Условия формирования пород-коллекторов в палеогеновых отложениях впадины Дунин: бассейн Бохайского залива, КНР тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.12, кандидат геолого-минералогических наук Чэнь Сяоцзюнь

• Чэнь Сяоцзюнь
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Чэнь Сяоцзюнь

Введение.

Глава 1. История геологического изучения впадины Дунин.

Глава 2. Геологическое строение региона.

2.1. Стратиграфия отложений.

2.1.1. Архей и нижний протерозой.

2.1.2. Палеозойская группа.:.

2.1.3. Мезозойская группа.

2.1.4. Кайнозойская группа.

2.1.4.1. Палеогеновая система.

2.1.4.2. Неогеновая система.

2.1.4.3. Четвертичная система.

2.2. Тектоническое строение региона.

2.2.1. Тектоническое строение бассейна Бохайского залива.

2.2.2. Тектоническое строение впадины Дунин.

2.2.2.1. Северная и южная бортовые зоны.

2.2.2.2. Центральная депрессия.

2.2.2.3. Основные системы разломов.

2.2.2.4. Поверхности несогласия и их тектоническое значение.

2.3. История геологического развития.

ГЛАВА 3. Литологическая характеристика пород.

3.1 .Терригенные кластические породы.

3.2. Глинистые породы.

3.3. Карбонатные породы.

3.4. Эвапориты.

ГЛАВА 4. Литолого-фациальные комплексы кайнозойских отложений и обстановки их аккумуляции.

4.1. Основные литолого-фациальные комплексы палеогеновых отложений.

4.1.1. Пролювиальные конусы выноса.

4.1.2. Веерообразные дельты (фан-дельты) и прибрежные подводные конусы выноса (системы разветвленных русел на мелководье).

4.1.3. Песчаные валы на мелководье.

4.1.4. Речные дельты.

4.1.5. Подводные каньоны.

4.1.6. Глубоководные конусы выноса.

4.1.6.1. Глубоководные гравитационные образования в основании крутого склона.

4.1.6.2. Глубоководные конусы выноса на пологих склонах.

4.1.6.3. Комплексы отложений флуксо-турбидитного генезиса.

4.2. Палеогеография впадины Дунин на разных этапах ее развития в палеогене.

4.2.1. Эпоха Кундянь (палеоцен - ранний эоцен, Ек).

4.2.2. Эпоха Шасы (ранний эоцен - начало среднего эоцена, ES4).

4.2.3. Эпоха Шасанься-Шасаньчжун (средний и поздний эоцен, ES3).

4.2.4. Эпоха Шасаньшан - Шаэрся (поздний эоцен. ES3 - Es2).

4.2.5. Эпоха Шаэршан-Дунин (ранний и поздний олигоцен, ES2 - Ed).

4.3. Факторы,определявшие процессы седиментации в палеогеновом озерном водоеме.

Глава 5. Нефтегазоносные системы в кайнозойских отложениях впадины

Дунин.

5.1. Нефтегазоматеринские отложения.

5.2. Фильтрационно-емкостные свойства коллекторов.

5.2.1. Центральная депрессия.

5.2.2. Фильтрационно-емкостные свойства коллекторов в пределах северного, крутого борта.

5.2.3. Свойства пород-коллекторов в районе южного, пологого борта.

5.3. Особенности размещения залежей нефти и газа.

5.3.1. Центральная депрессия.

5.3.2. Зона крутого борта впадины.

5.3.3. Зона пологого борта впадины.

5.3.4. Кольцевой характер распределения залежей.

5.4. Перспективы нефтегазоносности.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Условия формирования пород-коллекторов в палеогеновых отложениях впадины Дунин: бассейн Бохайского залива, КНР»

Актуальность работы. Изучение геологического строения, литологического состава и фильтрационно-емкостных свойств палеогеновых отложений впадины Дунин, самой богатой по запасам нефти в бассейне Бохайского залива, является актуальной проблемой, так как выявление генезиса и особенностей распространения пород, способных вмещать скопления углеводородов (УВ), позволит уточнить перспективы открытия новых их залежей в других впадинах этого бассейна и, кроме того, поможет выявить закономерности развития впадин рифтового происхождения, которые в последнее время стали объектами поисков и разведки нефти и газа на Дальнем Востоке России. Активное прогибание в бассейне Бохайского залива, начавшееся в раннем эоцене и вызванное подвижками вдоль крупного разлома Тан Jly, привело к возникновению нескольких десятков озерных водоемов, в которых накапливались преимущественно терригенные отложения. Во впадине Дунин в течение палеогена и неогена сформировалась толща осадков мощностью более 7.000 м. Уникальное сочетание в разрезе нефтематеринских отложений, пород-коллекторов и флюидоупоров предопределило большое количество открытых здесь скоплений нефти, запасы которой превышают 2 млрд т. Ежегодный прирост запасов составляет 30-50 млн т.

