Aplicación de la gravedad de la aviación en la exploración de petróleo y gas natural
El método de gravedad ha jugado y juega un papel importante en la etapa de prospección y exploración de petróleo y gas natural. Utilice mapas de anomalías de gravedad aérea a pequeña escala para estudiar estructuras geológicas regionales, dividir unidades estructurales, delinear el alcance de cuencas sedimentarias y predecir perspectivas de petróleo y gas. Utilice mapas de anomalías de gravedad aérea de mediana escala para dividir estructuras secundarias en cuencas sedimentarias, identificar patrones estructurales, delinear aún más áreas propicias para la formación de yacimientos de petróleo y gas y buscar estructuras locales, como estructuras estratigráficas, antiguas colinas enterradas y domos de sal. , y picos estratigráficos que son propicios para el almacenamiento de yacimientos de petróleo y gas, especialmente debido a la mejora de la precisión de las mediciones de la gravedad en el aire y el desarrollo de métodos de interpretación y procesamiento de datos, la gravedad en el aire a gran escala y de alta precisión; También se puede utilizar para identificar áreas relacionadas con yacimientos de petróleo y gas. Los detalles de las estructuras locales buscan directamente cuerpos de baja densidad relacionados con yacimientos de petróleo y gas, proporcionando una base para el diseño de perforación.
Figura 9-2-8 Mapa de contornos del espesor de las capas estructurales del Paleozoico-Mesozoico Superior
1 Delimitar el alcance de las cuencas sedimentarias
Qué es. Conocido en mi país Las cuencas sedimentarias que contienen petróleo y gas son principalmente cuencas mesozoicas y cenozoicas, y algunas son cuencas paleozoicas. En la actualidad, la exploración de gas natural se está centrando progresivamente en las cuencas sedimentarias del Paleozoico. En comparación con las áreas de elevación circundantes, las características importantes de las cuencas sedimentarias que contienen petróleo, especialmente las cuencas sedimentarias continentales mesozoicas y cenozoicas, son un mayor espesor sedimentario y una menor densidad estratigráfica. Su densidad promedio es en su mayoría inferior a 2,60 g/cm3, lo cual es diferente. debido a la alta densidad de las áreas de elevación circundantes, las características estratigráficas (densidad promedio superior a 2,70 g/cm3) contrastan marcadamente, y existe una base geofísica para utilizar anomalías de la gravedad de la aviación para delinear el rango de la cuenca.
Las características de gravedad de Bouguer en el aire de las cuencas sedimentarias se caracterizan básicamente por anomalías de gravedad relativa de bajo valor, que suelen estar rodeadas por anomalías de gravedad relativa de alto valor correspondientes a áreas de levantamiento. Los límites de las cuencas sedimentarias se pueden dividir en dos tipos: fracturas y pinch-outs estratigráficos sedimentarios. La primera se caracteriza por anomalías en la zona de paso de la gravedad en el aire y es fácil de identificar; la segunda se caracteriza básicamente por la transición desde una gravedad de bajo valor; área de anomalía a un área de anomalía de gravedad de alto valor, generalmente es la línea divisoria entre dos campos de gravedad diferentes (área de anomalía de baja gravedad y área de anomalía de alta gravedad). La zona de paso lineal de gravedad de la aviación en el medio de la Figura 9-2-6 (correspondiente a la falla principal de Tanlu) es un límite de falla de cuenca sedimentaria típico.
2. Interpretar las estructuras de falla y dividir las unidades estructurales internas de la cuenca.
(1) Estructuras de falla
Las estructuras de falla generalmente se reflejan como gravedad lineal en el aire mapas de anomalías de gravedad Cinturones escalonados, líneas que conectan los puntos extremos en forma de cinturón de las derivadas de la dirección de la gravedad, zonas de valor extremo del módulo de gradiente total horizontal a gran escala o zonas de valor extremo en forma de cuentas, líneas divisorias de campos de gravedad con diferentes características, contornos de anomalía de gravedad Mismo -flexión en dirección o torsión isomorfa, así como conexiones de borde con altura de gravedad anormal y altura de bloques con una determinada dirección, etc.
