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第二章 地学视角下的土库曼斯坦油气资源潜力与分布规律

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作者

王四海 博士,兰州大学政治与国际关系学院教授、兰州大学土库曼斯坦研究中心主任,莫斯科国立师范大学访问学者,中国中亚友好协会理事,有土库曼斯坦工作经历。主要研究方向:土库曼斯坦国别专门研究,中亚—里海国家基础问题研究(以能矿为主),特色俄语翻译与教学。出版教材与著作多部,主持国家社科基金项目2项、教育部项目3项,参与中—俄、中—哈、中—土重大国际能源合作项目多项。

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第二章 地学视角下的土库曼斯坦油气资源潜力与分布规律

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第二章 地学视角下的土库曼斯坦油气资源潜力与分布规律

世界石油资源主要分布在北非的马格里布→波斯湾→里海→俄罗斯西伯利亚和远东这一“石油心脏地带”,土库曼斯坦在“石油心脏地带”中占据重要的地位,处于世界最充裕的特提斯油气富集带上。

从油气地质学视角审视,土库曼斯坦的含油气面积达47.2万平方千米,[]除了在山脉地区尚未发现含油气性以外,土库曼斯坦每一寸国土面积几乎都是含油气的(包括水域),因此土库曼斯坦被称为站在大气包上的国家,有“蓝金之国”的美称。

土库曼斯坦的油气资源主要富集在3个大盆地:阿姆河盆地、南里海盆地、北高加索—曼格什拉克盆地。[]

研究查清一个地区或者一个国家油气资源潜力与分布规律,相对其他学科而言,油气地质学应属最为权威的学科。在预测一个国家的油气资源潜力与揭示其分布规律上,油气地质学给出的预测值与结论,可信度高于任何其他学科。

本章运用油气地质学理论,研究土库曼斯坦油气资源潜力与分布规律,将从含油气盆地、地质构造与结构、典型油气田、含油气区勘探程度等不同视角来揭示土库曼斯坦油气资源潜力与分布规律。

第一节 土库曼斯坦的基本地质特点

一 地史概述

土库曼斯坦现今所处的地域,在漫长的地质历史中曾经历了各种各样的地质作用与巨大的地质变化,经过无数次地质作用与改变之后,才得以形成现今的地质与地理景观。6500万年以前,这里曾被特提斯海洋覆盖,进行着巨厚的海相沉积作用。古近纪、新近纪时造山运动开始,土库曼斯坦南部和东南部被抬升,科佩特山脉和大小巴尔汉山脉形成。随着褶皱山系的不断形成,古特提斯海洋面积不断缩小,直至新近纪的上新世末,古海洋才从现今卡拉库姆沙漠所占据的地盘上消失。现在的里海是古特提斯海洋盆地的残留部分。按照油气无机成因说,漫长的海洋沉积环境与巨厚的海洋沉积层,对油气的富集与形成极为有利。第四纪早期(更新世),地球气候急剧变冷,土库曼斯坦境内的山脉中形成了冰川,之后随着地球气候变暖,土库曼斯坦境内的冰川开始融化,形成了巨大的河流水系。其中,阿姆河就是因冰川消融而形成的最大河流,还有其支流穆尔加布河、捷詹河都是因冰川消融而形成的。古阿姆河流经卡拉库姆境域注入里海。第四纪时的古阿姆河流域面积巨大,从科佩特山麓一直伸展到外温古兹高原。在漫长的地质时期内,阿姆河河水把上游山区的砂石携带到中下游沉积,在河床上形成巨厚的陆相冲洪积沉积层。卡拉库姆沙漠中冲积层最厚的地方沙层厚度达500~600米。第四纪晚期,地壳活动相对活跃,受构造运动及河水淤积作用影响,阿姆河河床发生堵塞,古阿姆河河床改道,从西边转弯向北,开始注入咸海。

二 地质构造

按现代板块构造观点,土库曼斯坦大地构造单元可划分为:东欧板块、青藏—中伊朗板块、塔里木—卡拉库姆板块:土库曼斯坦北以主乌拉尔—突厥斯坦—阿特巴什—依内里切克缝合带与东欧板块相邻,西南以赫拉特—北帕米尔—康西瓦—鲸鱼湖缝合带与青藏—中伊朗板块相邻。

