Acumulación y período de acumulación de petróleo y gas
1. El período de evolución y acumulación de las rocas generadoras de hidrocarburos
Los productos de la evolución y degradación de las rocas generadoras son la base material para la formación de yacimientos de petróleo y gas. La principal etapa de generación de petróleo de la roca madre es también el período pico de suministro de petróleo y gas, y otras condiciones son el período de acumulación más favorable. Por lo tanto, el período de acumulación se puede juzgar con base en el proceso de evolución de la generación de hidrocarburos, los productos y la producción de la roca madre.
De acuerdo con las etapas de evolución del petróleo y el gas de varios conjuntos de rocas generadoras en diferentes áreas estructurales en el norte de Tarim (Tabla 5-1), el período de acumulación se puede determinar de manera aproximada.
La mayoría de las áreas de las rocas generadoras del Triásico y Jurásico en la Depresión de Kuqa se encuentran actualmente en la etapa principal de generación de petróleo. Sólo el Jurásico en el este es ligeramente menos maduro y el Triásico en el oeste es más maduro. Por lo tanto, su formación El período tibetano es principalmente el período del Himalaya.
Tabla 5-1 El período de evolución y acumulación de rocas generadoras en Tarbei y el período de acumulación de rocas generadoras
Múltiples conjuntos de rocas generadoras en la Depresión de la Falla de Awati tienen capacidad de suministro de petróleo. Las rocas generadoras del Paleozoico suministraron principalmente petróleo en el período Hercínico, y también hubo petróleo y gas altamente maduros en el período posterior. El período Carbonífero siempre ha sido el período Yanshaniano y el período Triásico ha sido el período del Himalaya. A juzgar por las características de la evolución estructural de Awati, su principal período de acumulación debería ser el período tardío Yanshanian-Himalaya.
La Depresión de Mangal es la principal zona de procedencia en el norte de Tarifa. El principal período de suministro de petróleo del Paleozoico Inferior es el Hercínico temprano y tardío en el período Caledonio medio, seguido por el período de suministro de petróleo y gas altamente maduro. , el Carbonífero y el Triásico El período de suministro de petróleo está dominado por el período del Himalaya, por lo que debería haber períodos normales de acumulación de petróleo y gas de alta madurez en el período Caledonio medio, Herciniano temprano y tardío, seguidos de petróleo de alta madurez. y períodos de acumulación de gas, en los que el período del Himalaya está estrechamente relacionado con el Carbonífero y el Triásico. Se superponen períodos normales de acumulación de petróleo y gas.
El período de acumulación del levantamiento de Shaya es relativamente complicado porque: ① la escala, la calidad y la capacidad de suministro de petróleo del levantamiento en sí no son tan buenas como las del hundimiento ② el levantamiento temprano y tardío de; el Hercynium dañó gravemente las rocas generadoras de petróleo y gas acumulado; (3) La capacidad de suministro de petróleo se perdió durante mucho tiempo después del levantamiento. Por lo tanto, además de la parte propia, el suministro de petróleo en el área de levantamiento está relacionado principalmente. Al suministro en el área de la depresión, posteriormente, se superpuso el suministro de petróleo secundario del Paleozoico Inferior a parte de la fuente de petróleo crudo. Por lo tanto, los períodos de acumulación experimentados por el levantamiento de Shaya (autosuficiencia, otras fuentes y generación secundaria de petróleo) incluyen los períodos herciniano temprano y tardío, el período de acumulación de petróleo y gas altamente maduro post-herciniano y el período múltiple Yanshanian-Himalaya tardío. -período de acumulación de hidrocarburos Entre ellos, los períodos hercínico y del Himalaya tienen períodos de acumulación más largos.
Según la evolución de las rocas generadoras, la acumulación de petróleo y gas en Tarbei ha pasado por cinco etapas: Herciniano temprano, Herciniano tardío, Indosiniano, Yanshaniense e Himalaya, de los cuales el herciniano es la depresión principal. período, el período Yanshan-Himalaya fue el principal período de elevación.
