油气输导体系和油气运移研究综述
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油气输导体系研究综述
李天瑞;刘松超;马佳明;吴远华;何辉
【期刊名称】《石油化工应用》
【年(卷),期】2024(43)2
【摘要】输导体系作为纽带连接着烃源岩和圈闭,对其进行刻画,一方面可以确定油气运移路径,另一方面可以准确定位油气藏的位置,重要性不言而喻。
本文在介绍输导体系基础的概念、特征和分类的前提下,还对优势运移通道的确定、输导能力定量判断方法以及所起的控藏作用进行了详细分析。
总结了输导体系的研究方法与存在需要解决的问题,研究方法分别从地质分析、物理模拟和数值模拟三方面进行论述,对于未来的发展提出应该使所用参数与所处时期相对应,加强对输导效率的研究,重视三维动态的展示,以及与多个学科联动结合发展。
【总页数】5页(P1-5)
【作者】李天瑞;刘松超;马佳明;吴远华;何辉
【作者单位】成都理工大学能源学院;四川省西南大地集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE122.12
【相关文献】
1.油气输导机制及输导体系定量评价研究
2.油气成藏体系及油气输导子体系研究
3.油气输导体系研究综述
4.准噶尔盆地盆1井西凹陷乌尔禾组含油气系统油气输导体系研究
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冀中坳陷潜山油气藏输导体系及运移方式
臧明峰;吴孔友;崔永谦;杜维良
【期刊名称】《特种油气藏》
【年(卷),期】2009(016)006
【摘要】冀中坳陷潜山油气藏输导体系主要由断层、不整合构造和碳酸盐岩储集层构成.依据油气来源、供油方向及输导类型,可以将冀中坳陷潜山供烃方式分为源内供烃和源外供烃2大类,10种不同类型供烃方式.研究表明,断层和不整合面是该区潜山油气藏油气运移的主要通道,大多数潜山油气藏主要通过不整合和断层在差异压实作用下获得油气.
【总页数】4页(P22-25)
【作者】臧明峰;吴孔友;崔永谦;杜维良
【作者单位】中国石油大学,山东,东营,257061;东方地球物理勘探有限责任公司大港分院,天津,大港,300280;中国石油大学,山东,东营,257061;中油华北油田分公司,河北,任丘,062552;中油华北油田分公司,河北,任丘,062552
【正文语种】中文
【中图分类】TE122.1
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第四章石油和天然气的运移4.3.6 油气运移输导体系(1)输导体系概念(2)输导体系分类及二次运移方式(3)输导体系类型1)油气输导体系 输导体系是指油气二次运移经历的运移通道及其相关围岩所组成的网络通道体系。
(1)定义:输导体系存在于一个油气运聚单元中;包含适合油气运移的输导层(储集层、断层、不整合);既强调输导层,也强调围岩,更要强调输导层之间的时空配置关系; 输导体系具有时序性、级次性、时效性特点。
输导体系的内涵:•有一定孔渗条件的岩体(储集层) •具有渗透能力的断裂或裂隙体系 •可作为流体运移通道的不整合面龚再升分类(1999):(2)输导体系分类及二次运移方式●输导体系分类:张照录分类(2000):•输导层型输导体系 •断层型输导体系 •裂隙型输导体系 •不整合型输导体系付广(2001):•简单输导体系•连通砂体型•断层型•不整合型•单一型•复合型本教材分类:根据主要输导层类型,结合运移主要通道及影响地质因素,划分为4大类输导体系和10种输导层类型。
•复合输导体系油气输导体系分类表(张卫海,2003修改)二次运移方式:是指油气在一定动力驱动下,沿某种类型输导体系运移的途径和方向。
•侧向运移——沿储集层输导体系、不整合输导体系的运移。
•垂向运移——沿断裂输导体系的运移。
•阶梯状运移——沿由断层与储集层输导层或不整合输导层所构成的复合输导体系的运移。
(3)输导体系类型:①储集层输导体系●定义:由储集层输导层构成的输导体系。
●运移方式:侧向运移。
