工程地質(zhì)
柴達(dá)木盆地區(qū)域地溫分布的基本特征
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2021-10-29 10:24:16瀏覽次數(shù):1900
柴達(dá)木盆地自50年代以來一直是我國西部油氣資源勘探目標(biāo)區(qū)。為尋找油氣資源,在盆地中開展了大規(guī)模的物探、普查勘探工作,打了成千上萬個(gè)石油勘探鉆孔;在已發(fā)現(xiàn)的油田區(qū)進(jìn)行了大量的開發(fā)和試油工作。在許多勘探孔和開采孔中,對地溫和油層的溫度進(jìn)行了測量,本部分就是根據(jù)盆地中200余口石油鉆井的測溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析、整理而成。
’盆地中鉆孔的深度多在1000-2000m左右,最深的鉆孔為6018m,個(gè)別少數(shù)鉆孔的深度小于400m,其分布極不均一。盆地西部及東北部的冷湖地區(qū)較密,盆地中部及東南部較少;在軸田區(qū)較多,勘探區(qū)則較少。盡管如此,通過測溫鉆孔的地溫數(shù)據(jù)分析,有助于研究盆地的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征和油氣藏的分布規(guī)律;同時(shí),盆地的地溫分布也基本上反映了區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的特點(diǎn)。
由鉆孔測溫所獲的地溫數(shù)據(jù),大都根據(jù)不同地區(qū)的地溫與深度進(jìn)行了回歸分析,并對每口鉆井進(jìn)行了計(jì)算。通過這些工作獲得的結(jié)果,可以得到鉆孔的地溫梯度及不同深度的地溫,通過地溫和地溫梯度的統(tǒng)計(jì)分析,得到了柴達(dá)木盆地的地溫梯度在2.1-3.3℃/100m,其平均值為2.70C/100m左右。同時(shí)也獲得了盆地中不同構(gòu)造地區(qū)的大致地溫梯度。根據(jù)分析整理結(jié)果編制了柴達(dá)木盆地的地溫梯度圖及地溫分布圖,這將有助于了解各個(gè)含油氣構(gòu)造的地溫分布特征,對進(jìn)一步研究油氣藏的形成和分布都具有一定的實(shí)際和理論意義。
(一)不同深度的地溫分布。
在分析整理盆地鉆孔測溫?cái)?shù)據(jù)的基礎(chǔ)上編制的盆地1000m、2000m和3000m深地溫分布圖和地溫梯度圖,反映了柴達(dá)木盆地的地溫場的基本面貌,其特征與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造有密切的關(guān)系。
1. 1000m深地溫分布。
柴達(dá)木盆地1000m深地溫分布圖表明,盆地中部地溫較高,1000m深地溫多在40℃以上,它包括七個(gè)泉、紅柳泉、尕斯庫勒湖(躍進(jìn)油田,躍西躍東)、油砂山、大風(fēng)山、石油泉、紅三旱及東部的三湖地區(qū)。其中有二個(gè)高溫中心,一個(gè)位于中部的西區(qū)大風(fēng)山、紅三旱等地區(qū);另一個(gè)在東部的三湖地區(qū)。這二個(gè)地區(qū)1000m深地溫均在45℃以上,最高可達(dá)500C;西南部紅柳泉、尕斯庫勒湖及油砂山地區(qū)僅次于以上兩區(qū),其1000m深地溫多在41-45℃之間。盆地西北部干柴溝、花土溝、獅子溝一帶及東北部的冷湖地區(qū)地溫偏低,1000m深多在30-40℃之間。低地溫區(qū)分布于盆地周圍的邊緣地區(qū),在昆侖山、阿爾金山及祁連山山前地區(qū)最低,1000m深可小于25℃,由山前地區(qū)向盆地中部地溫逐漸增高;一方面反映了地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性對地溫分布的影響,同時(shí)也表明了山區(qū)降水、融雪形成的地下徑流對盆地邊緣地溫的冷卻作用。整個(gè)柴達(dá)木盆地的1000m深地溫平均約在30-40℃左右;比塔里木盆地、 準(zhǔn)噶爾盆地為高,而比東部韻華北盆地要低(王鈞、黃尚瑤等,1983),與甘肅的河西走廊接近。
