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反转构造与油气摘要构造反转指的是变形作用的反转，如原来的构造低地后期发生了上隆，早期的正断层晚期又以逆断层方式重新活动等。
反转构造由于它独特的地质构造对油气藏的形成极为有利，这里将通过一些反转构造的实例，来阐述这类构造的一般特征与油气聚集的关系。
关键词反转构造油气聚集油气成藏反转构造又称构造反转,系指在不同地质历史时期应力改变造成伸展或压缩构造的垂向叠加。
据伸展和压缩构造叠加顺序,将在伸展构造之上叠加压缩构造的地质体称为正反转构造 ,反之则称为负反转构造【1】。
反转构造研究是盆地分析中的重要组成部分。
它不仅能为确定盆地的特征及演化提供依据,而且直接影响到对油气运移、聚集的评价。
1 反转构造的简单分类及其定义（1）正向反转构造先期构造以正断层为主，在张性引力作用下形成，后期以挤压应力作用为主，上盘沿原断层面逆冲作用形成反转构造。
其特点是上盘的逆冲往往仍保留了较厚的沉积层，形成不谐和的构造沉积关系。
当然，局部也会因剥蚀而不再保留正断层发育时的较厚的沉积厚度。
但新的层序有向上变粗的沉积序列。
（2）负向反转构造指原来的逆断层系列，在张性应力系统下，沿原断层面形成系列逆断层。
其鉴别特征是，原来逆断层上盘的剥蚀层面上部形成了比二盘较厚的沉积层，而且有向上变细的正向序列特点。
（3）正负反转构造的组合典型的张性—压性—张性环境三组合（图 1），由于经历了张性、压性、张性的三期构造作用，其同沉积作用产物，上盘以二个厚层夹一个薄层，而下盘以二个薄层夹一个厚层。
典型的压性—张性—压性环境三组合，由于构造环境从压性—张性—压性的变化，上盘岩性以二簿夹一厚层，而下盘以二厚层夹一薄层为特征。
但对于一个沉积盆地而言，以简单的正向反转转化为负向反构造为主，因为沉积盆地往往以裂陷下凹开始，以盆地的萎缩为结束。
但也有复合型盆地，如胜利油田古生界往往由挤压构造为主，而中生代经历了裂陷发育与萎缩的阶段，是复合性反转构造盆地。
2 反转构造的油气勘探2.1 松辽盆地北部正反转构造与油气聚集2.1.1正反转构造的特征从目前资料看,正反转构造是松辽盆地油气聚集的主要场所,绝大多数油气均储存在反转构造圈闭中。
油气成藏模式与富集规律-概述说明以及解释1.引言概述部分内容：1.1 概述油气成藏模式与富集规律是石油地质学中非常重要的研究内容，对于油气勘探开发具有重要的指导意义。
通过对油气成藏模式的研究，可以揭示油气成藏的原因和过程，为勘探人员提供找矿的依据。
而富集规律的研究，则可以帮助我们理解油气在地下富集的规律和特点，为石油勘探开发提供科学的依据。
本文将对油气成藏模式与富集规律进行系统的介绍和分析。
首先，在概述部分，我们将对文章的结构和目的进行简要说明。
接着，我们将进入正文部分，分别讨论油气成藏模式和富集规律的相关内容。
在油气成藏模式的部分，我们将详细介绍断块构造型和盆地构造型两种常见的油气成藏模式，并分析它们的特点和成因。
在富集规律的部分，我们将重点探讨地层特征与油气富集规律以及地质构造与油气富集规律之间的关系。
最后，在结论部分，我们将强调油气成藏模式和富集规律的重要性，并探讨它们在实际勘探开发中的应用价值。
通过本文的研究和分析，我们希望能够为石油勘探开发提供科学的理论依据，促进油气资源的合理利用和可持续发展。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几点：文章结构：本文共分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个方面。
首先，概述介绍了油气成藏模式与富集规律的研究背景和意义。
接着，文章结构部分说明了整篇文章的组织结构和各个部分的内容。
最后，目的部分明确了本文的目标和意图，即通过对油气成藏模式与富集规律的研究，揭示油气资源的分布规律，为油气勘探和开发提供理论指导和技术支持。
正文部分主要包括油气成藏模式和富集规律两个部分。