孔渗性好储集层具有一定厚度平面上连通性好且分布广围岩封闭性好,输导盖层好输导体系与成熟烃源岩区(层系)的时空配置关系好古产状有利取决于沉积相和成岩作用●储集层输导体系输导有效性影响因素:•垂向相对高孔渗层和横向相对高孔渗带是流体势能相对较低的部位,是油气在储集层输导体系中运移的优势通道。
有缘学习更多+谓ygd3076或关注桃报:奉献教育(店铺)东营凹陷南斜坡东段沙三段上亚段骨架砂体输导能力指数等值线与油气显示关系(据宋国奇,2012)•东营凹陷南斜坡东段沙三段上亚段发育扇三角洲、滩坝等砂体,砂体厚度大,砂体前端呈指状分别插入牛庄生烃洼陷中,连通性和孔渗性好,形成了由强输导能力决定的4个优势运移路径,分别形成八面河、王家岗、乐安油田。
商河地区在构造上位于惠民凹陷中央隆起带东段,有利勘探面积约为650km 2,其南部是临南洼陷,北部是滋镇—德平洼陷,西与临盘油田相邻,是一个断层发育、断块破碎、具有多套含油层系、多种油藏类型叠置的复式油气聚集区。
该区被临邑大断裂的分支断层划分成4个区块,从北向南依次为商一、二、三、四区,从南部的紧邻临南生油洼陷的商四区向北部的商一区依次抬升,剖面上构成阶梯状,已发现了馆陶组—沙四段共8套含油层系。
在构造高部位的商一区发现的油气藏或显示距离临南洼陷生烃中心最大距离大于20km,表明输导体系在该区的油气成藏中具有重要作用。
更为重要的是,该区圈闭大都依赖断层的上倾遮挡。
下一步勘探目标区——商河东地区远离油源,能否成藏取决于输导体系的有效性[1],因此,在临南洼陷东北部开展输导体系研究具有重要意义。
1输导体系类型的划分油气输导体系由3类介质构成:有一定孔渗条件的岩体、具有渗透力的断裂或断裂体系以及作为流体运移通道的不整合面,这3类输导要素在空间上配置或组合构成了油气运移通道,控制了油气的成藏及分布规律。
油气地球物理2016年4月PETROLEUM GEOPHYSICS第14卷第2期收稿日期:2015-11-17;改回日期:2015-12-25作者简介:马玉歌,女,高级工程师,硕士,石油地质专业,现主要从事物探综合研究工作。
惠民凹陷商河地区油气输导体系类型及油气运移特征马玉歌,汤梦静,孙金磊,韩波,王钊(胜利油田分公司物探研究院,山东东营257022)摘要:油气输导体系和油气运移的特征决定油气藏形成与分布。
惠民凹陷商河地区地质条件分析结果表明,其输导体系空间配置构成4种模式:砂体—断层—砂体、砂体—断层—不整合、砂体—火山锥以及砂体—断层—火山锥;该区主要发育的是阶梯型输导体系分布组合,以断裂、骨架砂体共同构成的运聚体系呈阶梯型输导,导致油气爬坡运移、单层系成藏。
关键词:油气输导体系;断层;油气运移特征;商河地区;惠民凹陷T ypes of the hydrocarbon transport system and the features of the hydrocarbon migrationat Shanghe area in Huimin SagMA Yu-ge,TANG Meng-jing,SUN Jin-lei,HAN Bo,WANG ZHao(Geophysical Research Institute of Shengli Oilfield Branch Co.,Dongying Shandong 257022,China )Abstract:The distribution and forming of the reservoir depend on the types of the hydrocarbon transport system and the features of the hydrocarbon migration.The geologic conditions of the Shanghe area in Huimin Sag is analyzed ,the result show that the types of its hydrocarbon transport system spatially have four modes,they are “sand body-fault-sand body ”,“sand