地表油氣化探的影響因素及消除方法

第28卷第3期物探與化探Vol. 28 ,No.32004年6月GEOPHYSICAL & GEOCHEMICAL EXPLORATIONJun. ,2004地表油氣化探的影響因素及消除方法賈國相(桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院,廣西桂林541004)摘要:初步總結了油氣化探中存在的4方面千擾因素:①地表特殊景觀(guān)的干擾;②土壤性質(zhì)引起的干擾,包括土壤粘士礦物、化學(xué)成分、土壤酸堿度;③地下非油氣礦源的干擾,如斷層高碳質(zhì)及煤層、巖體和地層等的干擾;④其它,如污染河流的影響。并指出形成干擾異常特征和消除方法。關(guān)鍵詞:油氣化探;干擾因素;干擾異常特征;異常識別;消除方法中圖分類(lèi)號: P632文獻標識碼: A文章編號: 1000 - 8918(2004)03 -0218 -04油氣化探是運用現代科學(xué)技術(shù)直接探測烴類(lèi)指氣活動(dòng)在地表的反映,而是地形地貌差異懸殊標和間接探測烴類(lèi)遷移和次生變化過(guò)程中所派生的形成的干擾異常。這種情況在我國眾多沉積盆地都指標信息，并評判出由油氣藏和油氣運移所引起的有出現，特別是中生代以前的古老盆地尤為突出。地球化學(xué)異常信息的一種地球化學(xué)勘探方法。在地1.2干擾異 常的消除表油氣化探技術(shù)的應用開(kāi)發(fā)中,常遇到-些干擾因根據測區內不同地貌景觀(guān)條件劃分區塊,分別素形成的異常。因此,要判別哪些是由地下深部油統計背景值和確定異常下限值,將有效背景值統一氣藏引起的異常,哪些是由某種干擾因素引起的異在相對均等的背景環(huán)境條件下，達到從土壤樣品中常是油氣化探中一項非常重要的工作?，F就在地表獲取到與地下深處油氣活動(dòng)有直接關(guān)連的地球化學(xué)油氣化探工作中所發(fā)現的一些干擾因素所形成的化信息。具體做法是:①按3種不同地貌景觀(guān)，即平原探異常特征、存在方式和消除方法,加以介紹。區、丘陵區、高山區統計背景值,確定異常下限值;②高山區出露侏羅系和白堊系,基巖區的殘坡積土壤1地表 景觀(guān)條件的影響與消除層中Hg、Fe2+ 含量偏高,在圈定異常時(shí)可適當提高1.1地表特 殊景觀(guān)的影響背景值和異常下限值,消除巖層因素的影響。沉積盆地存在著(zhù)地形、地貌差異,人文景觀(guān)變2土壤性質(zhì)的影響與消除化,以及景觀(guān)區的土壤層、土壤結構.干濕度、酸堿度等差異,導致土壤烴類(lèi)、非烴類(lèi)含量的變化。如四川2.1土壤粘土礦物、化學(xué)成分的影響盆地白馬廟探區北部第四系沉積平原,土壤層3 ~5土壤按粘土礦物組成多少分為砂土亞砂土、亞m,以水稻田為主;西南部第四系冰磧沉積丘陵區，粘土和粘土4種介質(zhì)。由于土壤介質(zhì)在結構顆粒粗土壤層1m左右;東南部的高山區,相對高差達400細、孔隙度大小、干濕度以及礦物、化學(xué)組成等不同,~600 m,多為基巖出露,土壤層0~0.8 m。不同景導致其對烴類(lèi)和非烴類(lèi)組份吸附能力上的差異。一觀(guān)區土壤烴類(lèi)含量差異可達100余倍,非烴吸附相般土壤粘土礦物多少對烴類(lèi)吸附量影響變化幅度不態(tài)Hg含量也有3倍多(表1)。大,大約為30%。南方濕熱區大多數盆地土壤介質(zhì)表1白馬廟不同景觀(guān)區烴、非烴指標含量由砂土-→亞砂土- >亞粘土-→粘土，烴類(lèi)和非烴類(lèi)Hg.σ指標由高變低,變化規律明顯,變化幅度在180p2+景觀(guān)區_μL. kg-110-9 pus .om-+10%~20%。北方半干旱區勝利油田各坳陷區為厚北部平原3.3 0. 1750.074 13.8 12.8 0.068 0.22層土壤,介質(zhì)由砂土- +亞砂土- >亞粘土-粘土，吸附西南丘陵2.9 0.015 0.012 13.8 7.6 0.062 0.066烴含量由高變低,其變化幅度多在20%以?xún)?而非東南高山330 31 13 4.3 37.0 0.30 0. 27土壤中出現的高含量,經(jīng)檢查不是地下深處油烴指標,如Hg一般為30%~50%間(表2)。收稿日期:2003 -09-103期賈國相:地表油氣化探的影響因素及消除方法●219.表2，沉積盆地土壤介質(zhì)變化幅度μL/kg不影響地表油氣綜合化探工作。就烴來(lái)說(shuō)，粘土成地區組分砂土-亞砂士一亞粘土→粘土變化幅度/%分的多少不會(huì )產(chǎn)生嚴重的干擾異常,只要在評價(jià)異百色盆地3.98-+3.73- >+4.69- +4.8012常時(shí)適當增減各評價(jià)指標的權值即可消除。而對吸1.90- +2.61-+2.14- +2.9034三水盆地1.40- +1.39- +1.47- +1.2411附汞,應注意砂土與其它介質(zhì)相比吸附量差異較大,3.66- +3.37- +3.91- +3.968要根據實(shí)際測量結果按比例進(jìn)行權重調整。