金湖凹陷劉莊氣田的發(fā)現(xiàn)及其油氣地質(zhì)的重大意義

金湖凹陷是東臺(tái)坳陷最西頭的一個(gè)凹陷，面積4950平方公里，比溱潼凹陷大7倍多。凹陷區(qū)域地質(zhì)背景：西北面緊接建湖隆起，東南與天長(zhǎng)隆起相臨，處于閉塞湖灣環(huán)境。第三系沉積三垛組以下缺失戴南組，940米以下為阜寧組，最大厚度超過400米，沉積中心部位被一條斷裂穿過，向西形成斜坡臺(tái)階，對(duì)油氣運(yùn)移具有非常有利的條件。四物地震普詳查發(fā)現(xiàn)斜坡高部位上劉莊構(gòu)造（地震測(cè)線J180樁號(hào)31450北190米）圈閉面積約11平方公里，屬三河次凹北部斜坡第二個(gè)臺(tái)階帶上，被一條斷距約300米斷層遮擋的鼻狀構(gòu)造。1974年10月，3007鉆井隊(duì)再次肩負(fù)主攻重任，在該構(gòu)造上施工東60井。五普為此采取了嚴(yán)密的工程措施，并加強(qiáng)了綜合研究工作，與同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)系嚴(yán)欽尚教授等合作，開展以東60井阜寧組沉積相帶的綜合研究。東60井鉆至1152米進(jìn)入阜寧組2段時(shí)，遇見灰色泥灰?guī)r、生物灰?guī)r含油巖屑，當(dāng)時(shí)隨即沖孔取心。對(duì)這特殊巖性段，根據(jù)我現(xiàn)場(chǎng)原始記錄其全過程是這樣的：井深942米戴南組剝蝕面之下，即進(jìn)入阜寧組4段，從1138～1189米的51米井段內(nèi)除見生物灰?guī)r外，還有粉砂巖、粉細(xì)砂巖等油斑、油浸和含油各種級(jí)別的油氣顯示，氣測(cè)井熒光反應(yīng)強(qiáng)烈。全井段有7次取心，巖心采取率多數(shù)達(dá)到100%。完井后經(jīng)綜合橫向測(cè)井，其解釋結(jié)論是：含油氣層總厚度26.4米，其中油砂油浸11.5米，含油泥灰?guī)r、生物灰?guī)r8.3米，泥灰?guī)r與砂巖互層，含油6.6米。為了進(jìn)一步落實(shí)油氣層，對(duì)5個(gè)井段進(jìn)行了井壁取心共68顆，成功35顆。對(duì)第12層井壁取心做了化驗(yàn)分析：含油40.86%，含水27.07%，孔隙度26.13%，滲透率152.53～175.46毫達(dá)西。測(cè)井解釋：含油54.5%，孔隙度21.8%，滲透率最高為203.86毫達(dá)西。該井資料達(dá)到了全優(yōu)，是東字號(hào)井中地質(zhì)錄井質(zhì)量最好的一口井。當(dāng)取出生物灰?guī)r巖心時(shí)，僅見白花花斑斑點(diǎn)點(diǎn)一片，我就斷定這是含氣層的氣浸痕跡。經(jīng)研究分作兩次測(cè)試：第一次先射開阜寧組1段1229.03～1332米，于12月14日獲日產(chǎn)原油7.91立方米。第二次于次年4月30日，對(duì)阜寧組2段生物灰?guī)r1151.2～1153.74米、1138.0～1141.54米兩個(gè)井段射開后進(jìn)行兩次酸化，于7月9日試獲高產(chǎn)天然氣，無(wú)阻流量34.1萬(wàn)立方米，日穩(wěn)產(chǎn)氣26萬(wàn)立方米，從而首次發(fā)現(xiàn)蘇北劉莊天然氣田，證實(shí)阜寧組2段生物灰?guī)r是蘇北新的產(chǎn)油氣層，為蘇北今后勘探部署提出油氣并重起到了重要作用。在測(cè)試過程中，五普科技人員張國(guó)鼐、陳永明、李保華和王貴新等以及現(xiàn)場(chǎng)的試采隊(duì)工人日以繼夜地奮戰(zhàn)，為東60井出氣作出貢獻(xiàn)。此后，1975年3月15日，五普3206鉆井隊(duì)在劉莊構(gòu)造上打東64井，在阜寧組2段生物灰?guī)r1140.0～1146.14米井段再次發(fā)現(xiàn)含氣層，于次年1月6日測(cè)試日產(chǎn)氣9.6萬(wàn)立方米，經(jīng)酸化又試獲比東60井更高產(chǎn)的氣流，日產(chǎn)天然氣39.6萬(wàn)立方米，日無(wú)阻流量高達(dá)112萬(wàn)立方米。