长江经济带岩盐矿特征与盐穴储库适宜性评价

长江经济带包括上海、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、四川、重庆、云南和贵州11个省(直辖市),是我国重要的经济发展区域,油气资源长期安全可靠的储存对于该区经济可持续发展至关重要。基于长江经济带战略油气储库基地建设规划布局的需求,在充分收集利用前人地质调查和研究成果的基础上,对区内岩盐矿床进行了综合研究和分析,建立了层次结构模型,评价了盐穴油气储库建设的可行性。长江经济带除上海和贵州外,其余9省(直辖市)均发现了大量的岩盐矿床,主要成盐时代为震旦纪、三叠纪、白垩纪和古近纪; 成盐盆地范围0.29~10 000 km²,盐层累计厚度3~1 050 m,矿体埋藏深度40~3 400 m; 矿石中NaCl含量20%~99.86%; 矿体顶底板及夹层岩石主要为泥岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩。地质调查揭示出区内大部分地下盐穴远离地震活动带,构造稳定,因此可以改造为石油储库。考虑储气库的密闭性及安全性,江苏金坛盆地等6个盐矿埋深适中,建穴地质条件较好,适合建造储气盐穴库; 江苏淮安等14个盆地的局部地区适合建造天然气储库; 重庆垫江等11个盐矿埋深较大,可以建造储气盐穴库,但建造成本较高; 湖南澧县等21个盐矿埋藏偏浅,应选择更深部的盐层空间建造油气储库。建议在江苏金坛、淮安、赵集和丰县,江西清江和会昌,湖北云应、天门小板和潜江等盐矿地区优先开发利用盐穴。     

长江经济带岩盐矿特征与盐穴储库适宜性评价

长江经济带包括上海、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、四川、重庆、云南和贵州11个省(直辖市),是我国重要的经济发展区域,油气资源长期安全可靠的储存对于该区经济可持续发展至关重要。基于长江经济带战略油气储库基地建设规划布局的需求,在充分收集利用前人地质调查和研究成果的基础上,对区内岩盐矿床进行了综合研究和分析,建立了层次结构模型,评价了盐穴油气储库建设的可行性。长江经济带除上海和贵州外,其余9省(直辖市)均发现了大量的岩盐矿床,主要成盐时代为震旦纪、三叠纪、白垩纪和古近纪; 成盐盆地范围0.29~10 000 km²,盐层累计厚度3~1 050 m,矿体埋藏深度40~3 400 m; 矿石中NaCl含量20%~99.86%; 矿体顶底板及夹层岩石主要为泥岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩。地质调查揭示出区内大部分地下盐穴远离地震活动带,构造稳定,因此可以改造为石油储库。考虑储气库的密闭性及安全性,江苏金坛盆地等6个盐矿埋深适中,建穴地质条件较好,适合建造储气盐穴库; 江苏淮安等14个盆地的局部地区适合建造天然气储库; 重庆垫江等11个盐矿埋深较大,可以建造储气盐穴库,但建造成本较高; 湖南澧县等21个盐矿埋藏偏浅,应选择更深部的盐层空间建造油气储库。建议在江苏金坛、淮安、赵集和丰县,江西清江和会昌,湖北云应、天门小板和潜江等盐矿地区优先开发利用盐穴。     

中国东部岩盐矿区建造盐穴储气库地质条件分析

中国东部岩盐层与其它岩石频繁互层。从建造储气盐穴是否有利出发,根据含盐段岩盐层夹层的不同将剖面结构类型分为三类:第1类夹层以可溶性盐类——钙芒硝及泥岩为主,该类较易建造盐穴;第2类型夹层以碎屑岩(泥岩、粉砂岩)为主,含少量易溶盐类,该类建造盐穴条件一般;第3类型夹层以石膏、硬石膏为主,含泥、砂岩,该类难以建造盐穴。在中国东部诸多盐矿区中,江苏金坛建造盐穴条件较好,易于建造盐穴。而江苏淮安、湖南衡阳、湖北潜江、河南舞阳等盆地条件较差,但在这些矿区中,选择盐层厚度相对较大,夹层较薄、水不溶物质含量较低的地段,亦可建造储气盐穴。     

