3-2 波斯湾盆地

作者:伟德国际betvicror   来源:http://www.chaperla.com    栏目: 伟德weide.com平台    日期:2019-08-16

  波斯湾盆地 Persian Gulf basin 1 概况 波斯湾盆地位于西亚大陆的西南部.包括: 阿拉伯半岛; 波斯湾; 美索不达米亚平原。 八国:沙特、科威特、 伊拉克、伊朗、阿曼、 阿联酋、巴林和卡塔尔。 盆地总面积328×104km2。海湾面积24km2。 波 斯 湾 盆 地 油 气 田 分 布 图 波斯湾盆地石油勘探工作始 于20世纪初。 1)1908年伊 朗西南发现麦斯 杰德伊苏莱曼油 田; 2)20年代在伊 拉克发现了基尔 库克油田; 3)30年代在科威特发现了布尔 干油田; 4)40年代沙 特发现加瓦尔特 大油田和其它油 田; (5)50年代,由于广泛应用地球物 理方法和选择有利勘探构造进行钻探。 除了在伊朗、伊拉克、沙特、科威特发 现了大批油气田外; 在土尔其、叙利亚、中立区及阿曼 也发现了大量油气田。 (6)1989年在沙特发现了世界上第三 大碳酸盐岩油田,可采储量达41亿吨,占 世界石油剩余探明储量的3%。 巨型油气田多,共约90个,其油气可 采储量占全盆地油气可采储量的92.2%。 国外油气田规模划分标准对比表 规模 巨型 特大型 大型 中型 油田 地质储量 可采储量 (亿吨) (亿吨) 15 5-15 1-5 0.1- 1 4.5 1.5-4.5 0.3-1.5 0.03-0.3 气田 地质储量(亿 可采储量 方) (亿方) 10000 3000-10000 500-3000 100-500 6000 1800-6000 300-1800 50-300 波斯湾盆地Mz油气可采储量占世界中 生界石油储量的66%,天然气的18%; R油气可采储量占世界新生界石油储 量的20%,天然气的13%。 波斯湾盆地埋藏了全球可采石油储 量的55%~68%和超过40%的天然气储量 2 盆地演化与地层 波斯湾盆地的叠合与复合与阿拉伯板块的演化有关 盆地位于属于两个不同的岩石圈板块———非洲和 欧亚板块的伊朗大陆地块与阿拉伯地盾的接触处 中生界稳定地台 西北欧地台 西西伯利亚地台 中亚地台 北非地台 阿拉伯地台 东半球东西向山脉带 山脉带中部盆地群 山前盆地 68.亚速-库班盆地 69.中里海盆地 72.卡拉库姆盆地 山间盆地亚群 70.东黑海盆地 71.南里海盆地 73.中伊朗盆地 扎格罗斯山山前盆地 87.东地中海盆地 88.波斯湾盆地 1· 波斯湾盆地; 2· 红海裂谷盆地; 3· 卢特盆地; 4· 锡斯坦盆地; 5· 莫克兰盆地; 6· 南里 海盆地; 7· 北高加索盆地; 8· 阿姆河盆地; 9· 卡拉库姆盆地; 10· 费尔干纳盆地; 11· 塔 里木盆地; 12· 吐鲁番盆地; 13· 准噶尔盆地; 14· 印度河盆地; 15· 恒河盆地 亚洲中西部油气盆地分布简图 盆地演化 (1) 前寒武纪泛非运动以后,在阿拉伯板块上出现后继盆地为 砂砾质粗碎屑岩及安山岩和玄武岩夹层所充填;同时发育近南 北向的裂谷层带。裂谷层带与北西向内志断层的走滑作用有关 盆地演化 (2)寒武纪至古近纪,波斯湾盆地长期处于稳定沉降的克拉通盆 地阶段,发育碳酸盐—蒸发岩沉积旋回,构成有效的油气系统。 (3)新近纪开始,阿拉伯板块与非洲大陆分裂,形成红海裂谷与 亚丁湾,同时向东北漂移,与伊朗地块碰撞,形成扎格罗斯造山 带,并发育周缘前陆盆地。 前陆盆地 被动大陆边缘 阿拉伯板块构造单元分区图 7个次级盆地或地质省 石油储量主要分布于中阿拉伯地质省、扎格罗斯次盆地和鲁卜 -哈利地质省,它们的石油储量占盆地石油总储量的 94· 1%。 