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(一)“石油”名称的探源
“石油”,顾名思义,就是从石头里流出来的油 ,它既形象又十分确切。这个矿物名称是九百年前北宋时期的著名科学家沈括(公元1031~1095年)命名的。公元1080年,宋神宗派沈括负责陕北一带军事,在任职期间 ,对延长一带的石油亲自作了考察。根据观察和实践,他认为石油“生于水际沙石”之中,“与泉水相杂 ,惘惘而出 ”,于是沈括就科学地把它称之为“石油” 。他在《梦溪笔谈》中写道:“延境内有石油,旧说高奴县出脂水 ,即此也”。并认为“石油至多,生于地中无穷 ”。
在我国古代历史上,随着人们对石油的认识逐渐深入而不断地变化 。最初 ,把它看成是可以燃烧的水,叫“水肥”;后来,人们对它的性能和作用有了进一步的了解,就称它为“石漆” 、“石脂水 ”;北宋时期开始对石油进行提炼 ,称提炼后的石油产品为“猛火油”、“火油”、“石脑油 ”等。自沈括把它称为“石油”以后,一直沿用至今。
(二)新疆石油工业的诞生
新疆有着丰富的石油和天然气资源是大家的共识 。在古代,新疆各族人民是通过流出地面的油苗来认识和收集、利用石油的。新疆天山南北的地面油 、气苗露头十分丰富 ,已发现的就有200多处,最早有文字记载新疆石油的是唐朝李延寿编写的《北史》。在《列传八十五》中记载:“龟兹国,在尉犁西北白山之南一百七十里 ,都延城,汉时旧国也 。其国西北大山中有如膏者,流出成川 ,行数里入地,状如饣弟饣胡,甚臭”(图4-1-1)。
1.新疆早期石油工业(1912年前)
清朝末年光绪年间 ,在推行新政振兴实业的风尚影响下,新疆地方官吏开始重视并力图建立新疆的石油工业。根据王树楠(1909)主编的《新疆图志》记载,新疆官府派员“分道勘察 ”,共发现“新疆南北石油矿产大小十余处” ,有乌苏的独山子、将军沟、旗杆沟 、绥来(即现今的玛纳斯)的博罗通古、昌吉的头屯河、塔城的青石峡(即现今的克拉玛依) 、库车的老铜厂(即现今的康村)、喀什的库斯浑山、焉耆的额林哈毕尔山等处 。并得出结论:唯乌苏独山子地方所产油质较博罗通古 、昌吉头屯河、塔城青石峡、南山 、库车之老铜厂、北山等处为佳。并于光绪三十三年(1907)派员将采集到的独山子、博罗通古、头屯河等处的石油送到俄国里海的工厂化验,经俄厂工匠分别熬炼,每百斤可提净油六十余斤 ,足与美洲之产石油相抗衡。
宣统元年(1909年),当时的新疆商务总局,向俄国购买挖油机一座 ,运置独山子,开掘油井,深至七八丈(21~24米) ,井内声如波涛,油气蒸腾,直涌而出 ,以火燃之,焰高数尺。
此外,在迪化(即乌鲁木齐)西境四十里之四岔沟前,用土法挖井取油 ,每日可取油七八斤至十余斤,所产之石油混入牛 、羊油用于制作蜡烛,所产之品 ,光明耐久 。
在此同时,据清朝光绪末年(1907~1908)编撰的《塔城直隶厅乡土志》记载,“青石狭硖西北八十里 ,距城东南六百余里,有石油井,产煤油 ,俗称石油,现溢于外者系油酱。前俄人在哈图山伙开金矿时,用以膏车擦轴 ,至三四日不干涩。其油酱经晒成块,甚坚结,经火仍化为酱 。俄人用以上房顶,甚坚滑 ,无渗漏雨水之虞。又用以熔铺房地,光洁如漆,易于洒扫。”
黑油山石油的土法开采 ,有着十分久远的历史,比目前能见到的一切文字记载都要早得多 。1919年出版的翁文灏论著《中国矿产志略》记载,根据新疆地方官员调查所得“日可取油二百数十斤” ,照此推算,一个月的产量在3~4吨。在20世纪初,用土法开采来说 ,是一个不小的数字。
2.新疆近代石油工业情况(1912~1949)
辛亥革命成功后的民国时期,国内许多有识志士,十分关心新疆石油和天然气资源的开发和利用 。我国地质界前辈翁文灏、谢家荣、黄汲清和孙越琦等对新疆的石油地质情况进行了考察和描述。
