13--第十三章-勘探概论no

第七章油气田勘探概论地壳上的油气的分布是有一定规律可寻的,油气分布常常受到区域地质构造及岩性、岩相等地质条件的控制而成群成带、有级次、有规律地分布，即具有各级油气聚集单元。正是由于油气分布的这种特点，使得油气勘探工作，必须采用区域性综合勘探方法，严格遵守科学的勘探程序。第一节油气聚集单元第二节油气田勘探简介,第一节油气聚集单元一、油气藏是地壳上油气聚集的最小单元，是油气在单一圈闭中的聚集，具有统一的压力系统和油、气、水界面。二、油气田（一）概念油气田：系受单一局部构造单位所控制的同一面积内的油藏、气藏、油气藏的总和。如果在这个局部构造范围内只有油藏，称为油田;只有气藏，称为气田。,“油气田”的涵义：(1)油气田是指石油和天然气现在聚集的场所，而不论它们原来生成的地方在何处。(2)一个油气田是受单一局部构造单位所控制。这个“局部构造”是广义的，它可以是穹窿、背斜、单斜、盐丘或泥火山刺穿构造等构造单位，也可以是指受生物礁、古潜山、古河道、古砂洲等控制的非构造单位。,例如，酒泉盆地的老君庙油田，是一个受逆掩断层分割的第三系短轴背斜，南缓北陡，在北翼顺轴线有一条大逆掩断层，将背斜分割为南、北两部分。受这个短轴背斜控制，在上盘形成K、L、M三组背斜油藏。并在L油层组内还出现了岩性尖灭油藏，而在北翼被逆掩部分则形成了断层油藏。于是，在这个短轴背斜所控制的面积内，地下各种油藏的总和，就构成了老君庙油田。,老君庙背斜油藏综合图,(3)一个油气田总占有一定面积，这个面积大小相差悬殊，小者只有几平方公里，大者可达上千平方公里，不论它的面积大小如何，这个面积总是受单一局部构造单位所控制。例如我国著名的任丘油田，它的面积大小是受下伏中、上元古界古潜山控制；而利比亚的英蒂萨尔油田范围却受地下的生物礁所限。(4)一个油气田范围内可以包括一个或若干个油藏、气藏和油气藏。所以，形成任何一个油气田，单一的“局部构造单位”是最重要的因素，它不仅决定面积的大小，更重要的是它直接控制着该范围内各种油气藏的形成。,行政上油气田：往往是根据某一个石油勘探局、石油管理局或油气勘探公司所处的行政区划或地理位置来划分和定名的。其范围往往比石油地质学中讲的油气田，从规模、面积上要大得多。如胜利油田、冀东油田、长庆油田、川东气田、江苏油田等。地质上如大庆长垣的敖包塔油田、萨尔图油田。,石油地质中的油气田的概念与行政上油气田的概念是有差别的。,（二）油气田的类型在碎屑岩与碳酸盐岩两大不同岩类的发育区域，油气的生成、运移、储集条件都有着不少重要的差别，所形成的油气藏、油气田的类型不仅有相同之处，更为重要的是具有许多不同的特点，致使油气勘探、开发、开采等生产实践及科学研究都存在着明显的差别。因此，在进行油气田分类时，首先应该考虑区分砂岩(包括其他碎屑岩)油气田和碳酸盐岩油气田两大类，然后再分别根据其单一局部构造单位的成因特点进行详细分类。根据上述原则，可将油气田划分以下两大类：1砂岩油、气田类2碳酸盐岩油、气田类,1砂岩油、气田类1）背斜型砂岩油、气田(1)与褶皱作用有关的(2)与基底活动有关的(3)与同生断层有关的2）单斜型砂岩油、气田(1)与断裂作用有关的(2)与沉积作用有关的3）刺穿构造型砂岩油、气田(1)盐丘油、气田(2)泥火山油、气田(3)岩浆柱油、气田4）不规则带状砂岩油、气田(1)滨岸砂洲油、气田(2)古河道油、气田5）砂岩古潜山油、气田,2碳酸盐岩油、气田类1）大型隆起碳酸盐岩油、气田例如加瓦尔、五百梯2）裂隙型碳酸盐岩油、气田例如加奇沙兰3）生物礁型碳酸盐岩油、气田例如黄金巷、基尔库克4）碳酸盐岩古潜山油、气田例如任丘油田,三、油气聚集带（一）概念油气勘探实践证明：油气田在地壳上不是孤立存在的，人们在发现某个油气田后，经常在其毗邻的构造中找到新的油气田，这个现象说明油气运移是区域性的，油气运移的主要指向常常受二级构造带所控制。二级构造带不仅仅是几个局部构造形态的总和，更重要的是它们具有共同的发育史及地质特征统一的构造单元，当这些二级构造带与油源区连通较好或相距较近时，随着油气源源不断供给，整个二级构造带上的各局部构造内的一系列圈闭都可能形成油气藏，造成油气田成群成带出现，成为油气聚集带。