渭河盆地結(jié)構(gòu)及其油氣成藏地質(zhì)條件分析

陳琦 文軍 高小云 趙宇

陜西延長(zhǎng)石油鉆井工程有限公司 陜西 延安 716000

1 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景概述

渭河盆地位于中國(guó)陜西省，是一個(gè)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的地區(qū)。地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析通常需要地質(zhì)勘探、地震監(jiān)測(cè)、地質(zhì)調(diào)查和實(shí)驗(yàn)室分析等多種方法和技術(shù)。這些分析有助于更好地理解渭河盆地的地質(zhì)特征，為資源利用、環(huán)境保護(hù)和災(zāi)害管理提供科學(xué)依據(jù)。地質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析涉及地質(zhì)歷史，分析渭河盆地的地質(zhì)歷史，包括不同時(shí)期的地質(zhì)事件，例如構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、地質(zhì)沉積和火山活動(dòng)等，這有助于理解地質(zhì)構(gòu)造的演化過程。地層分析研究盆地中的地層，包括不同地質(zhì)時(shí)代的巖層和沉積物，這有助于了解地質(zhì)歷史和盆地內(nèi)部的沉積過程。構(gòu)造分析盆地的構(gòu)造特征，包括褶皺、斷層、巖漿活動(dòng)和地震活動(dòng)等，這有助于識(shí)別地質(zhì)構(gòu)造的類型和演化。地震活動(dòng)研究盆地地區(qū)的地震活動(dòng)，包括歷史地震事件和地震烈度，這對(duì)地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和應(yīng)急規(guī)劃非常重要。水文地質(zhì)分析盆地的水文地質(zhì)特征，包括地下水位、水文循環(huán)和水資源分布。這對(duì)水資源管理和環(huán)境保護(hù)至關(guān)重要。了解盆地內(nèi)的礦產(chǎn)資源，包括煤礦、礦藏、石油和天然氣等，有助于資源開發(fā)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析盆地內(nèi)可能存在的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，如滑坡、泥石流和地面沉陷，這對(duì)風(fēng)險(xiǎn)管理和災(zāi)害預(yù)警非常重要，見圖1。

圖1 渭河盆地橫剖面

2 渭河盆地地質(zhì)成藏的地質(zhì)條件分析

渭河盆地地質(zhì)成藏的地質(zhì)條件涉及多個(gè)因素，包括地質(zhì)構(gòu)造、地層條件、巖性、烴源巖、圈閉條件和運(yùn)移條件等。以下是一些影響天然氣成藏的關(guān)鍵地質(zhì)條件：存在豐富的有機(jī)質(zhì)含量高的烴源巖是氣藏形成的基礎(chǔ)。這些烴源巖通常富含有機(jī)質(zhì)，經(jīng)過埋藏和加熱后，有機(jī)質(zhì)會(huì)生成天然氣。氣體需要儲(chǔ)存在適當(dāng)?shù)膬?chǔ)集巖中，這些巖石通常是具有高孔隙度和滲透性的砂巖、碳酸鹽巖或火山巖。這些巖石可以容納氣體，并允許氣體在巖石內(nèi)部流動(dòng)。氣體成藏通常需要存在天然的圈閉條件，以防止氣體向上或向外擴(kuò)散。圈閉可以是構(gòu)造圈閉（如斷層、褶皺）或非構(gòu)造圈閉（如鹽丘或鹽穴）。天然氣需要有適當(dāng)?shù)倪\(yùn)移路徑，從烴源巖運(yùn)移到儲(chǔ)集巖中。這通常涉及氣體的運(yùn)移途徑和運(yùn)移速度。地質(zhì)構(gòu)造特征，如斷層、褶皺和構(gòu)造坳陷，對(duì)氣體成藏也有重要影響。構(gòu)造特征可能會(huì)影響圈閉條件和運(yùn)移路徑。熱演化過程，包括埋藏深度和地溫變化，會(huì)影響有機(jī)質(zhì)熱解成氣體的速度。地層的特征，如孔隙度、滲透性和巖性，對(duì)氣體的儲(chǔ)集和流動(dòng)具有重要作用。地球化學(xué)特征，如氣體的源氣和成熟度，對(duì)氣體的性質(zhì)和氣藏類型也有影響。在渭河盆地的具體情況下，地質(zhì)條件會(huì)根據(jù)該地區(qū)的地質(zhì)特征而異。因此，進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘探和研究是理解渭河盆地氣體成藏地質(zhì)條件的關(guān)鍵，見圖2。