发现的天然气储量也主要分布于中阿拉伯地质省、扎格罗斯次 盆地和鲁卜-哈利地质省,它们的天然气储量占盆地天然气总储 量的96· 5%。 第三系 89.9% 50.4% 五 扎 阿 其它 格 白垩系 10.1% 16.8% 罗 斯 伯 地 台 二叠系 原 油 陷 32.8% 天 然 气 拉 1.4% 1.3% 24.6% 坳 白垩系 58.6% 叠系 侏罗系 40.0% 31.6% 二叠系 42.5% 阿 曼 盆 地 白垩系 石炭-二叠系 波 斯 垂湾 向盆 地 分油 布气 储 量 34.5% 21.4% 65.0% 65.5% 侯格夫群 13.6% 2 盆地地层与演化 波斯湾盆地古生代时处于非洲—阿 拉伯古大陆边缘,主要接受地台浅 海—陆相碎屑岩沉积。 沉积了Pz、Mz、Kz.不整合于An ∈ 阿拉伯地盾上。 沉积演化: (1)∈-D:陆相和浅海相碎屑岩沉积, D3上升侵蚀。 C-P接受海相沉积。 (2)T:始海侵,地台碳酸盐沉积为主, 扎格罗斯山—托罗斯山一带出现海槽。 (3)T-K1:被动大陆边缘持续发生差异沉 降,沉积了多旋回生、储油层系。 (4)K1开始:由于阿拉伯板块北移,新 特提斯海的逐渐闭合,在扎格罗斯山一带 出现岛弧,从地台盆地逐渐至R变为前陆 盆地。 碳酸盐岩为主, 有页岩、砂岩。 (5)R末:造山运动形成现今含油气盆地。 碳酸盐岩为主,页岩、蒸发岩和碎屑岩。 中 东 地 区 地 层 对 比 图 中石炭统-第四系地层沉积特征 1000 ft=304.8m 阿 拉 伯 板 块 沉 积 盖 层 等 厚 图 1000 ft=304.8m 新 生 界 地 层 等 厚 图 1000 ft=304.8m 阿 拉 伯 板 块 古 生 界 地 层 等 厚 图 沉积盆地中心线 东侧主要产油层: E2 E3 西侧主产油层: J-K E2和Pz2,也产 油气。 N1 3 区域构造特征 盆地处于阿拉伯地盾与扎格罗斯褶皱带之间。 由阿拉伯地台和扎格罗斯山前褶皱带组成。 活动性 + 稳定性=》东西部不同的区域构造面貌。 历史上主要处于大陆架的稳定沉积环境。 褶皱作用从山前褶皱带到阿拉伯地台区减弱。 3.1 阿拉伯地台 基底:An寒武系 结晶基岩。 基岩出露于阿拉伯地盾区,向北东向 倾没。 上覆Pz、Mz、Kz。 在褶皱运动、基底断裂和盐刺穿等作用下, 形成一系列长垣或隆起带。 长垣或隆起 带呈羽状排列, 呈近南北向展 布,面积大, 倾角小。 1)最大的为 沙特东部的因奈 拉长垣(包括加瓦 尔油田)。 地台东缘构造和波斯湾构造走向关系图 2)科威特—中 立区至伊拉克南 端的瓦夫拉—布 尔甘长垣。 3.2 扎格罗斯山前褶皱带 呈北西-南东向。 长1800km; 宽400km。 沉积较厚Q冲积层, 边缘出露R地层, Mz和Pz地层深埋地 下,最厚12000m。 山前带地层强烈变形-不 对称背斜带: 1)西南翼突,东北翼缓; 2)上下构造层不一致; 3)断层和裂缝异常发育 4)常伴逆掩断层。 5)呈北西-南东线)平行于扎格罗斯山脉。 山前带主要发育着盐丘构造;N1膏盐沉积。 伊朗境内已发现200多个盐丘构造; 伊拉克南部也有盐丘构造分布。 影响波斯湾地区及其周围地区构造形成 的地质因素主要有三方面: 1)寒武纪盐岩体运动所产生的隆起、穹隆 和刺穿构造; 2)基底岩石的断裂活动,使上覆沉积 物形成南北向的长缘和隆起带。 3)第三纪晚期阿尔卑 斯造山运动形成的平行 于扎格罗斯山脉北西-南 东向的强烈褶皱。 