形 成 大 约 在 ’,)(* 12 前[ &], 盖 层 为 沙 二 段 上 部 及沙 一 段 沉 积 中 的 泥 岩 , 基 岩 凸 起 四 周 凹 陷 中 的 沙 三 段为 主 力 生 油 层 , 构 成 完 整 的 生 储 盖 组 合[ $]。油 藏 ( 田 ) 形 成 开 始 于 沙 三 段 埋 深 达 到 !3*-+— —— 生 油 层 进 入 了 生 油 窗 , 并 且 应 该 发 生 了 二 次运 移 ( 图 "4) , 相 当 于 !’ 12 前 ( 渐 新 世 末 ) 的 东 营 组沉 积 后 。 以 后 , 随 着 生 油 层 埋 深 加 大 , 有 机 质 大 量 转 化为 石 油 , 当 埋 深 至 ’ -+ 时 为 生 油 高 峰 期 , 也 是 油 藏( 田 ) 形 成 的 主 要 时 期 ( 图 "5) , 相 当 于 ! 12 前 ( 晚 第三 纪 末 ) 的 明 化 镇 组 沉 积 后 。 石 油 运 移 通 道 是 断 层 面和 不 整 合 。 油 田 的 定 型 期 则 在 第 四 纪 ( 图 "6) 。渤 海 湾 盆 地 几 个 大 油 田 的 形 成 与 勘 探安 作 相( 石 油 工 业 出 版 社 , 北 京 ",,,"")摘 要 : 根 据 对 任 丘 、 东 辛 、 孤 岛 、 北 大 港 及 曙 光 0欢 喜 岭 大 油 田 形 成 的 分 析 , 发 现 它 们 的 主 要 烃 源 岩 是 沙 三 段 , 而 排 烃并 发 生 二 次 运 移 时 间 在 早 第 三 纪 末 的 前 后 , 油 田 的 形 成 、 定 型 则 在 晚 第 三 纪 末 至 第 四 纪 。 沿 渤 海 的 ’ 个 大 油 田 , 由 于断 沟 通 , 下 第 三 系 中 油 气 发 生 再 次 运 移 , 进 入 上 第 三 系 中 。 原 油 也 因 降 解 而 变 重 、 变 稠 。关 键 词 : 渤 海 湾 盆 地 ; 大 油 气 田 ; 原 生 油 气 藏 ; 油 气 运 移 ; 次 生 油 气 藏 ; 油 气 藏 形 成 ; 模 式中 图 分 类 号 : 78""! 文 献 标 识 码 : 4收 稿 日 期 : !,,,0,!0"&作 者 简 介 : 安 作 相 ( "#(!0) , 男 , 河 北 丰 润 人 , 编 审 , 石 油 地 质 。文 章 编 号 : ",,"0(*$(( !,,") ,!0,,#$0,&第 !! 卷 第 ! 期 新 疆 石 油 地 质 9:;3!!, 45) , 生 油 岩 刚 进 入 生 油 门 限 , 在 孤岛 凸 起 南 北 两 侧 的 沙 二 段 和 沙 一 段 已 经 接 收 从 沙 三段 运 移 来 的 石 油 形 成 了 油 藏 ( 图 %?) , 但 是 , 生 油 岩 的生 油 高 峰 时 期 , 在 馆 陶 组 沉 积 的 中 期 ( 大 约 为 1( >5前 后 ) 。 因 此 发 生 再 次 运 移 的 时 间 和 二 次 运 移 的 时 间 ,可 能 有 一 段 重 复 。 如 果 说 , 在 二 次 运 移 初 期 形 成 的 沙河 街 组 和 东 营 组 中 的 油 藏 , 是 从 渐 新 世 末 ( 前 !%>5)至 大 约 中 新 世 末 期 ( 前 5) 的 话 , 那 么 上 第 三 系 馆陶 组 和 明 化 镇 组 包 括 第 四 系 ) 的 油 气 藏 的 形 成 , 应 该在 馆 陶 组 沉 积 以 后 ( 前 1%.% >5) , 直 到 第 四 纪 。 分 别 都经 历 了 较 长 的 过 程 。 在 重 复 的 时 期 里 , 下 第 三 中 的 的·新 疆 石 油 地 质 !""# 年表 $ 北 大 港 油 田 上 下 第 三 系 原 油 性 质%井 号 层 位 开 发 区&’&()*#)*$港 西唐 家 河唐 家 河港 中"+,"" -"+-.