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河南主要凹陷分布及油气资源潜力研究.rar

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    编号:20180915222606489    类型:共享资源    大小:47.78KB    格式:RAR    上传时间:2018-09-15
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    河南 主要 凹陷 分布 油气 资源 潜力 研究
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    编号:09009110220南阳师范学院 2013 届毕业生毕业论文(设计)题 目: 河南主要凹陷分布及油气资源潜力研究 完 成 人: 于 君 班 级: 2009-02 学 制: 4 年 专 业: 地理科学 指导教师: 罗 勇 完成日期: 2013-4-12 目 录摘要 ......................................................................................................................(1)1 大地构造轮廓、构造单元划分与盆地分布 .......................................(1)2 主要凹陷分布 ...............................................................................................(3)2.1 东濮凹陷 ..................................................................................................(3)2.2 中牟凹陷 ..................................................................................................(4)2.3 泌阳凹陷 ..................................................................................................(4)3 生储油条件与含油性分析 ........................................................................(6)3.1 断陷深、沉积厚的深凹陷 ......................................................................(7)3.2 下第三系沉积旋回 ..................................................................................(7)3.3 盆地中深凹陷周围的二级构造带 ..........................................................(8)4 资源预测及有利远景区 ............................................................................(8)4.1 资源预测 ..................................................................................................(8)4.2 有利远景区 ..............................................................................................(9)5 煤层气地质条件及远景预测 ...................................................................