2. 2000m深地溫分布。
柴達(dá)木盆地的2000m深地溫分布的情況,盆地中2000m,深地溫平均約在70℃向,呈不對稱的封閉三角形分布。高地溫區(qū)分布于三角形中部的西部和東部,西部紅柳泉、尕斯庫勒湖、油砂山、油泉子、大風(fēng)山及紅三旱等地區(qū),東部三湖地區(qū)都包括在70℃等溫線之內(nèi)。茫崖地區(qū)處于其邊緣。上述地區(qū)的大風(fēng)山、紅三旱及東部的澀聶湖和鹽湖地區(qū)2000m深地溫可達(dá)80℃,局部可在90℃以上。盆地西北部的干柴溝、花土溝、獅子溝等地區(qū)及東北部的冷湖、馬海等地區(qū)地溫偏低,2000m深多在50一65℃之間,其中的駝中地區(qū)和南八仙地區(qū)在此區(qū)中地溫較其他為高,2000m深可達(dá)65—70℃。昆侖山前達(dá)布遜湖以南2000m深地溫亦在此范圍之內(nèi)。盆地的邊緣2000m深地溫多在40-60℃之間;近山邊可在40℃左右,甚至更低。
3. 3000m深地溫分布。
柴達(dá)木盆地有許多鉆孔的深度超過了3000m,根據(jù)這些鉆孔的測溫?cái)?shù)據(jù)及其他鉆孔的推算所編制的3000m深地溫分布圖,反映了盆地內(nèi)深部的地溫分布狀況。由圖可知,盆地西部3000m深處的地溫有三個(gè)大于105℃的高溫區(qū);其中以大風(fēng)山、油泉子地區(qū)和紅三旱地區(qū)地溫最高,可達(dá)110℃以上;第三個(gè)地區(qū)包括了西南部的七個(gè)泉、紅柳泉、尕斯庫勒湖一帶,這里3000m深地溫比前二者稍低,在105-110℃之間。盆地東部則以三湖拗陷中心形成一個(gè)3000m深大于100℃的高地溫中心,其中以澀聶湖及鹽湖地區(qū)地溫最高,可在110℃以上。
其他地區(qū)如西北部阿爾金山山前的干柴溝、獅子溝、花土溝,尖頂山等地區(qū)以及東北部的冷湖地區(qū),3000m深均在70-90℃之間,昆侖山北麓山前的達(dá)布遜湖以南3000m深地溫亦在80一90℃之間。在盆地的邊緣阿爾金山、祁連山及昆侖山山前地帶,3000m深地溫一般在60℃左右,甚至低于60℃。由盆地邊緣向盆地中部,地溫由60℃逐漸增高至90-100℃以上。
3000m深地溫分布的圖式同1000m、2000m深的地溫分布形態(tài)基本一致,這反映了區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的性質(zhì)和深部地殼結(jié)構(gòu)對盆地地溫分布的重要的控制作用。
(二)地溫隨深度的變化。
通過盆地中鉆孔溫度隨深度變化的分析,可以發(fā)現(xiàn)柴達(dá)木盆地的地溫隨深度逐漸增長的規(guī)律,但溫度的增長在不同的地區(qū)和構(gòu)造區(qū)是有差別的。
盆地西南部,尕斯庫勒、油砂山及紅柳泉等地區(qū)地溫隨深度增長較快;于500m深處地溫在22-27℃之間;1500m深為55-630C;3000m多在105-113℃,至3800m深地溫在124-180℃之間;在500-4160m深度之間地溫就增長了111-118℃,平均地?zé)?/a>增溫級(jí)為31.25m/℃。
