天然气地球科学
高级检索
作者投稿 专家审稿 编辑办公

天然气地球科学

• 天然气地球化学 • 上一篇    下一篇

渤海海域新生界地层水化学特征及主控因素

赵志平，官大勇，韦阿娟，刘朋波，付立   

  1. 中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300459
  • 收稿日期:2017-03-15 修回日期:2017-08-23 出版日期:2017-09-10 发布日期:2017-09-10
  • 通讯作者: 官大勇（1979-），男，吉林农安人，高级工程师，主要从事石油地质、油气成藏综合研究. E-mail:guandy@cnooc.com.cn.
  • 作者简介:赵志平（1986-），男，黑龙江大庆人，工程师，硕士，主要从事构造、油气地质研究.E-mail：zhaozhp2@cnooc.com.cn.
  • 基金资助:

    国家自然科学基金（编号：41602111）；国家科技重大专项课题“渤海海域勘探新领域及关键技术研究”（编号：2016ZX05024-003）联合资助.

Chemical characteristics of Neogene Formation water and the research of their key controlling factors in Bohai sea area

Zhao Zhi-ping，Guan Da-yong，Wei A-juan，Liu Peng-bo，Fu Li   

  1. CNOOC Tianjin Company，Tianjin 300459，China
  • Received:2017-03-15 Revised:2017-08-23 Online:2017-09-10 Published:2017-09-10

PDF (PC)

720

摘要：

以渤海海域取自探井的1 254个地层水数据点为基础，总结了渤海海域地层水矿化度特征及水型分布规律，并探讨了其差异分布的控制因素。结果表明：渤海海域地层水矿化度整体表现出随埋深增加而增大的正向水化学剖面特征，在东营组顶部（1 750~2 000m）出现矿化度的淡化带，将新生界分成新近系和古近系2个次级正向水化学剖面；古气候条件与沉积环境控制了研究区地层水矿化度的宏观展布格局，研究区南部莱州湾凹陷古近系盐岩、膏岩的发育是研究区矿化度呈现南高北低的主要原因；深大断裂通过调节深部流体活动进一步控制了浅层地层水的平面差异展布；垂向上，2 480m作为化学分异面，形成了上、下2个水化学系统，上部系统受平原组沉积期以来的海水覆盖，加之新近纪沉积的巨厚地层，导致地层水矿化度升高，氯化钙型水相对富集，而表现出与陆上油区迥异的水化学特征；下部系统（沙三段—东二下亚段）受控于烃源岩大量生排烃作用，形成高矿化度碳酸氢钠型地层水。
 

关键词: 渤海海域, 地层水, 分布特征, 主控因素

Abstract:

Based on the 1 254 formation water data points from exploratory well of Bohai sea area，distribution of formation water salinity and water type were summarized，and controlling factors of different distribution was discussed.The results showed that the formation water salinity presents a forward water chemistry profile，increasing with the increase of burial depth.Desalination belt appeared at the top of Dongying Formation，which divided Cenozoic into Neogene and Paleogene two secondary forward water chemistry profiles.The ancient climate conditions and the sedimentary environment controlled the macro distribution pattern of formation water salinity.Salt rock and plaster rock in Laizhouwan Sag were the reason why formation water salinity was high in south and low in north of the area.Through regulating deep fluids movements，deep faults resulted in different distribution of formation water in shallow layer.In vertical direction，there was two hydrochemical systems below and above the chemical differentiation surface in 2 480m，by reason of sea covering from Pingyuan period and great thickness of formation of Neogene.Formation water salinity increased and water of CaCl2 type gathered in top system，which was completely different from onshore oilfield in hydrochemical characteristics.In the lower system (E2s-E3dL2)，for the reason of generation and expulsion in source-rock，formation water of NaHCO3 with a higher salinity formed.