Dos. Tipos genéticos y períodos de acumulación de petróleo y gas
La madurez del petróleo y el gas, el tipo de querógeno y los cambios epigenéticos pueden proporcionar una base para juzgar el período de acumulación.
Las investigaciones muestran que el petróleo y el gas (incluido el asfalto) que se encuentran en la región norte de Tarim son principalmente petróleo y gas de alta madurez con materia orgánica de sapropel como fuente principal y petróleo y gas de baja madurez con materia orgánica de sapropel. materia como fuente principal. El primero proviene principalmente del sistema Ordovícico del Paleozoico Inferior, y el segundo proviene del Triásico y Jurásico del Mesozoico. La etapa de evolución de la roca madre del Ordovícico que proporciona petróleo y gas maduros comenzó principalmente a partir del período de depresión herciniano temprano y la generación secundaria de petróleo en el período de elevación del Himalaya. Desde la perspectiva de la transformación supergénica del petróleo y el gas, los principales períodos de falla son el herciniano temprano, el herciniano tardío y el yanshaniano tardío, y existen factores no estructurales. Por lo tanto, el período de acumulación debería ser principalmente en los períodos Hercínico temprano y tardío y Yanshan-Himalaya; el período principal de generación de petróleo de las rocas madre continentales (incluida la fase carbonífera de las fases marina y continental) es el período del Himalaya, y su período de acumulación; excepto el Carbonífero Awati. El único otro período fuera de este período es el período del Himalaya. Obviamente, tanto la evolución de las rocas generadoras como las características genéticas del petróleo y el gas indican que, aunque existen múltiples etapas de acumulación en el área de Tarbei, los períodos de acumulación importantes son los períodos herciniano y Yanshan-Himalaya. El petróleo y el gas tempranos se distribuyen principalmente en áreas de depresión, mientras que el petróleo y el gas tardíos son los principales objetivos de exploración en áreas ascendentes.
3. Asfalto de yacimiento y período de acumulación
El asfalto de yacimiento es producto de la variación de la superficie y la modificación del petróleo crudo del yacimiento. De acuerdo con las características geoquímicas orgánicas del asfalto del yacimiento y la posición del espacio de ocurrencia en la secuencia de cambio diagenético, se determina el tiempo de entrada del petróleo y se divide el período de acumulación.
El yacimiento de asfalto de múltiples etapas y capas formado por múltiples movimientos tectónicos en la cuenca norte de Tarim revela la historia de la acumulación de múltiples etapas.
El pozo 15 está compuesto por compuestos moleculares estabilizados con hidrocarburos aromáticos de diferentes capas de asfalto del Cámbrico-Cretácico Inferior, que se pueden dividir en cinco tipos según sus tipos de combinación (Figura 5-1). La investigación sobre la aparición y desarrollo de espacios reservorio y su posición en la secuencia de cambio diagenético muestra que se desarrollan principalmente en cinco períodos (Figura 5-2), y los dos se corresponden entre sí. Al parecer, esto sucedió 5 veces en la historia de Tarbei.
Figura 5-1 Comparación de la composición de compuestos moleculares estabilizados con hidrocarburos aromáticos entre asfalto de yacimiento y petróleo crudo de yacimiento en la Cuenca del Tarim Figura 5-1 Comparación de la composición de compuestos estabilizados con hidrocarburos aromáticos entre asfalto de yacimiento y yacimiento petróleo crudo en la Cuenca del Tarim
Figura 5-2 Modelo diagenético integral y período de entrada de petróleo del Ordovícico en el Pozo Akhilsha 14. Figura 5-2 Modelo diagenético integral y período de entrada de petróleo del Ordovícico Inferior en el Pozo Akhilsha 14.
(Según los datos completos de Ye Desheng 1992 y Qiu 1994, no se encontró petróleo en las etapas tercera y cuarta del flujo de entrada de petróleo en este pozo; es sólo un diagrama esquemático).