盆地中部的南翼山、大風(fēng)山、紅三旱及油泉子地區(qū)地溫隨深度的增長圖掘表明:這里1000m深地溫為50-60℃;1500m深為68-80℃;4500m深在148-162℃;5600m則增長到176-192℃之間,當(dāng)深度達(dá)到6000m時(shí)地溫可達(dá)186℃以上,甚至可能增長200℃。
其平均地?zé)?/a>增溫級(jí)為31. 25-38 .46m/℃之間。同時(shí)表明:在3000m深以下,地?zé)?/a>增溫級(jí)有隨深度逐漸增加的趨勢。
盆地東部三湖地區(qū)是盆地中地溫隨深度增長較快的另一個(gè)區(qū)域,其中澀聶湖及鹽湖的部分地區(qū)地溫隨深度而增長的很明顯,這里從400m深到1500m的深度范圍內(nèi),地溫由23-32℃增長到56-67℃,其地?zé)?/a>增溫級(jí)達(dá)到30.3m/℃左右。
盆地西北部的花土溝和獅子溝等地區(qū)及盆地東北部的冷湖及馬海地區(qū),同屬于地溫隨深度增長速度較慢的地區(qū)。冷湖及馬海地區(qū)在500m深處地溫為17-24℃;1000m深為30-39℃;1800m則在49-62℃之間;當(dāng)深度達(dá)3000m時(shí)地溫上升到76-90℃,這一地區(qū)最深的鉆孔達(dá)到3700m左右,其地溫則在88-100℃之間。由此可見,在500-3700m的深度范圍內(nèi)地溫增長了64-76℃,其地?zé)嵩鰷丶?jí)平均為45.87m/℃;而花土溝、獅子溝及咸水泉地區(qū),500m深分別在22-25℃及18-25℃之間,800m深地溫分別為28-33℃及24-31℃,在1000m深處分別為33- 39C及28-34 ℃,當(dāng)深度增至1250m時(shí),花土溝、獅子溝為38-45℃,而咸水泉?jiǎng)t為32-38℃,花土溝、獅子溝地區(qū)1400m深度上地溫上升到41-50℃。這表明花土溝、獅子溝地區(qū)在300-1400m的深度范圍內(nèi)增長了近30℃,而咸水泉地溫則在50-1250m的深度范圍內(nèi)增長了20℃左右,這二A地區(qū)的地?zé)嵩鰷丶?jí)分別為38.46m/℃及66.67m/℃??梢娀ㄍ翜稀ⅹ{子溝地區(qū)的增溫速度要大于咸水泉地區(qū)。
盆地南部邊緣及東部的一些地區(qū)的地溫隨深度的變化基本與冷湖地區(qū)類似。
’盆地中鉆孔的深度多在1000-2000m左右,最深的鉆孔為6018m,個(gè)別少數(shù)鉆孔的深度小于400m,其分布極不均一。盆地西部及東北部的冷湖地區(qū)較密,盆地中部及東南部較少;在軸田區(qū)較多,勘探區(qū)則較少。盡管如此,通過測溫鉆孔的地溫數(shù)據(jù)分析,有助于研究盆地的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征和油氣藏的分布規(guī)律;同時(shí),盆地的地溫分布也基本上反映了區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的特點(diǎn)。
由鉆孔測溫所獲的地溫數(shù)據(jù),大都根據(jù)不同地區(qū)的地溫與深度進(jìn)行了回歸分析,并對每口鉆井進(jìn)行了計(jì)算。通過這些工作獲得的結(jié)果,可以得到鉆孔的地溫梯度及不同深度的地溫,通過地溫和地溫梯度的統(tǒng)計(jì)分析,得到了柴達(dá)木盆地的地溫梯度在2.1-3.3℃/100m,其平均值為2.70C/100m左右。同時(shí)也獲得了盆地中不同構(gòu)造地區(qū)的大致地溫梯度。根據(jù)分析整理結(jié)果編制了柴達(dá)木盆地的地溫梯度圖及地溫分布圖,這將有助于了解各個(gè)含油氣構(gòu)造的地溫分布特征,對進(jìn)一步研究油氣藏的形成和分布都具有一定的實(shí)際和理論意義。
(一)不同深度的地溫分布。