body-fault-unconformity ”,“sand body-volcanic cone ”and “sand body-fault-volcanic cone ”,It was mainly developed step-transport system distribution combination,the migration-concentration system which was consisted of fault and frame sand body jointly showed step transport,it resulted in reservoir forming by migrating upwards and single-layer.Key words:hydrocarbon transport system,fault,feature of hydrocarbon migration,Shanghe area and Huimin Sag第14卷第2期马玉歌,等:惠民凹陷商河地区油气输导体系类型及油气运移特征·15·不同类型的输导体系与烃源岩之间存在着不同的接触类型,按照源岩与输导体系的接触关系可将它们之间的配置组合划分为垂向、侧向和交错接触型3种(图1)。
收稿日期:2000201215作者简介:张厚福(1932-),男(汉族),湖北武汉人,教授,长期从事石油与天然气地质教学与科研工作。
现任中国石油学会石油地质专业委员会油气运移学组组长。
①石油大学京津地质综合研究队.京津地区廊固凹陷地质物探综合解释研究总结报告.1987. 文章编号:100025870(2000)0420001203我国油气运移的研究现状与展望张厚福, 金之钧(石油大学,北京100083) 摘要:我国油气运移研究现状具有下列特点:(1)瞄准世界科技前缘,加强油气运移基础理论研究;(2)应用高科技新技术研究油气运移;(3)综合运用地温场、地压场、地应力场研究油气运移,探讨了油气成藏动力学机理;(4)综合地震、测井、地质等多学科信息研究流体势;(5)油气运移地球化学研究有了显著进展;(6)油气田勘探开发过程中油气二次运移研究有了可喜的开端;(7)我国油气运移研究队伍日益壮大。
鉴于油气运移是一个技术难度较大的研究领域,问题复杂,在今后的研究工作中,要进一步加强基础理论研究,紧密联系实际,为油气勘探开发服务。
关键词:油气运移;研究现状;发展方向中图分类号:TE 132.1+1 文献标识码:A1 概 述在含油气盆地形成演化、油气藏形成破坏的全过程中,油气运移始终起着重要的纽带作用,所以它是石油地质学的基本理论课题之一,更是油气勘探开发中必须探讨的实际问题。
但它涉及多学科,知识面广,至今仍是石油地质学领域研究的薄弱环节。
为了推动全国的油气运移研究,1987年中国石油学会石油地质专业委员会正式设立了油气运移学组,在地方部门石油学会的支持下,在全国石油地质界的专家学者们的热情参与下,顺利召开了四次全国油气运移学术研讨会,有力地促进了我国石油地质界对油气运移的研究。
近年来,广泛采用新理论、新技术,并紧密结合生产实际,该项研究工作蓬勃开展,取得了丰硕的成果。
特别是第四届盛会由来自全国石油、石化、海洋、地矿、新星、国家地震局、中科院及高校等系统的145位专家学者参加,他们带来了72篇高水平的学术论文,展示了我国油气运移研究取得的重大成就。
油气输导体系是客观存在的,没有输导体系就没有油气藏,油气输导体系研究是油气成藏和油气勘探的重点和难点之一。
油气输导体系主要包括各种构造应力作用下的大大小小的断裂、各种类型的粗碎屑岩层和区域性不整合面。
可见,陆相构造盆地油气输导系统的形成、分布、输导油气的质量,及其控藏作用,严格受区域地质构造作用和幕式构造运动性质的控制,即湖盆的地质构造单元和沉积构造演化阶段的控制。
6.2.1断裂输导体系古断裂系指控制新生代盆地、凹陷或次凹形成的边界大断裂和次级断裂,尤其是湖盆内部发育的次级断裂,它们的展布方向常常控制凹陷或次凹的展布方向,其延伸长度为几公里甚至数十公里,它们不仅控制凹陷或次凹的延伸范围、地层发育程度和沉积相带展布;更重要的是派生了一组相同性质的次级断层,以及不同掉向同级别断层或多级别小断层,构成断裂输导体系,成为深部地层生成的油气向浅部地层运移聚集的主要通道。
