濱裏海盆地

濱裏海盆地

濱裏海盆地位於裏海的北部,東西長約600km,基底為Kungurian鹽岩盆地充填可劃分為三個主要沉積序列:基性鹽層、鹽層和鹽蓋層。在基性鹽層序中,整個下二疊統序列中都含有里菲群。基性鹽層序具有複雜的沉積史,以碳酸鹽礁和碎屑扇為主。在盆地中部,鹽層由Kungurian鹽構成,其上覆蓋著Kazanian鹽,厚度為4.5km。上覆Kazanian鹽主要構成晚二疊世至晚第三紀地層。根據上二疊統與三疊系、侏羅系與中新統、上新統與第四系之間的不整合接觸,把上覆Kazanian鹽層分成三級構造。

構造


濱裏海盆地
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由於二疊紀的鹽運動,1800個構造的位置影響著上覆層序中構造的分佈。這些構造的巨大差異代表著鹽運動期不同的發育階段。在盆地的不同地區,鹽構造在大小、形狀等方面的差異反映了鹽厚度及充填史在區域上的差異。在盆地中部,Kungurian層序基部鹽的溫度是170℃,盆地周邊地區的溫度為60℃。鹽層中的溫度梯度大約為10℃/km,而周圍沉積中的溫度梯度大約為25℃ ~30℃/km。這樣的溫度梯度說明整個濱裏海盆地仍處在生油窗內。該盆地可辨識出三套獨立的烴源岩。Pre~Kungurian頁岩是該盆地的一種生油岩,它生成的含硫原油聚集在鹽下碳酸鹽中,侏羅紀這類含硫原油開始向上運移並被圈閉在上二迭統至新生界陸源儲層中。
厚層泥質雜砂岩是該盆地的另一種生油岩,它生成的原油屬無硫油,這些油被圈閉在Kungurian底辟鹽構造中。該地區有一個典型油藏,厚150m,長4~5km,位於陸相頁岩蓋層之下的侏羅系和白堊系砂岩儲層中。覆蓋在上新世峽谷碎屑充填物上的頁岩也是一種烴源岩,在濱裏海盆地南部,生成的甲烷溶解在超壓地下水中。在1970年以前,90%的勘探集中在鹽構造上的鹽后沉積含油遠景帶上,僅有10%的勘探瞄準鹽下的油。然而,隨後的發現改變了這種勘探形勢,鹽下勘探受到了重視。

資源


濱裏海盆地
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濱裏海盆地有包括Kotyrtas North、Novobogatinsk、kirikli在內的多個油氣田,其中Kotyrtas North油氣田是以Pre~Kungurian頁岩為源岩形成油氣田的一個典型實例。 Kotyrtas North油氣田發現於1986年,原油產自Kungurian鹽下1050~1386m深處厚度5~123m的中三疊統砂岩,砂岩的孔隙度為20%~27%,滲透率為22~280md,估計總儲量為1.2億bbl。Kungurian鹽在二疊系至下三疊統沉積上至少覆蓋了長4km、寬8km的一個區域。油氣藏的氣頂厚6~26m,其中含有61.3%甲烷、13.3%乙烷、7.8%丙烷、6.9%氮和14.6%的CO2。Novobogatinsk油氣田的油氣主要來自厚度從40~310m、深度在1640~1900m的11個儲層,其孔隙度為15%~21.5%,滲透率為1~9md,估計總儲量為0.3億bbl。Novobogatinsk油氣田產的油屬低硫油。伴生氣中含有80.5%甲烷、16.2%乙烷、8.1%丙烷、1.9%異丁烯、1.61%氮和0.2%的CO2。
濱裏海盆地大部分在哈薩克西哈薩克州阿特勞州、阿克糾賓斯克州,在哈境內面積約為40×104km2,其前寒武系基底在盆地中部埋深約22km,在沉積蓋層中劃分出兩套含油氣組合:即鹽下組合與鹽上組合,厚度達10km以上。下二疊統孔谷階-喀山階鹽岩層將鹽上、鹽下地層組分開,形成了1500多個隆起幅度為8~10km的鹽丘。鹽下層系中的油氣藏主要分佈在含油氣盆地的邊緣,中、上泥盆統和下石炭統的碎屑岩,中、上石炭統和下二疊統的碳酸鹽岩(東部為碎屑岩)也是具有工業價值的油氣產層濱裏海盆地是前蘇聯最古老的油區之一,是哈薩克的主要石油基地。至上世紀90年代初,全盆地已發現122個油氣田,總計553個油氣藏,其中有515個分佈在鹽上層系中,38個分佈於鹽下層系中,但鹽下油氣藏的資源量占盆地原始烴類總資源量的絕大部分。濱時裏海盆地油氣儲量分別為:石油13.087×108t,凝析氣6.866×108t,遊離氣16937×108m3,溶解氣5575×108m3。石油及凝析氣產量佔全國產量的43.8%,天然氣佔48.9%。
鹽下沉積地層是主要的油氣產層,其非均質性強,整體研究程度低,5km的深井及一些更深的井主要分佈在盆地邊緣。所有特大型油氣田(田吉茲、卡拉查干納克),大油田(扎納諾爾、科托列夫斯耶、肯基亞克、阿里別克莫拉、烏里赫套等)和中等油氣田(科扎薩伊、阿克扎爾)均是在鹽下構造中發現的。90%以上的探明儲量分佈在29個鹽下油氣田中。其中田吉茲、卡拉查干納克、扎納諾爾油氣田的儲集層都經過了裂縫和碳酸鹽岩的溶蝕的強烈改造,鹽上層油氣埋深較淺且中酸性成分儲量少的原油較鹽下層易於開發。
由於盆地地質構造複雜,產層埋深大以及鹽層的溶蝕性,開發時必須具備高強度的特殊的井下和地面裝置。

