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浅谈如何利用沉积盆地控制油气赋存

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【摘要】我国是世界上最早发现、开采和利用石油及天然气的国家之一。据史料记载,三千年前,中国已发现了天然气,两千年前发现了石油。随着我国改革开放步伐的日趋加快,经济可持续发展的问题日益突出,能源能否提供可靠保障也越来越引起社会各界的关心与重视。

【关键词】中国石油 沉积盆地 赋存引言

一般来说,世界主要含油气盆地是勘探早、中期达到油气田发现和储量增长高峰后,随着勘探深入,发现越来越少,储量增长呈持续下降趋势。

但是,我国多以多构造层系叠合盆地为主,经过多次构造活动,不同类型盆地叠加、改造和沉积面貌复杂,表现在生烃层系与储集层系多、运移聚集期多、油气分布复杂,加之圈闭构造发育不平衡,陆相岩相岩性变化大等因素,造成一方面油气资源很丰富。一方面油气在平面上和层系上分布相对不够集中,认识过程和勘探过程是逐步深化,呈阶段发展,一个层系、一个领域、一个类型勘探到一定程度,将又转入新的层系、领域或类型。

1 稳定的大地构造环境

稳定的大地构造环境是大型油气区的成盆基础,有利于油气的生成和保存,这一点在生油理论中已有描述。

在各种大地构造环境下形成的盆地,不论其规模大小,沉降和沉积的对立统一贯穿盆地发展的始终,二者往往是不协调的。而对于含油气盆地来说,持续沉降以及沉降和沉积速度互补是烃源岩形成的条件,有利于生物的繁殖的古地理环境的保持,有利于有机质的迅速埋藏与保存,较厚的沉积物有利于烃源岩埋藏到一定的深度达到成熟。另外,稳定的大地构造环境有利于油气的保存。

2 沉积体系、沉积相带控制油气的富集程度

世界各含油气盆地的油气勘探实践证明,盆地各时代的油气储集层和烃源岩的形成与分布,严格地受盆地演化的古构造和古沉积条件控制。烃源岩多分布于浅―半深海相和深―浅湖相沉积中;储集层则多属三角洲相、滨海相、浅海相、深浅海(湖)相、浊积相以及碳酸盐岩台地相等。不同类型的沉积盆地有相对稳定的沉积相带、沉积体系。不同沉积体系,由于沉积环境的差异,生油气母质及其演化、油气的储集和保存油气的条件也有所不同。如三角洲沉积体系、蒸发岩沉积层序都具有良好的油气藏形成条件。因此,研究不同类型沉积盆地的沉积体系和相带分布,对于预测油气富集区、提高勘探成效具有重要的意义。

3 长期继承性隆起是大型油气田形成的区域构造背景

从油气形成地质条件上,有效的圈闭是油气藏形成的必要条件,古隆起往往代表着长期相对抬升,位于生油区油源的主要运移方向,且发育着断层、不整合面等油气长距离运移的通道。古隆起,尤其是长期继承性古隆起,圈闭形成时间较早,具有形成时间早、圈闭容积大、在油气运移路线上及距油源近且稳定的有效圈闭特征。

3.1 不整合面对于油气运移和聚集的重要性

不整合面上下有丰富的油气聚集,聚集在不整合面之下的比之上的更多(如:基岩油藏、潜山油藏),其原因:

长期的风化剥蚀使孔隙性增强。不整合代表曾经长期上升、风化、淋滤、溶蚀,形成了大量的裂缝、溶孔、溶洞,为油气极好的通道或聚集空间。

不整合常为油气长距离运移的通道。不整合面孔渗高,为油气渗流的最佳通道;不整合面常凹凸不平,上面覆盖不同时代的地层,岩性差异大,易产生次生孔隙;不整合面上常有风化残余碎屑,固结后为高孔渗的岩石;不整合代表了一次区域性构造运动,使地层产生变形,促使油气运移;不整合面面积较广,延伸长,可使油气作长距离运移。

4 成藏条件在时空上的有机匹配,是油气聚集成为油气藏的关键

生油、储油、盖层、运移、圈闭和保存六个环节,对于油气藏的形成来说是不可或缺的有机的整体。沉积盆地中能否有丰富的油气形成和富集,关键取决于上述六个条件的时空匹配。若匹配的条件好,就可以形成较大的工业性油气区;若匹配的条件差,则不利于形成油气田或油气区。

4.1 生油气源岩

生油气源岩为形成油气藏提供物质基础。烃源岩分析要与盆地沉降埋藏史、热史和古气候分析相结合。盆地的持续沉降是沉积物充填的前提,盆地只有继续下沉,才能保持相对稳定的还原环境,形成巨厚的沉积物,有助于烃源岩的转化;盆地热史决定了烃源岩的成熟程度,高地温场有助于源岩有机质的成熟,但成熟是温度、时间共同作用的结果;古气候对沉积盆地中水体介质条件和有机质丰度有重要影响,一般在潮湿――半潮湿气候下,生物十分茂盛,大气降水充沛,海盆水体稳定,有助于烃源岩的形成。

4.2 储集层

储集层的发育与盆地沉积体系和沉积相有密切联系,后者又与盆地的古地形及古气候有关,储层研究要与沉积体系、沉积相及古气候研究结合起来。评价储层潜力的参数,主要是孔隙度和渗透率。孔隙度的大小,决定了储层能够储集油气的数量;渗透率的高低,则决定了油气在其中运移的效率和油气的最终产能。

4.3 盖层

盖层的好坏直接影响油气的聚集和保存条件。

常见的盖层类型有:页岩、泥岩、盐岩和石膏等,其中,页岩、泥岩盖层常与碎屑岩储集层相伴生,蒸发岩盖层常与碳酸盐岩共存。

4.4 油气运移

油气运移分析是确定油气聚集和分布的重要依据。油气运移包括初次运移(排烃)和二次运移。

油气的二次运移和聚集,同盆地的构造活动、断裂及不整合分布、水动力条件等,具有十分密切的关系。成藏系统中,最后一次构造运动对油气的分布和保存,具有决定性作用。

盆地类型类型及构造样式,对油气的运移和分布具有控制作用。

4.5 圈闭

圈闭是油气聚集的场所,圈闭的大小、规模决定着油气的富集程度,从而决定着盆地的勘探远景。

圈闭的类型有很多种,构造圈闭,常常是最有利的圈闭。非构造圈闭也可形成特大型油气田。

4.6 油气藏保存条件

油气藏保存条件是指已经形成的油气藏,在漫长的地质历史时期中,圈闭条件是否改变,以及圈闭中的油气聚集是否遭到破坏等。

在沉积盆地演化过程中,由于种种原因,上述六个环节的发育是不均衡的,有时甚至缺乏某一环节,从而不能形成有效的油气聚集。有时,虽然某一环节发育稍差,但其他环节发育良好,从而弥补了前一不足,同样能够形成有远景的油气区。因此,从沉积盆地整体出发,综合研究油气藏形成的各个要素在时空上的匹配关系,是含油气盆地分析的最重要内容。只有这样,才能对含油气盆地作出系统的科学的评价。

5 结语

概括起来,控制沉积盆地中油气赋存规律的因素有:稳定的大地构造环境是大型油气区的成盆基础,有利于油气的生成和保存;沉积体系、沉积相带控制油气的富集程度;长期继承性古隆起是大型油气田形成的区域构造背景;生、储、盖、运、圈、保诸条件在时空上的有机匹配,是油气聚集成为油气藏的关键。