断裂输导体系在空间上的延伸层位在一定程度上控制着油气在垂向上运移的最大距离[4].例如,马西次凹西侧是以西掉次级断层与生油次凹对接,使次凹内大量烃类沿这些次级断层一油源断层向上运移,并聚集成藏,形成了复式油气聚集带;又如留西、马西次凹东侧的边界大断裂,均构成了烃类垂向运移的良好通道,使次凹深部所生的大量烃类沿其破碎带向上运移到中浅层的各类圈闭中聚集成藏。
6.2.2骨架砂体输导体系沉积盆地内粗碎屑砂体构成盆地充填中的骨架砂体,它们既是油气运移的主要通道之一,又是油气聚集的主要场所。
饶阳凹陷内的骨架砂体主要包括扇三角洲、冲积扇、滨岸、河道砂体等,这些骨架砂体的分布与构造的关系前面已经做了探讨,这里主要从油气运移的角度作如下分析:一般来讲,在油气运移和油气藏形成过程中,大量烃类沿输导层向上倾方向运移,并在上倾方向圈闭和封挡条件具备的情况下,聚集成藏。
根据烃类运移的方式,认为断陷湖盆内烃类主要有两类运移方式。
一是位于湖侵体系域,即大段成熟烃源岩中的储集层,它们本身就被生烃层包围,首先进行初次运移,然后由低部位储层向上倾方向运移聚集。
论著油气运移研究进展综述洪荆晶 邓 媛 王海军 刁宗宝 霍斐斐(西北大学地质学系,陕西 西安 710068) 摘 要:油气运移是油气藏形成过程中的重要环节和纽带,贯穿于油气藏运作的整个过程。
本文从油气运移的内涵入 手,阐述了油气运移的历史及其发展的趋势和我国的现状特点,并着重介绍了运移中二次运移的研究,从而对油气 运移 的研究进展进行了简要的阐明和诠释。
关键词:油气运移;油气成藏;二次运移;发展 DOI:10.3969/j.issn.1671-6396.2011.05.006 A Review on the Research Progress on the HydrocarbonMigration HONG Jing-jing,DENG Yuan,WANG Hai-jun,DIAO Zong-bao,HUO Fei-fei (Geological department in Northwestern University,Xi'an ,Shaanxi 710068) Abstract:The hydrocarbon migration is an important procedure in the forming process of the reservoir, passing through in the entire process of reservoir operation. This article introduced the history of the hydrocarbon migration, the trend of its development and the current situation of our country, especially the study of the secondary migration. It briefly clarified the research progress on the hydrocarbon migration. Key words:The hydrocarbon migration;Hydrocarbon accumulation;Secondary m igration;Development1油气运移概述 油气运移是油气藏形成过程中的重要纽带,贯穿于油则为流体势差[2]。
油气成藏输导体系研究概况及发展趋势Ξ王大成1,李子甲2,滕兆宇3,张留柱4(1.成都理工大学能源学院,四川成都 610059;2.中国石化西北分公司工程技术研究院,新疆乌鲁木齐 830013;3.中国石油大庆油田公司井下作业分公司,黑龙江大庆 163000;4.中国石化胜利油田公司东辛采油厂,山东东营 257000) 摘 要:关于油气藏输导体系的研究一直是油气藏地质专家的研究热点。