传统的大地构造观点认为,土库曼斯坦位于地中海地向斜构造带,为地中海地槽带的一部分,主要由图兰地台[](年青地台)和阿尔卑斯褶皱带两大构造单元构成[]

现今土库曼斯坦的平原(卡拉库姆沙漠)部分,为图兰地台的南端,科佩特山脉为阿尔卑斯褶皱带的一部分。

图兰地台在结构上具有二元结构,由基底和盖层构成,其盖层巨厚。按照现代油气“生”“储”“盖”演化与时空匹配机理理论,土库曼斯坦境内的图兰地台无论是从所具有的岩性还是构造等条件看,均是油气形成与富集的有利场所。

三 地层

土库曼斯坦绝大部分地区为古近系、新近系和第四系沉积物所覆盖,只有在南部和东部有少量的侏罗系和白垩系出露,二叠系仅在西部和北部有零星出露,具体地层分布见图2-1。

图2-1 图兰地台二元结构剖面

土库曼斯坦境内的油气资源大多富集在侏罗系和白垩系地层内,侏罗系和白垩系是最具生油潜力的地层。

第二节 土库曼斯坦的油气资源分布规律

一 土库曼斯坦的油气地位及潜力

土库曼斯坦天然气资源十分丰富,储量位居世界第四位。在中亚地区,土库曼斯坦具有极为重要的能源战略地位,土库曼斯坦所属里海领域的油气资源更是世界各国关注的焦点。目前,土库曼斯坦是世界上主要的天然气生产国与出口国,是重要的国际能源投资区域。

土库曼斯坦卡拉库姆沙漠中每一平方米土地下都蕴含着上千立方米的天然气。“扔个烟头,地下天然气就可能被引燃”。按照土库曼斯坦油气地质学家的观点,卡拉库姆盆地的每一片土地都可以成为油气资源远景区。

目前,各种国际组织与机构对土库曼斯坦油气资源潜力评价,给出的数据是各异的。土库曼斯坦官方给出的数据为:土库曼斯坦油气资源总资源量约为710亿吨油当量,其中530亿吨分布在陆上、180亿吨分布在水域,[]石油储量208.6亿吨,天然气储量约50万亿立方米。有关土油气资源潜力详尽信息将在后续章节阐述。

二 土库曼斯坦油气分布规律

土库曼斯坦国土面积为49.12万平方千米,除了在山脉地区尚未发现含油气性以外,其每一寸国土面积几乎都是含油气的(包括水域)。从油气地质学视角审视,土库曼斯坦的含油气面积达47.2万平方千米。

在土库曼斯坦境内,油气资源分布极为不均匀,各处油气资源密度(单位:油当量吨/平方千米)差异较大。

查尔朱阶地所处区域50~100;

巴加金凹陷所处区域10~30;

乌恰金隆起带、桑德卡钦昌凹陷带、穆尔加布凹陷带所处区域50~100;

达利亚雷克—达乌丹凹陷带、中央卡拉库姆隆起带、乌奇塔甘凹陷带、巴哈尔多克斜坡带所处区域小于3.0;

科佩特山前凹陷带所处区域100~300;

西土库曼凹陷带所在区域3~10;

西土库曼褶皱系所在区域30~50;

南里海盆地土库曼断阶所处区域50~100;

卡拉博加兹隆起东部、东南部大于300;

阿普歇伦—巴尔汉隆起带所在区域100~300。

土库曼斯坦的石油资源主要分布在西土库曼(里海水域及近岸陆地),主要产在里海边缘低地和哈扎尔附近海底的上新世地层,大部分石油储量主要集中在20几个油田内,其中戈图尔杰佩和巴尔萨克尔梅兹油田的石油储量占了主导地位。

土库曼斯坦的天然气资源主要分布在国土东部地区(东南卡拉库姆沙漠、中卡拉库姆沙漠),主要产在中生代地层,全国80%的天然气储量集中在复兴气田、达夫列塔巴德气田等几个超大气田。

