渭河盆地结构及其油气成藏地质条件分析

陈琦 文军 高小云 赵宇

陕西延长石油钻井工程有限公司 陕西 延安 716000

1 研究区区域地质背景概述

渭河盆地位于中国陕西省，是一个地质构造复杂的地区。地质结构分析通常需要地质勘探、地震监测、地质调查和实验室分析等多种方法和技术。这些分析有助于更好地理解渭河盆地的地质特征，为资源利用、环境保护和灾害管理提供科学依据。地质结构的分析涉及地质历史，分析渭河盆地的地质历史，包括不同时期的地质事件，例如构造运动、地质沉积和火山活动等，这有助于理解地质构造的演化过程。地层分析研究盆地中的地层，包括不同地质时代的岩层和沉积物，这有助于了解地质历史和盆地内部的沉积过程。构造分析盆地的构造特征，包括褶皱、断层、岩浆活动和地震活动等，这有助于识别地质构造的类型和演化。地震活动研究盆地地区的地震活动，包括历史地震事件和地震烈度，这对地震风险评估和应急规划非常重要。水文地质分析盆地的水文地质特征，包括地下水位、水文循环和水资源分布。这对水资源管理和环境保护至关重要。了解盆地内的矿产资源，包括煤矿、矿藏、石油和天然气等，有助于资源开发和经济发展。地质灾害风险分析盆地内可能存在的地质灾害风险，如滑坡、泥石流和地面沉陷，这对风险管理和灾害预警非常重要，见图1。

图1 渭河盆地横剖面

2 渭河盆地地质成藏的地质条件分析

渭河盆地地质成藏的地质条件涉及多个因素，包括地质构造、地层条件、岩性、烃源岩、圈闭条件和运移条件等。以下是一些影响天然气成藏的关键地质条件：存在丰富的有机质含量高的烃源岩是气藏形成的基础。这些烃源岩通常富含有机质，经过埋藏和加热后，有机质会生成天然气。气体需要储存在适当的储集岩中，这些岩石通常是具有高孔隙度和渗透性的砂岩、碳酸盐岩或火山岩。这些岩石可以容纳气体，并允许气体在岩石内部流动。气体成藏通常需要存在天然的圈闭条件，以防止气体向上或向外扩散。圈闭可以是构造圈闭（如断层、褶皱）或非构造圈闭（如盐丘或盐穴）。天然气需要有适当的运移路径，从烃源岩运移到储集岩中。这通常涉及气体的运移途径和运移速度。地质构造特征，如断层、褶皱和构造坳陷，对气体成藏也有重要影响。构造特征可能会影响圈闭条件和运移路径。热演化过程，包括埋藏深度和地温变化，会影响有机质热解成气体的速度。地层的特征，如孔隙度、渗透性和岩性，对气体的储集和流动具有重要作用。地球化学特征，如气体的源气和成熟度，对气体的性质和气藏类型也有影响。在渭河盆地的具体情况下，地质条件会根据该地区的地质特征而异。因此，进行详细的地质勘探和研究是理解渭河盆地气体成藏地质条件的关键，见图2。

图2 渭河盆地南北向地震地质解释剖面

区域构造格局分析作为横跨华北地块南缘和秦岭造山带2大构造单元之上的新生代断陷盆地，渭河盆地显然有着不同的基底组成。区域上，华北地块南缘与北秦岭构造带之间的洛南—栾川断裂带以及秦岭造山带现今北缘断裂带共同控制着渭河盆地前新生代基本构造格局，而新生代伸展构造格局在此基础上进行了叠加改造，从而形成了渭河盆地现今的基底分布格局，见图3。

图3 渭河盆地构造单元划分

区域构造格局分析以及野外露头、钻井资料和区域地球物理特征的印证，渭河盆地前新生界基底分布大致可划分为4个区：华北地块下古生界分布区，位于渭河断裂以北地区；华北地块元古界分布区，位于渭河断裂以南、洛南—栾川断裂以北以及长安—临潼断裂以西的广大地区；华北地块太古界与花岗岩分布区，南北边界分别为洛南—栾川断裂和渭河断裂，东界为华山，西界为长安—临潼断裂；北秦岭元古界及其不同期次花岗岩分布区，南抵秦岭北缘断裂，北至洛南—栾川断裂，见图4。