(9)5.1 煤层气地质条件 ......................................................................................(9)5.1.1 煤层赋存特征 .................................................................................(9)5.1.2 主要煤层含气性 .............................................................................(9)5.1.3 二 1 煤的煤层气可采性 ................................................................(10)5.2 远景预测 ................................................................................................(10)6 结论 ................................................................................................................(11)参考文献 ...........................................................................................................(12)Abstract..............................................................................................................(12)第 0 页 (共 12 页)河南主要凹陷分布及油气资源潜力研究 作 者:于 君指导老师:罗 勇 摘要:从大的构造背景上划分,河南全省可分为七个构造单元,自南向北为:内黄隆起、开封凹陷、太康隆起、周口凹陷、嵩箕隆起、豫西断陷区、豫南断陷区。其中主要凹陷为东濮凹陷、中牟凹陷、泌阳凹陷,均已获油田。通过对这些凹陷的分布、地层、岩性、构造等地质特征进行系统分析,并结合油气藏成藏规律与分布特征,探究河南省主要凹陷的油气资源潜力。关键词:凹陷;分布;地层;岩性;油气藏 河南省中、新生代沉积盆地面积在 60 平方公里以上者达 25 个之多,可供找油的沉积岩面积约 86600 平方公里 [1]。自 71 年 8 月在南阳凹陷发现东庄油田、75 年 9 月在东濮凹陷发现濮阳油田以来,目前在全省已找到七个油田和若干个含油构造及大量油气显示,成为全国第十六个产油省。1 大地构造轮廓、构造单元划分与盆地分布河南省大地构造位置,处于华北地台的南缘,秦岭地轴横贯全省,北部与东部分别与太行山隆起、鲁西隆起毗邻,西部为秦岭地轴主体,南部与淮阳地盾相接。境内以卢氏—泌阳—息县—固始一线分为南北两部,北属华北地台,南属秦岭地轴(槽),分别由太古界与元古界古老的结晶变质岩系组成基底。自晚元古代开始接受沉积,早古生代以前属海相,早古生代末期的加里东运动使华北地区上升为陆,除石炭纪为海陆交互的过渡相沉积外,其后则均为陆相沉积。加里东运动使伏牛山—大别山一线褶皱隆起,由此使早古生代连为一体的大海分隔为华北海与秦岭海两部。古生代末期的海西运动,使淅川—邓县一代的海西期海槽褶皱成山,此时华北古陆与扬子古陆连为一体,构成统一的大陆。中生代以来的燕山运动非常强烈,对河南的地质构造及古地理环第 1 页 (共 12 页)境影响极为显著,此时陆壳自北向南运动,受到太平洋洋壳的阻挡,在力偶的作用下发生不均衡的扭动和挤压,因而使华北刚性地块断裂解体,形成了北东、北北东向的断裂构造体系,导致了由其所控制的隆起与凹陷的产生,并生成了一系列中、新生代大小不等、互相隔绝的山间中小型盆地。从构造体系来讲,河南处于巨型秦岭—昆仑纬向构造体系东段与新华夏系第二沉降带之间的华北凹陷和第三隆起带—太行隆起的复合部位,致使河南境内发育了不同类型的构造体系和构造带。其中对河南构造格架起控制作用和规模较大的有:小秦岭—高山东西向构造体系;北东—南西向新华夏系构造体系;北西—南东向构造体系;林县—信阳南北向构造体系及伏牛—大别弧形构造带;嵩—淮弧形构造带。