近年,油藏专家们对于输导体系理论研究进行了大量的卓有成效的工作,但是依然面临着从理论到技术应用上的各种挑战。
现从近年输导体系研究概况出发,总结近年研究过程中的一些问题,认为优势运移通道的有效性验证研究、断层封闭性的定量研究、复合型输导体系输导因素的时空配置关系研究等方面是油气输导体系研究的发展趋势。
关键词:油气藏;输导体系;优势运移通道;断层封闭性 中图分类号:TE 321 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2010)21—0127—02 油气成藏体系是地表以下含油气的自然系统,它包括了形成油气藏的一切必要元素以及这些元素之间的有效配置结构,其中的元素是烃源岩、输导体系和圈闭[1]。
近年,关于油气藏输导体系的研究一直是油气藏地质专家的研究热点。
不论是在划分油藏的输导类型方面研究还是在输导体系研究方法和技术手段方面的研究都取得了很大的进展,但是目前地质工作者们依然面临有关输导体系研究的各种挑战。
现就有关理论的研究进展及发展趋势进行综合论述。
1 近年输导体系理论研究概况陆相含油气盆地中,有效烃源岩是成藏的物质基础,油藏的空间展布形态是成藏要素和成藏作用在时间和空间上匹配的结果,油气运移的输导体系是连接源岩和圈闭的“桥梁”,它决定着油气运移的路径和方向,并将成藏要素和成藏作用有机地统一成一个整体,控制着油气成藏。
几年来,许多学者针对输导体系进行了大量卓有成效的工作。
1997年,谢泰俊等在研究南海北部大陆边缘盆地时,根据不同类型通道在运移中的作用和具体地质情况,划分了4类运移通道体系:以断裂带为主的运移通道体系、与古构造脊相关的运移通道体系、与活动热流体底辟作用相关的通道体系及与不整合有关的运移通道体系[2]。
油气输导体系研究进展摘要:输导体系在油气成藏过程中起着重要的控制作用,前人已从不同角度对其命名、分类、特征、研究思路与方法做了系统研究。
本文简述了近年来对输导体系命名与分类的新认识;总结了输导体系研究的思路、关键问题以及研究新方法。
重点阐述了断裂型、不整合型、储层型输导体系输导效率的定量评价方法。
结合输导体系研究现状,对未来输导体系研究的趋势提出了几点认识。
关键词:油气输导体系;概念与分类;研究思路;定量评价输导体系作为烃源岩与油气藏之间的通道,是评价圈闭有效性的重要标准,在某种程度上决定了盆地内圈闭能否成藏及油气聚集量的问题,而且还决定着油气的输导样式、运移方向和距离、油气聚集量、油气藏类型和成藏位置[1]。
然而,并不是所有输导体系都能起到输导作用,真正发生了油气运移过程的输导体系不超过10%[2]。
因此,对输导体系进行有效性分析对于油气成藏研究具有重要意义。
目前对输导体系的研究多是基于几何特征,从静态要素出发进行定性描述,而在输导能力的定量评价方面还存在许多问题。
因此,有必要进一步明确输导要素的定量评价标准,对各类输导要素进行量化评价,从而更好地根据输导体系来预测油气藏分布规律,为油气勘探提供指导[3]。
1 输导体系的概念及分类1.1 输导体系的概念对于输导体系的概念并没有统一的认识,许多学者从不同的角度作出了不同的定义。
目前被大多数学者认同的定义是:油气从烃源岩到圈闭过程中所经历的所有路径网及其相关围岩,包括连通砂体、断层、不整合面及其组合,其中连通砂体、不整合面和断层称为输导要素。
该定义不仅明确了输导体系的组成,还揭示了输导体系与烃源岩及圈闭的关系,即输导体系必须以某种方式连接烃源岩与圈闭。
1.2 输导体系的分类对于输导体系的分类,前人已作了大量的研究(表1)[3]。
这些分类方案主要是依据输导体(断层、不整合面、砂体)的组合方式、空间形态和逻辑关系来划分的。
其中以各种输导体组合方式为主的输导体系类型划分方案最多。
油气运移研究进展综述
洪荆晶;邓媛;王海军;刁宗宝;霍斐斐
【期刊名称】《中国西部科技》
【年(卷),期】2011(010)005
【摘要】油气运移是油气藏形成过程中的重要环节和纽带,贯穿于油气藏运作的整个过程.本文从油气运移的内涵入手,阐述了油气运移的历史及其发展的趋势和我国的现状特点,并着重介绍了运移中二次运移的研究,从而对油气运移的研究进展进行了简要的阐明和诠释.
