波斯灣油氣田論述

1、波斯灣盆地概述陸首達 20091002070021093摘要：截至2009年，全球已發(fā)現(xiàn)大油氣田021個，其中波斯灣盆地有09個大油氣田，擁有 世界上最大的油田和氣田，其中有大油田5個、大氣旺4個。波斯灣盆地石油剩余探儲 量為754.2X109bbl,占世界石油剩余探明儲量1395.2 X 109bbl)的56.6%，這些儲量主 要分布于沙特阿拉伯、伊朗、伊拉克、科威特、阿聯(lián)1個國家。波斯灣盆地天然氣剩余探 明儲量為76.18 X1012m3，占全球天然氣剩余探明儲量187.49X1012m3)的40.6%，這些儲 量主要分布于伊朗、卡塔爾、沙特阿拉伯和阿聯(lián)4個國家。在這一地區(qū)不但石油聚集條件

2、 優(yōu)越，而且也非常有利于天然氣成藏。地質(zhì)背景波斯灣盆地位于阿拉伯板塊內(nèi)，介于北緯1338、東經(jīng)3560。之間，涵蓋了也門、 阿曼、沙特阿拉伯、阿聯(lián)酋、卡塔爾、巴林、約旦、以色列、巴勒斯坦、黎巴嫩、敘利亞、 伊拉克、科威特、土耳其東南部和伊朗西南部等，面積達305X 104km2。西邊的阿拉伯地盾 的地勢相對較高，向東地勢減緩，逐漸過渡至地勢較低的波斯灣和底格里斯一幼發(fā)拉底河谷， 再向東是構(gòu)成波斯灣盆地東部邊界的扎格羅斯褶皺沖斷帶。波斯灣盆地北部地區(qū)為底格里斯 一幼發(fā)拉底河的沖積平原，現(xiàn)今，底格里斯一幼發(fā)拉底三角洲仍在前積，逐漸充填波斯灣。 波斯灣盆地中、南部地區(qū)分布有世界上兩個最大的沙漠：沙特

3、阿拉伯北部的內(nèi)夫得(Nefud 或Nafud)沙漠和沙特阿拉伯南部的魯卜一哈利沙漠。波斯灣盆地的基底由前寒武紀的結(jié)晶巖和始寒武紀的變質(zhì)巖及火山碎屑巖構(gòu)成，在阿拉伯地 盾上有廣泛的出露。另外，在阿曼山東部的一些露頭和深井中也發(fā)現(xiàn)了由火山巖和變質(zhì)巖構(gòu) 成的基底，其放射性同位素年齡大致為7.48.7億年。盆地的沉積蓋層巨厚，時代從前 寒武紀一直到新近紀。厚度自西向東增厚，從小于5000ft (1525m)到波斯灣附近的超過 30000ft (9150m)，在扎格羅斯盆地厚度可達45000ft (13715m)以上。始寒武系為一套含蒸 發(fā)巖的地層，古生界是一套以碎屑巖為主的層系，碳酸鹽巖局限于中寒武統(tǒng)

4、、泥盆系和上二 疊統(tǒng)，中、新生界則主要由碳酸鹽巖組成。阿拉伯板塊在顯生宙的大部分時間里是非洲板塊的一部分56。古生代末期一中生代初期， 伴隨著新特提斯洋的開啟，發(fā)生了大陸裂解，中伊朗板塊從非洲板塊分離了出去。隨后于新 近紀發(fā)育了從印度洋傳遞過來的擴張脊，形成了亞丁灣，同時沿紅海的海底擴張開始發(fā)生。 歐文(Owen)裂隙帶和亞丁灣裂谷構(gòu)成了阿拉伯板塊的東南邊界，紅海裂谷系統(tǒng)和亞喀巴 (Aqaba)灣構(gòu)成了阿拉伯板塊的西南邊界。由于這兩條邊界都是近期形成的，因此這兩個 地區(qū)的海岸平原極不發(fā)育。與紅海開啟相伴隨的剪切裂隙通過亞喀巴灣向東北方向延伸至陸 地，并形成了死海裂谷，死海裂谷和與其伴生的斷裂系