# ."+-." #"+-.. /0+/-#1+$/#.+!1#!+0#港 #$港 !!.% 据 文 献 [ #1] 的 资 料 编 制 。!1+-#.+.$+!-.+!0!/#,+#/+1,.+#1.+1,胶 质 2沥 青 质( !)凝 固 点( 3)含 蜡 量( !)粘 度( 456· *)密 度( ’ 74)油 藏 , 一 面 接 受 源 岩 运 移 来 的 石 油 , 另 一 方 面 又 输 送出 发 生 再 次 运 移 的 石 油 ( 图 。 如 前 所 述 , 进 入 馆 陶组 中 的 石 油 , 一 面 遭 受 降 解 , 一 面 又 发 生 脱 气 , 于 是 油质 变 重 变 稠 。 因 为 通 道 畅 通 , 目 前 见 到 该 油 田 中 以 稠油 为 主 。当 然 , 实 际 情 况 可 能 比 上 述 更 复 杂 些 , 因 为 最 近有 学 者 指 出 , 沾 化 凹 陷 “ 发 育 了 三 套 生 油 层 系 , 即 沙 三段 、 沙 四 段 和 沙 一 段 ”[ #/]。 而 且 它 们 生 成 的 石 油 有 明 显特 征 。 沙 三 段 生 的 原 油 为 高 59 5: 值 , 低 伽 马 蜡 烷 指数 , 高 成 熟 度 ; 沙 四 段 生 的 原 油 为 低 59 5: 值 , 高 伽 马蜡 烷 指 数 , 高 成 熟 度 , ;$/霍 烷 丰 度 明 显 大 于 ;$ ;沙 一 段 生 的 原 油 为 低 59 5: 值 , 高 伽 马 蜡 烷 丰 度 , ;!0甾 烷 丰 度 大 于 ;!,甾 烷 。 这 些 是 相 邻 渤 南 油 田 的 资 料 ,在 孤 岛 油 田 尚 缺 乏 相 关 研 究 成 果 , 因 此 , 欲 完 全 阐 明尚 需 进 一 步 工 作 。. 北 大 港 油 田#,1. 年 在 港 / 井 获 工 业 油 流 , 从 而 发 现 了 北 大港 油 田 。 经 过 几 年 蔓 延 式 勘 探 , 发 现 了 . 个 含 油 区 : 即东 部 的 唐 家 河 区 ( &4、 &’、 )#"-?[ #0]。 含 油 层 位 上 、 中 、 下 都 有 。 特 别 是 #,,- 年 , 在 港东 区 千 米 桥 发 现 奥 陶 系 基 岩 油 藏 , 单 井 日 产 量 高 , 如板 深 0 井 日 产 原 油 1",+$ 4$, 天 然 气 ./+. 万 4$+已 探明 含 油 面 积 $- =4!, 石 油 地 质 储 量 "+.#>#"-?, 预 计 含油 面 积 可 达 1" =4!, 地 质 储 量 超 过 #>#"-?[ #-]。 可 见 这个 复 式 油 气 聚 集 带 仍 有 相 当 大 的 潜 力 。目 前 学 者 们 探 讨 其 形 成 问 题 时 , 均 用 一 幅 模 式 剖面 图 , 并 且 指 出 , 油 田 “ 纵 向 上 具 有 三 套 含 油 组 合 ” 、“ 主 断 裂 控 制 油 气 富 集 ”[ #,]。 但 是 未 见 对 油 田 形 成 过 程的 阐 述 , 现 补 充 于 后 。北 大 港 油 田 是 个 低 幅 基 岩 凸 起 , 从 西 插 入 生 油 的岐 口 凹 陷 中 。 凹 陷 中 生 油 层 主 要 是 沙 三 段 , 其 石 油 窗在 埋 深 ! .""@. """ 4, 上 限 的 地 温 为 ,0+/3, !!, B ; 为 #+., C ; 为 "+#$, 烃 ; 为 /; 下 限 的 地温 为 #/!+!, B ; 为 #+", C ; 为 "+# 和 烃 ;为 -+在 时 间 上 相 当 于 早 第 三 纪 末 至 晚 第 三 纪 末 。 北 大港 构 造 带 受 . 条 断 裂 所 控 制 ( 港 西 、 港 东 、 唐 家 河 和 大张 沱 断 裂 ) 。 