油气成藏模式部分详细介绍了断块构造型油气成藏模式和盆地构造型油气成藏模式。
在断块构造型油气成藏模式中，探讨了断块构造对油气形成和富集的影响因素和机制。
在盆地构造型油气成藏模式中，分析了盆地构造演化过程中不同地质条件下油气的成藏模式及控制因素。
在富集规律部分，探讨了地层特征与油气富集规律以及地质构造与油气富集规律两个方面。
东湾背斜构造特征与油气聚集王长城;施泽进;田亚铭;李和【摘要】东湾背斜位于准噶尔盆地南缘,其烃源岩、储集层以及盖层等条件都较好,且采用多种地球物理及地质方法,通过多次论证,证明构造是落实的,但2003年完钻的东湾1井钻探结果却无任何油气显示.在深入了解准噶尔盆地南缘区域构造背景的基础上,探讨了东湾背斜构造演化过程、形成机制以及其油气成藏条件,总结出东湾背斜的油气聚集规律,指出在东湾地区可能存在的两种油气藏模式.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2005(026)004【总页数】3页(P401-403)【关键词】准噶尔盆地;构造;背斜;特征;油气聚集【作者】王长城;施泽进;田亚铭;李和【作者单位】成都理工大学,能源学院,成都,610059;成都理工大学,能源学院,成都,610059;成都理工大学,能源学院,成都,610059;中国石油,西南油气田分公司,勘探开发研究院,成都,610051【正文语种】中文【中图分类】TE111.2;TE112.1呈东西向延伸的东湾背斜位于准噶尔盆地南缘，圈闭面积约120 km2，闭合度400～500 m，宽约5 km，长约60 km.圈闭周围有许多探井在不同层位见到工业油流或油气显示，如川玛1井在断裂下盘古近系见到活跃的气显示；吐谷1井在断裂下盘安集海河组粉砂岩中获低产工业油流；吐谷2井压裂在安集海河组获工业油流；清1井在侏罗系见到良好油气显示。
经油气源分析对比，确认油气来自二叠系至古近系安集海河组多套烃源岩。
东湾南、北断裂可作为油气运移的通道，古近系安集海河组泥岩为有效盖层，但2003年钻探东湾背斜构造高部位的东湾1井却无任何油气显示。
因此，深入开展东湾背斜的构造特征研究，探讨基本油气富集规律，对明确今后的勘探方向有着重要的现实及实践意义。
准噶尔盆地南缘褶皱带，经历了晚海西、印支－燕山、喜马拉雅期构造运动的改造，形成了三排背斜带，即山前推举带(第一排构造)、凹中背斜带(第二排构造)和凹边背斜带(第三排构造)[1]。
89一、 前言唐庄地区位于惠民凹陷中央隆起带西段，共发育沙三段至沙一段五套含油层系。
该区由于地层埋藏浅，储层物性好，所发现的储量几乎均为效益储量，因而成为临盘地区主要产油区之一。
本文从梳理断裂系统，归纳油气富集特点出发，总结唐庄地区油气成藏特征，为下步寻找勘探目标提供科学依据。
二、 断裂特征通过井震结合，以常规精细解释为主，辅助运用相干、蚂蚁体及倾角融合等多种物探技术，梳理断裂系统，明确其构造特征。
通过梳理，唐庄地区共发育二级大断层三条，自北向南依次为张集断层、临邑断层和唐庄断层。
唐庄地区在三条断层共同作用下，形成向西收敛、向东撒开的帚状断裂。
该断裂发育于沙四段沉积早期，东营组沉积时期达到了鼎盛时期，至馆陶组沉积时期消失。
三条断层走向北东东，倾向近南东，断层落差大、延伸远、贯穿层位多，是划分北部中央凸起带、中部唐庄断裂带和南部临南洼陷的边界断层。
此外，该区还发育若干三至五级断层，其发育规模和落差均相对较小，为三条二级断层的伴生或派生断层，共同组成分割凸起与洼陷的复杂断裂体系。
从平面上看，断层主要分布在断裂带附近。
从纵向上看，深层（如沙三段）断层丰富，浅层（如馆陶组）断层数量较少。
受以上断层控制，唐庄地区地层具有老地层陡、新地层缓，大断层附近陡、洼陷中心与凸起之上地层倾角缓的特点。
沿主断层的下降盘发育了多组同生构造，其中，在唐庄断裂带继承性发育东西两个鼻状构造，构造鞍部位于中间位置，西部鼻状构造为顺向断阶，东部鼻状构造为反向屋脊，两组断层在中间切割、交汇。