Цель работы заключается в выявлении закономерностей формирования пород - коллекторов в различных структурно-тектонических зонах, а именно в центральной депрессии впадины Дунин и прилегающих к ней северном крутом и южном пологом бортовых частях, и на этой основе прогнозирование перспектив открытия новых скоплений УВ в этой и соседних впадинах бассейна Бохайского залива.

Задачи, которые решались в процессе выполнения данной работы:

1. Выделение различных литолого-фациальных комплексов палеогеновых отложений, а имрно пролювиальных конусов выноса, фан-дельт, fe речных дельт, глубоководных конусов выноса, сложенных турбидитами и флаксо-турбидитами;

2. Выявление закономерностей изменения вещественного состава обломочных пород в различных структурно-тектонических зонах и на разных уровнях в разрезе палеогена;

3. Уточнение путей переноса и распространения обломочного материала, которым образованы песчаные коллекторы в наиболее продуктивных районах впадины;

4. Построение литолого-фациальных карт для различных отрезков эоцена, с которыми было связано формирование основных нефтеносных комплексов в исследованном регионе;

5. Изучение коллрхорских свойств обломочных пород в различных

К» стр%трэно-тектоничских зонах и на этой основе уточнение перспектив открытия новых скоплений нефти и газа во впадине Дунин.

Работа выполнена по материалам собственных исследований автора, проведенных в лаборатории коллекторов Шандунского отделения китайской нефтяной компании СИНОПЕК, в процессе которых им было изучено более 1000 образцов керна.

Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:

1. Изучен минеральный состав и гранулометрия обломочных пород, накапливавшихся в различных структурно-тектонических зонах впадины Дунин. Это позволило установить, что песчаники, относящиеся к грауваккам, аккумулировались в составе пролювиальных конусов выноса и фан-дельт, а также в основании крутого и пологого склонов впадины, тогда как песчаники преимущественно аркозового состава отлагались в речных дельтах и в минивпадинах центральной депрессии;

2. Построены палеогеографические карты для различных эпох эоцена, с которыми было связано формирование основных нефтегазоносных комплексов, включающих отложения с нефтематеринскими свойствами, породы-коллекторы и флюидоупоры;

3. Показано, что источником обломочного материала, поступавшего в подводные конусы выноса в бортовых зонах впадины, были фан-дельты и, возможно, пролювиальные конусы выноса, тогда как материал, накапливавшийся в центральной депрессии, поступал из речных дельт, формировавшихся в восточном секторе впадины и постепенно проградировавших к ее центру;

4. Наилучшими фильтрационно-емкостными свойствами характеризуются песчаные тела в составе фан-дельт в районе северного крутого борта, а также песчаники, выполняющие крупные русла подводного конуса выноса в основании южного, пологого склона. Песчаные тела в составе конусов выноса, сформировавшихся в центральной депрессии и в основании северного крутого склона впадины, отличаются низкими фильтрационно-емкостными свойствами.

Публикации и апробация работы. Основные результаты работы изложены в материалах Международной конференции «Новые идеи в геологии», проведенной в апреле 2007 г. в Российском геолош-разведочном университете (РГГРУ).

Теоретическая и практическая значимость. Проведенные исследования позволили уточнить литологический состав и гранулометрию обломочных пород палеогенового возраста, выявить генетические связи между образованиями в глубоководных конусах выноса, формировавшихся в эоцене в различных структурно-тектонических зонах впадины Дунин, с одной стороны, речными дельтами и фан-дельтами, с другой. Показано, что песчаные тела, играющие роль коллекторов нефти в центральной депрессии, образовались в подводных руслах конусов выноса за счет материала, поступавшего из речных дельт, располагавшихся в восточной части озерного водоема. Более мелкие подводные конусы выноса питались обломочным материалом, который сносился с озерного мелководья при размыве фан-дельт, приустьевых баров и штормовых гряд. Изучение фильтрационно-емкостных свойств песчаных коллекторов позволило выявить зоны распространения песчаных тел с различными коллекгорскими свойствами, что в свою очередь сделало возможным разработать рекомендации по проведению дальнейших разведочных работ на нефть и газ во впадине Дунин.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка из 60 наименований, включает 44 иллюстрации и 2 таблицы. Объем текста -103 стр.