各 断 裂 从 下 往 上 断 距 减 少 , 且 消 失 于 明 化组 中 , 发 育 的 时 间 大 都 在 沙 二 、 沙 三 段 沉 积 期 , 即 始 新世 晚 期 ( - , 只 有 唐 家 河 断 裂 在 东 营 组 发 育( $"@!, 。早 第 三 纪 末 , 油 气 生 成 后 先 运 移 到 沙 三 、 沙 二 、 沙一 段 及 东 营 组 中 去 , 这 些 在 第 一 次 运 聚 形 成 的 油 藏中 , 原 油 性 质 好 。 而 经 过 再 次 运 移 进 入 馆 陶 组 后 , 原 油经 降 解 就 变 重 、 变 稠 ( 表 $) , 形 成 了 上 、 下 第 三 系 中 原油 明 显 的 差 别 。 最 近 发 现 千 米 桥 潜 山 中 的 原 油 , 性 质也 好 , 还 含 凝 析 气 , 说 明 是 高 成 熟 度 原 油 。/ 曙 光 — 欢 喜 岭 油 田欢 喜 岭 油 田 的 发 现 井 是 杜 . 井 ( #,0/ 年 . 月 ) ;同 年 / 月 杜 0 井 近 百 吨 油 流 的 喷 出 标 志 “ 曙 光 油 田 ”的 发 现 。 由 于 这 两 个 油 田 的 产 层 都 是 沙 四 段 ( )*.) , 并随 着 在 辽 河 坳 陷 西 斜 坡 大 规 模 勘 探 , 证 实 其 是 一 个 油田 — —— 曙 光 岭 油 田 的 两 个 高 点 , 其 总 面 积 有!0-+, =4!, 石 油 地 质 储 量 达 0+/>#"-?+该 油 田 含 油 层 位多 , 上 层 为 馆 陶 组 , 中 层 有 东 营 组 、 沙 河 街 组 的 一 "· ·第 !! 卷 第 ! 期 安 作 相 : 渤 海 湾 盆 地 几 个 大 油 田 的 形 成 与 勘 探段 , 下 层 有 中 上 元 古 界 和 太 古 界 。 该 油 田 是 在 辽 河 坳陷 的 西 斜 坡 单 斜 背 景 之 上 的 " 个 向 东 倾 没 的 基 岩 凸起 中 的 两 个 , 两 个 凸 起 之 间 鞍 部 也 是 含 油 的 。 是 一 个由 众 多 断 块 组 成 的 复 式 油 气 聚 集 带 。对 于 辽 河 坳 陷 西 斜 坡 的 丰 富 石 油 资 源 , 学 者 们 研究 后 认 为 : 斜 坡 原 来 是 沉 积 和 沉 降 中 心 , 是 生 油 洼 陷[ #"]。到 早 第 三 纪 末 , 由 于 西 部 的 抬 升 , 使 凹 陷 变 成 了 斜 坡 ,而 且 西 部 部 分 地 带 遭 到 剥 蚀 。据 研 究 , 这 里 的 主 要 生 油 层 沙 三 段 ( $%&) 的 石 油窗 , 在 埋 深 ! &’’ ( 至 ) *’’ (+ 上 限 地 温 为 *,+"-#’’., !/!为 ’+)-’+,, "#$0#+,, 烃 1 为 #+’!-&+’!;下 限 地 温 #)#+*-#2&+&., !/为 #+#-#+",, "#$0#+!,烃 1 为 &+’!-"+’![ !#]。 在 欢 " 井 沙 三 段 储 油 层 中 , 石英 加 大 边 里 的 烃 类 包 裹 体 , 可 以 确 定 出 烃 类 注 入 的 温度 在 ##!+2-#!"+).[ !#]。 其 注 入 时 间 大 体 相 当 渐 新 世未 到 中 新 世 末 , 即 至 今 !)-, 34+ 说 明 该 油 田 烃 类 注入 时 间 , 和 前 述 各 大 油 田 相 当 , 其 形 成 过 程 也 可 以 划分 以 下 几 个 阶 段 。 可 能 比 有 关 学 者 划 分 的 时 限[ !&]要 晚一 些 。第 一 , 早 第 三 纪 , 油 田 还 处 于 凹 陷 状 态 , 其 基 岩 凸起 和 生 油 层 先 后 形 成 , 其 上 的 沉 积 层 因 西 边 的 抬 升 ,范 围 向 东 收 缩 ( 图 ,5) 。