圖2 渭河盆地南北向地震地質(zhì)解釋剖面

區(qū)域構(gòu)造格局分析作為橫跨華北地塊南緣和秦嶺造山帶2大構(gòu)造單元之上的新生代斷陷盆地，渭河盆地顯然有著不同的基底組成。區(qū)域上，華北地塊南緣與北秦嶺構(gòu)造帶之間的洛南—欒川斷裂帶以及秦嶺造山帶現(xiàn)今北緣斷裂帶共同控制著渭河盆地前新生代基本構(gòu)造格局，而新生代伸展構(gòu)造格局在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了疊加改造，從而形成了渭河盆地現(xiàn)今的基底分布格局，見圖3。

圖3 渭河盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐?/p>

區(qū)域構(gòu)造格局分析以及野外露頭、鉆井資料和區(qū)域地球物理特征的印證，渭河盆地前新生界基底分布大致可劃分為4個(gè)區(qū)：華北地塊下古生界分布區(qū)，位于渭河斷裂以北地區(qū)；華北地塊元古界分布區(qū)，位于渭河斷裂以南、洛南—欒川斷裂以北以及長(zhǎng)安—臨潼斷裂以西的廣大地區(qū)；華北地塊太古界與花崗巖分布區(qū)，南北邊界分別為洛南—欒川斷裂和渭河斷裂，東界為華山，西界為長(zhǎng)安—臨潼斷裂；北秦嶺元古界及其不同期次花崗巖分布區(qū)，南抵秦嶺北緣斷裂，北至洛南—欒川斷裂，見圖4。