Un estudio geológico regional en un área determinada muestra que entre las 68 fracturas numeradas interpretadas en el área de superposición entre estudios de gravedad aérea y exploraciones integrales anteriores (Figura 9-2-3), 66 fracturas son consistentes con estudios geológicos anteriores. Los resultados de la exploración cumplen o básicamente cumplen (Tabla 9-2-4), y la tasa de cumplimiento de la fractura alcanza 97. Hay dos fallas (F54 y F55) que son inconsistentes con los resultados de exploración anteriores. Las escalas de las fallas son pequeñas y son fallas pequeñas secundarias desarrolladas en las rocas intrusivas gigantes de ácido medio en el levantamiento de Jiaobei. Otros métodos de prospección geofísica o geológica terrestre. mapeo Puede ser difícil de identificar y necesita mayor confirmación. Se puede ver que las estructuras de fallas de tamaño grande y mediano se pueden identificar basándose en datos de gravedad aérea, y los estudios de gravedad aérea son un método geofísico eficaz para la interpretación de la estructura de fallas.
Tabla 9-2-4 Tabla comparativa entre la gravedad de la aviación y la interpretación de fracturas de exploración integral previa
Además, debido a las limitaciones de la topografía y la profundidad del agua de mar, los métodos anteriores implementados en el zona de transición mar-tierra Los trabajos de reconocimiento o exploración terrestre son muy escasos o básicamente pertenecen al área en blanco de exploración. La gravimetría aérea realizó un estudio de vuelo uniforme de la zona de combinación tierra-mar y finalmente descubrió 7 estructuras de fractura, numeradas F36, F43, F44, F45, F73, F74 y F75, llenando los vacíos en exploraciones anteriores en esta área.
(2) Unidades estructurales dentro de la cuenca
Con base en la interpretación del rango de la cuenca sedimentaria y las estructuras de fallas, las unidades estructurales dentro de la cuenca se pueden dividir en función de los datos de gravedad aérea.
En circunstancias normales, las unidades estructurales internas divididas por anomalías de la gravedad de la aviación pueden alcanzar completamente el nivel de exploración sísmica.
Un estudio de gravedad aérea en un área determinada muestra que, basándose en la anomalía de gravedad aérea, no solo puede dividir las unidades estructurales de tercer nivel, como depresiones y levantamientos dentro de la cuenca, sino también identificar con precisión las depresiones. y levantamientos pertenecientes a las depresiones y levantamientos, taludes estructurales y otras unidades estructurales del cuarto nivel, así como depresiones secundarias, protuberancias secundarias y otras unidades estructurales pequeñas. Las depresiones o depresiones generalmente se caracterizan por anomalías de baja gravedad, que en su mayoría aparecen como una estructura de tres capas en dirección vertical (Cenozoico + Paleozoico superior y Mesozoico + basamento). Los levantamientos o protuberancias generalmente se reflejan por altos valores de gravedad de amplitudes variables. El valor es anormal, mostrando principalmente una estructura de dos capas (Cenozoico + Sótano) en la dirección vertical, y localmente una estructura de tres capas (Cenozoico + Paleozoico Superior y Mesozoico + Sótano). Según los datos de gravedad aérea, el área se divide en dos elevaciones (levantamiento Chengning y elevación Shaleitian) y tres depresiones (depresión de Bozhong, depresión de Huanghua y depresión de Jiyang) (Figura 9-2 -6), así como 8 protuberancias y 13 depresiones dentro de la depresión.