盐岩地下储气库风险评价层次分析模型及应用

国内盐矿具有埋藏浅、盐层薄、夹层多、品位低等特点,导致盐岩地下储气库建设和运营面临诸多技术风险。在盐岩地下储气库风险因子模糊综合评价基础上,建立了层状盐岩储气库破坏、油气泄漏、地表沉降的3大事故风险层次分析模型,并构建了风险因子对3大事故影响程度判断矩阵;将建立的模型用于评价江苏金坛盐岩地下储库气的运营风险状况,确定出储气库3大事故风险因子影响权重分布和风险等级。研究结果表明：（1）储气库破坏应重点控制低压运行压力、运行时间和矿柱应力状态;（2）储气库泄漏应重点控制套管靴位置、夹层结合面滑动、高压运行压力和管道阀门受损;（3）储气库地表沉降应重点控制顶板厚度、低压运行压力和运行时间;（4）储气库破坏和泄漏属中等风险水平,储气库地表沉降属高风险水平。油气储库3大事故风险因子权重分布和风险等级的确定,为盐岩地下储气库风险调控提供了理论指导。     

多夹层盐矿水采沉渣空隙特征与储气能力评价

在低品位、多夹层盐矿地层中建设地下储库,利用水采溶腔（盐穴）底部不溶物沉渣空隙储气有望较大幅度扩大储气库库容,但需要开展沉渣空隙储气可行性和适用性评估。首先,采用不溶物沉渣制备大尺寸CT扫描试样,构建了沉渣空隙三维重构模型,定性分析了沉渣空隙尺寸和空隙连通性,发现沉渣空隙尺寸大且连通性好;其次,采用自主研制的盐矿水采沉渣储气试验装置,利用不溶物小颗粒和夹层垮塌大尺寸块体混合堆积样品进行注气排卤试验,测定注气排卤前后沉渣空隙率,分析了沉渣空隙率变化的原因;最后,建立沉渣空隙体积预测模型,提出了盐腔采动空间和沉渣可排卤水体积的计算公式。通过考虑盐层不溶物小颗粒连续堆积,又考虑夹层垮塌大尺寸块体无序堆积,计算了沉渣堆积体积及可排卤储气体积,计算结果与现场采卤数据吻合较好。该研究可为评价低品位、多夹层盐矿沉渣空隙储气能力提供参考。     

盐岩地下储气库风险分级机制初探

能源储备是国家重大战略需求,目前国内已经开始大规模兴建盐岩能源地下储库群,由于国内的盐岩储库地层具有埋深浅、盐层薄、夹层多、品位低等特点,导致建库难度大、运行风险高,因此,开展盐岩地下油气储库风险分析研究具有重要的理论意义和工程应用价值。针对国内盐岩地下油气储库现状,在风险分析中引入功能设计理念,以体积收缩率作为储库运营期风险的单项分级指标,初步提出了地下油气储库运营风险分级机制的基本方法,以国内某盐岩地下储气库为例,通过流变计算获得不同储气内压变化条件下,储库风险随时间的变化规律,较好地验证了所提方法的合理性和有效性。     

盐岩油气储库介质地质力学模型相似材料的研制

以江苏金坛盐岩地下油气储库为示范工程,以精铁粉、重晶石粉、石英砂、一级松香和医用酒精为原料,根据相似原理以及金坛盐岩油气储库地层中盐岩、泥岩和盐岩夹层的实测物理力学参数,开展了各种配比条件下材料的单轴压缩、三轴压缩、直剪和巴西劈裂试验,通过原岩和模型材料的重度、泊松比、弹性模量、抗压强度、抗拉强度、黏聚力、内摩擦角等基本物理力学参数以及相应变形特征和强度破坏特性的对比分析,研制出基本满足相似条件要求的盐岩油气储库介质（盐岩、泥岩和盐岩夹层）的地质力学模型相似材料,为开展盐岩地下油气储库运营的变形与失效破坏地质力学模型试验提供了可靠的材料保证。     

