盘点全球八大奇特油气藏

2017-06-22王苏涵

石油知识 2017年3期

关键词：陨石坑油区氦气

■ 王苏涵

盘点全球八大奇特油气藏

■ 王苏涵

除常规的油气藏开发外，我们地球上还存在许多神奇、有趣的非常规油气藏。从直径超过10公里的陨石坑，到满是石油的山洞，再到深藏海底的可燃冰……每一种都超出你的想象！

一直以来，世界上的大多数油气都是由常规方法开发的。这通常是石油在烃源岩中生成后运移至油藏中，油藏是由不渗透层的盖层和其之下的渗透性砂岩或石灰岩多孔介质构成。地层圈闭使类似的油田被封闭于页岩层内，组成了可开采的油气藏的一小部分。

但除此之外，还有另一类完全“不常规”的油气藏，甚至是奇怪的油气藏，地质学家需要用包容的心态来接受这些“世界上最荒野的油气藏”。这些油气藏包括陨石坑、花岗岩、地下洞穴、天然沥青圈闭的油层、被熔岩圈闭的油层，以及通常未被利用的地下资源，比如天然气水合物、氮气、氦气和二氧化碳。

为什么要研究这些油气藏？信不信由你，这其中的很多油气藏促进了很多世界上最大的油田的开发。其中有一些初探井的成功率超过了20%，就算没有其他好处，通过研究这些类型的油气藏，勘探工作者也可以从中学习到新的知识，从而打破常规去思考。不过要注意，当你向老板表达这些想法的时候，他可能会笑你太过于异想天开。

陨石坑：与众不同的油气藏

全世界大约发现了250个陨石坑，其中五分之一与油气有关。一般情况下基岩破碎后，陨石湖中可能会形成油源岩，使其成为一个有利油气藏。这其中最大的一个是在墨西哥湾的希克苏鲁伯（Chicxulub）。碎片状的油气角砾岩受K-T界线的影响和圈闭喷出层的作用，使古老的超大型油田坎塔雷利（Cantarell）最高日产量超过了2100万桶。

希克苏鲁伯陨石坑

北美有九个陨石坑。其中一个是阿拉斯加的巴罗（Barrow）的艾瓦克卡夫特Avak Crafter，它是由军队勘探发现的，并为那里的军事基地提供能源。剧烈的震荡使陨石坑在志留纪岩石周围形成了地层褶皱，天然气在不渗水的盖层之下形成。

这种地形的另一个例子是艾姆斯火山坑（Ames Crater），于1991年在寻找高产量的油井时在俄克位荷马（Oklahoma）的苏尼·特伦德（Sooner Trend）被发现。在检查之后，发现包含角砾化花岗岩的岩屑中油气显示良好，另外石英碎屑和长石中也存在着劈理面。该陨石坑直径超过10公里，被认为是由陨石撞击产生的。

基岩碎裂梦想破灭

超过30个国家有从岩浆、火山和变质基岩演变而来的油区。很难相信花岗岩里会产生油气，但印度尼西亚的苏板（Suban）油区在碎裂的花岗岩里发现超过8万亿立方英尺的天然气，泰国和利比亚的油区也从花岗岩基岩中开采大量天然气，从广阔的裂缝网络中每天有超过20000桶产量的天然气。一家公司最近在西设德兰群岛成功钻探进入了英闪岩基岩，这些油层提供了令人不确定的非生物质原油。

通常来说这些油层比常规油层更难鉴定，通常它们是偶然被发现而非刻意寻找获得的。但在俄罗斯和泰国有计划地钻穿晶状基岩，因此建议将与烃源岩相接触的油藏中的开发井钻得更深一些。通常很大部分深层裂缝都是接近垂直的，所以水平井可能是打开这些资源的关键。

天然沥青和焦油席

天然石油沥青是一种天然的树脂状的油气物质，是易挥发物质挥发过后的产物，在美国的科罗拉多（Colorado）和犹它（Utah）的尤因塔山地形区域形成。它一般在垂直接缝处生长数英里，深可至500米。它一般被用于印刷的黑色油墨，也因用于福特T型车的喷漆而著名。这种车的宣传标语是“你可以选择任何车身颜色，只要它是黑色的”。