Para las unidades estructurales del cuarto nivel (protuberancias y depresiones) y sus pequeñas depresiones secundarias, los resultados de interpretación basados en datos de gravedad en el aire son en su mayoría consistentes con resultados anteriores de una unidad de depresión del cuarto nivel y dos depresiones secundarias; fueron descubiertos recientemente, respectivamente Lainan Sag, Yangjiaogou East Subsag y Longkou West Subsag (Figura 9-2-9, Figura 9-2-10). El Lainan Sag se encuentra entre el Elevación de Lainan, el Elevación de Guangraodong y el Elevación de Jiaobei, con un área de aproximadamente 1243 km2. Corresponde a la anomalía de baja gravedad de Bouguer en el aire y a la anomalía magnética negativa. Después de la inversión comparativa, los estratos cenozoicos (incluido el Paleozoico). estratos) se han desarrollado Genético y Neógeno), el espesor Cenozoico es de 1500-3600 m, esta depresión se determinó previamente como un abultamiento, es decir, parte del abultamiento de Lainan. La depresión secundaria de Yangjiaogou East está ubicada en la parte central y norte del levantamiento de Guangraodong. Es una pequeña depresión secundaria en el levantamiento de Guangraodong con un área de casi 200 km2. Corresponde a la anomalía local de baja gravedad en la región de alta gravedad. antecedentes se desarrolla el sistema Neógeno, y hay El espesor total del Paleógeno y Cenozoico es de 1800-2700 m. Exploraciones anteriores han determinado que es un abultamiento completo que sólo desarrolla el Neógeno y tiene menos de 1500 m de espesor. El hundimiento secundario de Longkou West se encuentra en el noroeste del levantamiento de Jiaobei. Es un pequeño hundimiento secundario en el levantamiento de Jiaobei con un área de aproximadamente 160 km2. Corresponde a la anomalía local de baja gravedad en el fondo regional de alta gravedad. El espesor cenozoico es de 500-1300 m Exploración previa El resultado se infiere como una forma estructural positiva completa.
Figura 9-2-9 El reflejo de la depresión en un área determinada en el mapa de gravedad aéreo de Bouguer
Figura 9-2-10 La sección de montaje del mapa de gravedad aéreo de Bouguer de la depresión en un área determinada (línea topográfica 2500)
3. Identificar estilos estructurales
Los estilos estructurales se refieren a la geometría estructural formada bajo la acción de un campo de tensión específico. por deformación estructural en el mismo período o bajo la acción de la misma tensión. La suma de las construcciones. Un determinado estilo estructural suele provocar una determinada anomalía de gravedad y su combinación; por el contrario, una determinada anomalía de gravedad y su combinación a menudo reflejan un determinado estilo estructural. Esta es la base geofísica para utilizar la anomalía de gravedad de Bouguer para estudiar estilos estructurales.
Tomando como ejemplo el estudio geológico regional en el sudoeste del mar de Bohai y el área de Laiyang en Jiaodong, combinado con el contexto geodinámico y las características del campo de tensión, el área del estudio identificó tres tipos de estilos estructurales, a saber, estructura estructural extensional. estilo, estilos de construcción de compresión y estilos de construcción torcidos.
(1) Estilo estructural de tracción
El estilo estructural de tracción es una manifestación estructural formada bajo la acción del campo de tensiones de tracción y se expresa principalmente a través de fallas normales y sus combinaciones. Existen principalmente tres formas básicas de expresión:
a. En el avión, la anomalía de gravedad de Bouguer aparece como una combinación de un cinturón escalonado lineal y una anomalía de baja gravedad amplia y suave en un lado, y la amplitud de la anomalía de baja gravedad amplia y suave se vuelve gradualmente mayor hacia el otro lado. La sección transversal muestra una forma de recogedor con fracturas principales en un lado y ninguna o ninguna fractura obvia en el otro lado. En Dongying Sag (Figura 9-2-11), la falla principal casi este-oeste (F16) desarrollada en el lado norte obviamente controló la formación del hundimiento, reflejando el efecto del campo de tensión tectónica dominado por fallas casi norte-sur. extensión.
b.Tipo de doble rotura.
