石油勘探中地質(zhì)類型及其特征分析

高 翔

（中國石油集團(tuán)西南管道有限公司貴陽輸油氣分公司，貴州 貴陽 550081）

中國的地質(zhì)條件極為復(fù)雜，這也給石油的出現(xiàn)提供了必要的條件，據(jù)調(diào)查研究顯示，中國的石油蘊(yùn)藏量位于世界第八，石油資源較為豐富。作為動植物沉積在地層中而形成的物質(zhì)，石油通常集中在沿海地區(qū)和湖泊沼澤地帶，它們由有機(jī)體沉積而成，需要長時(shí)間并且外界作用力強(qiáng)的情況下才能出現(xiàn)。在這些動植物沉積后，隨著時(shí)間的推移，一些原有的地表會出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象，在外界作用力和沉積物自身的重力下會深入地層，進(jìn)而會讓有機(jī)物處在一個(gè)高溫高壓的環(huán)境之中。在這種環(huán)境下，石油經(jīng)化學(xué)變化產(chǎn)生。由此可知，石油的產(chǎn)生需要經(jīng)過多方面的變化，勘探工作也應(yīng)根據(jù)勘探地的地質(zhì)類型及其特征順勢而變，只有這樣才能保障石油勘探能夠合理有效地進(jìn)行。

1 石油勘探中的地質(zhì)類型

對于勘探工作而言，每一個(gè)勘探區(qū)域的情況是不盡相同的，加上地殼的周期性運(yùn)動，進(jìn)而導(dǎo)致了勘探地區(qū)的實(shí)際情況較為復(fù)雜，勘探工作也較為復(fù)雜，沉積的石油也大多具有旋回性的特征。在旋回性特征的影響下，相關(guān)的地質(zhì)類型會出現(xiàn)生油層、儲油層和蓋層。在實(shí)際的勘探過程中，要想準(zhǔn)確了解該地區(qū)的石油儲量，必須對地質(zhì)類型進(jìn)行研究，具體來說就是從生油層、儲油層和蓋層等地質(zhì)類型入手展開研究。在此基礎(chǔ)上，了解相關(guān)地質(zhì)類型之間的聯(lián)系和規(guī)律，進(jìn)而明確適宜開采的地帶，為石油的開采工作提供準(zhǔn)備條件。

1.1 生油層

圖1 生油層

生油層指能夠生成具有使用價(jià)值的石油或者天然氣的地層，如圖1所示。生油層通常由生油巖（又稱烴源巖和生油氣巖）結(jié)構(gòu)組成，這種地層不僅能夠提供人們所需的油氣資源，還是進(jìn)行石油勘探過程中不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。從巖石和地質(zhì)環(huán)境來看，生油層又可以具體分成兩種不同的地質(zhì)類型，即碳酸鹽巖和泥質(zhì)巖。泥質(zhì)巖主要由頁巖、泥巖組成，整體顏色為暗色，并且泥質(zhì)巖的有機(jī)物質(zhì)極為豐富。碳酸鹽巖主要由生物灰?guī)r、瀝青灰?guī)r和泥灰?guī)r組成，整體顏色為灰色或深灰色。值得注意的是，勘探工作的根本目的是尋找能夠產(chǎn)生石油的地質(zhì)和地層，無論是碳酸鹽巖還是泥質(zhì)巖都符合石油產(chǎn)生的條件，即具有生物繁殖發(fā)育的環(huán)境，并且有利于烴源巖的形成。生油層分布如圖1所示，生油巖層評判標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 生油巖層評判標(biāo)準(zhǔn)

1.2 儲集層

儲集層指能夠容納和過濾滲透流動物質(zhì)的巖層，它通常具備兩個(gè)要素，即孔隙和孔隙之間的連通性合格以及過濾能力和滲透能力強(qiáng)。在具備孔隙以及孔隙之間的連通性合格的情況下，相關(guān)的巖層才能作為儲集層，儲集層才具有可以容納流動物質(zhì)的內(nèi)部空間，在此基礎(chǔ)上，保障流動物質(zhì)能夠順利地在儲集層內(nèi)流動。儲集層主要可以分成碳酸鹽巖和碎屑巖兩種類型，具體地質(zhì)類型如下：

（1）碳酸鹽巖儲集層。碳酸鹽巖儲集層主要由碳酸鹽類物質(zhì)組成，如生物碎屑巖和石灰?guī)r就是極為重要的儲集層結(jié)構(gòu)。這種儲集層主要有三種形式，即裂縫、溶洞和孔隙。裂縫指延長過后的儲集層孔隙，其主要功能為承載流動物質(zhì)，儲存一定程度的油氣資源。溶洞指在溶解的作用下，儲集層的孔隙擴(kuò)大，主要功能是給流體提供通道。而孔隙和溶洞的功能相近，且定位相同，兩者不同的是孔隙偏指巖石中的顆粒物組成，顆粒物之間的縫隙就是孔隙。