四川盆地C5.22- +5.68-+4.96- +4.6910(雙流區) Hg 0.839- +0.881- -0.828- +0.7856為進(jìn)-步研究不同土壤介質(zhì)造成烴與非烴指標濟陽(yáng)坳陷C 380.30-+369.20-+342.00-+325.4014含量差異的原因,開(kāi)展了西昌盆地土壤與巖石化學(xué)(陽(yáng)信) Hg 5.30- +8.60- >8.40-11.7054臨清坳陷C 319.39-+325.73-+362.67-279.54成分與烴、非烴含量關(guān)系的研究(表3)。巖石樣中. (德州) H6.92-+5.14-4.97-5. 10 _26CaO含量高時(shí)，吸附烴C,、C2、C3和非烴△C、K含量.滋鎮洼陷C 317.25- -312.40 -303. 10- -270. 501:(德平) Hg 3.73- >4.75- +5.53- +5.64 _高;土壤樣中CaO含量高時(shí),吸附烴C,、C2、C3含量勝利油田C 245.64- →242. 15- +216. 79- -201.5718亦高,而SC、Hg Fe2+、σ與土壤主要化學(xué)成分關(guān)系(溫店)__ H3.43-+5.58-+5.80- +6.3546從統計結果來(lái)看,土壤中粘土成分的多少對烴類(lèi)影的變化規律不明顯。因此,CaO含量越高,對烴類(lèi)保響幅度一般小于30%，但Hg一般在粘土中含量高,存越有利,含量也相應地越高。由于CaO含量差異砂土中含量低。說(shuō)明不同盆地或同盆地不同探區烴導致烴類(lèi)含量的差異,進(jìn)而形成干擾異常。根據不類(lèi)、非烴類(lèi)指標的富集量不同，但它們之間的差異并同基巖背景區，通過(guò)分區分片獨立統計背景值及異:表3西昌盆地巖石 土壤化學(xué)成分與烴、非烴組分含量對比成分SiO2A2O3 Fe2+CaO K20和Na20 有機質(zhì)CCgOCHgσ巖樣1 75.205.252.526.016. 4810879180010380.7067.505(巖樣271.937. 034.016.261343620591113巖樣3 82.18 8.01 3.112.900. 221321211570.045 3. 00巖樣482.72 7.39 3. 594 2. 250. 0629479846320.03 .7. 507.80土樣172.60 9.89 3. 643.340.3480. 8425.401. 120.250.3726. 004.20土樣261.4412.21 4.663.660. 1261.422.50.0.280.574.00土樣365.09 15.31 5. 200. 0990.231. 880.140.08 0.112. 50上樣4 73.83 9.04 5. 161.240.0711.64 1.000.080.07 0. 244362.40土樣567.5911.35 5.012.130.0590.052.340.290.150.04.3.20注:(C,C2 ,C3)/(μL.kg*');w(Hg)/10-9 ;a/(μs .cm-');e(其它)/%常下限值,可以達到消除干擾異常。非常大。酸性土壤本身已酸性化,而石油、天然氣也2.2土壤酸堿度 對吸附烴含量的影響是酸性化合物,當地下油氣藏中的烴類(lèi)擴散遷移到烴類(lèi)測量提取的主要對象是次生碳酸鹽礦物中地表時(shí),加劇了土壤的酸化，導致遷移到地表的吸附的包裹烴吸留烴和附著(zhù)烴。由于酸性土壤氫離子烴-部分被雨水溶解帶走,另-部分揮發(fā)到大 氣中,與碳酸鹽反應形成可溶性重碳酸鹽破壞了烴類(lèi)的能在土壤中保存下來(lái)的僅僅是極少部分。保存條件,導致烴氣的貧化與散失,因此土壤對烴類(lèi)土壤酸堿度值的變化往往是區域性的,它可使組份的富集作用主要隨酸度增高而降低堿度增強某區域內的烴氣含量整體降低或提高，對局域異常而提高,表4為南方濕熱區土壤酸堿度與烴、非烴組只起均一化作用,降低異常的襯度值，-般不會(huì )導致分富集的測試結果。從偏酸性- >酸性- >中性,土壤;異常全部消失。因此,如果評價(jià)區域較小,可不考慮中C、C2、C3 nC,的含量是成倍增加;而從中性- >偏pH值的影響,但如果評價(jià)區域較大,土壤酸堿性變堿性- >堿性,上述指標則可增加1、2 個(gè)數量級，這說(shuō)化較大時(shí),就需考慮pH值的影響,進(jìn)行校正。校正辦法是對pH值較小的區段適當地加大其權值。明土壤中的酸堿變化對烴類(lèi)含量影響表4土壤中的酸堿度變化與烴含量對比μL/kg3地下非油氣礦源的影響及消除C2 C3 nC,nCs合浦盆地4~51. 590.39 0.15 0.00 0. 003.1斷層形成的干擾異常:5~62.300.20 0.03 0.000.00油氣化探異常分布規律受地質(zhì)構造的影響,構2.300.62 0.55 0.004.440.97).54 0.02造引起的干擾異常與地質(zhì)構造線(xiàn)走向基本-致。在百色盆地7-8 7.080.77 0. 040.01剖面上表現為范圍窄、峰值高的獨立單峰異常,異常8~917. 