东西向构造体系是省内发育最早、持续时间最长,经历了多次强烈构造变动、形态较为复杂的构造带。它生成于太古代晚期,定型于早元古代,后一直持续活动至新生代。它奠定了河南中部中、新生代沉积盆地的构造基础,如周口凹陷、开封凹陷等规模较大的盆地。北东向的新华夏系构造带,主要展布于豫北与豫东广大地区,主要表现形式为断裂,如汤阴—汲县断裂,聊城—兰考断裂,车村—鲁山断裂等。这些断裂在豫北控制了像汤阴地堑、东濮凹陷及其间的内黄隆起等明显的北东向构造;在豫西构成了像伊川、嵩县、潭头等串珠状分布的中新生代盆地。北西向构造带生成于加里东期,其后历次构造运动使其进一步加强,其构造形迹遍及全省。以卢氏—栾川—方城一线为界,东北地区以断裂为主,西南地区以褶皱为主。断裂规模大,切割深,延伸远,具多期性的特点,如卢氏—确山—固始断裂带、淅川—内乡断裂带等。它们的活动对河南中、新生代绝大多数断陷盆地的形成,明显地起着控制作用。可见,全省境内共发育有三组断裂,北西西向一组为主,北北东、北东向的两组也很发育。它们互相影响、互相制约,形成了河南的基本构造轮廓。第 2 页 (共 12 页)在上述的大地构造背景上,全省可划分为七个构造单元,自北向南为:内黄隆起、开封凹陷、太康隆起、周口凹陷、嵩箕隆起、豫西断陷区、豫南断陷区。其间多以断层相隔。2 主要凹陷分布从找油气藏的观点出发,研究对象是以盆地为单位的。据统计全省境内共发育面积在 60 平方公里以上的中、新生界沉积盆地 25个。其中中生代形成的 9 个,其余为第三系以来发生形成的。面积大于 10000 平方公里的大型盆地三个,面积在 1000 至 10000 平方公里的中型盆地三个,其余皆为小于 1000 平方公里的小型盆地。主要凹陷有东濮凹陷、中牟凹陷、泌阳凹陷。2.1 东濮凹陷东濮凹陷是开封凹陷的次一级凹陷,属于渤海湾盆地临清坳陷的一部分,是古生界克拉通盆地地层基础上形成的中、新生界断陷性凹陷 [2]。凹陷呈北北东向延伸,面积约 5300km²。平面上,东濮凹陷划分为 5 个构造带,即中央隆起带、西部洼陷带、东部洼陷带、西部斜坡带、东部陡岸带;有八个二级构造带,即濮阳潜山构造带(已获油田) 、桥口潜山构造带(已见显示) 、东明潜山构造带(已见显示) 、胡庄集断裂构造带(已见显示) 、孟岗集断裂构造带、徐集马厂潜山构造带、三春集潜山断鼻带、白庙逆牵引断鼻带。东濮凹陷油气勘探的目的层下第三系地层累积厚度大于5000m,最大埋深可大于 7000m。其发育两大沉积旋回:下部旋回为沙河街组四段—沙河街组二段下部;上部旋回为沙河街组二段上部—东营组。每个旋回发育的地层颜色为红色—灰色—红色,岩性颗粒大小为粗粒—细粒—粗粒。沙河街组具有良好的生、储、盖条件,是主要的油气勘探目的层。其中下部的沙三 3-4 亚段的埋深一般大于 4000m,是东濮凹陷今后油气勘探的重点层位,也是本次研究的目的层。东濮凹陷为含盐岩凹陷,主要发育 4 套盐岩:沙三 4、沙三 3、沙三 2 和沙一盐岩。盐岩累积厚度上千米,其中深层沙三 3-4 亚段各含有一套盐岩。盐岩的发育对深层储层的发育具有较大的影响。第 3 页 (共 12 页)2.2 中牟凹陷中牟凹陷位于华北中部,北为东明凹陷,南为通许隆起,夹持于开封断裂和封丘—兰考断裂之间,是开封凹陷的次一级凹陷,属双断性凹陷,走向近东西,面积约 4600km²。面积 5300 平方公里,中、新生界沉积厚度 6500 米,有四个二级构造带,即太平镇—铁塔潜山构造带、原阳潜山构造带、鲁岗集断鼻构造带、大付村断鼻构造带 [3]。中牟凹陷是以早第三纪沉积为主的沉积凹陷,根据地震和钻井资料,中生界和古生界都有揭露,第三系在前第三系七凹一凸的构造格局上,地层发育完整;上第三系分布稳定,产状平稳,由西南向东北略有变薄。中牟凹陷北坡浅层断裂不甚发育,较大的断层有4条,小断裂有十余条,均为正断层,4条主要断层为陡门断层、汪寨断层、黄河断层、太平镇断层。平面上各主要断裂大致呈近东西向延伸,其中陡门、汪寨和黄河断层相交成“人”字形,次要级小断裂基本分布于主要断裂的周围,垂向上各主要断裂具上陡下缓的产状。各主要断裂均由深层向上延伸切穿上第三系馆陶组并逐渐止于明化镇组,中深层规模大,向浅部规模变小。中牟凹陷北坡浅层局部构造比较发育,但规模不是很大,在上第三系发现浅层局部构造主要分布于断裂两侧,构造类型以断鼻和断块型为主。