知识库管理

知识库文章

盐构造与油气的关系

发布时间: 2016/12/21 10:10:47

盐构造是指由于盐岩或其他蒸发岩的流动形变所形成的地质体。据统计,在全世界115个找到油气田的盆地中,有66个具有蒸发岩沉积,约占58%,它们控制着已探明石油储量的89%和天然气储量的80%。波斯湾盆地的石油蕴藏量占世界石油最终可采储量的65%,其中约60%的最终可采储量与盐构造有关。这表明盐构造与油气运聚成藏有着极为密切的关系。

近年来,对墨西哥湾盆地大规模盐席之下油气藏的勘探,极大地促进了国外盐构造研究的进展。我国的许多盆地如塔里木、渤海湾、江汉等,也都发育有比较丰富的盐构造。

(一)盐岩的基本特征

盐岩包括石盐岩和钾镁质盐岩等。盐岩主要矿物为石盐(NaC1),并含少量其他盐类矿物,如钾石盐(KC1)。盐岩为立方晶体,纯净时无色,当含有混入物或液体时,呈黑色、灰色、褐色、红色、白色等,吸潮、有咸味、易溶于水。钻井中见到的盐岩地层常混有其他物质,呈片状和块状,晶型也有一定变化。

盐岩与其他沉积岩的最大区别在于其塑性和流动性。在高温、高压条件下,盐岩可变为塑性体,且因含大量原生水,密度低,在上覆岩层的不均衡重力作用及构造应力作用下,可发生流动和变形,形成盐构造。

(二)盐岩的形成原因

盐岩主要出现在湖、海盆沉积环境大范围转变为半封闭性的泻湖或封闭性的盐湖环境,随着蒸发作用的加强,水体盐浓度急剧增高,进入盐岩大量沉积阶段。在封闭盐湖沉积作用过程中,碳酸盐的溶解度低,只要湖水稍微浓缩,碳酸盐就开始沉淀,此时,仍可能有陆源碎屑物质的供给,因此易形成碳酸盐岩与暗色泥岩互层。当水体浓缩到10%时,石膏开始沉淀,主要形成石膏纹层。当水体浓缩到5%时,盐岩开始沉淀,往往形成厚层的盐层。在平面展布上表现为,从边缘到盆地中心,依次由石灰岩、白云岩、石膏或硬石膏岩、石盐及钾镁盐岩等岩相带组成。我国东濮凹陷纯盐层单层沉积厚度一般为10厘米~90厘米,单层厚度最大可达20多米。

(三)盐岩与油气的关系

1.盐岩对烃源岩的影响

富含有机质的烃源岩是油气形成的物质基础。在第十届世界石油会议上,罗马尼亚学者巴尔茨根据对108块盐岩分析指出,每100g盐岩中的有机质含量达到15mg~4500mg,仅次于黏土或泥岩,居第二位。在蒸发岩形成初期,由于水体盐度增加,底部水体近于停滞,河流供给及湖泊中的大量生物和有机质死亡,为转化成石油形成雄厚的物质基础;由于盐岩的快速堆积,使下伏暗色泥岩快速与氧隔绝,不仅利于有机质的保存,同时还为下伏生油岩提供充足的热源和地层压力,对有机质的热演化起到促进作用。由东濮凹陷沙河街组盐岩与生油岩的关系可以看出,生油岩分布随盐岩的发育而增加,并随盐岩减小而减小。

2.盐岩对盖层条件的影响

油气的富集需要一定的保存条件,需要较为致密的盖层防止油气的散失。主要的盖层有泥页岩和盐岩两种类型,而膏盐层非常致密,具有较高的排驱压力,而且厚度很大,所以具有物性和超压双重封闭机制,在盖层分级中属于特级盖层。即使是膏盐地层中有大断层通过,其侧向封堵能力也极强,盐构造围区形成一系列的小型油气藏,就是由膏盐地层良好的侧向封堵造成的。塔里木库车坳陷的天然气藏为我国西气东输的气源地。古近系膏盐层、膏泥岩层基本覆盖整个坳陷,厚度巨大,约100米至3000米,封盖力强(封盖的克拉2井膏泥岩实测突破压力达60MPa),为形成库车坳陷最重要的富气单元——白垩系油气系统起到了重要的作用。

3.盐岩对储层条件的影响

盐层有利于其下部岩层保持较高的孔隙度,其作用机制主要体现在两个方面:一是由于盐岩密度稳定、热导率高,下伏地层经受压实程度低,热量容易散出,抑制了储层的成岩作用,使原生孔隙得以保存,因而下部易形成异常高压而产生裂缝等。例如,在滨里海凹陷富盐的西坡地带5000米深处,泥盆系石英砂岩仍保留高达24%的孔隙度。二是当达到一定深度时,石膏会脱去大量的结晶水转化成硬石膏,这些水富含有机酸,使周围岩层形成较好的次生孔隙。

4.盐构造与油气聚集的关系

盐岩作为一种特殊的地下塑性流体,会形成各种特殊的构造。在油气生成、运移之前形成的盐构造及伴生圈闭是油气的理想聚集地。如江陵凹陷的盐底辟,库车坳陷盐相关的背斜、断背斜等构造。

盐构造广泛分布于北美、非洲、欧洲、东南亚、中东等地区,是当前国内外构造地质研究和油气勘探的热点。随着对油气勘探技术的进步,对盐构造的认识将逐渐深化,与盐构造相关的油气藏将是今后极为重要的油气储量增长点。

油页岩可用于肥料的生产。如我国陕西有一企业就拟投资1000万元,利用印台地区现有的油页岩资源,在原有5万吨磷肥生产线的基础上进行技术改造,建设年产5万吨油页岩有机复合肥的生产线。

不同国家对油页岩的用途不同。在爱沙尼亚,油页岩主要用来发电和提炼页岩油;在巴西,油页岩主要用作运输燃料;在德国,油页岩主要用于制造水泥和建筑材料;在我国和澳大利亚,油页岩主要用于提炼页岩油和用作燃料;在俄罗斯和以色列,油页岩主要用于发电。