四川盐源盐矿成盐成钾分析预测

四川盐源盆地盐矿成盐于早、中三叠世时期,区域构造复杂,经历多期次的构造变动与演化,在成盐后经历了种种的基底反复变动后形成盐矿底辟构造。以前在该区域做过多方面的研究工作,其中包括三叠纪岩相古地理及生物古地理、三叠系地层、区域古构造演化及水化学分析、物探、钻探等勘探工程。通过这些工作可以证实,盐源盆地在早、中三叠世,经历了蒸发岩盆地的发育阶段。盆地不仅发育有石膏夹层,而且保存有石盐层及含盐卤水层,但有盐无钾。通过对上覆的陆相古近纪和新近纪盆地中出现的三叠系岩盐层和盐丘的研究发现,它们与基底为含盐的海相蒸发岩有一定的内在联系,尽管还不能确定其盐、钾资源前景,但可以确定该区域有成钾盐矿藏的条件和可能,因此,该盆地有可能成为深入研究成盐找钾的重点地区。     

老挝东泰钾盐矿床地球化学及其沉积后变化初步研究

呵叻高原是世界上最大的钾盐沉积矿床分布区之一,研究区位于呵叻高原北部的沙空那空盆地东部边缘,钻探资料揭示该地区钾盐资源相当可观。该含盐建造包含上、中、下3个盐段,每个盐段都由一套蒸发岩_碎屑沉积旋回组成,钾盐层主要赋存于下盐段上部。剖面和地层学分析表明,研究区盐构造类型为低结构低成熟度的盐背斜构造,盐体几何形态为一低结构低成熟度的盐背斜,盐背斜轴部矿层厚度较两翼矿层厚得多。岩盐中微量元素Br、K含量及Br×1 000/Cl系数的变化指示成盐卤水经过了阶段性的浓缩和淡化过程,并且成盐作用越来越弱。ZK04孔较低的Br含量〔w(Br)=18×10〈sup>-6〈/sup>〕表明下膏盐层在成盐过程中受到了非海相流体的影响。中膏盐层基底石盐中高K低Br特征表明,下膏盐层残余高浓度卤水影响了其成盐过程,并且该基底石盐很可能又经历了溶解和重结晶过程。     

盐岩地下油气储库运营期风险的故障树分析

盐岩以其良好的蠕变特性、低渗透性和损伤自我恢复性而被广泛用于地下油气能源储备,虽然目前国内外对盐岩力学特性的研究成果较多,但关于盐岩地下油气储库风险分析的研究报道却尚不多见。为了探讨盐岩地下油气储库运营期的风险机制,以江苏金坛盐岩地下油气储库为示范工程,对储库运营期的风险因子进行了辨识。应用故障树分析方法对储库运营期事故进行研究,建立了储库运营期腔体失效、地表沉陷、油气渗漏的故障树模型。通过对运营期故障树最小割集和结构重要度的分析,将储库运营期的风险因子按其影响程度进行了排序,并对故障树分析方法进行了评价,所得结论为进一步开展储库风险评估与控制提供了指导意见。     

淮安盐矿资源的开发与保护

自1958年以来,江苏省煤田地质勘探第三队、华东石油地质局第六普查勘探大队、地矿部第三地质大队、化工部钾盐地质大队等地勘单位,在淮安地区进行地质工作中先后发现了淮安盐矿,迄今为止,已有十几口井见矿,岩盐分布范围约800Km~2,已控制岩盐远景储量1×10~(11)t 以上。一、淮安盐矿地质概况淮安盐矿位于苏北坳陷淮阴凸起内。淮安盐矿区主要发育地层有白垩系上统浦口组和赤山组,浦口组按其岩性特征分为三段,即浦一段、浦二段、浦三段。浦二段为主要含盐段(表1)。     

四川盆地东部垫江盐盆三叠系嘉陵江组成钾远景分析

垫江盐盆位于四川盆地东部,是四川盆地三叠纪时期重要的成盐盆地之一,但本区是否具备形成海相钾盐的良好条件,一直存在争议。本文通过对四川盆地东部垫江盐盆长寿地区高探1井和长平3井嘉陵江组四段二亚段岩盐样品进行光薄片鉴定、扫描电镜、X粉晶衍射及化学成分分析,发现长平3井岩芯岩盐样品K~+含量最高达到3.82%,在2749~2778m岩盐段发现大量杂卤石和少量钾石盐矿物。两个钻孔岩盐样品溴氯系数均显示其达到钾盐析出阶段。通过对长寿地区气候-物源-构造条件分析,发现长寿地区三叠纪嘉陵江时期古海水温度较高,气候条件炎热,有利于钾盐矿形成;成盐和成钾物质主要来自海水,物质来源丰富;保合村一带可能存在次级凹陷,古构造条件优越,有利于钾盐的形成和保存,是寻找钾盐矿的有利区。     