劉莊氣田的發(fā)展，受到了國(guó)家地質(zhì)總局、石油地質(zhì)局、江蘇省委省政府、金湖縣委和江蘇石油勘探指揮部的表彰。金湖縣委還特地設(shè)宴款待我們主要參戰(zhàn)人員，讓大家飽嘗了洪澤湖大閘蟹的美味。提起洪澤湖，有段歷史故事：公元616年，隋煬帝楊廣從洛陽(yáng)乘龍舟去江南游幸，時(shí)值干旱，經(jīng)過破釜塘?xí)r遇到大雨，便把破釜塘改為洪澤浦，唐代始稱洪澤湖，這就是洪澤湖得名的淵源。據(jù)歷史記載，北周末在洪澤湖西南岸曾建有泗州城，成為南北交通要沖，市井繁榮，城內(nèi)有座宏偉寶塔。宋朝建安年間（公元1127～1130年）毀于一場(chǎng)大火。從明英宗正統(tǒng)二年至清康熙十九年的240多年內(nèi)，曾發(fā)生四次水漫泗州城的慘禍，這樣古泗州城就被洪水吞入湖底。1966年，淮河流域大旱，淮水?dāng)嗔?，洪澤湖干涸見底，在湖的西南部露出了泗州城遺址。洪澤湖連著金湖凹陷，在開展金湖油氣勘查的同時(shí)，為了擴(kuò)大戰(zhàn)果，第六物探大隊(duì)組建湖上地震隊(duì)，對(duì)洪澤湖展開了地震調(diào)查工作。1976年7月27日，五普3203鉆井隊(duì)在金湖凹陷黃莊構(gòu)造上打完?yáng)|66井，于阜寧組2段井深2006.3～2009.88米鉆遇油層，在次年5月5日試獲工業(yè)油流，最高日產(chǎn)原油12.42立方米，發(fā)現(xiàn)黃莊油田。此前五普32333鉆井隊(duì)曾在金湖凹陷卞塘構(gòu)造上打東45井，于阜寧組2段井深1811.8～1817.34米鉆獲油層，經(jīng)酸化、壓裂等增產(chǎn)措施，至1979年8月11日由江蘇試采大隊(duì)完成作業(yè)，試獲低產(chǎn)油流，日產(chǎn)原油2.74立方米，發(fā)現(xiàn)卞塘油田。至此，五普、四物在金湖凹陷除發(fā)現(xiàn)劉莊氣田外，還發(fā)現(xiàn)兩個(gè)油田，大大提高了該凹陷的油氣評(píng)價(jià)，標(biāo)志著自參加蘇北石油會(huì)戰(zhàn)以來(lái)打了一次大勝仗。5年內(nèi)，五普在蘇北共打井82口，總進(jìn)尺197833.07米，其中深井74口，進(jìn)尺190587.72米，包括在海安凹陷和鹽阜坳陷的鉆探工作量。1977年，劉莊氣田交給江蘇石油勘探開發(fā)指揮部后即投入開發(fā)，以采氣為主。1985年產(chǎn)天然氣1700萬(wàn)立方米，原油0.4萬(wàn)噸。五普從江漢荊州來(lái)蘇北時(shí)，曾想能憑借特高產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)在蘇北再創(chuàng)輝煌，但終究未能如愿。正如清代詩(shī)人湯佑曾詩(shī)云：“地形天險(xiǎn)楚江寬，欲借荊州自古難”。就試獲油流產(chǎn)量而言，因蘇北盆地諸多方面的客觀地質(zhì)條件所限，單井產(chǎn)量突破日產(chǎn)千噸的至今還沒有。但蘇北盆地有自身的地質(zhì)特點(diǎn)，在始新世阜寧組沉積有一套特殊巖性段。尤其是金湖凹陷東60、東64井阜寧組2、4段出了高產(chǎn)天然氣后，引起了油氣地質(zhì)界的高度重視和極大興趣。同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)系嚴(yán)欽尚、張國(guó)棟、項(xiàng)立嵩等教授，南京地質(zhì)古生物研究所和我們合作研究金湖凹陷阜寧組沉積相及區(qū)域地質(zhì)環(huán)境。生物灰?guī)r中富含多毛綱蟲管等化石，?？沙蔀橐环N造巖生物，形成蟲管礁狀灰?guī)r、蟲管碎屑灰?guī)r等，從而成為盆地內(nèi)重要的油、氣生儲(chǔ)巖類。經(jīng)中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所確定，這些蠕蟲蟲管化石為環(huán)節(jié)動(dòng)物門Annelida多毛綱Polychaefa隱居亞綱Sedentaria的棲管化石，分屬3個(gè)科、6個(gè)屬、7個(gè)種：（1）龍介蟲科Serpulidae:（a）龍介蟲亞科Senpulinae:（?。