 

Key words: Bohai sea area, Formation water, Distribution characteristic, Key controlling factors

中图分类号: 

  • TE122.1+13

［1］Li Mingcheng，Li Jian，Wan Yujin，et al.Fluids in the sedimentary basin[J].Acta Petrolei Sinica，2001，22(4)：13-17.[李明诚，李剑，万玉金，等.沉积盆地中的流体[J].石油学报，2001，22(4)：13-17.]
[2]Hanor J S.Physical and chemical controls on the composition of waters in sedimentary basins[J].Marine and Petroleum Geology，1994，11(1)：31-45.
[3]Kharaka Y K，Hanor J S.Deep fluids in the continents:Ⅰ.Sedimentary basins[J].Treatise on Geo-chemistry，2003，5(1)：499-540.
[4]Lou Zhanghua，Gao Ruiqi，Cai Xiyuan.A study on the evolution of hydrodynamics，the migration and accumulation of oil and gas in the Songliao Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica，1997，15(4)：115-120.[楼章华，高瑞祺，蔡希源.论松辽盆地地下水动力场演化与油气运移、聚集[J].沉积学报，1997，15(4)：115-120.]
[5]Chen Jianping，Cha Ming，Zhou Yaoqi.Chemical characteristics of formation water in relation with oil/gas in the northwesterh parts of Junggar Basin[J].Geology-Geochemistry，2000，28(3)：54-58.[陈建平，查明，周瑶琪.准噶尔盆地西北缘地层水化学特征与油气关系研究[J].地质地球化学，2000，28(3)：54-58.]
[6]Lou Zhanghua，Ma Yongsheng，Guo Tonglou，et al.Evaluation of oil and gas preservation conditions in marine formation in south China[J].Natural Gas Industry，2006，26(8)：8-11.[楼章华，马永生，郭彤楼，等.中国南方海相地层油气保存条件评价[J].天然气工业，2006，26(8)：8-11.]
[7]Wu Qiaoying，Xie Runcheng，Chen Shanshan，et al.Formation water characteristics and its relation with hydrocarbon preservation in middle Yangtze region[J].Petroleum Geology and Engineering，2012，26(5)：35-39.[吴巧英，谢润成，陈珊珊，等.中扬子地区地层水特征及与油气保存的关系[J].石油地质与工程，2012，26(5)：35-39.]
[8]Lou Zhanghua，Zhu Rong，Jin Aimin，et al.Relationship between groundwater and hydrocarbon accumulation-preservation in sedimentary basin[J].Acta Geologica Sinica，2009，83(8)：1188-1194.[楼章华，朱蓉，金爱民，等.沉积盆地地下水与油气成藏-保存关系[J].地质学报，2009，83(8)：1188-1194.]
[9]Collins A G,Lin Wenzhuang,translation.Oilfield Water Geochemistry[M].Beijing：Publishing House of Oil Industry，1984:1-8.[柯林斯A G(美)，林文庄，译.油田水地球化学[M].北京：石油工业出版社，1984：1-8.]
[10]Liu Chongxi.Basic features of the chemical composition of oil field water in eastern China[J].Acta Petrolei Sinica，1983，4(4)：31-36.[刘崇禧.我国东部油田水化学成分的基本特征[J].石油学报，1983，4(4)：31-36.]
[11]Gao Xixing.Oilfield Water in Petroliferous Basin of China[M].Beijing：Publishing House of Oil Industry，1994:23-42.[高锡兴.中国含油气盆地油田水[M].北京：石油工业出版社，1994：23-42.]