从地质学视角看,土库曼斯坦油气资源的富集与分布主要受构造、岩性、地层等因素控制。根据地质构造特点,可将土库曼斯坦的含油气区域划分为3大区域:阿姆河含油气盆地、南里海含油气盆地、北高加索—曼格什拉克含油气盆地。在这3大含油气盆地内分布有近190个油气田,其具体分布见表2-1、表2-2、表2-3。

三 土库曼斯坦主要油气田名录

表2-1 阿姆河含油气盆地油气田

表2-1 阿姆河含油气盆地油气田-续表1

表2-1 阿姆河含油气盆地油气田-续表2

表2-1 阿姆河含油气盆地油气田-续表3

表2-1 阿姆河含油气盆地油气田-续表4

表2-1 阿姆河含油气盆地油气田-续表5

表2-2 南里海含油气盆地油气田

表2-2 南里海含油气盆地油气田-续表1

表2-2 南里海含油气盆地油气田-续表2

表2-3 北高加索—曼格什拉克含油气盆地油气田

第三节 阿姆河盆地的油气分布规律与潜力

一 阿姆河盆地油气地质特征

阿姆河含油气盆地[]是图兰地台东南部的一个大型中生界沉积盆地(外形形态近似三角形),夹于东欧板块、哈萨克板块、阿拉伯板块和印度板块之间,属于碰撞地台—褶皱型盆地,为继西西伯利亚盆地、波斯湾盆地之后的全球第三大天然气富集盆地。近年来,在该盆地土库曼斯坦境内发现了一些超大型天然气气田。

古近系、白垩系和侏罗系地层为阿姆河盆地主要的生油层,油气储量主要蕴藏在下白垩统、上侏罗统地层中。上侏罗统顶部的盐层、白垩系与古近系顶部的水平泥岩为区域性盖层。下白垩统、侏罗系的泥岩、泥质碳酸盐岩为烃源岩。

阿姆河含油气盆地从北到南横跨土库曼斯坦东部和乌兹别克斯坦西南部,一小部分延伸入阿富汗北部境内,最南端少许部分嵌入伊朗境内,其绝大部分位于土库曼斯坦境内。

阿姆河含油气盆地总面积约为46.53万平方千米,其中82%以上的部分位于土库曼斯坦境内(38.29万平方千米)。

在大地构造上,阿姆河含油气盆地属于图兰地台变质基底内的一个超大区域向斜构造,其构造演化大致经历了前中生代盆地基底发育阶段、侏罗纪盆地沉陷发育初期、白垩纪持续稳定沉陷阶段、古近纪与新近纪抬升改造阶段,该向斜构造埋深从2~3千米到15千米不等,见图2-2、2-3。

图2-2 阿姆河盆地构造剖面

图2-3 阿姆河盆地构造演化(剖面图)

从整体上看,在图兰地台基底构造表面上,阿姆河盆地(向斜)呈近南北展布,表现为一个巨大的凹陷,在其南、东北两侧缘发育有大型构造阶地(巴加金阶地、查尔朱阶地、布哈拉阶地)。阿姆河盆地(向斜)内新近系、第四系地层广泛发育,它们主要形成于阿姆河盆地(向斜)下陷最活跃的构造时期。

二 阿姆河盆地内的大型构造单元及含油气性

阿姆河盆地(向斜)具有典型的二元构造结构,底层为褶皱基底,上层为地台型沉积盖层。阿姆河盆地内边缘断阶带、次一级隆起和凹陷十分发育,可以划分出:穆尔加布凹陷、巴加金凹陷、查尔朱阶地、布哈拉阶地、科佩特山前凹陷、达利亚雷克—达乌丹凹陷、乌奇塔甘凹陷、别斯肯特凹陷、巴哈尔多克斜坡及中卡拉库姆隆起等大型构造单元。

穆尔加布凹陷系阿姆河向斜内最大沉陷区之一,其是以桑德卡钦昌凹陷带、乌恰金隆起、马雷—谢拉赫兹断裂带为界划分的。凹陷内发育有大型的高产天然气的长垣构造,如马雷—约洛坦长垣、亚什拉尔长垣、沙特雷克长垣、艾德霍伊长垣。