第 二 , 早 第 三 纪 末 , 抬 升 运 动 使 凹 陷 中 心 带 东 移 ,并 移 出 了 油 田 区 , 这 里 由 凹 陷 变 成 斜 坡 。 稍 早 一 点 , 沙三 段 和 沙 四 段 中 的 生 油 层 开 始 生 油 , 并 发 生 运 移 , 这是 油 田 形 成 的 开 始 时 期 ( 图 ,6) 。第 三 , 在 晚 第 三 纪 , 是 油 田 形 成 的 主 要 时 期 。 由 于沙 四 段 生 油 层 处 于 成 熟 阶 段 , 生 出 的 石 油 是 轻 质 的 ,而 沙 三 段 的 生 油 层 大 部 分 处 于 低 熟 阶 段 , 所 以 生 出 的原 油 有 轻 有 重 。 因 此 该 油 田 各 层 原 油 有 轻 有 重 情 况 复杂 。 根 据 油 源 对 比 , 除 沙 四 段 是 自 生 自 储 外 , 其 他 各 层的 石 油 均 为 从 下 面 运 移 来 的 , 基 岩 中 原 油 主 要 来 自 沙四 段[ !#]。 这 时 期 是 该 油 田 形 成 的 高 峰 期 ( 图 ,1) 。第 四 , 第 四 纪 是 油 田 的 定 型 期 。 在 下 第 三 系 中 的断 层 , 也 在 第 三 纪 末 发 生 活 动 穿 入 了 馆 陶 组 , 使 油 气进 入 馆 陶 组 , 原 油 在 降 解 作 用 下 变 重 变 稠 。 相 对 密 度大 于 #, 粘 度 大 于 # ’’’ (74· %, 含 饱 和 烃 仅 !8+2"!,沥 青 质 含 量 却 高 达 !’+22!+好 在 溢 出 数 量 不 多 ( 图,9) 。2 讨 论 和 建 议渤 海 盆 地 大 油 田 形 成 的 研 究 , 其 意 义 不 只 阐 明 形成 过 程 这 个 理 论 问 题 , 更 重 要 的 是 据 资 源 评 价 资 料 ,该 盆 地 尚 有 ##’:#’*; 资 源 待 发 现 。 而 且 勘 探 的 难 度与 日 俱 增 , 所 以 迫 切 需 要 在 以 往 的 成 果 的 基 础 上 , 产生 新 的 思 维 模 式 。 笔 者 认 为 , 展 开 整 合 式 ( 4?@ $4;2? "4,A=6B , ?@>= =C D@ @E F >99= 18=@= 9;@>G =8F:;8>@E 92 )7:= 79= C@J E 89A:@>L =@ :A 79= @:9C:A:8=2 )78 )91:; := 9 ?@;0088B; =H=L :A 79= 8>?8F =8@>:?= 8D@>91H = % =@ 1@?N= @??> 8 9>F 1:9C =8 @1:G:>2 O:>?8 := ;@=@ :A= 081:0781H 18G:@>=J:@B>= :118:8=L 8=81D@:1= 918 =B=:8J 99@C@G:8= 918 188F A@ 18 9A:@> 1:=N=2 "> 09081L ;9>H =:@>= E@1 )91:; 89A:@> =>F 9 @E ?@;0C:?9A:@>= @E M*N O:;5,6 )91:; Q 18=@ 8Q @:C 9>F 89A:@>," 8>@?A@19L ’88B; &8@C@?:8>A:E:? *8=891?7 ">=A:E ’88B; (19A:@> 9>F ;8>#’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‘98>:@1 (>G:>881L ’88B; &8@C@?:8>A:E:? *8=891?7 ">=A:E (9A:@>9>F ;8>#’8:X:>G 54447:>9!U 824./0 Y:;?4 #*Z*;43 34;/* 123>2*35, 2. 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