4 生储盖特征 阿拉伯地台: 生油岩层位:Pz(含底寒武)、J、K、E 储层层位: Pz2、Mz、R 盖层: P-T和J3蒸发岩、白垩系页岩 扎各罗斯山前带: 生油岩层位:S、K2、K3、E 储层层位: P2、K和E3-N1碳酸盐岩 盖层: K页岩系和N1蒸发岩 4.1 烃源岩 地壳的差异沉降形成内陆棚拗陷,在多 期海侵下,发育多层的烃源岩。 O-S开始:大陆边缘拗陷沉积有黑色泥质 一硅质油页岩.一定的生烃能力。 主要烃源岩: (1)侏罗系: J1-2沥青质页岩碳酸盐岩; J3放射虫沥青质纹层灰质泥岩和泥灰岩; TOC含量平均3~5%,最高10%。 良好源岩。 (2)白垩系: K1放射虫泥灰岩-页岩; K2黑色沥青质泥岩。 (3)山前区的R早期沉积的灰岩也可 作为生油岩。泥岩和泥灰岩。 二叠系有机碳含量普遍低,分布广. 波斯湾盆地J-K烃源岩厚度分布图 波斯湾盆地的前寒武系—下寒武统烃源岩主要分布于阿曼次 盆地的局部地区,志留系烃源岩分布于盆地的中部,而盆地内的中 生界烃源岩则主要沿波斯湾及其周围地区展布。 4.2 主要储层 含油气区产层一览表 国家 时代 伊拉克 南部 盖尔 下法尔斯 科威特 盖尔 下法尔斯 乌姆厄瑞德胡玛 沙特 盖沃斯, 砚布 Mansiyah 奥沃吉赫 卡塔尔 阿联酋 帕卜德赫 阿斯马里 阿曼 巴林 第三纪 白垩纪 侏罗纪 三叠纪 米什里夫 哈萨, 米什里夫 太尔亚特 奈赫尔欧迈尔 瓦拉, 毛杜德 布尔干 舒艾拜, 祖拜尔 祖拜尔 赖塔维, 苏莱伊 赖塔维 米纳吉什 奈季迈 奈季迈 萨金鲁 迈拉特 锡姆锡迈 阿鲁马, 米什里夫 米什里夫 鲁迈拉 伊拉姆 哈马迪 哈马迪, 瓦拉 米什里夫 赫提耶 毛杜德 哈卢勒, 毛杜德 毛杜德 萨法尼亚 舒艾拜 海夫吉, 舒艾拜 奈赫尔欧迈尔 克莱卜 舒艾拜 拜亚德, 布韦卜 莱赫韦尔 耶马马, 苏莱伊 赖塔维, 耶马马 哈巴山 希瑟, 阿拉伯 阿拉伯 阿拉伯, 迪亚布 朱拜拉, 哈尼费 朱拜拉, 哈尼费 图韦克山 阿拉杰, 迈拉特 兹鲁迈, 迈拉特, 阿拉杰, 伊扎拉 纳提赫 舒艾拜 阿鲁马 米什里夫 鲁迈拉 哈马迪, 瓦拉 毛杜德 奈赫尔欧迈尔 克莱卜 希瑟, 阿拉伯 兹鲁迈 迈拉特 曼朱尔, 吉勒赫 二叠纪 石炭纪 泥盆纪 志留纪 奥陶纪 寒武纪 始寒武纪 胡夫 欧奈宰 昭夫 萨若赫 匝阔 胡夫 豪希 太维尔 沙若伍若 泰布克 胡夫 欧奈宰 胡夫 加里弗 阿尔克拉塔 胡夫 欧奈宰 海马 候格夫 含油气区储层特征 分布广、厚度大、岩石物性好(原生孔隙、次生孔隙 和裂缝系统广泛发育,孔隙度和渗透率高) 主要产层分布 古生界:阿曼盆地南部,阿拉伯湾南部及其附近 中生界:阿拉伯盆地中部 新生界:扎格罗斯盆地 碳酸岩储层:至少80%油藏,至少95%气藏; 砂岩:20%油藏,5%气藏; 最好的储集层为地台区 : 1)侏罗系孔隙型碳酸盐岩。 阿拉伯组 φ →21%, K =4000。 2)白垩系孔隙砂岩储层 φ= 20-25%,K=250-4000。 山前带储集层特点=灰岩裂缝发育 伊朗西南部和伊拉克东北部: R渐新统—中新统下部的阿斯玛利组; 中白垩统的萨尔威克组的石灰岩; 裂缝发育。 孔隙一裂缝型或裂缝一孔隙型储层: +溶蚀孔洞和重结晶作用, φ平均达18~ 36%,K 高达1000 。 4.3 封盖条件和区域盖层的分布 三个区域不整合: 海西末、印支末、燕山末 最深含油层系以上的地层。从已知 含油层系看,未遭到剥蚀破坏。 盆地有4套碳酸盐岩或碎屑岩和蒸发岩沉 积旋回。 P2-T、J-K和R含油层系均有蒸发岩盖层。 其中: 中—渐新统下法尔斯组石膏和盐岩,厚度 1000米,成为封闭盆地的区域性盖层 4.4 储盖组合 波斯湾盆地是从Pz发育至Mz-Kz的唯一大型 克拉通边缘盆地.主要是在特提斯海多次张开 和闭合过程中,在大陆(地台)边缘形成的海 湾盆地. 盆地构造发展稳定.