Заключение диссертации по теме «Геология, поиски и разведка горючих ископаемых», Чэнь Сяоцзюнь

Выводы:

1. Развитие седиментационных процессов контролировалось особенностями тектонической эволюции, следствием чего стало разнообразие седиментационных систем, получивших распространение в палеогене.

2. Аккумуляция большого количества пластов осадков, обогащенных ОВ, предопределила высокий уровень генерации УВ во впадине. Нефтяные залежи сформировались в ловушках разного типа на разных стратиграфических уровнях разреза.

3. Жидкие УВ продуцировались глинами и горючими сланцами в глубинных очагах и мигрировали в краевые зоны, где попадая в ловушки, подвергались биодеградации. Это предопределило зональное, кольцеобразное размещение УВ во впадине: легкие нефти в центральной ее части, тяжелые - в краевых зонах, газовые залежи в областях, граничащих с палеоподнятиями.

Заключение

Впадина Дунин является одной из богатейших рифтовых впадин не только в бассейне Бохайского залива, но и во всем Тихоокеанском регионе. Этому способствовали унаследованный характер геологического развития, а также оптимальное сочетание нефтематеринских отложений, пород-коллекторов и флюидоупоров, замещающих друг друг как на площади, так и в разрезе. Разнообразие литолого-фациального состава эоценовых и олигоценовых осадков, сформировавших мощные комплексы пролювиальных, дельтовых, фан-дельтовых и глубоководных образований гемипелагического и гравитационного генезиса (в составе разнообразных конусов выноса), предопределило широкое распространение пластов песчаников и гравелитов с хорошими фильтрационно-емкостными свойствами, которые заполнялись УВ, мигрировавшими из смежных с ними пачек горючих сланцев и глин, обогащенных ОВ. Потоки УВ, поднимавшихся по восстанию пластов и вдоль многочисленных разломов, заполнили не только антиклинальные структуры, но также ловушки страцрафического и литологического типов. При этом роль основных коллекторских горизонтов сыграли песчаники, аккумулировавшиеся в распределительных руслах глубоководных конусов выноса эоценового возраста. Детальное изучение этих подводных фенов позволит в будущем увеличить запасы УВ, разведанные к настоящему времени во впадине Дунин.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Чэнь Сяоцзюнь, 2007 год

1. Баженова O.K., Бурлин Ю.К., Соколов Б.А., Хаин В.И. Геология и геохимия нефти и газа. М.: Издательство МГУ. 2004.412 с.

2. Бурлин Ю.К., Конюхов А.И., Карнюшина Е.Е. Литология нефтегазоносных толщ. М.: "Недра", 1992. 282 с.

3. Варнавский В.Г., Жаров А.Э., Кириллова Г.Л. и др. Геология и нефтегазоносность Охотско-Шантарского осадочного бассейна. Владивосток: ДВО РАН. 2002. 148 с.

4. Высоцкий И.В., Оленин В.Б., Высоцкий В.И. Нефтегазоносные бассейны зарубежных стран. М.: Недра. 1981.479 с.

5. Геодекян А.А., Забанбарк А., Конюхов А.И. Тектонические и литологические проблемы нефтегазоносности континентальных окраин. М.: "Наука". 1998.175 с.

6. Кириллова Г.Л., Жаров А.Э. Кайнозойские нефтегазоносные бассейны Танлу-Охотской и Хоккайдо-Сахалинской сдвиго-раздвиговых систем Материалы 7-й Международно конференции "Новые идеи в геологии нефти и газа". М.: "ГЕОС". 2005. С. 204-207

7. Лимонов А.Ф., Бурлин Ю.К. Строение, развитие и нефтегазоносность бассейна Бохай (КНР) // Геология нефти и газа. 1988. № 10. С. 53-57.

8. Милановский Е.Е. Основные этапы рифтогенеза на территории Китая. М.: Изд-во МГУ. 1991.148 с.

9. Цзинь Чжицзюнь. Механизм образования залежей УВ и закономерности распределения средних и крупных нефтегазовых месторождений Китая. Диссертация на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук. Москва .2006.360с.