在唐庄鼻状构造具有地层倾角陡，断层倾角缓的特点，断层倾角一般30°左右，甚至更缓。
三、 成藏特征唐庄地区储集层类型主要包括碎屑岩储层和碳酸盐岩储层，其中以碎屑岩储集体为主，碳酸盐岩储集体次之。
１.断层对油气聚集的控制作用（1）断裂系统及其活动控制油气分布与再富集。
唐庄地区内不同级别断层对构造演化和油气运聚具有不同的作用，使临南洼陷沙三段烃源岩生成的油气沿切穿烃源岩的断层向浅部运移。
文章编号:167221926(2003)022*******收回日期:2003202225;修回日期:20032032171作者简介:宋岩(19572),女,山东淄博人,教授级高级工程师,博士生导师,国家“973”项目首席科学家,主要从事天然气地质和天然气地球化学研究1新构造运动对天然气晚期成藏的控制作用宋 岩1,王喜双2(1.中国石油勘探开发研究院,北京 100083;2.中国石油股份有限公司勘探与生产分公司,北京 100011)摘 要:天然气藏的形成是一个散失与聚集的动态平衡过程,因此晚期成藏更有利于天然气的保存。
对我国中部、西部天然气成藏特征分析表明,新构造运动对天然气的晚期成藏起着非常重要的控制作用,主要表现在4方面:①晚期成盆有利于气源岩晚期供气,晚期快速沉降作用有利于气源岩的晚期快速熟化;②新构造运动为天然气晚期成藏提供了新的动力;③晚期圈闭的形成控制着天然气的晚期成藏;④晚期断裂的形成为浅层气晚期成藏提供了运移通道。
关键词:新构造运动;喜山运动;天然气;晚期成藏中图分类号:P 618113012 文献标识码:A 与石油相比,天然气具有分子小、易散失的特点。
研究表明,天然气的散失作用存在于气藏形成的整个历史时期,即天然气藏的形成是处在一个动态平衡的过程[1]。
只有当聚集量大于散失量时,气藏才能形成,因此,晚期成藏对气藏保存至关重要。
气藏形成越晚,天然气散失时间越短,散失量就越小[2]。
而新构造运动对天然气的晚期成藏起到了关键的控制作用。
我国含气盆地分布较多的中西部地区喜山活动强烈,由此不仅形成了造山带与盆地相间排列的构造格局[3,4],而且也形成了大量断裂带和背斜构造带,从而控制了天然气藏的形成和分布。
主要表现在以下几方面。
1 晚期成盆有利于烃源岩晚期供气,晚期快速沉降作用有利于气源岩的晚期快速熟化 烃源岩生气期晚是控制天然气晚期成藏的最直接的因素。
烃源岩时代新,生油气期自然要晚,因此那些新生代成盆的含油气盆地都具有晚期成藏的特点。
1、泥岩涂抹：断裂的形成过程中，由于构造应力和重力作用，在两盘削截砂岩层上形成薄的泥岩层，这个层叫泥岩涂抹层，作用就称泥岩涂抹。
2、油气保存条件：油气藏破坏，散失，殆尽，油气藏变成稠油（水洗或者氧化）。
水力溶失：水将油藏中的氢带走，形成稠油。
3、包裹体：矿物晶体在生长过程中，被包裹在矿物晶体缺陷中的那部分成矿流体叫包裹体。
4、均一温度：在冷液后，将盐水包裹体加热到由两相变为一相时的温度，这一温度为油气成藏均一温度。
5、油气成藏模式：以圈闭划分为依据，综合油气藏形成的生、储、盖、运、圈众因素的时空匹配关系，以及油气运移、聚集动态过程中而得到的油气藏形成的地质模型。
6、含油气系统：一个自然系统，包括了活跃的烃源岩和所有已经形成的油气藏并包含油气藏形成时所需要的必不可少的一切地质要素的作用7、封存箱：将沉积盆地内用封闭层分隔的异常压力系统。
8、流体势：相对于基准面，单位质量流体具有的机械能的总和。
9、重力能：单位质量的流体从基准面搬到研究点所克服重力所做的功。
10、弹性能：单位质量流体从基准面搬到研究点克服压力多做的功。
11、动能：单位质量的流体在流速为q时所具有的能。
12、郝石生教授的流体势概念：相对于基准面单位体积流体所具有的总势能。
13、供油气单元：烃源岩产出的油气呈同一种运移形式的那一部分生油岩体叫做该圈闭的供油气单元。
14、聚敛型供油气单元：油气呈汇聚流运移形式的范围在生油凹陷中垂直投影切割出来的那部分生油岩体称为~。
15、发散型供油气单元：油气呈发散流移形式的范围在生油凹陷中垂直投影切割出来的那部分生油岩体称为~。
