我国海相层系蕴涵巨大潜力
[中国石化报2011年7月25日]随着海相油田塔河油田和海相天然气田普光气田及鄂尔多斯大牛地等油气田的发现,人们将目光再次投向我国海相油气领域。
与国外含油盆地海相碳酸盐岩相比,我国海相地层有两大特征:一是地层老,二是构造活动强烈。以地质年代2亿年为界,我国海相层系主要形成于2亿年以前(青藏地区除外),而国外含油气盆地的碳酸盐岩大多是从2亿年以来形成的。我国处于印度板块、西伯利亚板块和太平洋板块三大板块的围限处,地质构造不稳定。
我国大陆是由20多个小陆块(准地台)和众多微陆块及其间的造山带组合而成的复合大陆,其中最大的3个陆块是华北(中朝)、扬子和塔里木克拉通。与世界上其他陆块相比,我国的陆块小,如北美、俄罗斯克拉通的面积分别为华北克拉通的12.5倍和5.1倍,为扬子克拉通的17.8倍和7.3倍。相对于大陆块而言,我国小陆块最为显著的特征是分割性较强,结构复杂;陆块面积小,稳定性差;边缘活动带规模大,活动性强。
在多期构造活动的背景下,我国海相层系发育具有差异性分布的特点:优质烃源岩受构造-沉积环境控制,储层以碳酸盐岩为主,受沉积环境与成岩演化控制,多种盖层发育,膏盐岩主要分布在大盆地,成油气物质基础优越,油气多期成藏,晚期定位。
统计显示,我国海相沉积总面积大于555万平方公里,其中陆上海相盆地29个,面积350万平方公里,海域海相盆地22个,面积145万平方公里。
我国海相碳酸盐岩层系存在多种形式烃源,并存在相互转化、连续或叠置生烃过程。时间长达20亿年的中元古界,生物类型多样,包括古菌、甲烷菌、蓝菌、低等藻类、原核、真核、宏体藻,刺球类等,物质基础是现代海洋微生物数量的40%~50%,同时还缺乏食物链高端生物捕食。下古生界也有良好的烃源岩形成环境。海相地层中新元古界--二叠系均有烃源岩分布。华北地台中新元古界发育下马岭组、洪水庄组、铁岭组泥页岩烃源岩,其有机碳含量较高,为1.67%~2.39%,下马岭组页岩有机碳含量最高可达10%以上。塔里木盆地主要发育有三套海相烃源岩,分别为寒武系、中奥陶统、上奥陶统。在塔西南地区局部发育石炭-二叠系烃源岩。我国南方发育四套区域性烃源岩和四套地区性烃源岩,以泥质岩类为主,碳酸盐岩烃源岩仅下二叠统栖霞组生烃条件较好。鄂尔多斯盆地发育的海相烃源岩为奥陶系平凉页岩。海相碳酸盐岩层系多具有早期成藏、多期充注、后期调整的特点,对再生烃源具有重要作用。分散可溶有机质、稠油和沥青等再生烃源是油气成藏的重要烃源。塔里木盆地志留系沥青在过成熟阶段烃气转化率为30%~40%。
虽然我国海相层系蕴涵巨大潜力,但是也面临挑战。目前我国对海相油气富集与分布规律整体综合集成研究不够,基本规律不清,家底不明,尚无统一理论与技术体系支撑。与其他国家相比,我国除南方地区外,海相地层普遍埋藏较深。这样的深度条件,给油气地球物理勘探的主要手段--地震勘探技术的应用带来很大挑战。首先,上覆巨厚地层对地震波传播路径的影响,造成了利用地震波反射旅行时圈定地下目标的不确定性。其次,深层地层受重力压实加强,地层的差异性减小导致地层界面上下特征差别不大,相应的地层界面反射地震能量弱,这给地震资料处理中如何消除干扰、增强有效信号带来了困难。深层高温、高压环境下,储层参数及其受油气赋存程度的改变差异性不明显,导致储层地球物理响应特征变得不明显,使利用地球物理手段描述储层、识别油气富集区有效性降低。
我国南方海相地层碳酸盐岩地层直接出露地表,给地震勘探的激发、接受带来了极大的困难,有些地区根本得不到有效反射。这对发展综合地球物理勘探技术提出了新的要求。