合肥断陷盆地北缘古近、新近系定远组含膏、含盐岩沉积特征,分布规律

合肥断陷盆地北缘古近、新近系含膏,含岩盐系可分为三个阶段:即早期为成膏,成盐准备阶段;中期为成膏,成盐强烈阶段;晚期为成膏,成盐消亡阶段.其韵律组成:定远东兴盐矿为两个或两个以上的韵律组成的韵律,即石膏-钙芒硝-盐岩-石膏,未达到钾盐沉积阶段.外围以硫酸盐为主的韵素组成的韵律,即石膏-钙芒硝-石膏韵素组成的韵律,未达到岩盐沉积阶段.水平分带呈"类似牛眼式构造".近东西构造控制着含盐盆地的演化、发展.     

山东省泰安市大汶口盆地岩盐矿地质特征及开发意义

大汶口盆地岩盐矿均为第四系所覆盖,钻孔揭露,除第四系外,主要为古近系官庄群大汶口组。大汶口盆地主要是由南留断裂所控制。岩盐矿是大汶口盆地盐类矿床的主体,矿层多而集中,厚度大而变化小,品位高而稳定。矿层延展面积约45km3,其平面形态为一个椭圆形,在空间上整个含盐段似一个向北缓倾的大透镜体。矿石自然类型有3种,即块状岩盐（灰白盐）、含杂质岩盐（杂色盐）和脉状岩盐,其中以块状岩盐为主,含杂质岩盐次之,脉状岩盐不具有工业意义。该矿床地质条件好、埋藏深度适宜,外部建设条件好,该矿床具备大规模开发的条件,矿业开发可促进当地的经济发展.当地政府有关部门已在着手工作,推动该岩盐矿规模开发进程。     

地中海盐沉积的成因——兼论邻近地区晚第三纪盐沉积

地中海海底盐沉积,不可能是整个海盆多次干化的结果,特别是沉积当时,盆地底部的地形条件如果类似现代地中海,干化成盐更属子虚之词。相反,大西洋的盐-水补给,使其含盐量不断提高,最终导致盐矿物的沉淀——这种假说看来不仅合理,也为当时地质上的时空特点所印证。一次异常的突发的成盐高潮,绝不能形成地中海地区众多的盐矿床。它们的形成,也许要和当时的地质环境联系起来;晚第三纪时,地中海周围广大地区遍布着陆缘海和内盆地(众所周知,这儿是大小型盐类矿床的潜在产地)。盐矿沉积,是和这些盆地沉积环境的普遍特点相适应的。     

滇西南思茅盆地盐构造研究及找钾初探

滇西南思茅盆地是我国重要的含钾盐盆地,勐野井钾盐矿也是我国目前发现唯一的固体氯化钾盐矿床。本文通过综合分析滇西南成盐成钾的地质背景、古环境和构造演变、含盐(钾)地层的沉积建造特征、矿区勘探剖面的盐构造的形态、重力剖面和EH4测量电性断面,参照2500m、3000m的MK-1和MK-2基准井,推测了研究区的断裂构造、底辟构造,认为勐野井钾盐矿体是沿断裂由深部在挤压构造作用下底辟浅部揉扭流动至浅部地层中,并采用3D建模及可视化技术,建立了岩盐体在地下3D结构。利用"平衡剖面技术"的原理,示意深部岩盐体在拉张和挤压构造作用下,岩盐体沿断层塑流的过程,分析了形成各种底辟构造的动力机制。该研究拓展了滇西南思茅盆地的找盐(钾)思路,为思茅盆地未来找钾和勐野井钾盐矿的后期开发具有参考意义。     