石油勘探


濱裏海盆地
濱裏海盆地
濱裏海盆地是哈薩克重要的石油生產基地。這裡的石油勘探具有悠久的歷史,1899年在卡拉瓊古爾地區首次發現油苗,1911年在哈薩克境內發現了第一個有工業價值的油田—多索爾油氣田,儲層為中侏羅世砂岩、粉砂岩,1912年開始採油,1937年開始採氣
1948年開始在濱裏海盆地實施基準鑽探和區域地球物理研究計劃。通過在阿斯特拉罕、埃爾頓、南恩巴等許多地區的基準鑽探工作,不僅獲得了鹽上地層的新資料,也取得了鹽下地層的首批資料。
從1952年起,勘探重點開始逐步向鹽下層轉移,第一次認真地考慮對濱裏海盆地鹽下地層進行油氣勘探。在初步完成重力和地震勘探的基礎上,在南恩巴埋藏較淺的隆起上部署了深部鑽探。這項工作在理論上和實踐上均取得極其重要的成果,發現這裡的石炭系剖面的許多基本參數與東歐地台的產油層類似,儘管鑽孔打在研究不足的構造上,但也從石炭系中獲得天然氣流,從泥盆系中獲得油流。儘管如此,長期以來人們對鹽下沉積的含油遠景認識仍不足。
1962年發現了極少見的、油藏類型特殊的肯基亞克油田,其為鹽丘油藏,最大特點是圍繞鹽丘上下左右四面都有油氣藏分佈。產層時代有白堊紀、侏羅紀、三疊紀、二疊紀和石炭紀,儲層岩性為砂岩、泥岩礫岩,油藏深度變化極大,從50-4360m,油層分散在4300m的井段內,但油層單層比較薄,油層總厚度僅208m。肯基亞克油田既有鹽上油藏,又有鹽下油藏。
1969年以前,濱裏海盆地的油氣勘探主要在南恩巴的鹽丘構造上展開,把鹽上構造層作為主要勘探目的層,但未發現大規模儲量的油氣田。從上世紀60年代末開始,加強了鹽下層系的勘探,到1976年共發現了46個油氣田,大部分位於盆地東南的恩巴和西部的伏爾加—烏拉爾河間地區,產層幾乎全部分佈於下二疊統孔谷階含鹽層系之上。1975年以前,石油地質界普遍認為,盆地中部為深海硅泥質沉積,而盆地邊緣為生物礁灰岩沉積,含油有利區主要為盆地邊緣區。在此觀點指導下,一直把勘探工作量局限於盆地邊緣部分,僅找到了一些較小的油氣田。但是,勘探工作者並沒有因此失去找到大油氣田的信心,不間斷地進行各種地球物理勘探和參數井鑽探工作。
1975年,前蘇聯著名石油地質學家涅沃林開始首次根據重力、磁力、電法、地震和參數井資料進行綜合分析研究,預測了濱裏海盆地存在一巨型中央隆起帶,即阿克糾賓斯克—阿斯特拉罕古生代潛伏隆起帶。與此同時,大多數地質家也認為濱裏海盆地鹽下層主要為碳酸鹽岩建造。認識的深化,帶來了找油指導思想上的大轉變。地質家們把找油的主攻方向選在阿克糾賓斯克—阿斯特拉罕古生代潛伏隆起帶及其毗鄰地區。經過鑽探,終於在上世紀70年代後期,從濱裏海盆地鹽下沉積組合中,發現了一系列各種參數良好的特大型凝析油氣藏,展示了鹽下古生代良好的勘探前景。
1976~1979年,在鹽下層系中現了阿斯特拉罕、卡拉查干納克和扎納諾爾等油氣田。1976年發現的阿斯特拉罕凝析氣田,為一短軸背斜構造,含油麵積為2500km2,氣水界面埋深4110m,埋藏深度為3900~4000m,產層為碳酸鹽岩,天然氣儲量2~3×1012m3,年產氣60×108m3。卡拉查甘納克凝析油氣田1978年發現。面積超過280km2,天然氣儲量超過135×108m3,油及凝析油儲量12×108t。油層埋深大,地層壓力高,有大量酸性物,開發過程複雜。1997年,德士古(Texaco)購買了BG和Agip公司在卡拉查甘納克凝析油氣田項目中20%的股份。同年11月,俄羅斯天然氣工業股份公司(Gazprom)將股份轉讓給本國的盧克石油。卡拉查甘納克凝析油氣田的產量分成協議於1997年11月18日在華盛頓簽訂,1998年1月27日生效。按照這個協議,80%原油為哈方所有,投資者享有20%。最終產量分成協議有效期為40年,至2037年,合同區面積2500 km2。2005年,卡拉查甘納克油氣田產量達到紀錄水平,原油及凝析油產量1030×104t,在近兩年產量保持較高的增長(2004年增長44%,2005年產量增長21%)。2005年產量的57%為凝析油。2006年,卡拉查干納克凝析氣田原油及凝析氣產量為1038×104t。
