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 EXPlOrationun.,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方面干擾因素:①地表特殊景觀(guān)的干擾;②土壤性質(zhì)引起的干擾,包括土壤粘土礦物、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;干攏因素;千擾異常特征;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,常遇到一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,達到從士堰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,確定異常下限值高山區出露侏羅系和白堊系,基巖區的殘坡積土壤地表景觀(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)變化,以及景觀(guān)區的土壤層、土壤結構、干濕度、酸堿度2土壤性質(zhì)的影響與消除等差異,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,粘士和粘士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,-600m,多為基巖出露土壤層0-0.8m。不同景導致其對烴類(lèi)和非烴類(lèi)組份吸附能力上的差泉觀(guān)區土壤烴類(lèi)含量差異可達100余倍,非烴吸附相般士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)景觀(guān)區12"sxHHg、σ指標由高變低,變化規律明顯,變化幅度在10%~20%。北方半干旱區勝利油田各坳陷區為厚北部平原3.30.1750.07413.812.80.0680.22層土壤,介質(zhì)由砂土→亞砂土→亞粘土→粘土,吸附西南丘陵2.90.0150.01213.87.60.0620.06東南高山33031134.337.00.300.27烴含量由高變低,其變化幅度多在20%以?xún)?而非土壤中岀現的高含量,經(jīng)檢査不是地下深處油烴指標,如Hg一般為30%~50%間(表2)。中國煤化工收稿日期:2003-09-10CNMHG3期賈國相:地表油氣化探的影響因素及消除方法21表2沉積盆地土壤介質(zhì)變化幅度μLkg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→亞砂土→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C13.983.73-4.69-+4.80Hg1.90-2.61→2.14→2.90常時(shí)適當增減各評價(jià)指標的權值即可消除。而對吸水盆地C11.40→→1.39→1.47→1附汞,應注意砂土與其它介質(zhì)相比吸附量差異較大,四川盆地15258694610要根據實(shí)際測量結果按比例進(jìn)行權重調整(雙流區)Hg0.8390.8810.828-0為進(jìn)一步研究不同土壤介質(zhì)造成烴與非烴指標濟陽(yáng)坳陷C1380.30369.20342.00-3陽(yáng)信)H5.30+8.60-+8.40→→11.7054含量差異的原因,開(kāi)展了西昌盆地土壤與巖石化學(xué)臨清坳陷C1319.39325.73→362,67-279.5412成分與烴、非烴含量關(guān)系的研究(表3)。巖石樣中H6.925.14-44.97-5.10滋鎮洼陷C1317.25→312.40→303.10-→270.50CaO含量高時(shí),吸附烴C1、C2、C3和非烴△C、K含量3.73-4.75-5.53-5.64高;土壤樣中CaO含量高時(shí),吸附烴C1C2、C3含量勝利油田C1245.64242.15216.79-201.5亦高,而△C、Hg、Fe2、a與土壤主要化學(xué)成分關(guān)系從統計結果來(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-般在粘土中含量高存越有利,含量也相應地越高。由于Ca0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CaOK2和Na2O有機質(zhì)C10879,70巖樣271.937.032.654.0120591.068巖樣382.188.013.112.900.222110.0453.0014巖樣482.727.393.5942.25土樣172.609.8930.3480.8425.401.120.250.3726.004.20土樣261124,663,660.1261.422,500.3100.5745土樣365.0915.315.204.50.0990.230.140.0862.50土樣473.839.045.161.240.080.070.244土樣567.5911.355.012.10.0592.340.150.04注:(C1,C2,C3)/(μLkg1);t(Hg)/10;o/(us:cm21);(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一部分被雨水溶解帶走,另一部分揮發(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,一般不會(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,C,、C、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。校正明土壤中的酸堿變化對烴類(lèi)含量影響辦法是對pH值較小的區段適當地加大其權值表4土壤中的酸堿度變化與烴含量刈比μk3地下非油氣礦源的影響及消除合浦盆地4~51.590.390.150.000.003.1斷層形成的干擾異常5-62.300.200.030.000.0062.300.620.550.00油氣化探異常分布規律受地質(zhì)構造的影響,構0.970.540.020.造引起的干擾異常與地質(zhì)構造線(xiàn)走向基本一致。在百色盆地7-87.081.170.770剖面上表現為8~917,481.741.200.090.03中國煤化工異常,異常1038048860640.50300178峰多數分布在CNMH長(cháng)條狀或物探與化探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)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,在異常強度上東北部異常明顯強于西南部異常,C2異常分布特征x與輕烴C完全吻合,異常形態(tài)特征相同,不同之點(diǎn)0.02是測區東北部ΣC2異常強度弱于C1異常(圖3)。點(diǎn)號16800EbE, bT。一蘭木姐●BsOBS1600En-那讀組T2Eb一百崗組圖1百色盆地4線(xiàn)斷層與化探異常關(guān)系3.2煤層和高碳質(zhì)地層引起旳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)。在淺煤它:異常內帶區異常中帶區異常外帶層的正上方,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C1和C2異常平面分布吻合。非烴ΔC、Hg異常分布在煤層尖滅端,反根據C1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)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,甚至高出幾十倍。如泥盆系泥巖、泥質(zhì)灰巖的C1和C2,平均含量人⊥分別為20123.62μL/kg和7142.28μL/kg,而奧陶系泥板巖的C1和C2,平均含量為503.75μL/kg和325.16μL/kg;石炭系泥巖、玄武巖C1和C2,分別1310.20μLkg和208.96μL/kg;三疊系泥巖C1和C2分別為1520.37μL/kg和180.74uLkg。因大關(guān)庯打魚(yú)村煤層此,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必須充分認識油氣化探異常發(fā)育特征及分布規律。污染源主要是工廠(chǎng)排放的大量有機質(zhì)和營(yíng)養質(zhì)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中國煤化工用下常分解>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)SYHCNMH雜河流形成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)的高值含量帶,比遠離河流區含量高出若干倍污染流域S結語(yǔ)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)分析岀現明顯的離群現象,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旳干擾異常旳方法,一是做?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 ELIMINATIONGuilin Research Institute 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: ( interference of surface special landscape; ( interference caused by soil characteristics such as clay minerals in soil, chemical compositions and soil acidity underground non-oil and gas sources like faults, high carbon matter or coal layer and rocks; other factorssuch as pollution, river flow or atmospheric influence. Characteristics of interfering anomalies and their eliminating IcussedKey words: comprehensive oil and gas exploration; interfering factor; characteristic of interfering anomaly; anomaly identification; elimination 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心率心心心心心上接223頁(yè)THE MODIFIED BCR SEQUENTIAL EXTRACTION METHODFOR LEAD SPACIATION IN SEDIMENTSREN Ping, WANG Ming-qiInstitute of Earth Science and Resources, China University of Geosciences, 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 shortened compared with the conventional BCR. Contents of extractable metals obtained by both the conventional and the modified methodsere 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 modified BCR sequential extraction method could serve as aKey words: sequential extraction; speciation; lead; sediment; ultrasound bath; HG-AFS作者簡(jiǎn)介:任萍(196-),女,高級工程師。1997年獲國土資源部地球物理地球化中國煤化工中國地質(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。主要硏究方向為重金屬環(huán)境污染分析YHaCNMHG