1919年翁文灏在他所著的《中国矿产志略》中指出:“新疆亦以产油著闻 ”。“今所知者 ,库车 、乌苏、绥来、迪化 、塔城诸县确产石油” 。1937年谢家荣发表在《地理学报》上的《中国之石油》一文,从生油层的角度对新疆石油资源做了很高的估价:“世界之含油地层之地质时代,最古者有奥陶、石炭、二叠等纪,新者则以第三纪及白垩纪为最重要 ,唯新疆有此二纪之海相层,复证以该省油苗之多,则中国将来油矿业之中心 ,其在斯乎?”。
1936年,新疆省政府和苏联政府决定联合勘探和开发独山子石油,4月成立独山子石油考察团 ,在独山子进行石油地质调查,开始钻探。同年10月将从苏联引进的炼油设备,从安集海搬迁至独山子 ,成立独山子炼油厂。1936年在独山子背斜东高点钻第一口探井,1937年元月14日完钻,井深200多米 ,初产油10吨/日左右,不久就停喷 。该井目前仍存在,并立牌纪念,是新疆第一口机械动力钻探的探井 ,具有纪念 、教育意义。至此,新疆第一个石油工业基地,就已初步形成 ,从地质调查、钻探、采油 、炼油、产品销售及后勤生活供应一整套系统逐渐完善。
1936~1942年,共钻井33口,进尺14152米 ,最深的油井是21号井,井深达1453米 。钻成的33口井中,有11口井进行过正式采油。1942年独山子油田一年产油7321吨 ,是旧中国原油产量最高的年份。
1942~1943年,地质学家黄汲清、杨钟健等对独山子矿区进行石油地质调查,后又到库车铜厂油田(现叫康村油苗)和温宿塔拉克油田(实际上是油苗)考察 ,著有《新疆油田地质调查报告》和《新疆乌苏县独山子石油及煤气矿床说明书》,记述了独山子一带的地质、钻探和开采情况,这是我国第一部论述新疆石油地质比较完整的专著 。
1943~1949年,民国政府与苏联政府关系恶化 ,苏联政府召回在独山子油田工作的专家,搬走各种钻采设备,使独山子油田的勘探和开发陷入低谷 ,到1949年原油日产量只有2~3吨。
从有文字记载可知,从1936年至1949年,独山子油田共计采出原油11497吨 ,炼油11000吨,产汽油2200吨 、柴油2172吨。
(三)铸造新疆现代石油工业的辉煌
新中国成立后,党和国家对新疆石油工业的发展十分重视 ,同时,中苏关系重修友好 。1950年3月27日,中苏两国政府签订了创办中苏石油股份公司的协议 ,其任务是“在中华人民共和国新疆省进行寻觅、探测、开采及提炼石油与天然气 ”,同年9月30日,中苏石油股份公司宣告成立。成立后的股份公司,首先恢复和发展独山子油田的生产。从1951年5月开始 ,钻了一批生产井,原油产量迅速上升,原油年产量1952年达到5.2万吨 ,1953年原油年产量提高到7万吨 。1951年至1954年共生产原油17.5万吨,相当于新中国成立前独山子油田历年原油总产量的15.2倍。
与此同时,先后在准噶尔盆地和塔里木盆地的库车和喀什—乌恰地区进行大规模的石油地质调查和钻探工作 ,取得了丰富的石油地质资料,为日后的油气勘探打下良好的基础。
自1955年1月1日起,中苏石油股份公司中的苏联股份移交给中国 ,从此新疆石油工业的各项工作均由我国政府独立自主掌握,随即从我国各地调来大批专业技术人员,填补苏方专家回国造成的空缺。同年7月6日 ,克拉玛依1号井开钻,10月29日该井于井深620米处完钻试油,喷出原油和天然气,宣告中国第一个新的大油田诞生 。克拉玛依油田的发现 ,是新中国成立以来独立自主进行油 、气勘探取得的第一个重大成就,并于1956年底,已控制克拉玛依油田面积55平方千米。1957年年产原油7.02万吨。同时迅速地向外扩大勘探 ,又先后找到了白碱滩、百口泉、乌尔禾 、红山咀等油田,1958年年产原油增至33.38万吨 。
为了使原油能及时安全地向外输送出去,1958年5月开始修建克拉玛依至独山子炼油厂输油管线 ,全长147千米,这条输油管线是全国第一条长距离输油管线,于1959年元月投产 ,年输油能力53万吨。1962年,这条输油管线的复线建成投产。1973年,从克拉玛依至乌鲁木齐的第一条输油管线正式投产 ,全长295.6千米,年输油能力300万吨 。1981年克拉玛依至乌鲁木齐的输油管线复线建成投产,新增年输油能力400万吨。
