Evaluación de los recursos minerales de esquisto bituminoso en Haishiwan, Gansu
1. Antecedentes geológicos
El área minera de esquisto bituminoso de Haishiwan está ubicada en el cinturón estructural de punta de falla de Haishiwan en el oeste del levantamiento bajo de Zhoujiatai en la cuenca Minhe. Roca metamórfica proterozoica. La cuenca Haishiwan es una cuenca mesozoica que se originó y desarrolló sobre esta base.
(1) Características estructurales
La Cuenca de Haishiwan experimentó tres movimientos tectónicos durante su desarrollo: el Movimiento Indosiniano al final del Triásico; el Movimiento Yanshan al final del Jurásico; movimiento desde el Cretácico Superior al Pre-Paleógeno.
El movimiento indosiniano de finales del Triásico provocó que la zona minera de Haishiwan se hundiera y recibiera la sedimentación de la Formación Tandonggou del Jurásico Inferior. Durante este período, el basamento de la cuenca mostró un alto levantamiento en el oeste y el norte y un bajo levantamiento en el sur y el este.
Al final del Jurásico, el Movimiento Yanshan produjo una tensión de compresión de este a oeste, que plegó los estratos del Jurásico y produjo la falla FH-4, casi de este a oeste, en la parte oriental de la cuenca. La napa de empuje de la falla FH-4 formó una estructura sinclinal asimétrica que se abre hacia el sur (Figura 8-14).
Figura 8-14 Perfil estructural de la zona minera de esquisto bituminoso de Haishiwan
El movimiento del Himalaya al final del Cretácico transformó el campo de tensión tectónica en tensión-torsión este-oeste, FH -4 La falla se transforma en una falla transtensional, formando una estructura monoclínica con un ángulo de buzamiento de 6 a 15° en el pie de la falla (pared oeste), y una estructura monoclínica con un ángulo de buzamiento noroeste u oeste en el pie de la falla. la falla (muro oriental).
La estructura de fallas en el área minera de Haishiwan está muy desarrollada y hay principalmente tres grupos de fallas cercanas al norte-sur, fallas con tendencia noroeste y fallas con tendencia noreste. Se desarrollan fallas casi de norte a sur, son de gran escala y generalmente se extienden más de 1000 m. Son principalmente fallas normales y, a veces, hay fallas normales e inversas, que reflejan las características de la actividad de múltiples etapas de las fallas. Entre las fallas con tendencia noroeste, hay tanto fallas normales como fallas negativas, que son de menor escala que las fallas norte-sur. Las fallas con tendencia NE no están desarrolladas y son principalmente fallas normales, de pequeña escala y con un desnivel inferior a 50 m.
(2) Características estratigráficas
El basamento sedimentario de la cuenca de Haishiwan está compuesto por series de rocas metamórficas proterozoicas, y la cubierta sedimentaria está formada principalmente por rocas clásticas continentales mesozoicas y cenozoicas. Según el orden de relleno estratigráfico, sus características se describen de más antigua a más nueva de la siguiente manera:
1 Formación Tandonggou del Jurásico Inferior
La perforación reveló que la litología de esta capa es: la. el fondo es brecha y conglomerado; la parte inferior es lutita, limolita, arenisca y conglomerado arenoso con grava de color rojo púrpura y verde oscuro; la parte superior es arenisca, arenisca y limolita gruesa de color rojo oscuro, abigarrada y gris verdosa. 0 ~ 310,34 m de espesor, en contacto discordante con el Proterozoico subyacente.
2. La Formación Yaojie del Jurásico Medio
Está dividida en cinco secciones litológicas de abajo hacia arriba. El primer tramo litológico es de conglomerado gris y arenisca cascajosa. La segunda sección litológica es lutita carbonácea negra, arenisca medio fina y vetas de carbón; la tercera sección litológica es marga negra, marrón oscuro y verde oscuro; lutita bituminosa y limolita, lutita y petróleo de color negro y marrón oscuro; arenisca; la quinta sección litológica es arenisca gris-blanca, gris medio fina intercalada con lutita de color amarillo verdoso y marrón claro. El espesor de la formación es de 57,90 ~ 224,53 metros y está en contacto de discordancia paralela con la Formación Carbondonggou subyacente.
