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《震控成藏导论》序言

已有 2945 次阅读 2016-6-9 09:08 |个人分类:科研笔记|系统分类:科研笔记

石油和天然气(油气)是维持现代经济社会运转的基本能源,是关系国计民生的战略资源。国际市场原油价格的波动, 时刻牵动着世界各国政经首脑的神经,足见其对世界经济的影响; 海湾国家连年的动荡与战争,或多或少都与石油有关,足见石油资源对国家的重要。

地震是世界上迄今为止唯一尚无法预测的自然灾害,在毫无征兆的情况下瞬间就会夺取数万乃至数十万的生命。在我国,2008年的龙门山大地震瞬间夺取8万多同胞的生命;往前推,30多年前,1976年的唐山地震瞬间造成24万多人蒙难;再往前追溯,1556年的关中大地震(陕西华县大地震)夺取了83万多人的生命。在国外,进入新世纪以来短短的10年间,几次大地震已使近50万人丧生,如2004年底印尼苏门答腊地震引发的大规模海啸导致20多万人丧生,2010年初的海地地震使逾24万死亡。日本是对地震高度设防的国家,20113月的东日本大地震仍造成了2万多人遇难。

油气和地震,一个是现代文明社会运转的必需品,一个是毁家夺命的恶魔。表面上看,二者是凤马牛不相及,毫不相干的两件事。其实不然。油气和地震,关系密切之至:人工地震是勘探油气最重要的手段,地震是油气二次运移聚集的重要控制因素,油气开采也会引起地震。油气的地震勘探, 已经是一个年投资额近千亿美元的世界性产业, 著述自然很多, 本著无需再论。油气开采引起或诱发地震的问题,牵扯科学技术和社会经济问题甚广,本著不做讨论。本著主要讨论地震对油气运移的影响及其在油气二次成藏中的作用。

著者研究这一问题始于2008年5月12日的龙门山大地震。震后在极震区(青川、绵竹)、近震区(仁寿)和远震区(威远)都发现有新的天然气气苗出现,威远碗厂镇的气苗距震中的直线距离在130km以上。这促使我们思考一个问题,地震是否引起了油气藏的破坏和油气的二次运移。循此思路追索,发现了更多事实:

(1)汶川地震后,在从100 km至2915 km的近震区至极远震区,都观测到了地震引起的地下水位的变化。这表明大地震会引起很大范围内的地下岩石孔隙流体的异常迁移。油气和地下水一样,都是赋存在岩石孔隙中的流体。地震既然能引起地下水的异常迁移,也必然能引起油气的异常迁移。

(2)据吴振林等(1980,1983)的统计,上世纪60~70年代的海城地震、唐山地震、官屯地震、宁河地震期间或前后辽河、大港、胜利油田某些油井的油、气、水产量和压力都有变化。如渤中2井, 1976年11月15日宁河地震前20天产油量由45t/d快速下降至7t/d,临震时,井口套压由0.41MPa上升到0.85MPa, 产量上升至114t/d ,该井离震中50km。又如位于黄骅凹陷边缘仓东断裂带附近的W-l1井(距唐山地震震中160km),1975年7月试油因低产而关井,但在1976年7月28日唐山7.8级地震前曾出现三次喷油,后又于1976年l1月15日宁河6.9级地震前喷油两次,1977年5月12日宁河6.5级地震前喷油三次。唐山地震也曾引起距震中远达250km的胜利油田坨3-5-13 井产量上升。这些事实表明,地震确实能油气的异常运移。

3)世界范围内,在多处观测到过地震后地下流体异常迁移的现象,并且发现异常流体迁移和断层的类型有关(King and Wood, 1994)。这表明地震引起地下流体异常迁移具有普遍性,并且和特定的地质构造相关联。

以上事实表明,地震确会引起油气的异常迁移,而且具有普遍性。哪么接下来的问题就是:地震对油气运移的影响有多大,会否是油气藏破坏或形成的一种机制。这就是本著所要探讨的问题。

油气成藏是一个复杂的特殊地质物质(油气)运动过程。经过几十年的探索研究,逐渐形成了两个既有联系又有差别的分析方法体系:一个是基于生储盖系统分析的油气成藏宏观控制要素分析研究体系,另一个是基于油气疏导体系与运移机制分析模拟的油气成藏物理机制与过程数理分析与模拟分析方法体系。本著所探讨的问题兼具宏观与微观,所采用的分析方法兼具物理演绎与数理分析。

著者不是第一个提出地震影响油气运移问题的人,只是将地震和油气二次运移成藏联系起来,提出了一个“震控成藏”的概念,进而发展了油气成藏的震控论。震控成藏不是油气成藏的“统一场论”,而是与源控成藏、相控成藏等油气成藏理论模型相当的一个新的油气成藏理论模型,用以解释地震带附近地层中的油气在地震作用下的二次运移聚散。显然,我们的工作是站在前人和巨人的肩膀上,著述中引用了大量前人的资料和观点,我们向所有被引用文献资料的作者和提供者表示崇高的敬意和衷心的感谢!我们在著述中对引用的文献资料尽可能详尽地标出其来源,但因引用的文献资料多而分散,同时一些资料来源于互联网,标注如出现错漏敬请谅解并请指正。

油气成藏是一个跨学科的研究领域,本著所探讨的震控成藏问题学科跨多更大,限于我们的学识水平,著书中错谬在所难免,敬请赐教!

感谢国家自然科学基金委员会地球科学部对本研究的资助与支持!




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