在坚持石油工业的发展以勘探先行的思想指导下,20世纪50年代 ,在准噶尔盆地除已找到的克拉玛依、白碱滩、百口泉 、乌尔禾、红山咀油田外,还找到了齐古油田和车排子油田;在塔里木盆地库车地区找到一个依奇克里克小油田;在吐哈盆地找到了胜金口和七克台两个小油田。
20世纪60年代初,在全国各石油企业单位支援大庆石油大会战的号召下 ,新疆石油管理局的勘探力量所剩无几 。在吐哈盆地勘探的玉门石油管理局全部人力、物力都调到大庆参加石油大会战。新疆三大盆地的油气勘探工作处于低潮期。
1975年,新疆石油管理局地调处在叶城县西南进行石油地质调查时,发现了柯克亚构造(原称西河甫构造) 。同年12月4日在柯克亚构造上定了一口参数井——柯参1井。1976年5月1日开钻 ,1977年5月17日在钻至井深3783.1米时,发生强烈井喷,高压油 、气、水携带砂石从井口喷出 ,高达40多米。初期最高日喷液量9500立方米,其中原油1000吨。日喷天然气350万立方米 。其喷势之猛、压力之大、日喷液量之高,在新疆地区石油勘探史上所罕见。现已探明柯克亚是一个凝析油气田 ,结束了塔里木盆地南缘无油气田的历史,也结束了和田地区要从2000多千米外的吐鲁番大河沿拉运燃油的历史。
1978年,地矿部西北石油局开始组织队伍进入塔里木盆地进行石油和天然气勘探 。1984年9月22日,在塔里木盆地北部沙雅隆起上的沙参2井钻至5391.18米奥陶系白云岩时 ,发生强烈井喷,喜获高产油气流,初期日产原油1000立方米 、天然气200万立方米 ,宣告塔河油田已被发现。该井的出油,现实意义重大。沙参2井是新疆塔里木盆地第一口古生界海相油气田发现井,是找油新领域的突破 。也证明了塔里木盆地油气资源十分丰富 ,揭开了该盆地寻找大油气田的序幕,并为国家制定“稳定东部,发展西部”的油气工业发展战略方针 ,提供了科学依据。
1983年,石油工业部抽出玉门石油管理局及物探局部分勘探力量,对吐哈盆地重新开展全面勘探 ,并于1987年布置第一口科学探索井——台参1井。该井于1989年元月5日在中侏罗统三间房组地层测试获得工业油流,从而拉开了吐哈盆地石油会战的序幕 。目前在吐哈盆地已找到14个油气田和9个含油气构造。
20世纪90年代,石油部和地矿部除在塔里木、准噶尔和吐哈盆地开展油气勘探外,还对伊宁盆地、精河盆地 、三塘湖盆地、焉耆盆地和大、小尤尔都斯盆地及柴窝堡盆地开展油气勘探工作 ,并在三塘湖 、焉耆盆地各找到3个油气田,柴窝堡盆地找到一个小型气田(图4-1-2)。
研究简况
1949.9-1952.7 清华大学电机系 后转物理系学习,直到毕业 1952.7-1953.3 燃料部石油管理总局(北京市)任实习员
1953.3-1961.5 在新疆中苏石油公司(后为新疆石油管理局)
地质调查处 ,任工程师及综合研究队队长
1961.5-1963.10 参加大庆(黑龙江省)会战,在松辽石油勘探指挥部,
地调指挥部 ,任综合研究队副队长
1963.10-1964.3 石油部646厂物探局(河北徐水),任研究队副队长
1964.3-1979.4 参加华北石油会战,到胜利油田(山东省东营)
任油田副总工程师 ,地质指挥所副指挥
1979.5-1979.9 在中国石油天然气集团公司石油物探局(河北涿州),副总工程师
1979.9-1980.9 在美国 Exxon(埃克森)石油公司休斯敦数据
处理中心(EDPC) 作为中方技术代表工作一年
1988.7 -1989.1 在美国休斯敦西方地球物理公司,
Western Geophysical,R&D. 作客座研究员 工作半年 。
1989.2 - 至今 在中国石油天然气集团公司石油物探局(河北涿州) ,任副总工程师。
2001.9 - 现在中国海洋大学 海洋地球科学学院。