[12]Sun Xiangyang，Xie Xinong.Relationship between the chemical characteristics of formation water and hydrocarbon accumulation in the Dongying Sag[J].Experimental Petroleum Geology，2001，23(3)：292-297.[孙向阳，解习农.东营凹陷地层水化学特征与油气聚集关系[J].石油实验地质，2001，23(3)：292-297.]
[13]Zeng Jianhui，Wu Qiong，Yang Haijun，et al.Chemical characteristics of formation water in Tazhong area of the Tarim Basin and their petroleum geological significance[J].Oil & Gas Geology，2008，29(2)：223-229.[曾溅辉，吴琼，杨海军，等.塔里木盆地塔中地区地层水化学特征及其石油地质意义[J].石油与天然气地质，2008，29(2)：223-229.]
[14]Dou Weitan，Liu Xinshe，Wang Tao.The origin of formation water and the regularity of gas and water distribution for the Sulige Gasfield，Ordos Basin[J].Acta Petrolei Sinica，2010，31(5)：767-773.[窦伟坦，刘新社，王涛.鄂尔多斯盆地苏里格气田地层水成因及气水分布规律[J].石油学报，2010，31(5)：767-773.]
[15]Zha Ming，Chen Zhonghong，Zhang Nianfu，et al.Hydrochemical conditions and hydrocarbon accumulation in the Luliang uplift，Junggar Basin[J].Chinese Journal of Geology，2003，38(3)：315-322.[查明，陈中红，张年富，等.准噶尔盆地陆梁地区水化学特征与油气运聚[J].地质科学，2003，38(3)：315-322.]
[16]Huang Tangfu.Oil Gas & Water Geochemistry in Songliao Basin[M].Beijing：Publishing House of Oil Industry，1999:14-32.[黄福堂.松辽盆地油气水地球化学[M].北京：石油工业出版社，1999：14-32.]
[17]Zhang Hongda，Wang Shan.Chemistry of upper tertiary oil-field water in Shijiutuo Symon Fault of Bohai sea and regularity of its formation and evolution[J].Acta Geoscientica Sinica，2000，21(2)：128-133.[张宏达，汪珊.渤海石臼沱凸起上第三系油田水化学及其形成演化规律[J].地球学报，2000，21(2)：128-133.]
[18]Chen Rongshu，He Qianli，He Sheng，et al.The characteristics of underground fluid dynamics in the Bozhong oil area[J].Acta Petrolei Sinica，1993，14(3)：20-29.[陈荣书，何千里，何生,等.渤中油区地下流体动力学特征[J].石油学报，1993，14(3)：20-29.]
[19]Zhu Weilin，Mi Lijun，Gong Zaisheng，et al.Hydrocarbon Accumulation and Exploration in Bohai Sea Area[M].Beijing：Science Press，2009：1-3.[朱伟林，米立军，龚再升，等.渤海海域油气成藏与勘探[M].北京：科学出版社，2009：1-3.]
[20]Zhou Xinhuai，Yu Yixin，Tang Liangjie，et al.Cenozoic offshore basin architecture and division of structural elements in Bohai sea[J].China Offshore Oil and Gas，2010，22(5)：285-289.[周心怀，余一欣，汤良杰，等.渤海海域新生代盆地结构与构造单元划分[J].中国海上油气，2010，22(5)：285 -289.]
[21]Wang Xiang，Han Jianfa，Yu Hongfeng，et al.Characteristics of formation water of Ordovician Yingshan Formation in the northern slope of Tazhong palaeouplift and condition of hydrocarbon preservation[J].Journal of Oil and Gas Technology，2012，34(5)：25-29.[王祥，韩剑发，于红枫，等.塔中北斜坡奥陶系鹰山组地层水特征与油气保存条件[J].石油天然气学报，2012，34(5)：25-29.]
[22]Dong Wanbai，Lin Yanping，Gao Hong.Longitudinal changing regularity of hydrochemistry for the southern edge and hinterland of the Junggar Basin[J].Experimental Petroleum Geology，2001，23(2)：195-199.[董万百，林艳萍，高红.准噶尔盆地腹部及南缘水化学纵向变化规律[J].石油实验地质，2001，23(2)：195-199.]