【总页数】3页(P15-17)
【作者】洪荆晶;邓媛;王海军;刁宗宝;霍斐斐
【作者单位】西北大学地质学系,陕西西安,710068;西北大学地质学系,陕西西安,710068;西北大学地质学系,陕西西安,710068;西北大学地质学系,陕西西
安,710068;西北大学地质学系,陕西西安,710068
【正文语种】中文
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“高等石油地质学”文献综述油气输导体系和油气运移研究综述班级:地学研11-6班姓名:张鹏学号:S1*******2012年3月22日摘要油气运移输导体系是指连接源岩与圈闭的运移通道所组成的输导网络,是油气藏形成和分布的关键控制因素。
烃源岩生成的油气只有经过有效的输导体系才能进入圈闭,形成油气藏[11]。
本文分别对油气输导体系和油气运移进行了研究综述,着重叙述了输导体系的内涵、分类、要素特征及研究内容和方法,还对油气运移的初次二次运移进行了分析和总结,最后论述了油气运移的一般研究方法。
一、油气输导体系研究输导体系是指油气系统中各种输导层及其相互关系的总和。
油气的运移作用是连接油源与圈闭的纽带,而输导体系则是油气运移作用的载体,是含油气系统研究的重要内容之一。
众多学者已对输导体系进行了大量的相关研究,付广等[3]研究了油气输导体系的类型及其对油气成藏模式的控制作用;张照录等[5]根据油气运移主干道的不同把输导体系划分为断层型、输导层型、裂隙型及不整合型等4种类型;姜建群等[7]论述了包括烃源岩分析、输导网络、流体势、异常压力以及流体示踪技术的流体输导体系的研究流程;赵忠新等[9]对油气输导体系的类型及其输导性能在时空上的演化进行研究,指出输导体系的输导性能在油气运移过程中并不是一成不变的;刘震等[10]提出了5种输导体系识别方法;另有部分学者对具体的含油气盆地或凹陷的油气输导体系进行了系统研究[6,10]。
输导体系的提出使人们对油气运移途径的认识从具体、单一提高到更加综合、系统的层面,深入研究输导体系的类型、特征、分布、影响因素、时空关系,有助于认识油气运移的动态过程,揭示油气成藏规律。
1.1输导体系的内涵及分类输导体系是指油气从烃源岩到圈闭过程中所经历的所有路径网,包括连通砂体、断层、不整合及其组合[3,6]。
该定义一方面明确了输导体系的要素组成,另一方面暗示了输导体系与烃源岩及圈闭的关系,即输导体系必须以某种方式连接烃源岩与圈闭。
从输导体系的内涵出发,可将其分为两个亚输导体系,即沟通烃源岩与储集层的“通源”亚输导体系与储层内部的通“圈闭” 亚输导体系。
其中前者控制了油气的宏观规律,后者决定了油气在储层中的微观分布特征。
在前人研究的基础上,根据“通源”亚输导体系的类型,可将输导体系分为三种基本类型,如表1所示,不同类型的输导体系可以叠置形成复合输导体系[7,8]。
表1 输导体系基本类型表输导体系的命名采用“通源”亚输导体系与通“圈闭” 亚输导体系相结合的原则,如断裂—砂体输导体系表示断裂起“通源”作用,油气在储层内主要沿砂体运移成藏;砂体+断裂—不整合+断裂表示复合输导体系,其中砂体与断裂沟通了油源,油气进入储层后沿不整合及断裂运移成藏。
将输导体系划分为两个亚体系的意义在于能够清晰的描述输导体系的结构性和层次性,有利于发现运移通道上的圈闭[6]。
1.2输导体系的要素特征及影响因素1.2.1 断层(断裂)断层(断裂)既可以作为油气输导的通道,又可以作为油气输导的封堵面,这主要取决于断层(断裂)的封闭性。
断层封闭机理可概括为物理作用封闭和化学作用封闭。