16、平行型供油气单元：油气呈平行流形式的范围在生油凹陷中垂直投影切割出来的那部分生油岩体称为~。
17、油气成藏动力学系统：以地球动力学为基础，以油气生成运移、聚集的动力层系统和过程为核心，把油气的生、储、运、聚、散连接成为一个统一的整体，探讨盆地油气生成运移聚集和分布规律的一门科学。
0 前言油气藏的形成过程研究及油气分布规律，是石油地质学理论的重点内容之一。
为了预测有利勘探区，提高选择勘探目标的精确性和效率，必须弄清油气分布规律，弄清油气分布规律必须分析油气成藏的全部过程和根本机理。
因此，自石油工业诞生以来，油气成藏机理研究一直是广大石油地质工作者极为关注的问题，也是长期以来困扰石油地质学界的一大难题。
油气成藏过程包括油气的生成、运移、聚集以及保存和破坏各个环节。
因此，分析油气成藏过程，总结油气成藏机理，建立油气成藏定量模式，对于推动石油地质理论的发展，有效解决当前油气勘探中的一些难题，提高油气藏定量评价和预测及石油工业的增储上产具有非常重要的意义。
1 油气成藏过程研究的历史发展阶段自石油工业产生以来，油气成藏机理一直是石油地质学家极为关注的问题，其研究大致经历了三个发展阶段。
1.1 第一阶段（19世纪末-20世纪50年代初）以沿背斜褶皱带分布油气藏的背斜说或重力说为代表，为油气成藏机理研究的初始阶段，主要研究成果有：（1）在1861年怀特提出的早期背斜学说基础上，通过大量的石油勘探实践和理论研究，建立了比较完善的油气藏形成的背斜学说。
在“背斜圈闭理论”基础上，人们又提出了“非背斜圈闭理论”，进行了早期的石油圈闭分类，分析了油气藏形成的具体地质条件（怀特，1861）。
（2）通过烃类运移和聚集的流体动力学研究，建立了浮力、水动力和毛细管力为成藏过程中油气运移和聚集的主要控制因素，提出了流体势的概念，并根据流体势分布断地下油、气和水的运动方向，解决油气运移和油气成藏问题（Hubbert，1953），将油气成藏过程作为动力学过程，从而使油气成藏研究建立在科学的基础上。
（3）随着国内外石油勘探的广泛开展，证实了陆相成油理论，促使地质学家从更广泛的角度考虑石油的生成和聚集，研究油气成藏机理。
1.2 第二阶段（50年代中期-70年代末）本阶段是在油气藏形成的基本条件和形成过程的分析的基础上，全面地研究了油气成藏机理，主要表现在：（1）有机地球化学在烃类生成、成熟和初次运移研究中发挥着重要的作用，确定了有机质类型、丰度、演化，对成烃和排烃进行了系统的评价（Tissot等，1978；Durand，1980）。
文昌凹陷新生界断裂体系与构造样式及对油气成藏的控制作用张迎朝;张坤坤;袁冰;李辉【摘要】利用海上钻井地质、地震反射等资料,从盆地结构和构造演化序列角度,分析南海珠江口盆地文昌凹陷断裂体系及构造样式,并探讨对油气成藏的控制作用.研究表明,在演化序列上,文昌凹陷的主要断裂分为古新世～始新世伸展断裂、渐新世走滑-伸展断裂和早中新世走滑-伸展断裂.文昌凹陷的构造样式可归纳为伸展相关断裂样式和走滑-伸展相关断裂样式.断裂体系与构造样式具有耦合关系,与盆地结构和构造演化存在良好的对应关系.不同时期断裂体系和构造样式影响着油气成藏要素,渐新世走滑-伸展断裂和早中新世走滑-伸展断裂体系和构造样式控制了油气分布.提出了文昌凹陷南部陡坡带、北部超覆斜坡带两个有利勘探领域.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)023【总页数】6页(P26-31)【关键词】断裂体系;构造样式;油气成藏;有利勘探领域;文昌凹陷;珠江口盆地【作者】张迎朝;张坤坤;袁冰;李辉【作者单位】中海石油(中国)有限公司湛江分公司,湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,湛江524057【正文语种】中文【中图分类】TE12.31断裂体系和构造样式是构造地质学、石油地质学研究的前沿问题［1—14］。