图4 渭河盆地及邻区区域主干断裂分布

3 渭河盆地研究区油藏地质特点分析

以重新认识注采对应、重新认识层内动用为核心，完成油藏油水井刻画工作，重新评价后水驱控制程度由93.2↓89.4%，以“每一口井多向水驱控制，每一个层全面注采对应”为原则，实施分类治理，日增油58吨；其中注水井剖面治理实施区水驱控制程度提升3.4%，水驱动用程度提升8.5%。依据不同油藏储层特征、开发矛盾，差异化设计注入参数，提升调驱的针对性和有效性。一是针对压力上升，不断优化粒径浓度。结合油藏特征，个性化设计注入参数，控制压力上升幅度，保障调驱效果。二是突出单一调驱向调驱+调配+剖面治理转变。先调驱缓解平面矛盾、后调配扩大波及体积，通过多种措施相结合提升治理效果。平面上水驱不均得到改善，剖面上注水井吸水状况好转，平均水驱动用程度由65.8↑68.3%。实施后调驱区年自然递减由12.6↓11.1%，含水上升率由1.5↓1.0%，开发形势逐步好转。应用多方法开展分类型、分阶段技术政策研究，形成侏罗系边水油藏“内强边弱”采油、“顶强边控”注水的开发模式，提高不同开发阶段技术政策适应性。采液强度优化短期对产量有影响，但递减及含水上升明显减缓，更有利于长期稳产。射孔程度与水驱动用程度呈正相关性，同时对油井含水上升影响明显。对于特低渗油藏，射孔程度60～90%，含水上升率0.7%，射孔程度＜60%，含水上升率2.8%。对于低渗透油藏，射孔程度50～80%，含水上升率0.8%，射孔程度＜50%，含水上升率3.1%。侏罗系沉积以正韵律及均质韵律为主，储层改造选择在顶部射孔，受注水时间、重力与沉积韵律影响，注入水底部推进较快、吸水逐步下移。射孔程度越低，水驱动用程度影响越大。受渗透率垂向差异影响，注入水易沿高渗段推进，射孔程度较低时水驱动用程度受级差影响明显，射孔程度＜60%时，水驱动用程度与级差呈明显负相关性，射孔程度＞70%，水驱动用程度与级差无明显相关性。

4 渭河盆地成藏规律分析

渭河盆地的地质历史悠久，经历了多次构造运动和沉积事件，形成了丰富的地质层序。盆地内存在多个断层、褶皱和地质构造，这些构造特征可能影响气体的成藏和运移。盆地的地层包括石炭纪、二叠纪和三叠纪地层，其中一些可能富含有机质。渭河盆地可能存在适合生成天然气的烃源岩，这些烃源岩可能包括煤层、页岩和泥页岩。盆地内的地质层可能包含具有高孔隙度和渗透性的砂岩、碳酸盐岩或火山岩，适合储存天然气。存在构造圈闭和非构造圈闭条件，如断层、褶皱、盐丘或盐穴，有助于阻止气体的扩散。地质构造和岩层特征可能提供适当的运移路径和条件，使气体从烃源岩到储集岩流动。综合以上特点，渭河盆地具备形成天然气成藏的潜力。

5 结论

渭河盆地前新生界构造样式受加里东、燕山和喜马拉雅等3期构造运动的叠加影响。其中，盆地渭河断裂以北的下古生界基底的基本构造样式以强烈褶皱变形为主，并被新生代正断层所分割。盆地新生界的基本构造样式为受正断层控制的南断北超的半地堑式箕状断陷。渭河盆地下古生界具备形成细晶白云岩气藏和潜山型古岩溶气藏的基本条件，上古生界具备形成岩性—地层气藏的基本地质条件，新生界很有可能发育生物气藏。