3. Formación Xiangtang del Jurásico Superior
La parte inferior es un conglomerado verde y arenisca de grava, y la arenisca está intercalada con lutita arenosa delgada de color verde y marrón púrpura; la parte media es gris; y la lutita de color marrón oscuro está intercalada con arenisca de color verde grisáceo; la parte superior está intercalada con lutita de color marrón rojizo y verde oscuro, limolita arcillosa y limolita de color gris púrpura, gris amarillo y gris verde. La Formación Xiangtang tiene entre 67,61 y 554,99 metros de espesor y está en contacto de discordancia paralela con la Formación Yaojie subyacente.
4. Formación Hekou del Cretácico Inferior
La litología se caracteriza por arcilla arcillosa de color rojo púrpura, rojo marrón, gris verdoso y limolita intercalada con grava.
Es rico en fósiles como ostrácodos, carófitos y palinomorfos. El espesor estratigráfico es de 246,12 ~ 1340,87 m y está en contacto de discordancia angular con la Formación Xiangtang subyacente.
5. Formación Minhe del Cretácico Superior
La parte inferior es principalmente un conglomerado arenoso de color rojo púrpura y rojo claro y un conglomerado intercalado con arenisca fina, la parte superior está intercalada con arenisca de color rojo ladrillo; y lutitas arenosas. Esta capa contiene ostrácodos, carófitos y fósiles palinomorfos, con un espesor de capa de 28,18 ~ 369,20 m, y está en contacto de discordancia angular con la Formación Hekou subyacente.
II.Características y distribución del esquisto bituminoso
(1) Características del esquisto bituminoso
El esquisto bituminoso en el área minera de esquisto bituminoso de Haishiwan es negro, marrón oscuro, textura densa, follaje poco desarrollado, rayas marrones, brillo aceitoso, peso pesado, peso promedio 2,30t/m3.
1 El contenido de aceite más alto de la capa de aceite es 6,89, el contenido de aceite más bajo es 3,50, el contenido de aceite promedio es 3,87, el poder calorífico promedio es 7,76MJ/kg, el contenido de humedad promedio es 1,31, el contenido medio de cenizas es 76,56 y el contenido medio de volátiles es 13,65438. El tipo de origen industrial pertenece al esquisto bituminoso con alto contenido de cenizas.
El contenido de petróleo más alto de las 4 capas de petróleo es 5,8, el contenido de petróleo más bajo es 3,50, el contenido de petróleo promedio es 3,73, el poder calorífico promedio de la pizarra bituminosa es 7,55 MJ/kg, el contenido de humedad promedio es 65438 ± 0,02, el contenido medio de cenizas es 78,8 y el contenido medio de volátiles es 65438 ± 06,9, el contenido medio de azufre es 0,28. El tipo de origen industrial pertenece al esquisto bituminoso con alto contenido de cenizas.
1 La estructura de la capa de petróleo es compleja y, a menudo, hay siderita delgada, nódulos de siderita, siderita oolítica delgada y capas intermedias de lutita en la capa de mineral. 4. La estructura de la capa de petróleo es simple y hay pocas capas de siderita en la capa de mineral.
(2) Análisis del entorno de depósito de esquisto bituminoso
El período de depósito de la sección litológica de la Formación Yaojie 1 fue un sistema de depósito fluvial. La segunda sección litológica se deposita principalmente en la serie de esquistos carboníferos y petrolíferos. En la parte superior hay una capa de saprolita con alto contenido de cenizas, que es rica en fósiles de raíces y hojas de plantas. Refleja que el ambiente sedimentario durante este período era facies de pantanos lacustres, que luego evolucionaron a facies de pantanos de turba. En aquella época, el clima era cálido y húmedo, con plantas exuberantes y rica materia orgánica. En un entorno débilmente reductor, en esta área se formaron pizarras bituminosas y vetas de carbón. Después del análisis de muestreo, el índice de hidrógeno querógeno es 142 y el tipo de origen de esquisto bituminoso es del tipo humus de sapropel. El ambiente de depósito de la tercera sección litológica es de facies de lago poco profundo a lago semiprofundo. La etapa inicial de la cuarta sección litológica es un ambiente deposicional de subfacies de lago poco profundo; la etapa tardía es un ambiente deposicional de lago semiprofundo con aguas tranquilas. El clima en aquella época era húmedo, apto para el desarrollo de organismos acuáticos, rico en materia orgánica y ambiente reductor. Según el análisis de muestreo de esquisto bituminoso, el índice de tipo de kerógeno es 7,31 y el tipo genético del esquisto bituminoso es de tipo húmico-sapropel. Durante el período de deposición de la quinta sección litológica, el cuerpo de agua cambió de profundo a poco profundo, y el ambiente de deposición fueron las subfacies del lago poco profundo desde la costa.