En el plano, la anomalía de gravedad de Bouguer aparece como una combinación de cinturones escalonados lineales en ambos lados y una anomalía de gravedad amplia, suave y baja en el medio; en el perfil, aparece como fallas troncales de inmersión opuesta en ambos lados, y una anomalía de gravedad baja en el medio; depresión con sedimentos extremadamente espesos en el medio. Por ejemplo, el Chengbei Sag (Figura 9-2-12) refleja el efecto del campo de tensiones de tracción en la dirección noreste-suroeste.
c. Estilo tipo barrera. Es una combinación de varios de los dos primeros estilos. En el plano, la anomalía de gravedad de Bouguer aparece como una combinación de una serie de cinturones escalonados lineales casi paralelos y anomalías de gravedad alta y baja en forma de cinturón ancho y suave intercaladas entre ellos en la sección transversal, aparece como una serie de distribuciones alternas; controlado por fallas. unidades convexas y cóncavas. Por ejemplo, el levantamiento de Chengning, el hundimiento de Chezhen, el levantamiento de Yihezhuang, el levantamiento de Zhanhua, el levantamiento de Chenjiazhuang, el hundimiento de Dongying, etc. se distribuyen alternativamente en la parte occidental del área de estudio (Figura 9-2-13), lo que refleja una fuerte extensión norte-sur. efecto.
Figura 9-2-11 Estilo estructural de falla única (Dongying Sag)
Figura 9-2-12 Estilo estructural de falla doble (Chengbei Sag)
(2) Estilo estructural de compresión
El estilo estructural de compresión es una expresión estructural formada bajo la acción de la tensión de compresión. Se expresa principalmente a través de pliegues, fallas inversas, etc. Este tipo de estilo estructural se desarrolla principalmente en la capa estructural del basamento en la parte sureste del área de estudio. Se manifiesta como una serie de curvaturas isolíneas o distorsiones en la anomalía de gravedad aeronáutica de Bouguer y la anomalía aeromagnética, que corresponde a una serie de pliegues. estructuras o propiedades de compresión (torsión) las fallas inversas (como F68, F70, F71, F72, etc.) (Figura 9-2-14) reflejan básicamente la compresión en la dirección noroeste-sureste.
(3) Estilo estructural torsional
El estilo estructural torsional en el área de estudio se manifiesta principalmente como un escalón en el plano. Las fallas F30, F33, F37, F38, F40 y otras fallas ubicadas en el medio del área de estudio e intercaladas entre las fallas F1 y F5 están básicamente en la dirección NE-NNE, y su apariencia combinada es básicamente de tipo escalonado (Figura 9-2-3), la formación de estas fallas debe estar estrechamente relacionada con el movimiento de traslación hacia la izquierda de las fallas F1, F32, F39 y F5, y es el resultado del campo de tensión tectónica de tracción-torsión generado por el movimiento traslacional de deslizamiento hacia la izquierda. Esto demuestra la naturaleza sinistral traslacional de deslizamiento de la falla de Tanlu.
4. Evaluar áreas de prospección de petróleo y gas y buscar estructuras locales de petróleo y gas.
(1) Áreas de prospección de petróleo y gas
Evaluar prospecciones de petróleo y gas áreas basadas en datos de gravedad de la aviación La evaluación se basa principalmente en el rango de cuenca sedimentaria delineado y el espesor del basamento y sedimentario calculado, combinado con perforaciones conocidas y condiciones regionales de distribución de campos de petróleo y gas, y en base a un análisis comparativo de generación, yacimiento y combinaciones de caprock, así como las condiciones de migración, acumulación y conservación de petróleo y gas mencionadas anteriormente para una evaluación comparativa.
Figura 9-2-13 Estilo estructural Graben (al oeste del área de estudio)
Figura 9-2-14 Estilo estructural de compresión (sureste del área de estudio)
Tomando como ejemplo el estudio de gravedad aérea del suroeste del mar de Bohai, la base principal para la evaluación de áreas de prospección de petróleo y gas es: ① una depresión sedimentaria paleógena o mesozoica con un gran espesor, o adyacente a una depresión paleógena o mesozoica Depresión sedimentaria de gran espesor Las depresiones sedimentarias y los abultamientos o levantamientos neógenos de cierto espesor se identifican como áreas de prospección de petróleo y gas. ② Las unidades estructurales con mayor área, mayor espesor, actividad de falla principal más temprana, estructuras locales más desarrolladas y formadas antes del período pico de generación y expulsión de hidrocarburos se determinan como prospectos de petróleo y gas de Clase I o II; de lo contrario, son prospectos de petróleo y gas de Clase III. Áreas de visión. Sobre esta base, el gobierno ha identificado 4 prospectos de petróleo y gas de Clase I, 7 prospectos de petróleo y gas de Clase II y 6 prospectos de petróleo y gas de Clase III.