库车盆地大地构造位置位于天山板内造山带和塔里木板块之间,为中新生代发育的盆地。前人一直把库车盆地作为山前坳陷盆地来进行研究(张连壁等,1984;周朝济等,1985) 。前已叙及 ,对库车盆地及塔里木盆地北缘的地质考察和调查,早在一百多年前就已开始,但真正对库车盆地地质研究开始于20世纪40年代 ,黄汲清(1947)对库车盆地进行了石油地质调查,划分出库车盆地下三叠统俄霍布拉克群。到20世纪50年代,新中国建立不久 ,组建的新疆石油公司(1956)(后改名为新疆石油管理局)在苏联航测大队帮助下对库车盆地进行了1∶20万区调地质调查,当时的勘探思想认为库车盆地可和苏联费尔干纳、塔吉克盆地类比;工作的主要成果是建立起库车盆地中新生代地层层序和划分对比方案,提出库车盆地最有希望的构造控制区 ,对比分析认为三叠系塔里奇克组和中下侏罗统克孜勒努尔组为生油岩。随后,新疆煤田公司(1986)对库车盆地北缘进行了煤田地质勘探工作;新疆地矿局(1987)对该区进行了1∶20万地质填图工作,以及库车盆地钾盐找矿工作(张义民等 ,1986) 。新疆石油管理局通过多年地震勘探和钻探得出库车盆地地面构造和深部构造不符的认识(张连壁等,1984;周朝济等,1985)。为此,不少学者从不同方面对库车盆地进行了研究(李宇昌 ,1984;高兴辰,1985;何向阳,1986;康玉柱 ,1989);有的认为库车盆地地表构造为挤压不对称构造,地下深部为受断裂控制的复杂断块区,受张应力控制 ,据此得出库车盆地是断陷型盆地的结论(周朝济,1985;谭试典,1986);而现在多数人认为库车盆地为前陆盆地(田在艺等 ,1985;贾承造等,1992)。出现认识不同的根本原因在于,对深部构造细节研究不清楚所引起的 。关于库车盆地形成机制和盆地范围各家认识不一致。盆地范围的分歧点是关于库车盆地南界的位置:张义民等(1986)认为库车盆地的南界在塔里木河附近 ,但塔里木石油指挥部地质研究大队则以秋里塔格山作为盆地南界;多数研究者把库车盆地南界以库尔勒—库车—新和—阿克苏公路作为盆地南界。作者认为上述界线是库车盆地冲断构造带变形南界,所谓库车盆地南界应指塔里木板块北缘塔北前隆以北至天山的广大范围(中生代界线);新生代,由于前隆迁移,盆地南界的位置亦应有所改变 ,这个界线就是盆地沉积物边界(塔里木工业联队,1986) 。
杨福忠和张恺(1991)提出,库车盆地构造高点深浅层不一致是由于从上到下构造高点迁移的原因;汤良杰(1992)用多层次滑脱构造观点分析库车盆地冲断构造 ,认为由于天山侧向挤压,使深部古生代地层和中生代地层组成双重构造,并造成中生界底面隆起形成库车盆地冲断构造的结论 ,但未讨论深、浅层构造差异原因;王作勋等(1990) 、杨克宁等(1990)根据却尔塔格(阳霞地区)之南存在有反向冲断层、向东延伸到库尔勒附近的地质事实,提出塔里木北缘向天山方向逆冲的认识;杨庚等(1995)认为库车盆地冲断构造由一系列向南逆冲的叠瓦状断裂组成。为此,作者运用现代逆冲推覆构造理论 ,结合平衡剖面技术,深入地研究了库车盆地前陆冲断构造带深层构造和浅层构造特征,对冲断构造进行几何学、运动学及动力学分析 ,确定了油气勘探目的层位置。
由于库车盆地内有着丰富的矿产资源,如煤 、石油、钾盐矿床等,尤其是地表广泛存在丰富的油苗及依奇克里克油田的发现和开采,促进了对库车盆地的地质研究 。石油部门对库车盆地进行了长期的地质研究和石油勘探 ,但至今尚未发现新的工业性油流,因此在以往的工作基础上,应用新理论和新概念认真总结经验教训 ,重新研究库车盆地地表地质构造和深部构造,以及油气生、储盖条件,特别是油气运移规律 ,以便为下一步石油勘探确定有利勘探部位,尽快提出油气富集区,是当务之急。揭示出库车盆地油气聚集规律 ,为塔里木盆地石油勘探确定新的油气开发区,意义十分重大,这也是本书讨论的主要问题。
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