5、統(tǒng)構(gòu)成了阿拉伯板塊的西北邊界。板 塊的北界和東北界最容易界定，此處托羅斯山脈向東過渡至扎格羅斯褶皺沖斷帶。托羅斯山 脈的北面為安納托利亞(Anotalian)高原，扎格羅斯的東北面是中伊朗高原。3E /.上耳其板塊夕*案凡物；板塊70順冊口舌印 BE 機 塊軸7斷Iff誨Jfc精凸起1益J 向1ifl牛洲板塊N-圖R不嘛定救職邊撞扎格整斯宿禎也界找Stt構(gòu)席用幾地辨廣料推得*扎格特斯&盆地R西何哲的地胳審C雄上，責殘中透米袱抱盾符E)中W拉帽地度有E It卜十的利蛔J擊F母利布一沙布丸JfeJS宥L捌煽次株地E：* It就地：北海點曲藤再費胡禱 iWft -哈巴阿拉伯板塊構(gòu)造單元分區(qū)地層單元早

6、古生代期間，波斯灣盆地為一個相對穩(wěn)定的被動大陸邊緣沉積背景，晚古生代期間， 沉積背景轉(zhuǎn)變?yōu)榛顒哟箨戇吘?，在該陸架邊緣上沉積有陸相和淺海相沉積物。目前已有的資 料表明，古生界以碎屑巖為主，在阿拉伯板塊北緣、東北緣和東南緣，其厚度超過了 4500m。阿拉伯半島的上二疊統(tǒng)稱為Khuff組，其標準剖面在沙特的艾阿一胡夫附近，厚約171m， 主要巖性為白云巖、灰泥石灰?guī)r、薄層頁巖和泥巖，巖性特征反映出了一個海進沉積序列。 在阿布扎比，Khuff組厚900m左右，主要是厚層淺海相石灰?guī)r，其次是白云巖，另外還含有 少量頁巖。在卡塔爾，該組由石灰?guī)r、白云質(zhì)石灰?guī)r和硬石膏組成，沉積環(huán)境為開放性淺海 到潮上帶。K

7、huff組地層向東、東北和東南增厚，在波斯灣盆地的中部和東部，厚度一般為 365388m (12001600ft)；在阿曼和伊朗，厚度達到最大，超過了 1525m (5000ft)。侏羅紀期間，波斯灣盆地的大部分地區(qū)被淺水陸表海覆蓋，海平面呈現(xiàn)出周期性的升降 變化。盡管海平面的絕對升降量不大，但是由于地勢平緩，由海平面升降引發(fā)的海進和海退 導致沉積環(huán)境的巨大變化。沉積相分布圖和沉積物等厚圖明顯表征出，開闊的新特提斯洋位 于阿拉伯板塊的北部和東北部。侏羅系地層自阿拉伯地盾向東北方向增厚，在中阿拉伯次盆 地沙特阿拉伯部分和扎格羅斯次盆地伊拉克部分，地層厚1525m (5000ft)以上。在約旦，

8、出露的侏羅系地層厚430450m。波斯灣盆地在白堊紀的大部分時間里，繼承了侏羅紀期間建立起來的沉積格架，即淺海 碳酸鹽巖陸架沉積環(huán)境，到了坎潘期，沉積物開始沉積于正在發(fā)育的前陸坳陷，這個前陸坳 陷的出現(xiàn)標志著新特提斯洋閉合的開始，以及阿曼和伊朗境內(nèi)推覆體和蛇綠巖的置入。自坎 潘期，阿拉伯地臺逐漸消亡，海域的局限程度逐漸加強，最終形成了現(xiàn)今波斯灣盆地的地理 景觀。阿拉伯地臺東緣的前陸坳陷在白堊紀沉積物的等厚圖中表現(xiàn)得十分明顯。在沙特阿拉 伯中部、伊拉克西部、阿曼和也門，白堊系厚度一般小于900m (2950ft)，在伊朗、伊拉克 的東北和東南部、科威特和沙特阿拉伯東南部，白堊系厚度超過2450m