差异沉降运动明显,从 地台层序至前渊层序发育有多套厚度较大的浅 海陆棚相碳酸盐岩为主的生、储、盖组合。 扎格罗斯山前带 1)经历了R末期强烈的褶皱断裂运动; 2) K 油气沿断裂向上运动到第三系; 3)中—渐新统下法尔斯的区域盖层; 形成阿斯玛利灰岩油气藏。 阿拉伯地台: 1)构造运动和缓,变形适中; 2) J3含油气层系; 形成加瓦尔超巨型油气藏。 3)K-J3石膏层遮挡了油气向上运移; 5 油气藏类型与分布 油气藏类型: ? 以构造油气藏为主; ? 也有许多构造―地层油气藏; ? 只有少量纯地层油气藏 波斯湾盆地圈闭特征 已发现的油气藏已构造油气藏为主 构造圈闭的形成主要受控于三个因素: 1)盐流动:盐盆发育区; 2)基底运动:阿拉伯地台 3)侧向挤压:扎格罗斯前陆盆地 阿联酋阿布扎比扎库姆油田-盐流动形成的构造圈闭 背斜构造未被任何断层切割,为一完整的背斜。该油田的原油最终可采储 量为25.21亿吨,主要储集层为下白垩统 布 格 重 力 异 常 图 阿 拉 伯 组 段 顶 部 构 造 等 值 线 图 D 沙特加瓦 尔油田 -基底活动 形成的背斜构 造 东西向横剖面图 诺斯气田气藏剖面图-基底活动形成的背斜构造 四 世界最大的非伴生气田,最终可采储量约为25.48万亿方。气田为一巨大的低幅穹 隆背斜,走向南北,长约130km,宽约75km,面积超过6000km2。主要产层为上 二叠统胡夫组,厚400-600m,储集层的平均渗透率约为30md 。 伊朗比比哈基梅和加奇萨兰油田 -侧向挤压形成的构造圈闭 阿斯马里组顶 部的构造图 加奇萨兰组岩盐的流动导致了加奇萨兰油田地表构造与地下构造的不一致性 该油田的最终石油可采储量为11.9亿吨 成藏特征: 油气生成后,最初的运移明显地受 沉积盆地的斜坡带和古隆起控制。 经构造运动后,油气才再次运移和 聚集于构造圈闭中。 5.1 山前带油气成藏: 伊朗西南部 渐新统阿斯玛利组灰岩 位于沉积盆地的西北斜坡上。 褶皱作用前,该区处于油气聚集的有利地带。 在各个时期,盆地内部生成的油气,由于上 覆沉积物静压力作用,油气向盆地周围斜坡带运 移和聚集。 中新世末,地层褶皱,形成三排狭长的背斜带, 油气再次运移并聚集于这三排构造带中。构造 高点依次向东南方向抬高。 典 型 的 差 异 聚 集 现 象 ●阿加贾里油田: 1938年发现,可采储量13.7亿吨。构造长 50 km,闭合度305m,西南翼陡,东北翼缓, 为不对称背斜。储层埋深1800-2100m。 E3阿斯马里灰岩厚305m,呈深褐色,富含 有孔虫,孔隙度7.6%,裂隙发育。 有些油井只钻入油层6m日产量就高达6000 -7000 t。 统一压力系统。 N1 N1 阿斯马里组 阿加贾里油田剖面图 伊朗加奇萨兰油气田 靠裂缝提供通道。 封闭条件极佳, 油气藏高度达 2100多m 35号井日产油量 高达19000多t 平均单井日产油 量为4200t 第三系阿斯马利灰岩油气藏 伊拉克北部 K1-2泥灰岩和泥岩是最理想的生油岩。 在基尔库克则相变为浅海相灰岩; 储集层: K1-2灰岩+K2裂缝泥质灰岩+N2-3礁相“主 石灰岩”。 良好。 盖层:下法尔斯组蒸发岩。 成藏: 早期:在沉积岩层 静压力的作用下,K1-2 生成的石油逐渐向隆 起较高的基尔库克区 侧向运移和聚集,形 成中白垩统的原生油 基尔库克—哈圣油田 形成条件示意图 藏。 褶皱运动后: 基尔库克和巴哈圣等背斜形成,同时在K2及N2-3石灰岩 中形成纵、横向的构造裂缝系统,K2原生油藏中的油气沿 裂缝大规模地垂向运移,并聚集在生物礁“主灰岩”中, 形成储量丰富的次生背斜油藏。 基尔库克油田可采储量 24.43亿吨。 