2.3 泌阳凹陷泌阳凹陷是在秦岭前古生界褶皱带上形成的第三系山间断陷盆地,北部是伏牛山,东、南部是桐柏山,西部以社旗凸起与南阳凹陷相隔;是南襄盆地的次一级凹陷,有五个二级构造带,即双河镇鼻状构造带、下二门鼻断构造带、王集鼻断构造带(已获油田) 、毕店鼻断构造带(已获油田) 、南部断阶带 [4]。泌阳凹陷面积1000平方公里,前古生界基岩埋藏深度8000米。凹陷南界以边界大断层与桐柏山前古生界变质岩接触,凹陷最深部位在凹陷南侧,北部是一个斜坡,形成一个南深北浅的单断式簸箕第 4 页 (共 12 页)形凹陷。南部边界大断层下降盘一侧,形成一个3~5公里宽的断阶,在断阶上发育这下二门滚动背斜构造和一些向凹陷内倾状的小鼻状构造,北部斜坡上分布着四个向凹陷被倾状的面积较大的平缓鼻状构造,自西而东为双河镇鼻状构造,毕店-安棚鼻状构造,王集鼻状构造,侯庄鼻状构造,其中毕店-安棚鼻状构造向凹陷内延伸较远,一直深入到凹陷最深部位,形成凹陷中心部位的一个小隆起。凹陷内的地层(自上而下) ,第四系及上第三系,为棕黄、灰白色散砂夹浅棕色粘土,厚200米,上下第三系之间为区域不整合。下第三系廖庄组,为红粗段,厚度0~700米,大部分地区遭受剥蚀。下第三系核桃园组,是一套灰色砂泥岩互层,最大厚度3000米,自上而下分为一、二、三段,二、三段为生油层及含油层段。下第三系大仓房组,是一套红色砂泥岩地层,1600米,尚未钻穿,以下地层未揭露。这些盆地归纳起来,具有以下主要特征:1、盆地属断陷性质,多为“地堑”式或“簸箕”形:我省中、新生代沉积盆地,由于受断裂控制,所以决定了盆地的断陷性质。盆地两侧皆为张性正断层切割的有 13 个,如开封、周口凹陷,济源、三门峡、西峡、板桥、信阳等盆地。两侧上升,中间下降,呈“地堑”式,断距较大,达数千米,自盆地边缘向中心呈阶梯状渐次下落,隆起区多呈“地垒”出现。盆地一侧或部分被张性正断层切割的有 7 个,如洛阳、卢氏、项城、嵩县、南阳、石滚河、任店等盆地,多呈“簸箕”形,盆地不对称,下盘上升,上盘下降,形成深大断裂,断距也达数千公尺。凹陷中心一般偏向于大断裂一侧,靠近大断裂一侧陡,远离大断裂的一侧缓,形成区域性的斜坡,如南阳凹陷北部斜坡带,东濮凹陷滑县斜坡带等,构成南断北超、南深北浅的特点。2、边沉降边沉积,物源丰富,堆积迅速,沉积厚度大,岩性岩相变化急骤:由于断裂活动的继承性与多期性,使得盆地一边沉降一边接受沉积,所以中、新生代地层发育很厚,在凹陷中心部分累积厚度达 6000 公尺以上,如南阳凹陷厚约 6000 公尺,泌阳凹陷厚第 5 页 (共 12 页)约 7000 公尺,开封凹陷厚约 9000 多公尺。并且下第三纪是我省各盆地的主要沉降期,下第三系沉积最发育,在南阳、泌阳凹陷厚达4000 公尺以上。在东濮凹陷厚度达 5000 公尺以上。从岩性上看,砂质岩类占的比例较多,分选度与圆度一般均较差,纵、横向上岩性变化也较大,说明是快速搬运、快速堆积的产物。3、盆地具多个沉降中心,凹陷多,深洼陷发育:我省中、新生代沉积盆地在整个发展过程中,其沉降中心与沉积中心常沿着一定的方向迁移,如中北部地区,中生代时沉降中心在洛阳、济源凹陷一带,中生界厚度在 3000 公尺以上,到新生代早第三纪时,沉降中心由西向东转移至东濮凹陷,其下第三系沉积厚达 5000 公尺以上。晚第三纪时又转移向中牟凹陷,上第三系与第四系厚达 2200 公尺以上、又如南襄盆地内,早第三纪早期,沉降中心在李官桥凹陷,到早第三纪晚期则转移到南阳、泌阳凹陷,晚第三纪时又迁移到邓县一带。这种沉降中心的迁移现象,造成了盆地内发育多个凹陷,并形成多个深洼陷,为油气的生成提供了良好条件。我省中、新生代沉积盆地地层发育情况良好,中、新生界地层均为内陆河流—湖泊相沉积。中生界三叠、侏罗、白垩系均有沉积,但各盆地发育程度有差异。三叠系主要分布在三门峡、洛阳、宜阳、临汝、中牟、济源、卢氏等盆地;侏罗系主要分布在济源、洛阳等盆地;白垩系主要分布在西峡、淅川、信阳、洛阳、嵩县、卢氏、济源等盆地。新生界地层发育完整,下第三系在各个盆地中的深凹陷内均有,上第三系在全省广泛分布,盖于所有老地层之上。3 生储油条件与含油性分析我省中、新生代沉积盆地由于沉降幅度大,导致中、新生界地层埋藏一般较深,受目前勘探条件的限制,近期内的主要勘探项目的层乃是新生界下第三系,目前揭示最多、研究程度最高的也是下第三系,故在这里着重分析下第三系的生储油条件与其含油性。