圖4 渭河盆地及鄰區(qū)區(qū)域主干斷裂分布

3 渭河盆地研究區(qū)油藏地質(zhì)特點(diǎn)分析

以重新認(rèn)識(shí)注采對(duì)應(yīng)、重新認(rèn)識(shí)層內(nèi)動(dòng)用為核心，完成油藏油水井刻畫工作，重新評(píng)價(jià)后水驅(qū)控制程度由93.2↓89.4%，以“每一口井多向水驅(qū)控制，每一個(gè)層全面注采對(duì)應(yīng)”為原則，實(shí)施分類治理，日增油58噸；其中注水井剖面治理實(shí)施區(qū)水驅(qū)控制程度提升3.4%，水驅(qū)動(dòng)用程度提升8.5%。依據(jù)不同油藏儲(chǔ)層特征、開發(fā)矛盾，差異化設(shè)計(jì)注入?yún)?shù)，提升調(diào)驅(qū)的針對(duì)性和有效性。一是針對(duì)壓力上升，不斷優(yōu)化粒徑濃度。結(jié)合油藏特征，個(gè)性化設(shè)計(jì)注入?yún)?shù)，控制壓力上升幅度，保障調(diào)驅(qū)效果。二是突出單一調(diào)驅(qū)向調(diào)驅(qū)+調(diào)配+剖面治理轉(zhuǎn)變。先調(diào)驅(qū)緩解平面矛盾、后調(diào)配擴(kuò)大波及體積，通過多種措施相結(jié)合提升治理效果。平面上水驅(qū)不均得到改善，剖面上注水井吸水狀況好轉(zhuǎn)，平均水驅(qū)動(dòng)用程度由65.8↑68.3%。實(shí)施后調(diào)驅(qū)區(qū)年自然遞減由12.6↓11.1%，含水上升率由1.5↓1.0%，開發(fā)形勢(shì)逐步好轉(zhuǎn)。應(yīng)用多方法開展分類型、分階段技術(shù)政策研究，形成侏羅系邊水油藏“內(nèi)強(qiáng)邊弱”采油、“頂強(qiáng)邊控”注水的開發(fā)模式，提高不同開發(fā)階段技術(shù)政策適應(yīng)性。采液強(qiáng)度優(yōu)化短期對(duì)產(chǎn)量有影響，但遞減及含水上升明顯減緩，更有利于長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)。射孔程度與水驅(qū)動(dòng)用程度呈正相關(guān)性，同時(shí)對(duì)油井含水上升影響明顯。對(duì)于特低滲油藏，射孔程度60～90%，含水上升率0.7%，射孔程度＜60%，含水上升率2.8%。對(duì)于低滲透油藏，射孔程度50～80%，含水上升率0.8%，射孔程度＜50%，含水上升率3.1%。侏羅系沉積以正韻律及均質(zhì)韻律為主，儲(chǔ)層改造選擇在頂部射孔，受注水時(shí)間、重力與沉積韻律影響，注入水底部推進(jìn)較快、吸水逐步下移。射孔程度越低，水驅(qū)動(dòng)用程度影響越大。受滲透率垂向差異影響，注入水易沿高滲段推進(jìn)，射孔程度較低時(shí)水驅(qū)動(dòng)用程度受級(jí)差影響明顯，射孔程度＜60%時(shí)，水驅(qū)動(dòng)用程度與級(jí)差呈明顯負(fù)相關(guān)性，射孔程度＞70%，水驅(qū)動(dòng)用程度與級(jí)差無(wú)明顯相關(guān)性。

4 渭河盆地成藏規(guī)律分析

渭河盆地的地質(zhì)歷史悠久，經(jīng)歷了多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和沉積事件，形成了豐富的地質(zhì)層序。盆地內(nèi)存在多個(gè)斷層、褶皺和地質(zhì)構(gòu)造，這些構(gòu)造特征可能影響氣體的成藏和運(yùn)移。盆地的地層包括石炭紀(jì)、二疊紀(jì)和三疊紀(jì)地層，其中一些可能富含有機(jī)質(zhì)。渭河盆地可能存在適合生成天然氣的烴源巖，這些烴源巖可能包括煤層、頁(yè)巖和泥頁(yè)巖。盆地內(nèi)的地質(zhì)層可能包含具有高孔隙度和滲透性的砂巖、碳酸鹽巖或火山巖，適合儲(chǔ)存天然氣。存在構(gòu)造圈閉和非構(gòu)造圈閉條件，如斷層、褶皺、鹽丘或鹽穴，有助于阻止氣體的擴(kuò)散。地質(zhì)構(gòu)造和巖層特征可能提供適當(dāng)?shù)倪\(yùn)移路徑和條件，使氣體從烴源巖到儲(chǔ)集巖流動(dòng)。綜合以上特點(diǎn)，渭河盆地具備形成天然氣成藏的潛力。

5 結(jié)論

渭河盆地前新生界構(gòu)造樣式受加里東、燕山和喜馬拉雅等3期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的疊加影響。其中，盆地渭河斷裂以北的下古生界基底的基本構(gòu)造樣式以強(qiáng)烈褶皺變形為主，并被新生代正斷層所分割。盆地新生界的基本構(gòu)造樣式為受正斷層控制的南斷北超的半地塹式箕狀斷陷。渭河盆地下古生界具備形成細(xì)晶白云巖氣藏和潛山型古巖溶氣藏的基本條件，上古生界具備形成巖性—地層氣藏的基本地質(zhì)條件，新生界很有可能發(fā)育生物氣藏。