9、 (8035ft)。新生代期間，新特提斯洋閉合，而亞丁灣和紅海裂開形成新的海洋，與裂谷相關(guān)的亞喀巴一死海和蘇伊士灣剪切裂谷系統(tǒng)也發(fā)育了起來。這些構(gòu)造運動的位置決定了阿拉伯板塊的現(xiàn)今界限。在波斯灣盆地，新生界沉積物的厚度在伊朗西南部的褶皺帶超過了5000m(16400ft),向西變薄，直至沙特阿拉伯中部的零線。在紅海盆地，沉積物厚9153575m。生、儲、蓋組合儲層優(yōu)質(zhì)的儲層廣泛分布于波斯灣盆地，這些儲層以厚度大、孔隙度高、滲透率高和裂縫系 統(tǒng)廣泛發(fā)育為主要特征。就波斯灣盆地整體油氣資源分布看，在阿曼南部主要產(chǎn)層為古生界 碎屑巖儲層，在阿曼北部主要產(chǎn)層為中生界儲層，在阿拉伯地臺區(qū)中部以中生界產(chǎn)層

10、為主， 在扎格羅斯山前褶皺帶以新生界產(chǎn)層為主。就天然氣而言，碳酸鹽巖儲層中的天然氣至少占 天然氣最終可采儲量的95%，其余的5%儲于砂巖儲層。對54個大氣田剖析發(fā)現(xiàn)，影響大氣田 最重要的儲層為上二疊統(tǒng)Khuff組產(chǎn)層、上侏羅統(tǒng)產(chǎn)層、中白堊統(tǒng)產(chǎn)層和漸新統(tǒng)一下中新統(tǒng) Asmar i組產(chǎn)層。蓋層波斯灣盆地的蓋層以硬石膏為主，蒸發(fā)巖出現(xiàn)于幾套沉積層系內(nèi)。除此之外，頁巖和致 密碳酸鹽巖也同樣可以構(gòu)成有效的蓋層。主要蓋層包括封堵了上侏羅統(tǒng)Arab組油氣的上侏羅 統(tǒng)Hith組硬石膏層，為漸新統(tǒng)一下中新統(tǒng)Asmari組油氣藏提供了區(qū)域蓋層的下中新統(tǒng) Gachsaran組(下Fars組)的硬石膏層，封堵了伊朗迪

11、茲富勒坳陷油氣富集區(qū)內(nèi)油氣的白 堊系薄層致密石灰?guī)r4。下三疊統(tǒng)泥質(zhì)白云巖和頁巖是波斯灣盆地二疊系Khuff組氣藏的蓋 層。波斯灣盆地蓋層時代主要介于二疊紀一早中新世之間。該盆地蓋層有區(qū)域性蓋層和局 部蓋層兩種。區(qū)域性蓋層在波斯灣盆地廣泛分布，其區(qū)域展布對油氣藏的分布有著直接控制作用。上 二疊統(tǒng)Khuff組氣藏分布區(qū)與下三疊統(tǒng)Sudair組區(qū)域蓋層的分布區(qū)相重疊。Fars組蒸發(fā)巖系， 只能形成古近系一新近系小型油氣藏。在有TFars組鹽巖蓋層的地方，該組厚度大，封 閉的油藏柱高度也大。與區(qū)域性蓋層不同的是局部蓋層，主要有兩種情況:一種是由于巖相巖性的變化，使某一 非滲透層段在一個或幾個構(gòu)造上形成