╁F狀中華角管蟲（新屬·新種）Sinoditrupaconica yu et weng gen.et sp. nov.（ⅱ）簇狀簇管蟲（新屬·新種）Acerrotrupaaggregata yu et wang gen.et sp.nov.（ⅲ）四溝小耶雷蟲？（新種）Jereminella?quadrisulcata wang et yu sp.nov.（b）螺旋蟲亞科Spirorbine:（?。┙K右旋蟲（新種）Spirorbis（Dexiospira）Jiangsuensis yu et wang sp.nov.（ⅱ）某種螺旋蟲Spirorbis sp.（2）蜇龍介蟲科Terebellidae：金湖蜇龍介蟲？（新種）Terebella?Jingwuensis yu et wang sp.nov.（3）雙櫛蟲科Amphietenidae：規(guī)則篩管蟲（新屬·新種）Ethmonarie regularis yu et wang gen.et sp.nov.龍介蟲科分泌鈣質(zhì)的微彎角錐狀管及螺旋管；蜇龍介蟲科與雙櫛蟲科則分泌粘液粘結(jié)球粒、鮞粒、介殼及陸源砂。其中以龍介蟲科的簇狀簇管蟲在本區(qū)分布最廣、數(shù)量最多，且可形成似礁體。多毛綱蠕蟲是典型的海洋動(dòng)物，產(chǎn)于海相地層或半咸水的河口灣沉積中，應(yīng)屬咸水或半咸水、海相或海陸過渡相的生物。除多毛綱蠕蟲蟲管化石外，還見有藻類。它是營(yíng)造碳酸鹽巖的重要造巖生物，其種類主要為低等的藍(lán)綠藻。據(jù)朱浩然研究，中國(guó)枝管藻類常代表海相環(huán)境，且同蟲管共生，也應(yīng)推測(cè)為咸水一半咸水環(huán)境。與此同時(shí)，在阜寧組4段頁(yè)巖中見有鱸形目、耋科、洪澤洞庭耋Tungtingicht hyshongzensis sp.nov.（新種）的魚化石。綜合上述化石種類，結(jié)合在東64井巖心中找到阜寧組海綠石指向礦物，初步結(jié)論認(rèn)定：金湖凹陷阜寧組沉積相應(yīng)屬于淺海相或海陸過渡的河口灣相。蘇北盆地老第三紀(jì)巖相古地理，出現(xiàn)海侵沉積層。需要查明湖盆是怎樣與海相通的？而海又在哪里？蘇北與周圍的區(qū)域背景又是如何？讓我們廣泛地了解與蘇北相鄰的東部幾個(gè)盆地沉積情況：江漢盆地：據(jù)劉安林報(bào)道，江漢鹽湖沉積中同時(shí)共生有孔蟲以五兀蟲為主，還有三兀蟲及少量瓶蟲，并見富刺藻，硼含量為0.018%～0.035%，因而沉積過程可能受海水影響。渤海灣盆地：據(jù)石油勘探開發(fā)研究院地質(zhì)所唐祥華報(bào)道：東洑凹陷北部地區(qū)沙河街組1段下部及沙河街組3段中下部發(fā)現(xiàn)鈣質(zhì)超微化石Reticuiofenestra sp.,Coccolithus sp.,Coronocyclus?sp.。遼河坳陷西部凹陷沙河街組1段下部的鈣質(zhì)超微化石為Retjculofenestra sp.,Coccoljthus sp.,Cyclococcocithithina sp.。鈣質(zhì)超微化石（Calcareous nannofossils）曾發(fā)現(xiàn)于大西洋兩岸地區(qū)，高加索西北部的納爾奇克，德國(guó)中部和北部，以及美國(guó)阿拉巴瑪?shù)鹊貐^(qū)的中晚始新世至漸新世的海相地層中。由此可見，蘇北老第三系阜寧組中化石，與整個(gè)東部地區(qū)若干盆地老第三紀(jì)時(shí)曾受到海侵是緊密相關(guān)的。在這時(shí)期處于與海聯(lián)通或時(shí)通時(shí)閉的陸海過渡環(huán)境。渤海灣盆地除鈣質(zhì)超微化石外，還有海相魚類、藻類和有孔蟲等化石，其資料的可靠性是勿庸置疑的。研究者認(rèn)為：以海陸過渡的“河口灣相”來(lái)概述蘇北阜寧組沉積相是相宜的，由于它為有機(jī)質(zhì)的富集，創(chuàng)造良好的生油條件，因此，在油氣地質(zhì)上具有相當(dāng)重要的地位。
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