断裂体系和构造样式受控于其赋存盆地的地球动力学环境，它们的发育与演化则控制和影响着盆地含油气系统的形成与油气分布，在油气勘探中具有重要意义。
文昌凹陷位于南海东北部珠江口盆地，呈NESW走向，为一“南断北超”的新生代箕状断陷(图1)。
文昌凹陷基底为中生界变质岩，沉积盖层由古近系、新近系和第四系组成，自下而上依次为古近系古新统神狐组、始新统文昌组、渐新统恩平组和珠海组、新近系中新统珠江组、韩江组和粤海组、上新统万山组和第四系更新统琼海组。
断层对油气成藏控制作用的几点探讨【摘要】断层作为地质构造中的重要元素，对油气成藏起着至关重要的作用。
本文从断层的定义与分类、断层对储层物性的影响、断层对流体运移的影响、断层对圈闭形成的影响以及断层在勘探开发中的应用等几个方面进行了探讨。
通过分析断层在油气成藏中的作用，得出了断层在油气成藏中的重要作用，并提出了未来研究方向。
断层在油气成藏中扮演着至关重要的角色，深入研究断层对油气成藏的影响有助于更好地开发和利用油气资源。
【关键词】断层，油气成藏，控制作用，储层物性，流体运移，圈闭形成，勘探开发，重要作用，未来研究方向。
1. 引言1.1 研究背景断层是地球地壳中普遍存在的构造断裂，是地质构造中的重要组成部分。
在地质演化过程中，断层扮演着重要角色，不仅影响着地层的构造形态，还对地下岩石的物性、流体运移以及油气成藏等起着至关重要的作用。
研究断层对油气成藏的控制作用具有重要的理论和实践价值。
随着石油勘探开发的不断深入，对断层的认识也在不断深化。
研究表明，断层与油气成藏之间存在着密切的关系，断层不仅可以作为油气的有效运移通道，还可以对储层的物性产生显著影响。
深入探讨断层对油气成藏的控制作用，对于优化勘探开发策略、提高勘探开发效率具有重要意义。
为了更好地理解断层在油气成藏中的作用机制，本文将从断层的定义与分类、断层对储层物性的影响、断层对流体运移的影响、断层对圈闭形成的影响以及断层在勘探开发中的应用等几个方面展开探讨，从而全面解析断层在油气成藏中的重要作用，为今后的研究提供新的思路和方法。
1.2 研究目的断层是地质构造中常见的构造形迹，对于油气成藏具有重要的控制作用。
本文旨在探讨断层对油气成藏的影响机制，以期更深入地了解断层在地质油气勘探开发中扮演的角色。
我们将对断层的定义与分类进行系统的介绍，以便更好地理解不同类型的断层在油气成藏中的作用机制。
然后，我们将重点分析断层对储层物性的影响，包括对孔隙结构、渗透性等的影响。
库车前陆盆地克拉苏构造带的构造特征与油气【摘要】库车前陆盆地克拉苏构造带位于中国西部，具有复杂多样的地质构造特征。
本文结合前人研究成果，阐述了克拉苏构造带的地质特征和油气资源分布特征，探讨了构造特征对油气勘探潜力的影响，并分析了控制因素。
通过对勘探开发现状的调研，揭示了克拉苏构造带在油气勘探开发中的重要性。
本文总结了克拉苏构造带的意义，并展望了未来的研究方向，为该地区的油气资源开发提供了理论支持和实践指导。
本文的研究成果对于深化对克拉苏构造带的认识，提高油气勘探开发的效率具有重要意义。
【关键词】库车前陆盆地、克拉苏构造带、地质特征、油气资源、油气勘探、勘探潜力、控制因素、勘探开发、意义、展望。
1. 引言1.1 背景介绍库车前陆盆地位于新疆维吾尔自治区西部，是中国重要的油气资源集中区域之一。
克拉苏构造带是库车前陆盆地内最重要的构造带之一，对整个盆地内的地质演化和油气积累具有重要影响。
本文旨在对克拉苏构造带的构造特征与油气资源进行深入探讨，为该区域的油气勘探开发提供科学依据。
克拉苏构造带地处古特提斯洋闭合过程中的构造变形区，受燕山运动和喀喇昆仑造山运动的影响，形成了复杂多样的构造形态。
在该区域，发育有多期构造运动，造就了丰富的油气资源。
油气资源分布特征主要受构造控制，随着构造的不断演化，油气勘探开发的难度也在逐渐增加。
为了更好地开发这一区域的油气资源，需要深入研究克拉苏构造带的构造特征及其与油气勘探潜力的关系，分析控制因素，总结勘探开发现状，以期挖掘出更多的油气资源，为我国能源安全做出贡献。