12、蓋層；另一種是由于周期性沉積相的變化，在同一組段 內(nèi)形成多個儲蓋組合，對油氣在縱向上的分布有一定的控制作用。生儲蓋組合波斯灣盆地發(fā)育多套生儲蓋組合，大氣田涉及最重要的有以下幾個:上古生界儲蓋組合、 侏羅系儲蓋組合、白堊系儲蓋組合和古近系一新近系儲蓋組合。上古生界儲蓋組合：在扎格羅斯次盆地，這套生儲蓋組合的烴源巖為志留系Gahkum組頁 巖，儲層為下二疊統(tǒng)Faraghan組碎屑巖、上二疊統(tǒng)Khuff組碳酸鹽巖和下三疊統(tǒng)Kangan組砂 巖，蓋層為下三疊統(tǒng)Sudair組頁巖和三疊系蒸發(fā)巖系。在阿拉伯地臺區(qū)，烴源巖為下志留統(tǒng) Qalibah組Qusaiba段熱頁巖，其中一套儲層為石炭系一二疊系Una

13、yzah組砂巖，蓋層為層內(nèi) 的頁巖和上覆的上二疊統(tǒng)Khuff組內(nèi)的蒸發(fā)巖；另一套儲層為二疊系Khuff組碳酸鹽巖，蓋層 為下三疊統(tǒng)Sudair組頁巖。侏羅系儲蓋組合:烴源巖主要為Tuwaiq組泥質(zhì)灰?guī)r和Diyab組生油巖，儲層為Arab組碳酸 鹽巖，蓋層為上侏羅統(tǒng)Hith組硬石膏及Arab組內(nèi)的硬石膏夾層。白堊系儲蓋組合：在阿聯(lián)酋，烴源巖為Diyab組生油巖，在晚白堊世坎潘期進入生油高峰， 生成的油氣做垂向和側(cè)向運移，側(cè)向運移到侏羅系構(gòu)造，形成上侏羅統(tǒng)油藏，向上運移的氣 在下白堊統(tǒng)Thamama群的儲層內(nèi)聚集成藏，蓋層為上部的Nahr Umr組。在扎格羅斯次盆地， 烴源巖為中白堊統(tǒng)Khazhd

14、um i組，儲層為中白堊統(tǒng)Sarvak組，其上沒有有效的蓋層，通常與 漸新統(tǒng)一下中新統(tǒng)Asmari組石灰?guī)r連通。古近系一新近系儲蓋組合：主要烴源巖為中白堊統(tǒng)Khazhdumi組，儲層為Asmari組石灰 巖，層內(nèi)油藏為次生聚集，蓋層為下一中中新統(tǒng)TFars組蒸發(fā)巖。圈閉波斯灣盆地，主要發(fā)育構(gòu)造氣藏，其次是構(gòu)造一地層氣藏。波斯灣盆地的構(gòu)造油氣藏的 類型比較簡單，主要受3個因素控制：鹽流動、基底活動和側(cè)向擠壓。討論波斯灣盆地是世界上油氣最富集的地區(qū)。據(jù)USGS (2000)對波斯灣地區(qū)已發(fā)現(xiàn)油氣田今 后30年的儲量增長所做的初步評估，天然氣儲量增長占已探明儲量的24.5%。運用該比例和 中東油氣區(qū)已探明的油氣儲量資料估算盆地內(nèi)的儲量增長量，在今后30年內(nèi)，通過儲量挖潛， 在已發(fā)現(xiàn)的油氣田將會找到11.56X1012m 3的可采天然氣儲量，可見波斯灣盆地已發(fā)現(xiàn)油氣田 的進一步勘探開發(fā)的潛力是十分巨大的。據(jù)USGS (2000)的評價，全球待發(fā)現(xiàn)的天然氣為 147.13 X1012m3，波斯灣盆地待發(fā)現(xiàn)的天然氣為34.97 X 108m3，波斯灣盆地待發(fā)現(xiàn)的天然氣 資源量占待發(fā)現(xiàn)的世界總量的23.5%，可見波斯灣盆地待發(fā)現(xiàn)的天然氣勘探潛力是非常巨大 的。在實施我國石油工業(yè)走向世界的戰(zhàn)略過程中，波斯灣盆地仍然是重點地區(qū)。預測有利勘 探區(qū)為：一是“老區(qū)”的構(gòu)造