[23]Cheng J M，Mcintosh J C，Xie X N，et al.Hydrochemistry of formation water with implication to diagenetic reactions in Sanzhao Depression and Qijia-Gulong Depression of Songliao Basin，China[J].Journal of Geochemical Exploration，2006，88(1-3)：86-90.
[24]Lou Zhanghua，Li Mei，Jin Aimin，et al.Vertical zonation of chem ical characteristics of oilfield water in the Songliao Basin[J].Oil & Gas Geology，2009，30(2)：195-202.[楼章华，李梅，金爱民，等.松辽盆地油田水化学的垂直分带性[J].石油与天然气地质，2009，30(2)：195-202.]
[25]Li Mei，Jin Aimin，Lou Zhanghua，et al.Hydrochemical properties of formation water and its relationship with oil and gas migration and accumulation in Zhenwu area of southern Gaoyou Sag[J].Journal of China University of Petroleum：Edition of Natural Science，2010，34(5)：50-56.[李梅，金爱民，楼章华，等.高邮凹陷南部真武地区地层水化学特征与油气运聚的关系[J].中国石油大学学报：自然科学版，2010，34(5)：50-56.]
[26]Wang Bingjie，He Sheng，Wang Jing.Hydrochemistry field origin and its coupling relationship with overpressure system，Dongying Depression[J].Journal of China University of Petroleum：Edition of Natural Science，2012，36(3)：54-64.[王冰洁，何生，王静.东营凹陷水化学场成因及其与超压系统耦合关系[J].中国石油大学学报：自然科学版，2012，36(3)：54-64.]
[27]Chen Zhonghong，Zha Ming.Response of formation water chemical fields and its relation to the hydrocarbon accumulation in the saline faulted-basin：A case study of Paleogene system in Dongying Sag[J].Chinese Journal of Geology：Scientia Geologica Sinica，2010，45(2)：476-489.[陈中红，查明.陆相断陷咸化湖盆地层水化学场响应及与油气聚集关系——以渤海湾盆地东营凹陷为例[J].地质科学，2010，45(2)：476-489.]
[28]Editorial Group of Petroleum Geological Record in Shengli Oilfield.China Petroleum Geological Record（Volume 6）：Shengli Oilfield[M].Beijing：Publishing House of Oil Industry，1993：18-84.[胜利油田石油地质志编写组.中国石油地质志(卷六)：胜利油田[M].北京：石油工业出版社，1993：18-84.]
[29]Shi Buqing，Wu Zhiping，Wang Jixiang，et al.A study on the geological characteristics and geodynamic origin of Dongying movement，Bohai Bay Basin[J].Experimental Petroleum Geology，1999，21(3)：196-200.[史卜庆，吴智平，王纪祥，等.渤海湾盆地东营运动的特征及成因分析[J].石油实验地质，1999，21(3)：196-200.]
[30]Li Wentao.Estimate of unconformity time gaps and denudation using Cenozoic astrostratigraphic data from northern Changwei of Shandong province[J].Journal of Strat Igraphy，2010，34(3)：268-282.[李文涛.应用天文地层学方法对山东昌潍北部新生代不整合时间和剥蚀量的计算及其意义[J].地层学杂志，2010，34(3)：268-282.]
[31]Zeng Jianhui，Wu Qiong，Qian Shiyou，et al.Response of formation water chemistry to unconformities in Tazhong low uplift of Tarim Basin[J].Journal of Palaeogeography，2008，10(5)：537-543.[曾溅辉，吴琼，钱诗友，等.塔里木盆地塔中低凸起地层水化学特征对不整合的响应[J].古地理学报，2008，10(5)：537-543.]