油气聚集带：同一个二级构造带中，互有成因联系、油气聚集条件相似的一系列油气田的总和。,大庆长垣油气聚集带（从北到南包括喇嘛甸、萨尔图、杏树岗、高台子、太平屯、葡萄花、敖包塔共7个油田）约集中了松辽盆地80%以上的地质储量。华北渤海湾盆地东营凹陷沙河街组下部生油区生成的油气，就近运移至油源区附近的二级构造带中优先聚集起来，胜坨、东辛两个构造带集中了东营凹陷63%的地质储量。黄骅坳陷北大港构造带（包括港西、港中、港东、唐家河油田）集中了黄骅坳陷整个地质储量的60%。,油气聚集带的形成是二级构造带同油源区和储集岩相带有机配合的结果。沉积盆地内的油源区周围毗邻二级构造带往往是油气运移的主要指向，成为有利的油气聚集带。,（二）油气聚集带的主要类型在地壳上不同大地构造单位的沉积盆地中，由于区域地质构造条件的差别，可以形成各种二级构造带，因此，油气聚集带也就随所处大地构造位置的不同而呈现各种类型。1、长垣带或者大型隆起带,在地壳的相对稳定区域，基底埋藏较浅，沉积盖层较薄，由于基底断裂或基岩隆起，反映在沉积盖层的构造形态上呈现为较平缓的大型长垣或隆起，形成背斜型的油气聚集带，其中各个背斜或穹窿即为一系列相邻的背斜油气田。它们在成因上都与基底活动有关。松辽盆地的大庆长垣和四川盆地中部龙女寺大型鼻状隆起区都是典型的实例。,横断层。这些背斜构造多呈线状或雁行状排列，形成与褶皱作用有关的若干背斜油气田，并成群成带组成以挤压背斜为主，以构造-岩性、断鼻等油气藏为辅的油气聚集带。如祁连山山前背斜带，川东地区。,2、挤压背斜带在地壳的相对活动区域，受侧压应力的作用常可形成较强烈的背斜褶皱，两翼倾角较大且不对称，陡翼常发育逆断层或逆掩断层，缓翼常伴生垂直于轴向的,3大单斜油气聚集带：位于盆地边缘的单斜带，经常是水、陆交替的场所，容易形成地层超覆、不整合及岩性尖灭带等类油气藏。这类单斜油气田在盆地边缘往往连片分布，形成一个沿边缘延伸的大单斜油气聚集带。委内瑞拉马拉开波盆地东部玻利瓦尔大单斜油气聚集带是最典型的实例。,4生物礁块油气聚集带：在海相沉积盆地的边缘，位于浅海大陆架地带，在气候温暖的水域中，造礁生物异常发育，可以形成生物礁块沿海岸线成带分布，这是寻找生物礁块油气聚集带的有利场所。5古潜山油气聚集带：多分布在地台区，在古地形剥蚀突起带和古构造剥蚀断块山带，只要它们被年青的生油层系所覆盖，或与油源区相沟通，都可能形成古潜山油气聚集带。华北渤海湾盆地发育许多由中、上元古界或下古生界碳酸盐岩组成的剥蚀断块山，后被下第三系沙河街组湖相生油层系所掩埋，石油源源不断地沿不整合面和断裂进入剥蚀断块山，形成古潜山油气聚集带，如任丘、坝县等古潜山油气聚集带。,6盐丘、泥火山等刺穿构造油气聚集带：分布在膏盐相沉积、粘土岩相沉积和断裂发育区，当具备不均衡压力作用时，这些可塑性物质就易于沿着褶皱和断裂向上刺穿，形成刺穿构造油气聚集带。美国墨西哥湾沿岸、苏联里海周围，这类刺穿构造油气聚集带较多。,总之，油气田的分布受油气聚集带控制。在明确了油气聚集带的分布规律及其特点后，就可按其分布规律找寻和追索适于储油的局部构造。而这些局部构造的含油气性如何，则应在研究油气聚集带的基础上，根据构造形成时间早晚、圈闭条件好坏、距油源区远近及后期保存情况等方面进行对比分析，以便选择含油气远景最大的构造优先部署勘探。值得强调的是，在某一油气聚集带上的构造，并不一定全都含油气，它们有的可能成为商业油气田，有的可能条件较差而未形成油气田。,四、含油气盆地及其类型（一）概念沉积盆地：地壳表面起伏不平，那些在漫长的地质历史期间曾经不断下降接受沉积的洼陷区域。含油气盆地：凡是地壳上具有统一的地质发展历史，发育着良好的生、储、盖组合及圈闭条件，并已发现油气田的沉积盆地，称为含油气盆地。,含油气盆地的基底和周缘的地质特征对盆地的形态、沉积岩系及地质构造的发育都有着严密的控制作用。