馮增會 張 雷 王正慶
摘要:本文簡要總結(jié)了近年來中國含油氣盆地分析方面的研究進展,評述了鹽構造、成藏期分析、盆地地層壓力分布特征、含油氣盆地蓋層封閉特征等方面的研究進展、存在的問題以及發(fā)展趨勢。
關鍵詞:中國;含油氣盆地;進展
含油氣盆地分析是一項綜合性的系統(tǒng)工程,從宏觀到微觀不同層次上涵蓋了油氣生成、運移和聚集的方方面面,隨著油氣勘探的不斷深入,勘探技術方法的不斷進步和成熟,石油地質(zhì)理論不斷地得到豐富和發(fā)展,含油氣盆地的研究也取得了令人矚目的成果,有效地指導了油氣勘探與生產(chǎn)。然而,目前對國內(nèi)的含油氣盆地分析缺乏較為系統(tǒng)的總結(jié)歸納。因此,本文試圖對我國近年來在含油氣盆地分析的研究進展進行較為系統(tǒng)的總結(jié),以期對我國含油氣盆地的研究有所裨益。
1中國含油氣盆地鹽構造的研究進展
鹽構造研究是當前世界含油氣盆地構造研究的熱點問題之一。近年來,隨著在塔里木盆地、四川盆地、渤海灣盆地和江漢盆地等地區(qū)先后發(fā)現(xiàn)了一批與鹽構造密切相關的油氣田(藏) ,鹽構造研究在我國也開始逐漸得到重視。2000 年以來,我國學者對庫車前陸褶皺-沖斷帶鹽構造開展了較多的研究工作,對江陵凹陷、東濮凹陷鹽構造的研究及方法理論的探討也有了新進展。國內(nèi)鹽構造研究的最新進展主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)鹽構造剖面的分層合并復原方法。復原剖面在構造演化史研究和盆地模擬中得到廣泛應用。陳書平等提出了鹽構造區(qū)復原剖面制作的一種新方法-分層合并復原法,即將鹽上、鹽下和鹽層分別復原,然后合并。與傳統(tǒng)鹽構造區(qū)復原剖面制作方法相比,該方法不需要進行均衡調(diào)整,減少了均衡調(diào)整計算中的誤差,更符合實際變形情況。
(2)鹽構造物理與數(shù)值模擬。物理模擬和數(shù)值模擬技術的普遍應用和結(jié)合,極大地推動了鹽構造研究的新進展。通過建立地質(zhì)模型、實驗模型和合理選擇模擬材料,在實驗室對鹽巖卷入的逆沖推覆構造、鹽枕構造、受斷層控制的鹽構造以及雙側(cè)擠壓條件下鹽巖卷入的疊瓦構造等進行了物理模擬實驗,證明了鹽巖塑性流動、鹽構造形成與構造作用的時間和速率密切相關。
(3)鹽構造與油氣聚集的關系。通過已有的各個含鹽盆地鹽構造的對比研究,不僅可以發(fā)現(xiàn)在不同環(huán)境下形成的含鹽油氣盆地的異同點,而且還可以對含鹽油氣盆地鹽構造特征及其與油氣聚集的關系產(chǎn)生更為全面的認識。姜敏等通過對中國東部、中部、西部的主要含鹽油氣盆地鹽構造的形成機制、構造演化以及與油氣聚集的關系等方面的分析對比發(fā)現(xiàn),鹽構造對于含鹽油氣圈閉的形成有重要的影響,它是連接基底與上覆蓋層的紐帶,鹽巖作為一種有著特殊物性及巖性的地下巖層起著調(diào)節(jié)地下構造的作用。
目前,國內(nèi)對庫車前陸褶皺-沖斷帶鹽構造的研究進展較大。但是總體來說,我國當前鹽構造研究仍處于描述性階段,對鹽及其相關構造的變形組合樣式、三維地質(zhì)建模和三維可視化、鹽構造形成機理和動力學演化的研究是薄弱環(huán)節(jié)。
2含油氣盆地成藏期分析研究進展
油氣勘探地質(zhì)評價的目標是準確認識油氣藏形成和分布規(guī)律,油氣成藏期是其中一個核心問題。傳統(tǒng)的成藏期分析方法是通過盆地的構造發(fā)育史、圈閉形成史、烴源巖生排烴史的研究根據(jù)油派巖的主生油期、圈閉形成期、油藏飽和壓力來分析油氣藏形成期,屬于間接確定油氣的成藏期的方法。近些年來,隨著地球化學科學和有機巖石學的發(fā)展,各種依靠成藏化石記錄的地球化學和巖石學分析方法應用到油氣成藏期研究中,提供了油氣成成期研究的多種手段,主要包括:儲層成巖作用與烴類流體充注序次、自生礦物同位素地質(zhì)年代學、流體包裹體、儲層磁性礦物古地磁學、生烴期精確分析等。王飛宇等通過對塔里木盆地石炭系東河砂巖油藏和儲層巖石學對比分析,發(fā)現(xiàn)石英類膠結(jié)物、儲層中方解石和白云石、自生伊利石形成是水-巖作用的結(jié)果,在烴類流體注人儲層,隨著含油氣飽和度增加,孔隙水流體與礦物之間的反應受抑制或中止,從而來確定油氣充注的期次。目前國內(nèi)外在成藏期研究方面已取得了不少進展,形成了多種研究方法和技術。但由于油氣藏形成的復雜性,加之現(xiàn)有的成藏期研究方法都還有待進一步發(fā)展完善,因此在進行油氣田盆地成藏期研究時,尚需要采用多種方法綜合分析,特別是疊合盆地的成藏期研究,更需要多學科、多方法的結(jié)合。