1.2 研究意义The study of the Kuqa Foreland Basin Kulasu Structural Belt has significant importance in the field of geology and petroleum exploration. Understanding the geological features of this region can provide valuable insights into the tectonic evolution and sedimentary processes that have shaped the area over millions of years. By analyzing the distribution of oil and gas resources in the Kulasu Structural Belt, researchers can identify potential areas for exploration and development.2. 正文2.1 克拉苏构造带的地质特征克拉苏构造带位于库车前陆盆地西部，是一个重要的构造带，具有独特的地质特征。
综述与评述收稿日期:2006-09-19;修回日期:2006-12-11.基金项目:国家“973”项目“高效天然气藏形成分布与凝析、低效气藏经济开发的基础研究”(编号:2001CB209103)资助.作者简介:张乐(1979-),男,新疆阜康人,在读博士,主要从事沉积学、层序地层学及油气成藏机理研究.E -mail :z han gleu pc @ .构造应力与油气成藏关系张 乐1,2,3,姜在兴3,郭振廷4(1.中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京100083; 2.北京市国土资源信息开发研究重点实验室,北京100083; 3.中国地质大学能源学院,北京100083;4.胜利油田弧岛采油厂地质所,山东东营257231)摘要:总结了构造应力对油气生成、运移、聚集及分布等方面的影响。
指出构造应力与油气成藏关系密切,其不仅能形成断层和裂缝等油气运移通道,还能形成各种构造圈闭,同时也可直接引发油气运移,是油气运移的主要驱动力;构造应力与孔隙流体压力有相关性,油气从强压应力区向张应力区运移,张应力区是油气的最佳聚集区;构造应力对油气藏的形成既可以起到积极作用,也可以对其起破坏作用;构造应力还可为有机质向烃类转化提供能量。
关键词:构造应力;油气藏;油气运移聚集;油气分布中图分类号:TE121 文献标识码:A 文章编号:1672-1926(2007)01-0032-05 传统的油气地质学理论认为,油气运移的动力主要是浮力、水动力以及异常地层压力;毛细管力一般为油气运移的阻力,其决定了油气二次运移的方向和聚集场所的流体势分布。
人们也认识到构造应力对油气运聚有重要的影响,但对构造应力在油气生成、运聚成藏和分布等方面的作用机理尚认识不足。
在许多情况下,油气运移聚集受构造应力场的控制[1-5]。
构造应力是形成异常高压的重要因素,构造应力产生的热效应对油气生成也有影响。
构造应力是各种地质现象与地质过程形成发展的主要动力来源,构造应力场的发展演化不仅控制了含油气盆地的形成和盆地内构造的形成及分布,还影响生、储、盖层的发育及油气生成、运移、聚集过程。
因此,构造应力与油气成藏、油气勘探开发有密切关系,许多学者在这方面进行了较深入的研究,并取得了丰硕的成果。
1 构造应力与油气生成的关系构造应力通常是指导致构造运动、产生构造形变、形成各种构造形迹的应力。
在油田应力场研究中,构造应力常指由于构造运动引起的地应力的增量[6]。
地应力主要由重力应力、构造应力和流体压力等几种应力耦合而成。
1.1 概述构造应力在油气形成过程中,可为有机质的热演化和转化提供能量,从而促进有机质向烃类转化。