1974~1978年,在布扎奇隆起發現並探明了中生界的淺層油氣藏,發現了卡拉讓巴斯、卡拉姆卡斯、北布扎奇等油氣田。1979年發現的田吉茲油田是世界聞名的大油田。1986年前蘇聯國家儲委批准,該油田石油地質儲量31.33×l08t(約250x108bbl),石油可采儲量(7.5~11.5)×108t (60×108~90×l08bbl),其儲量可與俄羅斯秋明油田相媲美。上泥盆統~中石炭統生物礁灰岩為該油田主要產層,含油高度約1550m。為一套孔隙~溶洞~裂縫型儲集層,孔隙度10%~24.5%,滲透率10~1500md。最大滲透率達數十達西,油田埋藏深度為3870~5420m。該油田原始地層壓力為84.3MPa,原始地層溫度為1050C。原始氣油比為487m3/t,單井石油產量達500t/d。溶解氣中高含硫化氫原油密度0.789g/m3,含硫量達0.7%。總的特點是儲量大、油層埋藏深、地層壓力大、含硫較高。它位於盆地東南部濱海隆起區,為一個生物礁背斜構造圈閉,其圈閉形態頂部平緩而翼部較陡,含油麵積270km2。
濱裏海盆地
濱裏海盆地
上世紀70年代至80年代,哈薩克最重要的勘探成果是在濱裏海盆地的南恩巴地區確定了鹽下沉積物的含油氣性,鹽上組合的普查勘探工作量減少,進一步加強鹽下組合的勘探。油氣藏類型以大型背斜油氣藏為主,多與鹽丘有關。此外,還發育一些塊狀礁灰岩油氣藏,主要分佈在鹽下層系中。上世紀90年代開始,濱裏海盆地的勘探工作集中於鹽下組合,其主要方向是查明遠景區內古隆起與地台邊緣斜坡區碳酸鹽岩體的分佈及其結構特徵。由於哈國的吸引外資,外國石油公司在濱裏海盆地的海上區域勘探開發領域非常活躍,哈薩克大陸架公司與6個西方公司組成的財團於1993年簽訂了一項勘探開發哈境內的裏海地區協議,到1995年完成了13000km2的地震採集,1996年曾宣布該區石油資源量為96×108t。濱裏海油氣區發現的油氣田占哈薩克全國油氣田總數的61.9%,但探明儲量卻佔全國的80%。
濱裏海盆地成為世界勘探的主要熱點地區之一,繼1999年哈薩克在卡薩干構造上成功鑽探了海上第一口探井—卡薩干1井以後,2001年又鑽了卡薩干東1野貓井,取得了重大發現。1997年10月,哈薩克政府與阿吉普國際財團就北裏海水域總面積5600平方公里的11個區塊的勘探和開發簽訂了為期40年的產量分成協議。北裏海項目是哈薩克裏海地區石油開發最為重要的項目,也是世界上規模最大、實施條件最為複雜的石油開發項目。2002年發現的卡沙干油田是世界近30年來最大的油氣發現之一,其儲量居世界第五。預測地質儲量為380億噸,在注氣工藝下可采儲量為130億噸。隨著油氣勘探程度的,濱裏海盆地不斷有新的發現。2005年,哈國第五大石油公司阿克糾賓油氣股份公司(擁有2個油田(扎納諾爾、肯基亞克)、3個油藏(扎納諾爾、肯基亞克鹽上、肯基亞克鹽下)的開發許可證)。宣布在濱裏海盆地中部區塊發現了烏米特(希望)油田,每天採油85~120噸。不過油田的潛能還沒有最終研究明晰。這是阿克糾賓地區近十年來最大的發現。

參考資料


[1]吾爾在線網 http://www.uighurbiz.cn/asia/2008/1014/article_6954.html
[2]科報網 http://www.stdaily.com/gb/stdaily/2007-04/03/content_652756.htm