滨里海盆地东缘盐构造及变形机制:物理模拟的启示

盐构造与油气成藏关系密切,一直是构造地质和石油地质研究的热点.滨里海盆地下二叠统孔谷阶发育巨厚盐层,并发育盐底辟、盐枕、盐滚、盐边凹陷、盐焊接和龟背等多种盐构造,盐构造类型多、变形机理各异.由于盐构造成因复杂,导致对盐构造宏观变形动力机制、下伏地层微地貌对上覆盐层构造变形影响等认识不清,制约了对盐构造形成机理的认识.本文根据滨里海盆地东缘地震资料和地层特征,建立了地质模型,设计了相应的盐构造物理模拟实验;通过物理模拟实验研究了盐构造变形动态过程,梳理了盐构造变形机理及与下伏地层之间的关系.结果表明:①早期盐层变形动力主要为外部挤压力和盐层滑脱流动变形,滨里海盆地构造变形外力主要来自东部乌拉尔造山作用,造山运动造成盐层塑性流动滑脱变形形成层间褶皱及与盐层相关的断裂;②晚期盐构造幅度和巨厚盐丘形成动力主要为上覆沉积物的差异负载和下伏地层微地貌古构造背景,在滨里海盆地晚二叠世到三叠纪,来自东部乌拉尔褶皱带的碎屑物持续向盆地充填沉积形成差异负载,造成盐层纵向的剧烈变形,而下伏地层正向微地貌加速了这种变形.这些试验结果对滨里海盆地盐相关构造的认识和油气勘探有重要的指导作用.     

山东省泰安市大汶口盆地岩盐矿地质特征及开发煮义

大汶口盆地岩盐矿均为第四系所覆盖,钻孔揭露,除第四系外,主要为古近系官庄群大汶口组.大汶口盆地主要是由南留断裂所控制.岩盐矿是大汶口盆地盐类矿床的主体.矿层多而集中,厚度大而变化小,品位高而稳定.矿层延展面积约45km2,其平面形态为一个椭圆形,在空间上整个含盐段似一个向北缓倾的大透镜体.矿石自然类型有3种,即块状岩盐(灰白盐)、含杂质岩盐(杂色盐)和脉状岩盐,其中以块状岩盐为主,含杂质岩盐次之,脉状岩盐不具有工业意义.该矿床地质条件好、埋藏深度适宜,外部建设条件好,该矿床具备大规模开发的条件,矿业开发可促进当地的经济发展.当地政府有关部门已在着手工作,推动该岩盐矿规模开发进程.     

盐岩地下储气库泥岩夹层分布与组构特性研究

以江苏金坛地下盐岩储气库为例,在区域地质与场地工程地质条件分析的基础上,通过盐岩及夹层分布与岩性分析、泥岩夹层全岩X光衍射试验、黏土矿物X光衍射试验及定量分析、泥岩夹层的粒度试验、崩解试验及水理试验研究表明,金坛地下储气库岩盐层夹层主要为层间夹层与层内夹层,盐岩层间夹层分布稳定,厚度较大,不溶物含量高;盐岩层内夹层层数多,厚度薄,分布不均,不溶物含量低。盐岩层间泥岩夹层的主要矿物为黏土矿物,黏土矿物的主要存在形式为伊利石/蒙脱石混成矿物;泥岩夹层主要为细粒颗粒;泥岩夹层沿层理面崩解,层状开裂软化,具有微膨胀性。对于储库水溶建腔速度、成腔形状与运营期的腔体蠕变具有重要影响。     

安徽庐枞盆地泥河铁矿床与膏盐层的成因联系及矿床成矿模式

安徽庐枞盆地位于长江中下游断陷带内,地处扬子板块北缘,是长江中下游成矿带中重要的铁铜多金属成矿区和玢岩型铁矿的集中产地。庐枞盆地西北部勘探发现了大型泥河铁矿床,其硫铁矿和硬石膏矿床也达到了中大型规模,矿床中硬石膏在不同蚀变-矿化阶段均广泛发育,具有鲜明的成矿特色。深部勘探揭示庐枞盆地深部存在含石膏沉积地层(膏盐层),但目前膏盐层与成矿作用关系尚未引起研究重视。本文总结和分析了泥河铁矿床的地质地球化学特征,着重分析了膏盐层与铁矿床形成的关系,并在阐明成矿流体系统演化过程和成矿机理的基础上,提出泥河矿床的形成与三叠系膏盐层有着重要的成因关系,膏盐层是泥河铁矿床形成的重要地质条件之一。铁矿床及蚀变围岩中的大量硬石膏主要来自膏盐层;膏盐层为铁的成矿作用提供了大部分硫和矿化剂元素。在此基础上,建立了泥河铁矿床的两期成矿模式,即中晚三叠世含膏盐地层的沉积作用期(预备成矿期)和早白垩世的岩浆热液成矿期。