下第三纪在河南各盆地中是主要接受沉积的时期。由于湖盆下沉,水体开阔,周围老山剥蚀区物源丰富,加上盆地在以下沉为主的背景上,时而有短暂的上升,升降交替,所以沉积物具多旋回性第 6 页 (共 12 页)特征。因此地层剖面表现为泥岩夹砂岩,或泥岩与砂岩互层等现象。生油层与储集层均较发育,为油气的生成与储存提供了有利的场所。3.1 断陷深、沉积厚的深凹陷下第三纪渐新世时,河南境内地壳稳定下沉,一些盆地中断陷深的深凹陷,沉积厚度大,生油条件好,有丰富的油气资源生成。如南阳、泌阳、濮阳凹陷均已找到油田,中牟、舞阳凹陷已找到生油层。大部分盆地中的下第三系地层中,均沉积了较厚的生油层系,有些盆地虽小,但生油层系却很厚,为生油提供了雄厚的物质基础、如被称为“小而肥”的泌阳凹陷,面积仅 1000 平方公里,有利生油区就有 600 平方公里,生油层最大厚度达 1900 公尺以上,成熟较好的生油层平均厚度达 600 公尺以上。下第三系是一套粗—细—粗的浅湖至深湖相沉积,尤其是旋回的中部,生油条件好。生油层系主要是沙河街组(开封凹陷)沙一、三、四段,或核桃园组(南襄盆地)核二、三段。岩性为一套深灰色、灰黑色泥岩夹油页岩,泥质白云岩和灰质粉砂岩,开封凹陷还夹有膏岩。各项生油指标从分析结果来看也较良好,有机碳平均含量为 1.18%,氯仿沥青“A ”含量为 0.18%,总烃含量为 870~1718PPM。生油的有机物质丰富,向石油转化的程度较高,为生油提供了丰富的物质基础。3.2 下第三系沉积旋回我省中、新生代沉积盆地,下第三系沉积由于沉积韵律性强,旋回明显,所以大都生成多套生储盖组合。以开封凹陷为例,各凹陷中的下第三系沉积剖面就可划分出五套生储盖组合:①沙四段下部生,中部储,上部盖;②沙三段自生、自储、自盖;③沙三段生,沙二段中部储,沙二段上部盖;④沙二段上部生,沙一段储、盖;⑤沙一段自生、自储、自盖。在南襄盆地的南阳、泌阳凹陷中也具有五、六套生储盖组合。其他在洛阳、三门峡等盆地中也都有多套生储盖组合发育。在这些内陆盆地中,储集层一般发育是良好的,尤其是在四周隆起的山间断陷盆地中,周围陆源碎屑物质来源方向多,河流影响范围广,所以盆地内砂岩都很发育,在一些小型盆地的中心部位,据统计还有 10%左右的砂岩沉积,且孔隙度、渗透率第 7 页 (共 12 页)等储集性能也还很好。比如南阳凹陷核二段砂岩平均孔隙度达 27.7%,渗透率达 700~1000 毫达西。在古河道入湖的地区,又往往形成三角洲砂岩体,在三角洲的主体部位,砂岩物性最好,厚度最大,也是油气聚集的最好部位,像泌阳凹陷的双河镇油田就位于三角洲砂岩体上。对第三系下伏的中生界地层,目前研究的还不够,但从剖面图上也可划分出数套生储盖组合,二叠、三叠系可划出两套,侏罗、白垩系可划出两套,都具有一定的生、储油条件。3.3 盆地中深凹陷周围的二级构造带在石油勘探中,习惯以凹陷作为一级构造单位,将凹陷中成排成串出现的局部构造(背斜、断块等)称为二级构造带。深凹陷是有利的生油区,临近生油区的继承性发展的二级隆起带是最有利的油气聚集场所。我省中、新生代沉积盆地皆为断陷性质,断裂发育,一般常沿主断裂形成一系列二级构造带。在较大的凹陷中尤为明显,如东濮凹陷中的文留—卫城构造带,中牟凹陷中的太平镇—铁塔构造带,由一系列正向局部构造组成。在中、小型凹陷中多沿断裂形成一些背斜构造或断裂鼻状构造,如在深凹陷的陡侧多沿同生断层形成逆牵引背斜,像泌阳凹陷双河镇构造带;在凹陷的斜坡地区多形成断裂鼻状构造带,像南阳凹陷的金华断鼻构造带等;其它在斜坡地区还常常形成断裂构造带、断裂阶状构造带等。这些临近深凹陷的二级构造带,因距油源区最近,首先接受生油区中生成和运移来的油气,所以常是高产油气田形成的有利地带,如泌阳凹陷的双河镇油田,下二门油田都处于这样的二级带上。4 资源预测及有利远景区4.1 资源预测根据初步估算,区内主要凹陷生油量为114.73~157.23亿t ,资源量为9.8~15 亿t,到目前为止,已探明地质储量约8亿t,尚有1.8~7亿t潜量 [5]。天然气资源量为2992~5596 亿m³,目前已探明的天然气地质储量约350亿m³,尚有巨大的潜量。
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