鄂爾多斯盆地富黃探區(qū)中生界油氣二次運(yùn)移動(dòng)力研究

劉政坤（中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京），北京 100083）

運(yùn)移性是石油與天然氣流體礦產(chǎn)具有的最大特性。石油與天然氣的運(yùn)移連接著生、排、運(yùn)、聚、散等每個(gè)環(huán)節(jié)，貫穿于整個(gè)油氣地質(zhì)歷史,研究油氣運(yùn)移也成為油氣地質(zhì)學(xué)重要問(wèn)題。

作為流體的石油和天然氣，在地殼中是處于不斷移動(dòng)的狀態(tài)的。無(wú)論是油還是氣，在其初步形成時(shí)都是以分散狀態(tài)分布的，經(jīng)過(guò)一定的運(yùn)移之后，才在合適的儲(chǔ)集層中聚集成藏。當(dāng)油氣藏遭到破壞后，也可能由于油氣的運(yùn)移而形成次生油氣藏，或者沿著裂縫、空隙、斷層等疏導(dǎo)層流出到地表形成油氣苗。通常情況下，根據(jù)油氣運(yùn)移的方式、動(dòng)力等條件，將油氣運(yùn)移的整個(gè)過(guò)程分為初次運(yùn)移和二次運(yùn)移兩個(gè)階段。油氣運(yùn)移貫穿于油氣藏的形成、調(diào)整和破壞的整個(gè)過(guò)程，了解其相關(guān)問(wèn)題，對(duì)于準(zhǔn)確地定位油藏具有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

鄂爾多斯盆地油氣勘探的主要目的層位是中生界三疊系延長(zhǎng)組,該段具有較好的生儲(chǔ)蓋組合，因此該區(qū)具有極大的勘探潛力。富黃探區(qū)位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡東南部，三疊系延長(zhǎng)組從下邊的長(zhǎng)10到上邊的長(zhǎng)1劃分為10個(gè)油層組,;侏羅系延安組從下邊的延10段到上邊的延1段也可劃分為10個(gè)油層組。

2 二次運(yùn)移動(dòng)力分析

二次運(yùn)移是指油氣進(jìn)入儲(chǔ)集層之后的一切運(yùn)移。盡管油氣運(yùn)移被人為地分為了初次運(yùn)移和二次運(yùn)移兩個(gè)過(guò)程，但是實(shí)際上，二次運(yùn)移是初次運(yùn)移的繼續(xù)，兩者之間并沒(méi)有明確的界限。

與初次運(yùn)移環(huán)境相比，二次運(yùn)移的變化比較大，孔隙度和滲透率較大，自由水多，毛細(xì)管阻力較小，溫度、壓力和鹽度較低，都?xì)w因于儲(chǔ)集層的孔隙空間比烴源巖的空隙空間更大了。

2.1 浮力

在一些研究中，往往會(huì)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其中的某個(gè)因素加以忽略，以利于更好的研究。

例如在研究鄂爾多斯盆地延安地層的二次運(yùn)移時(shí)，一些學(xué)者在不考慮水動(dòng)力的情況下，人為油氣的運(yùn)移是單單在浮力的作用下運(yùn)動(dòng)的。此時(shí)假設(shè)油氣運(yùn)移的主要?jiǎng)恿楦×Γ渥枇槊?xì)管力。并根據(jù)562個(gè)樣品的毛管力曲線(xiàn)將其分成了6種類(lèi)型。為了運(yùn)移能夠順利進(jìn)行，浮力必須要克服毛細(xì)管力，即：

其中∶L表示要克服毛管力的必要油柱高度，m；表示地層水密度，kg/m3；表示地層油密度，kg/m3；g表示重力加速度，9.8m/s2；毛管力，Pa；油水表面張力，mN/m;孔喉半徑，μm;孔隙半徑，μm;θ潤(rùn)視角，（°）。

根據(jù)該公式可以計(jì)算出鄂爾多斯延安地層的毛管壓力和油柱高度，可以看出，克服毛管力所需要的油柱高度和實(shí)際的油柱高度很接近。這說(shuō)明，在延安地層的二次運(yùn)移中，浮力占據(jù)了重要地位。此外該地層也有著明顯的底水和邊水，這也進(jìn)一步地說(shuō)明了該結(jié)論。

2.2 異常壓力

長(zhǎng)7段泥巖為全區(qū)最大最好的烴源巖。烴源巖至今已經(jīng)經(jīng)歷了3次大規(guī)模的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。只有第3次的燕山Ⅳ幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)地層的剝蝕作用較大，對(duì)該地區(qū)的生烴效率和油氣運(yùn)移影響比較大，對(duì)整個(gè)盆地的成藏具有非常重要的意義。從晚侏羅世烴源巖達(dá)到生烴門(mén)限到早白堊世晚期達(dá)到生烴最大值,期間延長(zhǎng)組快速埋深產(chǎn)生異常高壓帶。

計(jì)算延長(zhǎng)組不同時(shí)期的孔隙度變化，可以做出研究區(qū)泥巖壓實(shí)曲線(xiàn)，顯示出大規(guī)模的生排和排烴是從早白堊世末開(kāi)始延續(xù)至今,雖然不同的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)可以使其壓力減輕,但巖石的欠壓實(shí)還是普遍存在的。綜上得知,壓實(shí)作用對(duì)早白堊世晚期延長(zhǎng)組作用很強(qiáng),然而浮力對(duì)其作用已減少,而排驅(qū)壓力已很大,因而這一時(shí)期油氣運(yùn)移成藏的主要?jiǎng)恿楫惓８邏海绕涫窃谘娱L(zhǎng)組的中下段(長(zhǎng)8段、長(zhǎng)6段)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，浮力和異常壓力成為鄂爾多斯盆地中生界石油二次運(yùn)移的主要?jiǎng)恿ΑＭㄟ^(guò)計(jì)算孔隙度的變化推斷三疊系延長(zhǎng)組中下部地層油氣運(yùn)移成藏的主要?jiǎng)恿楫惓８邏?，浮力很難克服毛細(xì)管壓力,石油主要沿異常壓力降低的方向朝東北和西南兩大區(qū)域運(yùn)移聚集。

浮力是三疊系延長(zhǎng)組上部?jī)?chǔ)集層和侏羅系延安組儲(chǔ)集層石油二次運(yùn)移的主要?jiǎng)恿Γ谂璧匮芯繀^(qū)域大都處于正常水動(dòng)力場(chǎng),浮力在侏羅系古河道及其附近作用最活躍,沿裂縫和不整合面進(jìn)入儲(chǔ)層后在滲透層中發(fā)生長(zhǎng)距離的運(yùn)移,在構(gòu)造高部位聚集成藏。