(1)地台基底:盆地基底最老者为前震旦纪(国外多为前寒武纪)，属结晶变质基底，性坚硬，是地台基底的一部分；(2)褶皱基底:另一类盆地基底属年轻基底，包括加里东期、海西期或中生代褶皱基底，坳陷内的沉积特征和构造特征多受毗邻的褶皱带控制。,（二）含油气盆地构造单元划分由于基底和盖层的性质不同，含油气盆地的构造特征也较复杂。在一般盆地内，可分为三级构造单元：1一级构造：基底起伏形成的隆起与坳陷以及盆地边缘的斜坡区属一级构造单元，是形成含油气区的构造单元。（1）隆起（2）坳陷：盆地主要发育时期的沉降和沉积中心。（3）盆地边缘斜坡区2二级构造：由三级构造组成的构造带即为二级构造单元，控制油气聚集带的形成。如背斜带、大单斜带等。3三级构造(或局部构造)：盆地内最低一级构造单元为背斜、单斜和向斜，俗称三级构造(或局部构造)，是形成油气田的构造单元。对一般含油气盆地而言，多包括上述三级构造单元。但是，在某些地质构造较复杂的大型含油气盆地内，在隆起与坳陷之下，尚可划分出次级单元凸起与凹陷，可列为亚一级构造。,渤海湾盆地构造分区图,渤海湾盆地济阳坳陷构造分区图,含油气区含油气区是含油气盆地内部相对独立的油气生成、运移和聚集的区域。在构造级别上相当于一级构造单元（坳陷）或者亚一级别构造单元（凹陷）以及相邻区域。盆地内的不同含油气区，在盆地发展的某一阶段可能是相互独立的，水体不连通。其主要生油岩系和含油层系可能不同。如渤海湾盆地几个大的坳陷：济阳、黄骅、冀中、临清、渤中、下辽河如塔里木盆地的库车、满加尔周边、塔西南坳陷。,油气聚集单元与构造单元的对应关系,（三）含油气盆地的分类1、历史地质学分类张厚福教授根据盆地区域构造性质及沉积发育史特征，将含油气盆地划分两大类五个亚类。,2、含油气盆地的板块构造学分类从60年代后期板块构造理论提出后，显著促进了含油气盆地的研究。按板块构造观点提出了一些盆地分类方案。例如，迪肯森(1976)从板块构造观点将盆地分为两大类：裂谷环境盆地和造山环境盆地。每一类又进行了细分类。1）裂谷环境盆地：以离散板块运动和地壳张裂作用为主，地壳变薄引起了下沉作用。2）造山环境盆地：以挤压板块运动和造山形变作用为主。,3、含油气盆地的地球动力学分类刘和甫(1983)从地球动力学观点，认为地球旋转惯性力和重力两种主导作用力控制了含油气盆地的形成环境，从而划分为张裂环境、挤压环境、剪切环境及重力环境四大类盆地。,各级油气聚集单元的关系：级别由小到大，油气藏油气田油气聚集带（含油气区）含油气盆地,第二节油气田勘探简介一、油气田勘探方法1、地质法（1）地面地质调查法（2）地下地质研究通过钻井所获取的岩心、岩屑等实际资料和实验室分析结果2、地球物理法（1）地球物理勘探法简称“物探”，包括重力、磁力、电法、地震等。地震应用最广。（2）地球物理测井法简称“测井”，如电测井、声波测井、放射性测井、倾角测井、感应测井等。,3、地球化学勘探法简称“化探”。4、钻井法：利用上述地质、物探、化探等间接方法确定的地下有利的构造，是否真正含油气，只有通过钻井才能综合确定。钻井是最直接找油的方法。不仅可确定油气是否存在，而且可确定产能大小，并把油气开采出来。但钻井速度很慢，成本高。必须在上述间接方法确定的有利的含油构造上钻井。随着科学技术地不断发展，油气田勘探方法和技术也不断提高。现代勘探，强调多工种紧密结合，综合勘探。,二、油气田勘探工作的任务和阶段划分石油工业大致可分为：勘探、开发和综合利用三大阶段。勘探阶段是其中的最初阶段，也是基础阶段，主要任务：尽快找到油气田，增加后备储量，查明油气田基本地质情况，取得开发油气田所需的全部地质数据，为制定合理的开发方案做准备。核心是发现油气田。油气田勘探一般分两个阶段：区域勘探工业勘探,（一）区域勘探1、盆地普查：划分构造单元，查明生储盖情况，指出有利的油气聚集的二级构造带。图形比例尺：1：100万1：10万。2、区带祥查：在查明区域地质和生储盖基础上，进一步查明控制油气聚集的二级构造和局部构造。图形比例尺：1：10万1：2.5万。,（二）工业勘探也叫油田勘探。是在区域勘探所选择的有利含油构造