影响断层封闭性的因素很多,包括断层的力学性质、断层面形态(倾角)、断层走向、断距、断裂充填物的性质、断层两盘对置的岩性、断层面的泥岩涂抹、断层流体压力、断层内流体的性质、断层年龄、净厚度与毛厚度比率、断层埋深、断层的同生性、断层中裂缝的发育程度、断层活动时期、断面的紧闭程度、断层的组合形式、断层密度等[4]。
1.2.2 骨架砂体骨架砂体是沉积盆地内发育的同沉积输导体系,是油气输导的通道。
影响砂体输导的主要因素有:砂体的孔隙结构、孔隙度、渗透率、厚度、平面分布、侧向连通性、围岩封闭性、古产状等,这些因素受控于沉积作用和沉积后作用[4,6]。
1.2.3 不整合不整合也是油气输导的重要通道之一。
影响不整合输导的主要因素有:不整合的性质和类型、不整合的岩层组合形式及其相对物性、上覆(遮盖)地层的性质、不整合的发育规模、形成时间和运移期的配置关系、与其他运移通道的时空配置关系、压力、风化剥蚀和地表水淋滤洗刷程度以及交汇叠置程度等[4,6]。
1.3 输导体系研究内容及方法输导体系是油气运移的通道体系,其三维空间形态展布和输导能力决定了该输导体系的优劣,因而成为输导体系研究的核心问题。
1.3.1 三维空间形态输导体系的类型受控于盆地的构造类型、沉积充填特征、地层格架特点、流体活动方式等诸多因素。
在沉积盆地中识别与总结不同类型运移通道的样式是输导体系分析的前提。
一般来说,在拉张型盆地(如裂谷盆地)中,断陷的结构及其断层组合系统是其主要构造格架样式,断层通常起着油气运移主干道的作用;对于挤压型盆地(如前陆盆地),其逆冲断层则为运移主干道;在相对较稳定的大陆边缘型盆地,渗透性好的地层为油气运移的输导层;而在快速沉降的大陆边缘型盆地,异常高压流体的存在可以造成水力破裂,形成由断裂和裂缝组成的运移通道,常表现为以垂向运移为主。
在此基础上,以层序地层分析为工具,建立等时地层格架及不同界面的地震反射构造图,查明输导体系的空间形态,获取输导体与烃源区的空问配置、输导体叠置关系,断层是否为油源断层等重要信息,从而分析输导体系在三维空间上的形态与展布[5]。
1.3.2 输导能力不同类型的输导体系,其研究方法和侧重点各异。
目前,断层的封闭性研究就是其中的热点之一。
对于岩性输导层而言,其孔隙度、渗透率等表征其输导能力的参数值的空问变化尤为重要。
输导体系输导能力的研究多采用实验及计算机模拟法进行[5]。
国内外众多勘探已证明,传统的以寻找储层和构造圈闭为主的勘探对于成熟勘探区可能是适用的,而在新盆地的勘探通常是失败的,只有位于油气运移主干道上,而且与油气运移时间相匹配的圈闭才能成藏[15]。
因此,查明输导体系,确定油气从生成到逸散或被捕集的运移通道体系,对于确定现代勘探策略具有重要意义。
二、油气运移研究石油和天然气是流体矿产,具有可流动性,当受到某种驱动力作用时就会在地壳中发生流动。
我们把油气在地壳中的移动称为油气的运移。
根据运移特征,我们把油气运移划分为初次运移和二次运移。
初次运移是指油气自烃源岩向储集层或运载层中的运移。
二次运移是指油气进入运载层后的一切运移。
它包括油气在运载层中的运移,也包括业已聚集的油气进入运载层后的一切运移[1,2]。
油气运移贯穿于整个油气地质历史, 是连接生、排、运、聚、散各个环节的纽带, 也是石油地质学研究的核心问题。
在理论方面, 是要研究油气运移的动力学和运动学机制;在实际方面, 是要研究运移的动力、相态、通道和数量,如图1所示。
显然油气运移既是基础理论性研究,又是应用性很强的研究。
因此,研究油气运移规律对于油气勘探具有重要意义[12-13]。
图1 沉积盆地中的油气运移研究框图2.1 初次运移研究2.1.1 初次运移的动力初次运移主要发生在烃源岩中。
其动力在成岩早期主要是压实过程中产生的瞬时剩余压力;在成岩晚期,主要是异常高流体压力。