La primera fase, período herciniano temprano: representada por el pozo Sha 30, limolita bioclástica que contiene asfalto del Ordovícico superior, el pozo Sha 21 y el pozo Ha 1, arenisca que contiene asfalto. Los compuestos moleculares estables de hidrocarburos aromáticos tienen las características de "seis altos y uno bajo", como butilnaftaleno, tiofluoreno, terfenilo, dimetilfenantreno, pireno, 3,5-dimetilfenantreno, 2,6-dimetilfenantreno bajo, en consonancia con la lutita silícea de color gris negro. tipo de facies de la cuenca del Cámbrico en el Pozo Tadong 1, lo que indica que la fuente de petróleo proviene principalmente de la facies de la cuenca del Cámbrico-Ordovícico Inferior es cementita que se desarrolló anteriormente en la secuencia diagenética. La tasa de llenado promedio de los poros disueltos (bordes de clorita). y poros disueltos intergranulares de dolomita) es aproximadamente del 4%, y el área de enriquecimiento local puede alcanzar del 10% al 20%. El llenado posterior de recristalización indica la apertura del ambiente acuoso, lo que lleva a la oxidación del petróleo crudo. Secciones delgadas fluorescentes de arenisca bioclástica que contiene asfalto en el pozo Sha 30 confirmaron que se formaron nuevos agujeros por la posterior disolución del yacimiento.
La primera fase de entrada de petróleo se produjo aproximadamente al final del ciclo Devónico y principios del ciclo Herciniano, que también fue el primer período de acumulación de petróleo y gas a gran escala en el norte de Tarim. La arenisca asfáltica de 288 metros de espesor en el Sistema Silúrico en el Pozo Ha 1 está cubierta por el Sistema Carbonífero. Tiene un buen rendimiento de almacenamiento y no hay exposición de betún, también se demuestra que se formaron a principios del período Herciniano.
La segunda fase: el período herciniano tardío: tomando la capa disuelta de piedra caliza asfáltica del Ordovícico en el pozo Tazhong 1, el pozo Sha 14, el pozo Sha 9 y el pozo Sha 23 y la arenisca asfáltica del Devónico en el pozo Donghe 2 como el representar. En comparación con el asfalto de la primera fase, las abundancias de trimetilnaftaleno, tiofluoreno y terfenilo en Liuliu se redujeron y fueron reemplazadas por fenantreno, 2-metilfenantreno, 3,5-dimetilfenantreno, 2,6-dimetilfenantreno. La sustitución de kifenantreno y trimetilfenantreno indica la penetración de Nuevas fuentes de petróleo Según la evolución del petróleo y el gas, las nuevas fuentes de petróleo sólo pueden provenir del sistema Ordovícico. El espacio de almacenamiento en este período pertenece a los poros primarios restantes después de la cementación mineral arcillosa temprana y media. El betún visto en el pozo Donghe 2 se rellenó en los poros disueltos después del crecimiento secundario local y el relleno de minerales carbonatados. El Ordovícico Inferior generalmente presenta la disolución de fisuras en forma de sutura. Según la investigación de Li Nanhao (1992), su época de formación pertenece al período herciniano tardío.
Desde la perspectiva de las fuentes de petróleo, el período hercínico tardío debería ser un período de acumulación de petróleo a gran escala. En la actualidad, el asfalto del yacimiento es principalmente el residuo cerca de la superficie de denudación, lo que no puede reflejar completamente la escala de formación del yacimiento en ese período.
La tercera etapa - período Indosiniano - período Yanshan temprano: representado por el conglomerado arenoso bituminoso (o de petróleo pesado) por encima y por debajo de la discordancia Triásica y Carbonífera en el Pozo Sha5. La composición de los compuestos moleculares aromáticos estables es muy diferente de la composición de las dos primeras fases. La curva de distribución de la primera mitad del bajo peso molecular muestra una pendiente decreciente, mientras que la segunda mitad permanece similar a las curvas de distribución de la primera y segunda fase. El rendimiento general es alto en tiofluoreno, alto en 1-metilfenantreno, bajo en fluoreno y bajo en trimetilfenantreno. El fluoreno con alto contenido de azufre generalmente representa el ambiente de la laguna marina. Entre las cuatro configuraciones diferentes de metilfenantreno, el 1-metilfenantreno, es decir, el 1-metilfenantreno, tiene la madurez más baja, por lo que puede representar una nueva fuente de petróleo carbonífero de baja madurez. El espacio de almacenamiento es un poro disuelto lleno de cemento mineral de arcilla y cemento de calcita local, lo que indica que el tiempo de llenado del asfalto debe ser posterior a la deposición del Triásico, que es equivalente al producto del período Yanshan temprano de Indosinia.