焦油席通常形成于油水交界处。这是一种超重油，且完全没有流动性。但如果油气运移是随时间交错进行的话，它们有可能形成意想不到的圈闭富集。委内瑞拉奥里诺科河是目前世界上最大的重油富集带。

天然气水合物：海底可燃冰

这些天然形成晶状的类似于冰块的凝固气体分子，通常在海底大陆斜坡被发现。他们通常在海底下100～500米处处于稳定状态。

据估计，这些矿床内可能有43000万亿立方英尺甲烷存在。不过这是一个“金发姑娘”油气藏，即它需要合适的岩性、地层温度、压力、盐度、水量、天然气源、浓度和运输量，才可能得以有效利用。即使每个因素都正常，我们也还未研究出怎样批量开采这些天然气。大部分该类油储都位于美国海岸线附近，日本在如何开采这些油气方面处于领先位置，但显然他们也还要继续努力。

二氧化碳和氮气：有人要不？

在美国，很多油井产生二氧化碳已不足为奇了，他们大部分在犹他州。法纳姆·多姆（Farnham Dome）从沙丘砂岩中生产了超过50亿立方英尺的油量。这些油井被称为“冰淇淋井”，一方面是因为井口附近逐渐积聚的干冰，另一方面是因为二氧化碳有时候也被用来制作冰淇淋。一部分井中的二氧化碳被用来制作干冰。

伊朗扎格罗斯（Zagros）山中卡比尔昆（Kabir Kuh）背斜结构大约有220公里长，而其中的85%充满了氮气，分属奥陶系（Ordovician）和二叠纪（Permian）油区。我们周围的空气中有78%的氮气，虽然氮气没有什么商业价值，但这仍然是一个很有意思的特征，这可能关联到潜在热点或放射基岩。

氦气：与气球狂说再见

在本文描述的所有油气藏中，我相信氦气有最大的商业潜力。氦气稀少且珍贵，目前全世界大约仅有25年的剩余供应量。它由发射性元素的分解产生，并存在于天然气田上层。其含量只要大于0.3%就有商业价值，而某些油区比如亚利桑那州的Dineh-bi-Keyah有大约6%的氦气含量。德克萨斯州阿马里洛（Amarillo）附近的美国联邦氦气储备拥有最大的储备量，它一开始是为了向飞艇提供原料，而现在正在被私有化，氦气被出售。很多铀含量高的南非金矿地下水中都可能有高浓度的氦气。可以想象你可以通过矿工的高嗓音来辨认氦气矿！

满是石油的山洞

大家在与外行人聊天时，都遇到过这样的情况，外行往往觉得石油存储于地底的大洞穴里，我们仅仅需要做的是往洞里插根吸管把石油吸出来。好吧，其实对意大利南部某一些海上油田来说，这种理解是正确的。

这里的油层是一个严重岩溶化的碳酸盐岩平台，即石灰岩平台在侏罗纪就沉积了，很久之后（白垩纪末期）又暴露在地表，形成了一个广阔的地底洞穴宫殿，而石油则随之运移入内。奥斯波梅尔（Rospo Mare）海上油田拥有9400万桶/日的极限开采量。在陆地上同样的岩石结构中也发现了类似的洞穴宫殿。

火山岩圈闭气藏

另一个非常有趣的圈闭位于纳米比亚的海上Kudu油田。被火山灰盖住的推菲尔泉地形内的白垩纪沙丘在大西洋地处板块分裂时倾泻形成。这些沙丘有玄武岩顶部圈闭，包含了1.2万亿立方英尺的天然气，也曾在南美巴拉那河盆地一侧的大西洋裂谷发现类似的油气藏。

不要太认真

最后我们介绍一些全球范围内真实而疯狂的油气藏故事吧！

在中东多地出现的所谓“永恒之焰”大多都是气体泄漏形成的，而另一些地方比如伊朗的Naft Safid（波斯语中的“白色泉水”）则是轻质油泄漏形成。土库曼斯坦的“地狱之门”也属于这种情况。俄罗斯人在1971年进行天然气勘探，致使钻井平台坍塌，他们担心气田的甲烷泄露，将其点燃，燃烧了40年后形成了一个70米宽的凹坑。