盆地流線模擬技術(shù)分析渤海灣盆地南堡凹陷成藏油氣運移模擬

李石寬 楊佳 劉百川 牛媛

（1.中國石油大學（北京）地球科學學院研究生，河北唐山 063200）

（2.中國石油冀東油田分公司南堡油田工藝研究所，河北唐山 063200）

（3.中國石油冀東油田分公司南堡油田地質(zhì)研究所，河北唐山 063200）

盆地流線模擬技術(shù)分析渤海灣盆地南堡凹陷成藏油氣運移模擬

李石寬1楊佳2劉百川3牛媛3

（1.中國石油大學（北京）地球科學學院研究生，河北唐山 063200）

（2.中國石油冀東油田分公司南堡油田工藝研究所，河北唐山 063200）

（3.中國石油冀東油田分公司南堡油田地質(zhì)研究所，河北唐山 063200）

采用盆地模擬技術(shù)分析渤海灣盆地南堡凹陷成藏油氣的運移過程，首先需要做的就是分析油氣成藏的基本條件，結(jié)合渤海灣盆地南堡凹陷地區(qū)的實際情況，采用盆地流線模擬技術(shù)將其具體運移過程給模擬出來，為地質(zhì)勘探活動提供科學資料與依據(jù)，下面我們就具體分析下南堡凹陷成藏油氣運移的模擬過程。

盆地流線模擬技術(shù)；南堡凹陷；油氣運移模擬

油氣運移內(nèi)容研究屬于石油地質(zhì)學的研究范疇，油氣運移同時也將油氣生成與聚集成藏的連接起來，這部分內(nèi)容的研究為油氣勘探工作提供了第一手的資料，成藏油氣的運移在地質(zhì)運動過程歷史中幾乎沒有留下痕跡，在實驗室也很難開展模擬。盆地流線模擬技術(shù)則能夠分析成藏油氣的運移過程，下面我們將以渤海灣盆地南堡凹陷為實例，采用這種模擬技術(shù)，再現(xiàn)成藏油氣運移過程。

1 南堡凹陷油氣成藏的基本條件分析

南凹堡地處燕山臺褶帶的南部邊緣，屬于渤海灣盆地中一個小型的油氣積聚區(qū)，油氣資源十分豐富，南堡凹陷勘探面積一共為1932平方千米，陸地面積有570平方千米，海域面積有570平方千米，位于華北地臺的基底之上，經(jīng)過了長時間的斷塊運動從而發(fā)育成為了一個箕狀的凹陷。由8個二級構(gòu)造帶與三個洼陷組成，構(gòu)造帶與洼陷上有巖層發(fā)育系列。存在巖石有機質(zhì)，有機質(zhì)成熟度高，構(gòu)造帶與洼陷上主要的巖石種類為烴源巖，這種巖石富含油氣與有機質(zhì)，將斷層分成了南北部凹槽。南北部的凹槽將這一地區(qū)的村莊的兩條邊界斷層進行了控制，南部凹槽經(jīng)過外力作用發(fā)育成為了三角洲、以及扇三角洲，北部凹槽發(fā)育成為了近岸水下扇、扇三角洲，連在一起形成了沖積扇以及曲流河相沉積地貌，這些地區(qū)內(nèi)部有發(fā)育較為穩(wěn)定的巖石種類，它們作為區(qū)域性的蓋層［1］南堡凹南部地區(qū)油氣主要分布在構(gòu)造帶西部，源上油氣藏為主，油氣的分布受到切割烴源巖巖層位置的影響，北部地區(qū)的油氣以源內(nèi)油氣藏呈現(xiàn)為主，富集在高柳構(gòu)造帶上。