3中國典型含油氣盆地地層壓力分布特征
地層壓力,尤其是異常地層壓力對油氣藏的形成和保存有著重要的作用。金之鈞和謝方克對中國典型含油氣盆地進行了科學的分類,分析了克拉通、裂谷、前陸三大類盆地的油氣成藏特征,在收集了大量探井實測地層壓力數(shù)據(jù)的基礎上,統(tǒng)計研究了這三類盆地的地層壓力分布模型。將該模型與俄羅斯含油氣盆地地層壓力與油氣藏分布的關系對比發(fā)現(xiàn),異常地層壓力是一個普遍存在的地質(zhì)現(xiàn)象,不同類型的含油氣盆地從古生代到新生代地層壓力有增大的趨勢。中國典型含油氣盆地地層壓力分布表明,前陸盆地以異常高壓油藏為主,克拉通盆地油藏壓力輕微超壓,裂谷盆地異常低壓油藏有一定分布。高崗等從不同地質(zhì)因素入手,分析了含油氣盆地異常高壓、異常低壓的形成機理。
4中國主要含油氣盆地蓋層封閉特征
蓋層作為油氣藏形成的重要條件越來越受到重視,其質(zhì)量的好壞不僅控制著油氣聚集的數(shù)量,而且其空間分布還控制著油氣的分布。其研究進展歸納起來有以下幾個方面。
(1)建立了一套利用地球物理信息研究蓋層排替壓力的技術。由于利用實測排替壓力研究蓋層封閉能力的空間分布,要受到鉆井、取心及經(jīng)費等多種因素的限制,致使利用大量實測排替壓力來研究蓋層封閉能力的空間分布是不可能的,只能借助于計算等間接方法。陳章明等根據(jù)實測排替壓力與聲波時差之間的關系,利用聲波時差資料求取蓋層排替壓力,達到研究有井點存在時蓋層封閉能力空間分布的目的。然而,這種方法仍然受到井點的限制。地震資料信息量大,成網(wǎng)連片分布。為此在利用聲波時差研究蓋層排替壓力的基礎上,又利用地震層速度資料來求取蓋層排替壓力,達到研究無井點存在時蓋層封閉能力空間分布的目的,這種技術不僅可以獲取大量的蓋層封閉性的評價信息,而且還可以節(jié)省大量的資金和人力。
(2)蓋層封閉能力的綜合評價。蓋層對油氣的封閉能力除了受其微觀封閉能力的影響外,還要受宏觀展布面積大小的制約,因此蓋層封閉能力的評價既要考慮蓋層的微觀封閉能力,又要考慮其宏觀發(fā)育特征。石波在分析我國幾個主要含油氣盆地蓋層宏觀封閉特征和微觀封閉特征的基礎上,對蓋層的封閉特征進行了總結(jié), 認為泥質(zhì)巖和蒸發(fā)巖是其主要巖性, 半深湖-深湖相是其形成的主要環(huán)境,厚度大是其共同特汽這種蓋層不僅具有較強的毛細管封閉能力,而且大部分具有壓力和濃度封閉能力,綜合封閉天然氣的能力強,是這些盆地天然氣大規(guī)模運聚成藏的重要條件。
蓋層封閉油氣能力的好壞,不完全取決于其目前封閉能力,而更重要的是取決于其封閉能力的形成時期與烴源巖大量排烴期的匹配關系,因此,動態(tài)、歷史的研究蓋層封閉能力及其與烴源巖排烴關系,是研究蓋層及其對油氣聚集成藏作用研究的一個重要發(fā)展方向。
5結(jié)語
盡管含油氣盆地作為整體進行研究,已逐步引起人們的關注,但與油氣地質(zhì)單相研究相比,還比較薄弱。從國內(nèi)目前油氣勘探和研究的現(xiàn)狀看,無論是勘探程度較高、資料積累豐厚的東部及中部,還是勘探在向縱深發(fā)展的西部和東部海域,均面臨著必須對含油氣盆地進行整體、動態(tài)、綜合研究這一現(xiàn)實。因此,油氣盆地的深入研究,必將極大豐富和發(fā)展盆地地質(zhì)學,為世界油氣工業(yè)和地球科學作出貢獻。
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作者簡介:馮增會(1982-),男,陜西省咸陽市人,碩士研究生,研究方向:礦床地球化學。