储集性能最好的是礁前和 部分礁灰岩。 孔隙度18 % -36%。 5.2 阿拉伯地台区油气成藏 油气田的形成多与古构造发 育有关,它们是古隆起、基底 断裂,或者是盐岩的运动所致。 科威特布尔干油田J 时是一个稳定下降的 地台区,K-E2曾多次上升运动,形成布尔干 古隆起。 K 生成的油气向布尔干古隆起运移。由于油源 丰富,K2砂岩储层储油性能好,盖层和水文保 存条件非常有利,因而形成了大油气田。 ●布尔甘油田: 全部单井的平均日产量超过1000t。原 油比重0.864,含流量2.1%。 特点: 含油面积大、储层厚、物性特好、含 油饱和度高等特点; 可采99.1亿吨,世界第二大油田。 油藏: 两翼倾角均不超过3°。 正断层断距一般30m左右。 布尔干油田构造图 背斜南北24 k m,东西16 k m, 3个构造的闭合高度为420m、 120m和140m。 油田的总储油面积约700km2。 储集层为瓦拉组和布尔甘组砂岩。 孔隙度为25-30%; 渗透率1100-4000毫达西。 ●加瓦尔油田: 世界第一,1948年发现,最终 可采储量 107亿吨,1978年产量 2.245亿吨。处于阿拉伯地台东部。 构造: 大型长垣隆起构成,5个 局部隆起,走向南北。长 225 k m,最宽 25 k m。 加瓦尔油田构造图 储集层: 石油储集在J3阿拉伯组的 亮晶粒屑灰岩、鲕粒灰岩中。 孔隙度21%-30%,渗透 率800-1500mD,高达4D。 油藏面积2403km2。 盖层:致密灰岩、石膏和 硬石膏,埋深1700-2000米。 加瓦尔油田构造图 油气分布 波斯湾含油气区油气主要聚集 在构造圈闭中。 主要是各种类型背斜构造中。 6 油气富集条件 波斯湾盆地大油气田储层时代分布图 扎各罗斯:T, K、R 阿拉伯: J, K, P 非半生气: P (l)巨厚的海相沉积层系,其中一 部分形成在滞流缺氧的环境. (2)极好的储集层. (3)生储油层的有利配合。 (6)断裂使下部许多小地层圈闭开启, 油气垂直向上运移到大的背斜圈闭。但 无切穿盖层的大断层。 (4)大部分地区都有背斜存在。尤 其有巨大的背斜发育。 (5)在油气运移时已有构造和地层 圈闭存在。 (7)有效的盖层。 P2胡夫组气藏与T1苏代尔组盖层分布图 J3阿拉伯组油气藏与J3希瑟组盖层分布图 E3阿斯马里组油气藏与N1下法尔斯组盖层分布图 (8)缺少长时间的侵蚀间断。 (9)缺乏破坏石油的岩浆活动, 变质作用轻微。 盐构造和盐岩层控制其层序上的分布 波斯湾盆地约 60%的最终可 采储量与盐构 造作用有关, 与盐底辟有关 的油藏占世界 已知油藏的 40%。 (1) 盐构造: 盐丘、盐底辟或盐刺穿;盐构造数量众多,仅扎 格罗斯褶皱冲断带可见200多个霍尔姆兹群的盐底辟,伊朗东南部 可见100多个地表盐刺穿。 (2) 盐岩盖层 波斯湾盆地阿斯马里油气田/藏与下法尔斯组盖层分布图 烃源岩有效烃源岩的分布控制油气的区域分布 古隆起的分布控制油气的富集区分布 勘探前景 累计产量 326 亿吨油(1918-2000);25691亿方气(1970-2000) 剩余储量(2000年底) 925亿吨原油, 52.52万亿方天然气 已发现的油气 325+925=1250 亿吨油;55.09万亿方天然气 未发现的油气(USGS, 2000) 283亿吨油(平均值), 天然气35.2 万亿方(平均值) 分别占世界未发现原油(6490亿桶)和天然气(4669 TCF)资源总量(不包括美国)的31.8%和26.5% 作 业 ? 波斯湾盆地富含油气的地 质条件是什么?

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