[32]Wang Zhixin，Xin Quanlin.Hydrodynamics of compaction driven flow in the Dongying Depression[J].Acta Petrolei Sinica，1998，4(19)：21-25.[王志欣，信荃麟.东营凹陷压实水水动力特征[J].石油学报，1998，4(19)：21-25.]
[33]Gong Zaisheng，Wang Guochun，He Qing.The neogene：A main realm of hydrocarbon exploration in Bozhong Sag and its surrounding areas[J].China Offshore Oil and Gas：Geology，2000，14(3)：145-156.[龚再升，王国纯，贺清.上第三系是渤中坳陷及其周围油气勘探的主要领域[J].中国海上油气：地质，2000，14(3)：145-156.]
[34]Wang Zhonghou，Zhang Shujun.Discovery and characteristics of high-mineralized soda-dicarbonate-typed water in Karamay oil region[J].Experimental Petroleum Geology，1998，20(1)：39-43.[王仲侯，张淑君.克拉玛依油田高矿化度重碳酸钠型水的发现与特征[J].石油实验地质，1998，20(1)：39-43.]
[35]Zhang T W，Zhang M Z，Bai B J，et al.Origin and accumulation of carbon dioxide in the Huanghua Depression，Bohai Bay Basin，China[J].AAPG Bulletin，2008，92(3)：341-358.
[1] 崔明明，王宗秀，樊爱萍，高万里. 鄂尔多斯盆地苏里格气田西南部地层水特征与气水关系[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(9): 1364-1375.
[2] 杨智峰,曾溅辉,韩菲. 鄂尔多斯盆地西南部延长组7段致密油充注影响因素分析[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(7): 961-972.
[3] 刘喜杰，马遵敬，韩冬，王海燕，马立涛，葛东升. 鄂尔多斯盆地东缘临兴区块致密砂岩优质储层形成的主控因素[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(4): 481-490.
[4] 杨丽杰，侯读杰，陈晓东，刁慧. 东海盆地西湖凹陷中部古近系地层水化学特征及地质意义[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(4): 559-571,596.
[5] 陈跃，马东民，吴圣，李新虎，方世跃，郭晨. 鄂尔多斯盆地东缘煤系伴生泥页岩孔隙特征及主控因素[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(2): 189-198.
[6] 李跃林,赵晓波，王雯娟，白坤森，熊钰. 近井带干化盐析和反凝析对高温气藏后期单井产能的影响——以中国南海崖城13-1高温凝析气藏为例[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(1): 140-150.
[7] 宋明水，何妮茜，杨少春，赵永福，欧阳黎明，牛海瑞. 逆冲断层发育区火山岩裂缝分布模式[J]. 天然气地球科学, 2017, 28(7): 989-999.
[8] 王玫珠，王勃，孙粉锦，赵洋，丛连铸，杨焦生，于荣泽，罗金洋，周红梅. 沁水盆地煤层气富集高产区定量评价[J]. 天然气地球科学, 2017, 28(7): 1108-1114.
[9] 李登华，刘卓亚，张国生，郑志红，贾君，高煖，昝昕. 中美致密油成藏条件、分布特征和开发现状对比与启示[J]. 天然气地球科学, 2017, 28(7): 1126-1138.
[10] 郝永卯，韦馨林，董承顺. 不同驱油方式CO2微观分布特征及埋存量研究[J]. 天然气地球科学, 2017, 28(6): 846-851.
[11] 王烽. 鄂尔多斯盆地东部神木区块二叠系山西组致密砂岩气低产主控因素分析[J]. 天然气地球科学, 2017, 28(5): 687-695.
[12] 张广权，胡向阳，孙兵，贾跃玮. 松辽盆地龙凤山凝析气藏营四砂组沉积特征及控制因素分析[J]. 天然气地球科学, 2017, 28(4): 502-513.
[13] 顾志翔，何幼斌，彭勇民，饶松，杜伟，张灿. 川南_黔中地区下寒武统页岩气富集条件探讨[J]. 天然气地球科学, 2017, 28(4): 642-653.
[14] 何希鹏，高玉巧，唐显春，张培先，何贵松. 渝东南地区常压页岩气富集主控因素分析[J]. 天然气地球科学, 2017, 28(4): 654-664.
[15] 屈红军，张功成. 全球深水富油气盆地分布格局及成藏主控因素[J]. 天然气地球科学, 2017, 28(10): 1478-1487.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!