（2）碎屑巖儲集層。碎屑巖儲集層是重要的儲集層結(jié)構(gòu)類型，在世界范圍內(nèi)已經(jīng)勘探完成的石油中，有超過一半的石油存儲在該儲集層中。在中國的范圍內(nèi)，大多數(shù)勘探完成的石油儲存于碎屑巖儲集層中，大港、大慶、克拉瑪依、勝利等油田的主要儲集層均屬于此類。

1.3 蓋層

蓋層能夠有效規(guī)避油氣上溢現(xiàn)象的發(fā)生，是封蓋儲集層的一種巖層，它與儲集層有著千絲萬縷的聯(lián)系。對于蓋層和儲集層而言，兩者之間是存在矛盾的，為了規(guī)避油氣上溢現(xiàn)象的發(fā)生，蓋層在一定程度能夠阻礙儲集層的發(fā)展。而從油氣的儲集效率來說，兩者之間又相互依存，一個(gè)性能好的蓋層能夠切實(shí)提高油氣的儲集效率，并且油氣集中儲存地的位置受到蓋層發(fā)育的情況所影響。為此，在石油的勘探過程中，蓋層與儲集層和生油層都是非常重要的地質(zhì)類型。形成油氣藏的基礎(chǔ)如圖2所示。

圖2 形成油氣藏的基礎(chǔ)

2 石油勘探中的特征

2.1 特提斯油氣田

這種油氣田主要依托海洋生物而存在，豐富的海洋生物能夠在適應(yīng)的條件下進(jìn)行繁殖發(fā)育，在這些海洋生物死亡之后，會逐漸演化為性能好的泥質(zhì)巖。地球的海洋面積占比為71%，在特提斯海洋的作用下，頻繁的海洋活動形成了具有大量石油和天然氣的海底盆地。與此同時(shí)，在這種特征下的區(qū)域已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了諸多此類型的油田，如沙特阿拉伯東部，全球儲量最大的油田加瓦爾油田；波斯灣沿岸，世界上儲量最大的氣田北方—南帕斯氣田。對此，在實(shí)際的石油勘探過程中，一定要結(jié)合特提斯體系，對相關(guān)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行重點(diǎn)勘驗(yàn)。

2.2 大陸邊緣油氣田

此類油氣田主要分布在大陸的邊緣，通過地殼的周期運(yùn)動使得大陸邊緣地帶能夠進(jìn)行位移，并形成相關(guān)的沉積區(qū)，由此產(chǎn)生油氣田。地殼的運(yùn)動下，頻繁的周期性變化使得膏巖層出現(xiàn)，進(jìn)而衍生出儲集層和蓋層。從南方古陸（岡瓦納古大陸）形成的情況來看，南方大陸歷經(jīng)了數(shù)百年才分裂，進(jìn)而導(dǎo)致大西洋的兩岸都變成了大陸的邊緣，這些邊緣也順勢成為石油儲量最高的地區(qū)。

2.3 克拉通正向油氣田

這種油氣田是烴類經(jīng)長時(shí)間的積累而成的，不但形成的時(shí)間較早，并且形成的區(qū)域較為集中，在烴類的加持下，形成一種生烴集中聚集且相對密閉的底層結(jié)構(gòu)。這種地層結(jié)構(gòu)有著極為特殊的性質(zhì)，在形成的過程中，能夠生成尖滅帶，在重力的影響下，會使得地層物質(zhì)不斷下沉積累，進(jìn)而形成克拉通正向油氣田，全球克拉通盆地及其大油氣田分布如圖3所示。

圖3 全球克拉通盆地及其大油氣田分布圖

3 結(jié)束語

綜上所述，對于石油的勘探工作而言，分析和研究相關(guān)的地質(zhì)類型及其特征是非常重要的。為此，在實(shí)際的勘探過程中，一定要基于現(xiàn)實(shí)、立足實(shí)際，采用科學(xué)合理并且切實(shí)有效的方式進(jìn)行石油勘探，進(jìn)而保障勘探工作的效率，節(jié)省勘探的時(shí)間。并通過此種方式，為國家的石油勘探提供必要的理論基礎(chǔ)，借此實(shí)現(xiàn)緩解資源壓力，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化建設(shè)的最終目標(biāo)。