现代石油地质理论已经证实,热量在导致有机质发生热降解并生成石油范畴的烃类过程中具有决定性作用。
构造应力是地壳中最为活跃的能量之一,其产生的能量已为地壳中岩层的各种变形所证实。
索洛维耶夫等指出,由构造变形转变而来的机械能是构造变形过程中补充放热的主要原因。
机械能可转化成热能,在强烈挤压带,这种热能特别大。
其表现形式是: 沿断裂面的摩擦热; 可塑性变形时内部的摩擦热; 应力松驰时的弹性变形热。
此外,在构造变形速率极快的情况下,放热发生得更快,并可使围岩的温度大幅度升高,这己被现代地震观测所证实[7-9]。
据钟建华等[3]对我国湘西沪溪县白沙含油瘤状灰岩的研究发现在野外手标本和室内显微镜薄片中,石油仅分布在剪切破碎带内瘤状灰岩中,而与其相邻的、未受剪切破碎的非瘤状灰岩中却未见石油,从而认为该区剪切作用导致矿物等固体颗粒旋转、位错或断裂,因彼此摩擦或晶格断裂而产生热量,为有机源岩生油提供了附加热能,促使有机质转化为第18卷1期2007年2月天然气地球科学NAT URAL GAS GEOSCIENCEVol.18No.1Feb. 2007烃类。
在含油气盆地中,应力集中区往往对应于断裂的端点和断层上下盘交汇部位以及背斜和向斜等质点位移和地层起伏较大的部位,断裂或断层的形成释放了大量应变能,而这些能量正是源岩进行成烃化学反应的重要能量来源。
应力应变的作用过程表现为能量的聚集、释放、再聚集、再释放,一方面,导致断裂和变形的不断发展演化,另一方面,使得有机质发生脉冲式力化学成烃反应[10]。
1.2 力化学作用刘文汇等[4,6]系统研究了力化学作用在有机质成烃过程中的作用,指出力化学(Mechanochemist-ry)是介于力学与化学之间研究物质在机械作用下的化学转化。
从能量角度看,力学与化学的相互关系是机械能与化学能的相互转化。
根据干酪根晚期成烃理论,干酪根埋深达到一定温度门限才能大量成烃,热能是化学反应最主要的能量类型之一,但是在沉积盆地有机质成烃演化中,只考虑热能还不够全面,其中机械能的参与在其演化过程中起不可低估的作用。
有机质的转化、烃类的生成、油气的运移富集均是消耗巨大能量的物理—化学过程。
因此,有机质的转化率也恰恰取决于能量的供给。
而在有机质成烃演化的能量供给类型,除传统的热能外,构造动力产生的机械能是对烃类转化过程和生烃系统供给的又一主要能量。
并且构造机械能可以在较短的时限内,促使有机质迅速向烃类转化,提高有机质的转化率,从而缩短了有机质向烃类的转化时间,提高了所形成烃类的运移聚集率。
在低温条件下,机械作用对烃类形成起决定性作用。
!∀#∃%认为在构造活动区,构造作用的能量可与热能相比,并足以对有机质演化起积极作用[10]。
!∀#!对各种构造力属性的物理—机械因素与生油气过程最可能联系做了系统总结[10],认为构造作用对有机质演化所起的力化学作用为: 源岩受非线性构造作用(剪切)时,含有机质及其转化产物的岩石物理性质周期性振动,使产物及时排出从而加速化学反应正向进行; 在构造应力场中,固相矿物晶格发生损伤,使反应体系中化学活性急剧提高(如催化作用),使有机质转化作用增强; 应力场引起的微观剪切作用直接使有机大分子发生裂解产生小分子烃类。
油气生成的力化学作用与传统的干酪根晚期成烃理论的重要区别在于该理论考虑了机械能作为有机质成烃的能量来源,认为构造应力是有机质转化的一个重要条件。
与热能相比,构造作用能在相对短的时限内供给能量,使有机质向烃类转化,提高有机质转化率,缩短有机质向烃类转化时间,而这正是有机质成烃富集成藏的关键[11]。
沉积有机质在高温演化阶段,相同的应力作用远远不能使聚合物裂解。
因此,在沉积有机质纵向演化过程中,力化学作用主要发生在较低温阶段,高温阶段温度引起的热解作用远大于构造作用力(机械能)对有机质裂解作用[10]。
2 构造应力与油气运移的关系2.1 构造应力与孔隙流体压力的关系岩体所承受的总应力状态是重力应力、构造应力和流体压力等各种应力状态的总和。