10. Шванов В.Н. Петрография песчаных пород. Л., 1987.269 с.

11. Allen, М.В., D.I. McDonald, X. Zhao et al. Early Cenozoic two-phase extension and late Cenozoic thermal subsidence and inversion of the Bohai basin, Northern

12. China // Marine and Pertroleum Geology. 1997. V.14, N 7-8. P. 951-972.

13. Cha Ming. Oil and gas secondary migration and accumulation in rift basin. Beijing: Geology Press. 1997.125 p.

14. Chen Buke, He Jianjun, J. D. Pigott. A discussion on evolution mechanism of the tertiary Dongying depression, East China // Journal of Chendu University of Technology. 2000. V. 27. No. 4. P. 359-367.

15. Feng Youliang. Study of palaeogene sequence stratigraphy in Dongying sag // Earth Science. 1999. V. 4. N 6. P.634-643.

16. Feng Youliang. Study of character reservoir, condition formation and accumulation oil and gas in Dongying sag // Shengli Geology Science Institute. 1993. 122 p.

17. Feng Zengzhao. Sedimentology. Beijing. China Petroleum Industry Press. 1993. 326 p.

18. Fort X., Brun J.-P., Chauvel F. Salt tectonics on the Angolan margin // Bull AAPG 2004. V. 87. n 11. P. 1523-1544.

19. Fu Jinping, Zheng Herong, Sun Honglei. Relation between tectonic characteristic and reservoir formation condition in Dongying sag // Compound Oil and Gas Field. 1995. V. 6. N2. P. 5-11.

20. Fu Jinping. Effect tectonic condition on reservoir formation in Jiyang depression // Shengli Geology Science Institute. 1995.65 p.

21. Hao Yunqing, Bian Xuemei, Wang Deping, Li Peizhen, Li Baoli. Discuss on sedimentary environment of the dark mudstone intervals of Kongdian formation from well Wang 46,.Dongying sag. Geology Science Institute Shengli Oilfield. 2005.

22. Hong Zhihua. Geochemistry character of Palaeogene source rock in Jiyang depression// Geochemistry. 1983. V. 1. P. 25-29.

23. Hong Zhihua. Genetic potential of depression Dongying. Collection ofgeochemistry disquisition // Geology Press. 1987. P. 35-40.

24. Jolivet, L., P.Davy, and P. Cobbold. Right-lateral shear along the northwest Pacific margin and the India-Eurasia collision. Tectonics, 1990, v.9, No.6. PI409-1419.

25. Jin Qiang, Wang Rui, Zhu Guangyou, Zang Yi, Rong Qihong. The lacustrine Liangjialou fan in the Dongying depression, Eastern China: deep-water reservoir sandstones in a non-marine rift basin // Journal of Petroleum Geology. 2005. V. 28. N4. P. 397-412.

26. Jin Qiang, Wang Weifen, Zhu Guangyhou, Rong Qihong. A deep water reservoir of the sub-lacustrine fan in Dongying depression, China // AAPG International Conference, Barcelona. Spain, 2003. P. 21-24.

27. Liao Yongsheng. Application of С isotohe to study generating hydrocarbon. Collection of geochemistry disquisition // Geology Press. 1987. P. 123-128.

28. Li Pilong. Oil and gas distribution patterns in Dongying depression, Bohai Bay Basin // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2004. V. 41. P. 57-66.

29. Li Pilong. Reservoir formation and oil/gas distribution patterns in Dongying depression. Beijing. Petroleum Industry Press. 2000.135 p.

30. Li Sitian, Xie Xinong, et.al. Studies on sedimentology, structure and hydrocarbon accumulation of Tertiary Dongying depression. China Geology University and Shengli Geology Science Institute. 2000.298 p.

31. Li Sumei, Pang Xiongqi, Li Maowen, Jin Zhijun. Geochemistry of petroleum systems in the NiuZhuang south slope of Bohai bay basin part 1: source rock characterization // Organic Geochemistry. 2003. V. 34. P. 389 - 412.

32. Liu X., Wang Y., Wang В., He L. Wang, and H. Chen. Part I: Offshore Bohai // In: Z.Gong et al., eds. Bohai, Yellow sea and Eastern China Sea. Beijing, Petroleum Industry Press. 1987. P. 258.