乌恰金隆起,位于穆尔加布凹陷以北,在古构造上,其岩性为卡洛维阶—牛津阶碳酸盐岩与启莫里阶—提通阶盐岩。

别斯肯特凹陷,位于阿姆河向斜内的东南部,其东边以断裂带与吉萨尔山西南端相连。

中央卡拉库姆隆起为一个巨大的非对称型隆起,按北北西方向展布,在其中央地段可以划分出泽阿格利—达尔瓦扎圆顶型古生界基底凸起(直径100千米),泽阿格利—达尔瓦扎油气田群产在其内。

从中央卡拉库姆隆起向南,为巴哈尔多克斜坡,其内基底普遍下陷,盖层向南向科佩特山前凹陷方向倾斜,基底埋深3~5千米。

科佩特山前凹陷具有不对称结构,位于科佩特山脉与后海西期地台南坡之间,其东北缘为较平坦开阔的古生界褶皱基底建造,西南缘为地槽型基底建造,整个科佩特山前凹陷被陆—海相磨拉石充填。

布哈拉阶地,位于西乌兹别克斯坦,其古生界基底相对埋深不深(1~2.5千米),与查尔朱阶地相比较,其特点是沉积盖层厚度小、侏罗系顶部的盐层缺失。

查尔朱阶地,位于布哈拉阶地以南,跨乌兹别克斯坦与土库曼斯坦两国,但主要部分在土库曼斯坦境内,其基底埋深达3.5~5千米,甚至更深。查尔朱阶地内普遍发育有启莫里阶—提通阶盐岩地层,但其内向西北方向盐岩地层厚度逐渐变薄(从635米起直至尖灭)。

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章节目录

  • 第一节 土库曼斯坦的基本地质特点
    1. 一 地史概述
    2. 二 地质构造
    3. 三 地层
  • 第二节 土库曼斯坦的油气资源分布规律
    1. 一 土库曼斯坦的油气地位及潜力
    2. 二 土库曼斯坦油气分布规律
    3. 三 土库曼斯坦主要油气田名录
  • 第三节 阿姆河盆地的油气分布规律与潜力
    1. 一 阿姆河盆地油气地质特征
    2. 二 阿姆河盆地内的大型构造单元及含油气性
    3. 三 阿姆河盆地油气富集规律
    4. 四 阿姆河盆地主要油气田的潜力
    5. 五 阿姆河盆地的油气勘探前景与方向
  • 第四节 南里海盆地油气分布规律及潜力
    1. 一 南里海盆地的边界、面积、构造
    2. 二 南里海盆地的构造演化特点
    3. 三 南里海盆地的含油气特点
    4. 四 土库曼斯坦境内南里海盆地的构造单元划分
      1. (一)阿普歇伦—滨巴尔汉隆起构造带
      2. (二)西土库曼褶皱系(戈格兰达格—奥卡雷姆隆起)
      3. (三)土库曼阶地(土库曼单斜)与南里海深水洼地
    5. 五 土库曼斯坦境内南里海盆地的油气富集规律
    6. 六 土库曼境内南里海盆地的油气潜力
  • 第五节 北高加索—曼格什拉克盆地的油气潜力
    1. 一 北高加索—曼格什拉克盆地的含油气性
    2. 二 土库曼斯坦境内近年油气勘探工作进展
  • 第六节 土库曼斯坦气田之王——复兴气田的潜力
    1. 一 复兴气田概述
    2. 二 复兴气田的油气地质特征及潜力
    3. 三 复兴气田的油气潜力
    4. 四 复兴气田的开发进展
  • 第七节 土库曼斯坦油田之王——戈图尔杰佩油田之潜力
    1. 一 戈图尔杰佩油田概况
    2. 二 戈图尔杰佩油田油气地质特征
    3. 三 北戈图尔杰佩油田开发现状与战略
  • 第八节 土库曼斯坦油气勘探程度与潜力评价
    1. 一 勘探程度与现状
    2. 二 油气资源潜力评价

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