Terzag hi提出了有效应力原理[12],利用模型实验方法表达了外力、多孔介质骨架承受的有效应力和流体压力之间的关系,将受外力后的多孔介质中的孔隙压力及流体势与外力之间互相联系起来。
当岩石内部存在流体时,岩体变形取决于正应力与流体压力的差值[13]。
这个差值称为有效应力,即 e= -P。
岩石中应力状态影响多孔介质的有效应力,从而影响介质中的渗流场分布。
当作用在含流体介质上的构造应力发生改变时,势必一部分转移到孔隙流体压力的变化上,从而改变某一瞬间渗流场来影响油气的运移和聚集。
当岩石受到侧向构造挤压应力时,侧向挤压应力主要通过岩石或矿物颗粒弹性压缩形变,岩石孔隙度降低,若流体封闭条件好,孔隙流体压力将增加,即流体将承担一部分构造挤压应力,从而形成超压。
这是一些挤压性盆地异常高压形成的重要原因。
国外许多油藏实测资料表明,储层孔隙流体压力与最小水平主应力之间有一定的相关性[1,9]。
当储层压力衰减时,地层孔隙度减小,储层有发生收缩的趋势。
但由于围岩的存在,这种变形受到限制,体积收缩的趋势转化为地应力减小。
如北海Eko fisk油田,据水力压裂测试结果,油藏所受的有效应力随地层压力的衰减而线性增加,但总的水平应力线性减少,最小水平应力的改变量大约为孔隙压力改变的0.8倍(图1)[6]。
2.2 构造应力对油气运移的作用机理许多含油气盆地研究实例表明,油气运移、聚集与圈闭的形成主要是受构造应力驱动和构造应力场控制。
如在1976年唐山地震前后,随着地壳的强烈活动,使邻近的环渤海地区许多油井的产量快速增加,地震结束一段时间后又恢复正常,说明构造应力对油气大规模运移起了直接驱动作用[14]。
油气水主要是依附于岩石的孔隙空间而存在的。
当含油气盆地或含油气层的初始沉积层在构造应力场作用下产33No.1 张乐等:构造应力与油气成藏关系 图1 最小水平地应力随孔隙压力的变化[2]生形变时,便开始了一系列强度不一的连续性褶曲构造变形,使含油气层的部分地带的孔隙空间逐渐变形或变小,进而对分散于其中的油气水产生挤压或推动作用。
当这种挤压应力大于油气水体的表面张力、粘滞力、重力及孔隙空间对油气水的吸附力时,它们便会发生运移,并在孔隙空间相对变形较小所造成的低压带停留聚集起来,形成油气藏[15]。
因此,从微观机理来看,构造应力是通过作用于岩石骨架上使其发生弹性变形、塑性变形以及脆性破裂的同时,作用于岩石空隙中的流体上,使其通过毛细管、孔隙、破裂面等各种通道向流体势更低的部位运移。
改变构造应力场的分布或状态必然引起油气的再次运移和重新分配。
因此,构造运动期间是构造应力场急剧发生变化的时期,必然带来大规模的油气运移和聚集。
油气在不考虑流体压缩性的条件下,总是从流体势高的地区向流体势低的地区运移。
油气同时还是在地下多孔介质中随连续运动的地下水而运移的流体,并不是简单地由高压区向低压区或者由高处向低处流动。
流体势只给出一个流体运移的趋势,油气在多孔介质中的实际运移还受介质的渗透性能的影响[16]。
孙雄等在讨论构造应力场对油气运移的影响时,通过理论模型和实例分析,提出介质的应力状态是影响油气运移的重要因素之一,主要表现为以下3方面:(1)同一种介质在不同的应力状态下渗透性能不相同,即应力状态影响介质的渗透系数,从而影响油气的运移。
(2)应力状态的变化速率作为一个驱动力,影响油气的运移。
如在构造运动的平静期,地下流体的运移只受流场本身规律的支配,和应力大小无关;而在构造运动的强烈时期,如天然地震发生前后,由于构造应力的急剧变化,会引起地下流体流场动态的明显变化。
(3)应力状态直接产生一个附加的孔隙压力,改变整个渗流场的定解条件,从而影响油气的运移。
当作用在含流体介质上的外力发生变化时,这种外力的变化必然有一部分要转移到介质内的流体上,从而改变某一瞬间流场状态。
应力场对流体运移的影响是这3方面作用的总效果,它们往往是彼此消长的,例如:挤压环境应力状态下,在没有破裂之前,平均压应力愈大岩土的压缩性愈强,孔隙度愈小,愈不利于流体运移;同时应力的增大又会使孔隙压力相应增加,有利于运移。