481.200,090, 039-10380.48 86.06 40.50 3.00.1.78峰多數分布在斷層附近;平面上異常多呈長(cháng)條狀或●220.物探與化探28卷串珠狀沿斷層走向分布。地球化學(xué)習性相近或相關(guān)的線(xiàn)性相關(guān)關(guān)系,當有煤層氣加入時(shí),就會(huì )打亂這種聯(lián)的組分能形成組合異常。如圖1中地表烴類(lèi)異常線(xiàn)性相關(guān)關(guān)系。因此,采用相關(guān)分析來(lái)判別是否有高值區成線(xiàn)狀分布,與斷層走向一致。斷層干擾異煤成氣干擾因素。同時(shí),利用相關(guān)散點(diǎn)圖法確定干常判別的依據是異常分布形態(tài),即用獨立單峰異常擾點(diǎn)，進(jìn)一步利用濾波法與線(xiàn)性回歸法消除其干擾。呈長(cháng)條狀或串珠狀沿斷層走向分布的特征來(lái)區分。3.3沉積盆地基巖對 烴類(lèi)含量的影響在沉積盆地油氣化探工作中,沉積盆地不同時(shí)58代基巖地層的烴類(lèi)含量差異影響對異常的評價(jià)。如在南方BS盆地為查明油氣活動(dòng)富集有利區段,發(fā)現了2個(gè)異常區成大片塊狀分布,在異常強度上東0.06北部異常明顯強于西南部異常,C2+異常分布特征與輕烴C,完全吻合,異常形態(tài)特征相同，不同之點(diǎn)是測區東北部2C2,異常強度弱于C,異常(圖3)。點(diǎn)號16C800E/Ep1200EynEyn/ T,一蘭木組?BS1600Ezn-那讀組TEgb-百崗組圖1百色盆地41線(xiàn)斷層與化探異常關(guān)系3.2煤層和高碳質(zhì)地層引起的干 擾異常及消除沉積盆地的煤層和成煤過(guò)程中,也常伴隨產(chǎn)生大量的烴、汞氣體,也形成干擾異常(圖2)。在淺煤異常內帶異常中帶8舞常外帶層的正上方,烴類(lèi)C2、C2+常出現干擾異常,其強度大濃度亦高。在異常剖面上的高值區正好與煤層圖3南方某BS盆地輕烴C,和C2+異常平面分布吻合。非烴△C、Hg異常分布在煤層尖滅端,反根據C和C2+異常特征,對比南方中小型盆地映了煤層與盆地邊界的疊加異常。尋找油氣田的綜合化探異常模式，發(fā)現無(wú)法與油氣藏聯(lián)系起來(lái)。對此,采取了對盆地周邊出露地層巖異常下限石進(jìn)行按時(shí)代和巖性采集原生暈樣品分析，結果發(fā)pn現:測區西南部邊緣泥盆系烴類(lèi)含量高出奧陶系、石炭系、三疊系烴類(lèi)含量的1個(gè)數量級,甚至高出幾十非1倍。如泥盆系泥巖、泥質(zhì)灰巖的C,和C2+平均含量分別為20 123. 62 μL/kg和7142. 28 μL/kg,而奧陶_系泥板巖的C,和C2+平均含量為503.75μL/kg和100[325.16μL/kg;石炭系泥巖、玄武巖C和C2+分別1 310. 20 μL/kg和208.96 μL/kg;三疊系泥巖C和C2+分別為1520.37μL/kg和180.74μL/kg。因打魚(yú)村煤層大關(guān)廟此，認為西南部烴類(lèi)異常區是泥盆系高烴含量引起的干擾異常;東北部異常區是由石炭系、三疊系地層Lg(N)和深處煤層聯(lián)合引起的干擾異常。圖2南方某盆地化探異常綜合剖面據陶代康.核工業(yè)部209隊,19934其它污染源的影響在油氣化探中排除煤層因素形成的干擾異常,污染源主要是工廠(chǎng)排放的大量有機質(zhì)和營(yíng)養質(zhì)必須充分認識油氣化探異常發(fā)育特征及分布規律。的污水,密集居民生活區排出的廢水廢氣、煙霧。這天然油氣藏反映的烴組分,在正常情況下具有甲烷些污染物在各種化學(xué)作用與生物化學(xué)作用下常分解>乙烷>丙烷>丁烷的含量排序，各組分具有明顯成大量的烴類(lèi)氣體，形成干擾異常。污染河流形成3期賈國相:地表油氣化探的影響因素及消除方法的干擾異常特點(diǎn):主要是沿河流兩岸出現狹長(cháng)的高5結語(yǔ)值含量帶,比遠離河流區含量高出若干倍;污染流域樣品中各組分相關(guān)性與無(wú)污染區各組分相關(guān)性差異經(jīng)常期的研究和生產(chǎn)實(shí)踐證明,深入研究地表性大，即污染河流區樣品各組分間相關(guān)系數小。R油氣化探可能存在的各種干擾因素,并探索出消除型聚類(lèi)分析出現明顯的離群現象,組分相關(guān)散點(diǎn)圖.的最佳方法,對排除干擾異常，圈出與油氣有關(guān)的真上受污染樣品明顯偏離樣品主體軸線(xiàn)。異常,是提高化探異?？煽啃缘幕颈ＷC，同時(shí)也是消除污染河流引起的干擾異常的方法,-是做提高化探成功率的關(guān)鍵。上述研究的最終結果,把相關(guān)散點(diǎn)圖以確定受污染樣品點(diǎn)區,二是將污染區50%的干擾異常消除后，地表油氣化探異常經(jīng)鉆探樣品通過(guò)線(xiàn)性回歸或框架濾波方法加以校正。驗證,其成功率均大于60%。