33. Northrup, C.J., L.H. Royden, and B.C. Burchfiel. Motion of the Pacific plate relative to Eurasia and its potential relation to Cenozoic extension along the eastern margin of Eurasia. Geology, 1995, v.23, No. 8, P. 719-722.

34. Pang Xiongqi, Li Sumei, Jin Zhijun, Bai Guoping. Quantitative assessment of hydrocarbon expulsion of petroleum systems in the Niuzhuang sag, Bohai bay basin, east China //Acta Geologica Sinica. 2004. V. 78. N.3. P. 615-625.

35. Qiu Yinan, Xue Shuhao. Technical evaluate on collector oil and gas. Beijing. China Petroleum Industry Press. 1994.201 p.

36. Shu Huagui, Sun Hongzhi. New kind of ostracoda in Paleogene formation, Jiyang depression // Paleontology Transaction. 1985 V. 4. P. 46-51.

37. Shuai Defu, Wang Binghai et.al. Petroleum geology of China. Beijing // China Petroleum Industry Press. 1993. V. 6.518 p.

38. Wang Binghai, Qian Kai. Geology research and exploration practice in the Shengli petroleum province. Shandong. Petroleum University Press. 1992.357 p.

39. Wang Duanping, Song Guoqi. Collection of exploitation and exploration disquisition in the Shengli petroleum province. Petroleum University Press. 2001. 328 p.

40. Wang Ning. Study of lithologic reservoir formation condition, oil and gas accumulation and exploration potential. Shengli Geology Science Institute. 1996.78 p.

41. Wang Shangwen, Zhang Wanxuan, Zhang Houfu, Tan Shidan. Petroleum geology of China. Beijing. China Petroleum Industry Press. 1994.470 p.

42. Wang Tao. Geology of reservoir oil and gas in rift basin, eastern China. Beijing. China Petroleum Industry Press. 1997.196 p.

43. Wang X. et al. Tan-Lu fault zone. Beijing. Geological Publishing House. 2001. 374 p.

44. Xie X., С. M. Bethke, S. Li, X. Liu, H. Zheng. Overpressure and petroleum generation and accumulation in the Dongying depression of the Bohaiwan basin // China. Geofluids. 2001. V. 1, P. 257-271.

45. Xu Jinli. Disscusion of Palaeogene alga and their living space in Dongying sag. Collection of paleontology disquisition, Shandong. Ocean and Sea Press. 1986.1. P. 127-132.

46. Yan Huo. The alluvial fan, fan-delta and sublacustrine fan of Paleogene age within Liaohe rift, Liaoning province, China// Sedimentary geology. 1990. V.68. P. 75-85.

47. Yao Yimin. Application technology SEM to study structure of octrocoda. Collection of disquisition, Association Paleontology China. Anhui Science and Technology Press, 1986. P. 125-131.

48. Yao Yimin, Xiang Weida, Xia Yurong. Turbidite in Shahejie group Oligocene formation, Dongying sag // Petroleum Transaction. 1985. V. 1. P. 32-37.

49. Yuan Jing, Qin Ke. Characteristics of evaporate generated in deep water of Sha-4 member in Dongying sag // Journal of University of Petroleum, China. Vol. 25 N.l. 2001. P. 9-11.

50. Zeng Jianhui, Zheng Herong, Wang Ning. Dynamics characteristics of lithologic reservoir formation in Dongying sag // Oil and Gas Geology. 1998 V. 19. N 4.1. P. 326-329.

51. Zhang Linye, Li Xuetian. Contributing factor of natural gas in shallow formation, Jiyang depression. Petroleum exploration and exploition, 1990. N 1. P.56-61.

52. Zhang Houfu, et.al. Petroleum geology. Beijing. China Petroleum Industry Press. 1999.345 p.

53. Zheng Herong, Huang Yongling, Feng Youliang. Abnormal formation pressure and reservoir formation in Dongying sag // Petroleum Exploration and Exploitation. 2004. V. 27. N.4. P.53-59.

54. Zhou Guangjia. Study of organic matter in Oligocene formation, Jiyang depression. Geology of oil and gas. 1984(2). P. 13-16.

55. Zhou Zili. New progress in study diagenesis // Message Geochemistry of Mineral and Rock. 1984. V. 1. P. 26-31.

56. Zhou Zili, L« Zhengmou. Diagenesis of Tertiary terrigenous clastic rock an estimate reservoir formation // Science Earth-Transaction ,Wuhai Geology Institute. 1987. V.3. P. 35-39.