Durante el período de deposición de la Formación Yaojie, se formó un ciclo transgresivo-regresivo completo, formando esquisto bituminoso lacustre en el tramo del sistema transgresivo y petróleo de subfase lacustre semiprofundo en el tramo del sistema de aguas altas. .
(3) Características de distribución de la pizarra bituminosa
La Formación Yaojie contiene tres capas de pizarra bituminosa, a saber, 1 capa de petróleo, 2 ~ 3 capas de petróleo y 4 capas de petróleo. La capa de petróleo 1 está ubicada en la parte superior de la cuarta sección litológica de la Formación Yaojie, la capa de petróleo 2-3 está ubicada en la parte inferior de la sección litológica cuarta y la capa de petróleo 4 está ubicada en la parte superior de la segunda sección litológica. sección, intercalada entre la veta de carbón 1 y la veta de carbón 2 (Figura 8-15).
Figura 8-15 Perfil de la línea de exploración 3-3' del área minera de esquisto bituminoso de Haishiwan
1 La capa de petróleo está ampliamente distribuida en el área minera, con gran espesor y distribución estable. con un espesor máximo de 47.03m (Pozo 707), el espesor mínimo es de 1.7m (Pozo y 51), el espesor promedio es de 25.85m, el espesor total de la pizarra bituminosa es mayor en el este y menor en el oeste, mayor en el sur y más pequeños en el norte. El espesor de la pizarra bituminosa está obviamente controlado por las características antiguas de la forma del relieve y el entorno de depósito. 1. La capa de petróleo es generalmente monoclinal con inclinación hacia el sureste, con un ángulo de inclinación generalmente entre 10° y 25°. En el ala este del sinclinal oriental, la presencia de esquisto bituminoso es vertical o invertida, con un gran ángulo de inclinación, y la profundidad de enterramiento del esquisto bituminoso está entre 350 y 890 m.
La distribución de 2 a 3 capas de petróleo en el área minera de Haishiwan es limitada y tiene poca continuidad. Se distribuye principalmente en la parte sur del área minera y solo parcialmente en la parte norte. 2~3 capas de aceite.
El espesor máximo del esquisto bituminoso es de 9,25 m, el espesor mínimo es de 1,0 m y el espesor medio es de 5,84 m. En general, la variación del espesor del esquisto bituminoso es mayor en la parte occidental y central y menor en el este.
Las 2 ~ 3 capas de petróleo son generalmente capas de mineral monoclínicas que se hunden hacia el sureste, con un ángulo de inclinación de 10 ~ 15 y una profundidad de enterramiento de 405 ~ 876 m.
Las 4 capas de petróleo se encuentran ampliamente distribuidas en la zona minera, mostrando estratificación continua y buena continuidad. La placa superior de la cuarta capa de aceite es la primera veta de carbón y la placa inferior es la b veta de carbón. El espesor total de la cuarta capa de aceite es pequeño, con un espesor máximo de 20,0 m y un espesor mínimo de 1,9 m. y un espesor promedio de 7,34 m. El espesor de la pizarra bituminosa es mayor en la parte central del área minera, hacia el sur. Se adelgaza hacia el norte y se transforma en lutitas y limolitas carbonosas, y gradualmente se adelgaza y pellizca desde el oeste. hacia el este, o se convierte en lutita o limolita carbonosa.
La capa de petróleo 4 tiene una ocurrencia suave, con un ángulo de buzamiento de 10 a 15 en el borde occidental, inclinándose hacia el sureste. El ángulo de inclinación en el este se vuelve más pronunciado, con un ángulo de inclinación de 15 a 20 grados, y es parcialmente vertical o invertido. La profundidad de enterramiento de la veta de carbón es de 490 ~ 910 m.
Tres. Evaluación de recursos de esquisto bituminoso
(1) Análisis del alcance del trabajo de exploración
1 Trabajo de exploración geológica
Trabajó el equipo geológico del Ministerio de Industria del Petróleo. en Minhe de 1952 a 1956. La cuenca ha llevado a cabo estudios de geología del suelo, gravedad y magnéticos e investigaciones exhaustivas, y ha perforado 43 pozos poco profundos y de profundidad media en Hutouya, Machangyuan, Haishiwan y otros lugares.