在分析整理盆地鉆孔測溫?cái)?shù)據(jù)的基礎(chǔ)上編制的盆地1000m、2000m和3000m深地溫分布圖和地溫梯度圖,反映了柴達(dá)木盆地的地溫場的基本面貌,其特征與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造有密切的關(guān)系。
1. 1000m深地溫分布。
柴達(dá)木盆地1000m深地溫分布圖表明,盆地中部地溫較高,1000m深地溫多在40℃以上,它包括七個(gè)泉、紅柳泉、尕斯庫勒湖(躍進(jìn)油田,躍西躍東)、油砂山、大風(fēng)山、石油泉、紅三旱及東部的三湖地區(qū)。其中有二個(gè)高溫中心,一個(gè)位于中部的西區(qū)大風(fēng)山、紅三旱等地區(qū);另一個(gè)在東部的三湖地區(qū)。這二個(gè)地區(qū)1000m深地溫均在45℃以上,最高可達(dá)500C;西南部紅柳泉、尕斯庫勒湖及油砂山地區(qū)僅次于以上兩區(qū),其1000m深地溫多在41-45℃之間。盆地西北部干柴溝、花土溝、獅子溝一帶及東北部的冷湖地區(qū)地溫偏低,1000m深多在30-40℃之間。低地溫區(qū)分布于盆地周圍的邊緣地區(qū),在昆侖山、阿爾金山及祁連山山前地區(qū)最低,1000m深可小于25℃,由山前地區(qū)向盆地中部地溫逐漸增高;一方面反映了地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性對地溫分布的影響,同時(shí)也表明了山區(qū)降水、融雪形成的地下徑流對盆地邊緣地溫的冷卻作用。整個(gè)柴達(dá)木盆地的1000m深地溫平均約在30-40℃左右;比塔里木盆地、 準(zhǔn)噶爾盆地為高,而比東部韻華北盆地要低(王鈞、黃尚瑤等,1983),與甘肅的河西走廊接近。
2. 2000m深地溫分布。
柴達(dá)木盆地的2000m深地溫分布的情況,盆地中2000m,深地溫平均約在70℃向,呈不對稱的封閉三角形分布。高地溫區(qū)分布于三角形中部的西部和東部,西部紅柳泉、尕斯庫勒湖、油砂山、油泉子、大風(fēng)山及紅三旱等地區(qū),東部三湖地區(qū)都包括在70℃等溫線之內(nèi)。茫崖地區(qū)處于其邊緣。上述地區(qū)的大風(fēng)山、紅三旱及東部的澀聶湖和鹽湖地區(qū)2000m深地溫可達(dá)80℃,局部可在90℃以上。盆地西北部的干柴溝、花土溝、獅子溝等地區(qū)及東北部的冷湖、馬海等地區(qū)地溫偏低,2000m深多在50一65℃之間,其中的駝中地區(qū)和南八仙地區(qū)在此區(qū)中地溫較其他為高,2000m深可達(dá)65—70℃。昆侖山前達(dá)布遜湖以南2000m深地溫亦在此范圍之內(nèi)。盆地的邊緣2000m深地溫多在40-60℃之間;近山邊可在40℃左右,甚至更低。
3. 3000m深地溫分布。
柴達(dá)木盆地有許多鉆孔的深度超過了3000m,根據(jù)這些鉆孔的測溫?cái)?shù)據(jù)及其他鉆孔的推算所編制的3000m深地溫分布圖,反映了盆地內(nèi)深部的地溫分布狀況。由圖可知,盆地西部3000m深處的地溫有三個(gè)大于105℃的高溫區(qū);其中以大風(fēng)山、油泉子地區(qū)和紅三旱地區(qū)地溫最高,可達(dá)110℃以上;第三個(gè)地區(qū)包括了西南部的七個(gè)泉、紅柳泉、尕斯庫勒湖一帶,這里3000m深地溫比前二者稍低,在105-110℃之間。盆地東部則以三湖拗陷中心形成一個(gè)3000m深大于100℃的高地溫中心,其中以澀聶湖及鹽湖地區(qū)地溫最高,可在110℃以上。