异常高压主要由压实、生烃、重结晶、胶结、水热、渗透和构造等作用引起,但只有在被封隔层封闭的相对封闭的层系中, 异常高压才能形成并逐渐加强。
这样的体系被称为压力封隔体, 是盆地演化过程中地层非均质性和不均一成岩的产物。
此外,对天然气初次运移来说,由气体浓度差引起的扩散作用是其特有动力,也是煤层甲烷运移的重要方式[2,12]。
2.1.2 初次运移的动力油气在地下运移呈什么相态,既取决于地下的温度和压力,又取决于生烃量、烃组分、地层孔隙度、溶解度等条件,而这些条件又随埋藏深度、有机质类型及丰度而变化,因此,初次运移的相态大体上有纵向演变规律,如图2所示[12]。
2.1.3 初次运移的通道烃源岩中的孔喉系统、干酪根网络、纹理面、节理以及穿过烃源岩的断层都可以成为初次运移的通道。
但到油气大量生成时,烃源岩大多已进入晚期成岩阶段,相当致密,油气运移要克服巨大的毛细管阻力,因此,由水力破裂(地层中流体压力大于静水压力1.42倍以上或大于最小主应力时产生剪切破裂和张破裂)而产生的微裂隙就成为初次排烃的重要通道[1,12]。
2.2 二次运移研究2.2.1 二次运移的动力二次运移主要发生在烃源岩以外的输导岩系中,其动力在静水条件下主要是油气的浮力,在动水条件下主要是流体势差。
流体势只是一种笼统的提法。
如果地下流体只是水,流体势就是水势,此时为地层中某一水质点所具有的机械能(即压能与位能之和),可以简单地用测压水头与高程水头之和来表示;当地下流体中含有油、气时,要区别水势和油(气) 势,因为油(气)在亲水介质中的运移既有浮力又有毛细管阻力。
虽然地下流体主要是水, 但水势不能完全代表油(气)势,二次运移的动力应当是相对于水的油(气) 势差[12]。
油气二次运移也主要呈幕式流动。
这一方面受初次幕式排烃期次的影响和控制;另一方面二次运移也有临界运移饱和度和克服毛细管阻力的问题,往往需要有相当量的油气微聚集或在异常高压作用下地层破裂后才能发生运移;此外,还受断层通道幕式开启的影响,这也是二次运移呈幕式流动的原因。
图3 动水条件下油气运移方向示意图2.2.2 二次运移的相态在自然界中, 油气的初次运移和二次运移是几乎同时存在的连续过程[2]。
虽然刚进人输导层的油气肯定继承了初次运移时的相态,但由于输导层与烃源层的物理条件有许多不同,且二次运移的空间和距离都远比初次运移要大,因此油气进入输导层后必然发生相态变化。
如果这时的油气相态是水溶相、气溶相、凝析气相和油溶相中的一种,由于输导层温度、压力降低而盐度增高,油气将出溶形成分散的油珠和气泡,要待形成一定的微聚集后才能继续运移,若后继无源,则将滞留在运移途中。
如果初次运移的油气呈游离相(油相或气相)进人输导层时无需相态转变,能较快地达到一定数量而继续运移,并可在圈闭中直接聚集成藏。
因此,石油以油相、天然气以气相进行二次运移是最有效的相态[12]。
2.2.3 二次运移的通道油气总是沿最省功的路径运移的,地下运移通道必须是边界被封闭的空间,从而决定了二次运移必然具备有效通道空间和主流向这两方面特征。
众所周知,输导层中的渗透性地层、不整合面以及断层、裂缝都是油气侧向和垂向运移的主要通道,但实际上只有在其中发生了二次运移的通道才是有效通道空间;二次运移主流向主要取决于有效运移通道空间的分布,在宏观上,有沿沉积相带由细到粗的向源性和沿构造脊高点以及沿长期活动断层的运移性[12-14]。
按目前的认识,无论盆地类型如何,断层都是油气垂向运移的重要通道,但同时也是一种重要的圈闭类型。
断层活动时是地应力、地层压力和流体释放的通道,断层形成封闭性则与其活动期后的成岩作用有密切关系,而断层的再活动又可破坏成岩封闭使其再次成为通道。