Figura 5-3 Comparación de la composición de compuestos moleculares estables del petróleo crudo actual y de los primeros hidrocarburos aromáticos asfálticos a diferentes niveles estructurales en la Tarifa Norte. Figura 5-3 Comparación de la composición de compuestos moleculares estables del presente. petróleo crudo e hidrocarburos aromáticos asfálticos tempranos en diferentes niveles estructurales en el norte de Tarim.
Cabe destacar que el betún del yacimiento visto en la tercera fase solo muestra un proceso de acumulación. Desde una perspectiva regional, sigue siendo el Paleozoico Inferior el que puede proporcionar una cierta escala de fuentes de petróleo en este período, y los productos de petróleo y gas proporcionados deberían ser principalmente petróleo y gas de alta madurez. Las rocas generadoras del Carbonífero y del Triásico no tenían capacidades de suministro de petróleo a gran escala durante este período, y el Paleozoico Inferior en el área de elevación no tuvo el efecto térmico de la generación secundaria de petróleo en este momento, por lo que la escala de acumulación durante este período fue relativamente pequeño.
Fase ⅳ - Período Yanshan tardío: representado por arenisca asfáltica del Cretácico en el pozo Sha15, piedra caliza asfáltica del Bajo Ordovícico y arenisca asfáltica del Triásico en el pozo Sha17. La composición estable de los hidrocarburos aromáticos ha mejorado mucho en comparación con las fases I, II y III. Los compuestos como el 3-metilbifenilo, el metildibenzofurano y el fluoranteno, que reflejan los nuevos componentes de la fuente de petróleo, han aumentado significativamente. y alto fenantreno La combinación de metilfenantreno reemplazó las tres moléculas características de butilnaftaleno, terfenilo y dimetilfenantreno que representan las características de las fuentes de petróleo del Paleozoico Inferior. El espacio de almacenamiento son los poros intergranulares disueltos de arenisca, y la porosidad de los poros llenos de asfalto puede alcanzar 65438 ± 0,5%. El betún subyacente de la dolomita bituminosa existe en fracturas extensionales controladas por fracturas: los poros disueltos y fisuras de vetas de dolomita brillantes.
Además de los cuatro períodos de acumulación histórica geológica mencionados anteriormente divididos por yacimientos de asfalto, también se han descubierto yacimientos de petróleo y gas en el área de Tarbei, la mayoría de los cuales son productos del período de acumulación del Himalaya, que es también el último período de acumulación (v). Existen diferencias significativas en la composición de compuestos moleculares estables entre el petróleo crudo del Himalaya y el betún de los primeros yacimientos en varias capas importantes que contienen hidrocarburos (Figura 5-3).
Con base en el estudio de las rocas generadoras, los tipos genéticos de petróleo y gas y el asfalto del yacimiento, hay cinco etapas de acumulación de petróleo y gas en esta área: Herciniano temprano, Herciniano tardío, Indosiniano-Yanshaniense temprano, Yanshaniense tardío. y los períodos del Himalaya, entre los cuales el período Herciniano y el período Yanshaniano-Himalaya tardío tienen la mayor escala de acumulación de petróleo y gas. El área favorable para la acumulación de petróleo y gas en el período herciniano debería ser el área de levantamiento bajo dentro de la depresión, mientras que el petróleo y el gas tardíos se distribuyen principalmente en el área de levantamiento y la parte de levantamiento alto de la zona de falla del borde dentro de la depresión.