(2) Estructuras locales que contienen petróleo y gas
Las estructuras locales son el lugar final para la acumulación de petróleo y gas y también son la clave para la acumulación de petróleo y gas. Los datos de gravedad en el aire se pueden utilizar para identificar estructuras locales como anticlinales, protuberancias de lecho rocoso, narices rotas, antiguas colinas enterradas, domos de sal y pinchouts estratigráficos. Las estructuras locales que contienen petróleo se refieren a estructuras locales en áreas prospectivas de petróleo que son propicias para la ocurrencia de petróleo y gas. Generalmente están ubicadas en áreas prospectivas de petróleo de Clase I y Clase II, o en la posición de transición de dos petróleos. -Áreas prospectivas con rodamientos. En el mapa de gravedad aéreo de Bouguer, su primer mapa guía vertical y el mapa de anomalías restante, las estructuras locales que favorecen la acumulación de petróleo y gas generalmente aparecen como anomalías locales de alta gravedad (pequeños anticlinales u otras estructuras positivas) o estructuras lineales en un plano regional. Fondo de baja gravedad. Anomalías altas locales en forma de arco (principalmente narices rotas) que sobresalen repentinamente en la dirección de valores bajos en el cinturón escalonado.
Tomando como ejemplo el estudio de gravedad aérea del suroeste del mar de Bohai, se identificaron 81 estructuras locales utilizando datos de gravedad aérea, la mayoría de ellas ubicadas en áreas de prospección de petróleo y gas de Clase I y Clase II, y algunas. Las estructuras locales han sido cubiertas por petróleo y gas. Lo confirman los resultados del desarrollo.
La Figura 9-2-15 muestra la anomalía estructural local A33 delineada por el estudio de gravedad aérea. Es la anomalía local de colina enterrada más típica en el área. Está ubicada al este de la baja gravedad de Zhanhua. área de anomalía, y su contorno plano es aproximadamente circular. La anomalía de gravedad de Bouguer aparece como una gravedad relativa alta sobre un fondo de baja gravedad, y la anomalía vertical unidireccional de gravedad de Bouguer aparece como una gravedad alta local prominente (Figura 9-2-15a). ). Después del ajuste de inversión (Figura 9-2-15b), esta anomalía de alta gravedad corresponde al abultamiento del sótano precenozoico, que es consistente con los resultados de la exploración sísmica y es un reflejo del campo petrolífero de Gudao (Figura 9-2-15c).
Figura 9-2-15 Anomalía estructural local A33 y su correspondiente sección sísmico-geológica
La Figura 9-2-16 muestra la anomalía local A41 delineada por el estudio de gravedad aérea, que La anomalía local anticlinal más típica en esta área se encuentra en la parte central y oriental del área de anomalía de baja gravedad de Dongying Buge. Su característica notable en el mapa vertical de gravedad de Bougu es la gravedad local relativamente alta sobre el campo de gravedad suave de baja amplitud. El desempeño es más prominente en el mapa de anomalías de gravedad residual (Figura 9-2-16a). Después del ajuste de inversión (Figura 9-2-16b), la anomalía de baja gravedad de Dongying Buge es un reflejo de Dongying Sag, y la alta gravedad local de A41 es una respuesta a la zona anticlinal de extensión del arco central de Dongying Sag. Esto es consistente con los resultados de la exploración sísmica y la ubicación del campo petrolífero Dongying (Figura 9-2-16c).
Figura 9-2-16 Anomalía estructural local A41 y su correspondiente sección sísmica