De 1957 a 1960, el equipo de investigación integral de 132 miembros del Instituto de Estudios Geológicos de la Administración del Petróleo de Yumen construyó 19 pozos en la parte norte del área minera de Haishiwan y presentó un informe resumido geológico de la cuenca Minhe.
De 1977 a 1978, el Equipo de Estudio Integral de Campos Mineros de la Provincia de Gansu llevó a cabo estudios sísmicos y trabajos de prospección de carbón en la periferia del área minera de Yaojie, y presentó el "Informe de estudio sísmico y prospección de carbón en la periferia de Yaojie". Área minera, ciudad de Lanzhou, provincia de Gansu".
Desde septiembre de 1981 hasta marzo de 1983, el Equipo 149 de Gansu Coalfield Geological Exploration Company llevó a cabo trabajos de prospección de carbón en el área de Haishiwan y luego fue transferido al censo en junio, presentaron un informe sobre Yaojie Coal. Mina en la ciudad de Lanzhou, provincia de Gansu - Informe geológico del estudio Huangshui de marzo de 1985.
De 1986 a 1988, el Equipo 149 de Gansu Coalfield Geological Exploration Company llevó a cabo una exploración intensiva en Haishiwan, * * * completó 36 pozos y presentó un informe sobre Haishiwan en el área minera de Yaojie, ciudad de Lanzhou, Gansu. Informe de exploración de carbón del campo de pozo provincial.
2. El grado y la precisión de la exploración
En la actualidad, el grado de exploración en el área minera de esquisto bituminoso de Haishiwan es exploración y el grado de perforación es relativamente alto. Se han perforado más de 70 pozos en un área de 8,11 km2, con una densidad de patrón de pozos de exploración de 400 m×500 m y una densidad de patrón de pozo local de 200 m×200 m·m. La calidad de la perforación básicamente cumple con los requisitos. A través del proyecto de perforación, tenemos una comprensión básica de las características estratigráficas y estructurales del área minera, así como de las características de ocurrencia, espesor y patrones de distribución de los depósitos de carbón y esquisto bituminoso.
Dado que la exploración de la zona minera de Haishiwan se centra principalmente en carbón y petróleo, la investigación sobre esquisto bituminoso es relativamente baja. Hay muchas muestras y análisis de vetas de carbón y rocas generadoras, y los datos son relativamente completos. Sin embargo, hay pocas muestras y pruebas de esquisto bituminoso y los datos son incompletos. En particular, los datos sobre el contenido de petróleo del esquisto bituminoso son menores. , lo que afecta la precisión del cálculo y la evaluación de los recursos y reservas de esquisto bituminoso.
(2) Evaluación de recursos de esquisto bituminoso
El equipo 149 de la Compañía de Exploración Geológica de Campos de Carbón Provincial de Gansu no calculó las reservas de esquisto bituminoso al explorar el área minera de Haishiwan. Esta evaluación de recursos utilizó los datos de perforación en el área minera para determinar el espesor y el rango de distribución de la pizarra bituminosa, y combinó los datos del análisis de la pizarra bituminosa para calcular las reservas de recursos de los grupos petrolíferos 1 y 4 en el área minera.
El carbón extraído de la primera capa de esquisto bituminoso de Haishiwan contiene una gran cantidad de algas, matriz de saprolita e impurezas minerales. Es un carbón de saprolita con alto contenido de cenizas y aceite (también conocido como esquisto bituminoso). con un poder calorífico promedio de 15,79 MJ/kg, el contenido promedio de aceite es 9,80 ~ 24,3, el valor promedio es 17,05. Es un carbón con alto contenido de petróleo y se puede utilizar directamente en la refinación de petróleo, así que esta vez. Las reservas de recursos de cada capa de esquisto bituminoso en el área minera de Haishiwan se muestran en la Tabla 8-14.
Tabla 8-14 Reservas de recursos de esquisto bituminoso en la unidad del área minera de Haishiwan: 10.000 toneladas
Las reservas de recursos de esquisto bituminoso en el área minera de Haishiwan son 775,69 millones de toneladas y se puede explotar la tecnología de esquisto bituminoso Las reservas de recursos son de 353,98 millones de toneladas y las reservas de recursos de petróleo de esquisto son de 36,57 millones de toneladas.
Las reservas técnicamente recuperables de petróleo de esquisto son 6.543.806.820.000 toneladas, y las reservas recuperables de petróleo de esquisto son 6.543.802.610.000 toneladas.