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石油勘探中地质类型及其特征分析

2021-01-08

工程技术研究 2020年23期
关键词:盖层石油勘探储集层

高 翔

(中国石油集团西南管道有限公司贵阳输油气分公司,贵州 贵阳 550081)

中国的地质条件极为复杂,这也给石油的出现提供了必要的条件,据调查研究显示,中国的石油蕴藏量位于世界第八,石油资源较为丰富。作为动植物沉积在地层中而形成的物质,石油通常集中在沿海地区和湖泊沼泽地带,它们由有机体沉积而成,需要长时间并且外界作用力强的情况下才能出现。在这些动植物沉积后,随着时间的推移,一些原有的地表会出现下沉的现象,在外界作用力和沉积物自身的重力下会深入地层,进而会让有机物处在一个高温高压的环境之中。在这种环境下,石油经化学变化产生。由此可知,石油的产生需要经过多方面的变化,勘探工作也应根据勘探地的地质类型及其特征顺势而变,只有这样才能保障石油勘探能够合理有效地进行。

1 石油勘探中的地质类型

对于勘探工作而言,每一个勘探区域的情况是不尽相同的,加上地壳的周期性运动,进而导致了勘探地区的实际情况较为复杂,勘探工作也较为复杂,沉积的石油也大多具有旋回性的特征。在旋回性特征的影响下,相关的地质类型会出现生油层、储油层和盖层。在实际的勘探过程中,要想准确了解该地区的石油储量,必须对地质类型进行研究,具体来说就是从生油层、储油层和盖层等地质类型入手展开研究。在此基础上,了解相关地质类型之间的联系和规律,进而明确适宜开采的地带,为石油的开采工作提供准备条件。

1.1 生油层

图1 生油层

生油层指能够生成具有使用价值的石油或者天然气的地层,如图1所示。生油层通常由生油岩(又称烃源岩和生油气岩)结构组成,这种地层不仅能够提供人们所需的油气资源,还是进行石油勘探过程中不可或缺的关键环节。从岩石和地质环境来看,生油层又可以具体分成两种不同的地质类型,即碳酸盐岩和泥质岩。泥质岩主要由页岩、泥岩组成,整体颜色为暗色,并且泥质岩的有机物质极为丰富。碳酸盐岩主要由生物灰岩、沥青灰岩和泥灰岩组成,整体颜色为灰色或深灰色。值得注意的是,勘探工作的根本目的是寻找能够产生石油的地质和地层,无论是碳酸盐岩还是泥质岩都符合石油产生的条件,即具有生物繁殖发育的环境,并且有利于烃源岩的形成。生油层分布如图1所示,生油岩层评判标准如表1所示。

表1 生油岩层评判标准

1.2 储集层

储集层指能够容纳和过滤渗透流动物质的岩层,它通常具备两个要素,即孔隙和孔隙之间的连通性合格以及过滤能力和渗透能力强。在具备孔隙以及孔隙之间的连通性合格的情况下,相关的岩层才能作为储集层,储集层才具有可以容纳流动物质的内部空间,在此基础上,保障流动物质能够顺利地在储集层内流动。储集层主要可以分成碳酸盐岩和碎屑岩两种类型,具体地质类型如下:

(1)碳酸盐岩储集层。碳酸盐岩储集层主要由碳酸盐类物质组成,如生物碎屑岩和石灰岩就是极为重要的储集层结构。这种储集层主要有三种形式,即裂缝、溶洞和孔隙。裂缝指延长过后的储集层孔隙,其主要功能为承载流动物质,储存一定程度的油气资源。溶洞指在溶解的作用下,储集层的孔隙扩大,主要功能是给流体提供通道。而孔隙和溶洞的功能相近,且定位相同,两者不同的是孔隙偏指岩石中的颗粒物组成,颗粒物之间的缝隙就是孔隙。

(2)碎屑岩储集层。碎屑岩储集层是重要的储集层结构类型,在世界范围内已经勘探完成的石油中,有超过一半的石油存储在该储集层中。在中国的范围内,大多数勘探完成的石油储存于碎屑岩储集层中,大港、大庆、克拉玛依、胜利等油田的主要储集层均属于此类。

1.3 盖层

盖层能够有效规避油气上溢现象的发生,是封盖储集层的一种岩层,它与储集层有着千丝万缕的联系。对于盖层和储集层而言,两者之间是存在矛盾的,为了规避油气上溢现象的发生,盖层在一定程度能够阻碍储集层的发展。而从油气的储集效率来说,两者之间又相互依存,一个性能好的盖层能够切实提高油气的储集效率,并且油气集中储存地的位置受到盖层发育的情况所影响。为此,在石油的勘探过程中,盖层与储集层和生油层都是非常重要的地质类型。形成油气藏的基础如图2所示。

图2 形成油气藏的基础

2 石油勘探中的特征

2.1 特提斯油气田

这种油气田主要依托海洋生物而存在,丰富的海洋生物能够在适应的条件下进行繁殖发育,在这些海洋生物死亡之后,会逐渐演化为性能好的泥质岩。地球的海洋面积占比为71%,在特提斯海洋的作用下,频繁的海洋活动形成了具有大量石油和天然气的海底盆地。与此同时,在这种特征下的区域已经发现了诸多此类型的油田,如沙特阿拉伯东部,全球储量最大的油田加瓦尔油田;波斯湾沿岸,世界上储量最大的气田北方—南帕斯气田。对此,在实际的石油勘探过程中,一定要结合特提斯体系,对相关的结构进行重点勘验。

2.2 大陆边缘油气田

此类油气田主要分布在大陆的边缘,通过地壳的周期运动使得大陆边缘地带能够进行位移,并形成相关的沉积区,由此产生油气田。地壳的运动下,频繁的周期性变化使得膏岩层出现,进而衍生出储集层和盖层。从南方古陆(冈瓦纳古大陆)形成的情况来看,南方大陆历经了数百年才分裂,进而导致大西洋的两岸都变成了大陆的边缘,这些边缘也顺势成为石油储量最高的地区。

2.3 克拉通正向油气田

这种油气田是烃类经长时间的积累而成的,不但形成的时间较早,并且形成的区域较为集中,在烃类的加持下,形成一种生烃集中聚集且相对密闭的底层结构。这种地层结构有着极为特殊的性质,在形成的过程中,能够生成尖灭带,在重力的影响下,会使得地层物质不断下沉积累,进而形成克拉通正向油气田,全球克拉通盆地及其大油气田分布如图3所示。

图3 全球克拉通盆地及其大油气田分布图

3 结束语

综上所述,对于石油的勘探工作而言,分析和研究相关的地质类型及其特征是非常重要的。为此,在实际的勘探过程中,一定要基于现实、立足实际,采用科学合理并且切实有效的方式进行石油勘探,进而保障勘探工作的效率,节省勘探的时间。并通过此种方式,为国家的石油勘探提供必要的理论基础,借此实现缓解资源压力,实现现代化建设的最终目标。

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