FACTORS AFFECTING SURFACE GEOCHEMICAL OIL-GAS EXPLORATIONAND METHODS FOR THEIR ELIMINATIONJIA Guo-xiang( Guilin Research Insiute of Geology for Mineral Resources, Guilin 541004 , China)Abstract: It is of great importance to study and identify geochemical anomalies caused by some interfering factors and find out the elim-inating methods in developing and applying comprehensive oil and gas geochemical exploration techniques so as to recognize the real a-nomaly information associated with oil and gas activities. Four interfering factors have been preliminarily summarized as follows:①in-terference of surface special landscape ;②interference caused by soil characteristics such as clay minerals in soil, chemical composi-tions and soil acidity ;③underground non-oil and gas sources like faults, high carbon matter or coal layer and rocks; ④other factors，such as pollution, river flow or atmospherie influence. Characteristics of interfering anomalies and their eliminating method are also dis-cussed.Key words :comprehensive oil and gas exploration ; interfering factor ;characteristic of interfering anomaly ;anomaly identification ;elimi-nation method作者簡(jiǎn)介:賈國相( 1956 - ),男,四川梓潼人,教授級高工，主管業(yè)務(wù)副院長(cháng)。長(cháng)期從事油氣化探研究工作。上接223頁(yè)THE MODIFIED BCR SEQUENTIAL EXTRACTION METHODFOR LEAD SPACIATION IN SEDIMENTSREN Ping, WANG Ming-qi( Institue of Earth Science and Resources , China University of Geoscinces, Beijing 100083 ，China)Abstract: An ultrasound bath extraction technique was applied in the modified BCR sequential extraction method for lead speciation insediments. The extraction time of the modified BCR was optimized and the time consumed for all three stages was dramatically short-ened compared with the conventional BCR. Contents of extractable metals obtained by both the conventional and the modifed methodswere measured by hydride- generation Atomic Fluorescence Spectrometry. The results of each fraction obtained by both methods werestatistically compared. With a much shorter operating time, the proposed modifed BCR sequential extraction method could serve as avalid alternative to the conventional shaking.Key words: sequential extractio;peciation;lead; sediment ;ultrasound bath;HC-AFS作者簡(jiǎn)介:任萍(1966-),女,高級工程師。1997年獲國土資源部地球物理地球化學(xué)勘查研究所碩士學(xué)位現在中國地質(zhì)大學(xué)(北京)攻讀環(huán)境地球化學(xué)專(zhuān)業(yè)博士學(xué)位。主要研究方向為重金屬環(huán)境污染分析與評價(jià),發(fā)表論文數十篇。