其他地區(qū)如西北部阿爾金山山前的干柴溝、獅子溝、花土溝,尖頂山等地區(qū)以及東北部的冷湖地區(qū),3000m深均在70-90℃之間,昆侖山北麓山前的達(dá)布遜湖以南3000m深地溫亦在80一90℃之間。在盆地的邊緣阿爾金山、祁連山及昆侖山山前地帶,3000m深地溫一般在60℃左右,甚至低于60℃。由盆地邊緣向盆地中部,地溫由60℃逐漸增高至90-100℃以上。
3000m深地溫分布的圖式同1000m、2000m深的地溫分布形態(tài)基本一致,這反映了區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的性質(zhì)和深部地殼結(jié)構(gòu)對盆地地溫分布的重要的控制作用。
(二)地溫隨深度的變化。
通過盆地中鉆孔溫度隨深度變化的分析,可以發(fā)現(xiàn)柴達(dá)木盆地的地溫隨深度逐漸增長的規(guī)律,但溫度的增長在不同的地區(qū)和構(gòu)造區(qū)是有差別的。
盆地西南部,尕斯庫勒、油砂山及紅柳泉等地區(qū)地溫隨深度增長較快;于500m深處地溫在22-27℃之間;1500m深為55-630C;3000m多在105-113℃,至3800m深地溫在124-180℃之間;在500-4160m深度之間地溫就增長了111-118℃,平均地?zé)?/a>增溫級(jí)為31.25m/℃。
盆地中部的南翼山、大風(fēng)山、紅三旱及油泉子地區(qū)地溫隨深度的增長圖掘表明:這里1000m深地溫為50-60℃;1500m深為68-80℃;4500m深在148-162℃;5600m則增長到176-192℃之間,當(dāng)深度達(dá)到6000m時(shí)地溫可達(dá)186℃以上,甚至可能增長200℃。
其平均地?zé)?/a>增溫級(jí)為31. 25-38 .46m/℃之間。同時(shí)表明:在3000m深以下,地?zé)?/a>增溫級(jí)有隨深度逐漸增加的趨勢。
盆地東部三湖地區(qū)是盆地中地溫隨深度增長較快的另一個(gè)區(qū)域,其中澀聶湖及鹽湖的部分地區(qū)地溫隨深度而增長的很明顯,這里從400m深到1500m的深度范圍內(nèi),地溫由23-32℃增長到56-67℃,其地?zé)?/a>增溫級(jí)達(dá)到30.3m/℃左右。
盆地西北部的花土溝和獅子溝等地區(qū)及盆地東北部的冷湖及馬海地區(qū),同屬于地溫隨深度增長速度較慢的地區(qū)。冷湖及馬海地區(qū)在500m深處地溫為17-24℃;1000m深為30-39℃;1800m則在49-62℃之間;當(dāng)深度達(dá)3000m時(shí)地溫上升到76-90℃,這一地區(qū)最深的鉆孔達(dá)到3700m左右,其地溫則在88-100℃之間。由此可見,在500-3700m的深度范圍內(nèi)地溫增長了64-76℃,其地?zé)嵩鰷丶?jí)平均為45.87m/℃;而花土溝、獅子溝及咸水泉地區(qū),500m深分別在22-25℃及18-25℃之間,800m深地溫分別為28-33℃及24-31℃,在1000m深處分別為33- 39C及28-34 ℃,當(dāng)深度增至1250m時(shí),花土溝、獅子溝為38-45℃,而咸水泉?jiǎng)t為32-38℃,花土溝、獅子溝地區(qū)1400m深度上地溫上升到41-50℃。這表明花土溝、獅子溝地區(qū)在300-1400m的深度范圍內(nèi)增長了近30℃,而咸水泉地溫則在50-1250m的深度范圍內(nèi)增長了20℃左右,這二A地區(qū)的地?zé)嵩鰷丶?jí)分別為38.46m/℃及66.67m/℃??梢娀ㄍ翜稀ⅹ{子溝地區(qū)的增溫速度要大于咸水泉地區(qū)。
盆地南部邊緣及東部的一些地區(qū)的地溫隨深度的變化基本與冷湖地區(qū)類似。
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