2 盆地流線模擬技術(shù)分析成藏油氣運移過程模擬

由上述分析我們可知，南堡凹具備油氣成藏的基本條件，并且有現(xiàn)成的成藏油氣。下面我們就采用盆地流線模擬技術(shù)來對成藏油氣運移過程做一個模擬。首先是確定油氣成藏的時間，一般采用兩種方法：絕對定年法與相對定年法，本次模擬實驗采用相對定年法，將樣品包裹體放在冷熱臺上并給其加熱直到其氣相消失，然后恢復到均一液相時的溫度，結(jié)合儲層的埋藏史，進一步確定流體包裹在形成時，儲層所受的溫度，確定樣品的埋深以及對應(yīng)的地質(zhì)年代，油氣充注的時間也隨之確定。南堡凹陷1井沙一段淺灰色油斑中存在有細砂巖，從細砂巖中可以對烴類包裹體進行檢驗，檢驗到有橙色與黃綠色的烴類包裹體，與其伴生的鹽水包裹體的均一溫度的峰值也得出來了，分別是90-110攝氏度與130-140攝氏度，結(jié)合埋藏史從而得出油氣藏時間分別是東營末期與明化鎮(zhèn)中期，按照這個方法，可以檢測到多個地段巖石油氣的成藏時間與時期，

接下來就要開始正式的油氣運移模擬分析，這里主要分析其運移的路徑，油氣成藏期分析結(jié)果表明，在研究區(qū)域內(nèi)的南部地區(qū)，分別處于源內(nèi)與源下的油氣藏中存在著兩個比較關(guān)鍵的油氣成藏時期，東營末期與明化鎮(zhèn)中期研究區(qū)域內(nèi)的南部也有一個油氣成藏關(guān)鍵時期，是明化鎮(zhèn)時期，下面我們將具體對這三個比較重要的關(guān)鍵的時刻進行油氣運移的路徑模擬。模擬過程采用流線法，這種流線法植根于浮力原理，主要借助模型的一些幾何計算將流體的運移漂流軌跡給計算出來，從而確定流體的大致運移方向，然后采用盆地模擬軟件，模擬過程中還要選取必要的參數(shù)，例如地區(qū)油氣的地質(zhì)年代、古大地熱流值以及古代時的水深等等，南部凹槽與北部凹槽取不同的剝蝕厚度，分別為200-300米，400-700米，然后將10個層系的地層厚度、巖石的性質(zhì)以及沉積按照規(guī)范輸入軟件中進行運算，保證誤差率小于1%的標準，證明模擬結(jié)果的可靠性。盆地流線模擬結(jié)果表明：這一地區(qū)的南部凹槽源內(nèi)與源下的油氣藏進行較小規(guī)模的運移在東營末期的時候，油氣開始大規(guī)模運移的時期為明化鎮(zhèn)中期。南部凹槽源上以及北部凹槽源內(nèi)的油氣藏出現(xiàn)了少量油氣運移在明化鎮(zhèn)中期，在明化鎮(zhèn)末期時，有大規(guī)模的運移，這些都與現(xiàn)有的油氣成藏分析結(jié)果結(jié)論一致，證明了油氣成藏結(jié)果的正確科學性［2］。另外，油氣成藏的運移路徑與實際情況也是比較一致的，模擬中還對這個地區(qū)的勘探潛力做了研究與分析，得出這個地區(qū)具有較大的勘探潛力。具體盆地凹陷成藏油氣運移模擬過程中會用到一些參數(shù)，這些參數(shù)處于變化中，具體變化過程可以用圖表表示出來，如圖3所示。

3 渤海灣盆地南堡凹陷成藏油氣運移模擬的盆地流線模擬技術(shù)總結(jié)

上述我們已經(jīng)具體闡述了盆地流線模擬技術(shù)下成藏油氣運移過程的模擬步驟，下面我們就來總結(jié)下渤海灣盆地南堡凹陷成藏油氣運移模擬中所采用的盆地流線模擬技術(shù)。

3.1 盆地流線模擬技術(shù)下的構(gòu)造樣式特征與分布

我們收集渤海灣盆地南堡凹陷成藏三維聯(lián)片地震資料系統(tǒng)進行分析，對這一地區(qū)的構(gòu)造進行解析，將剖面與剖面砂箱模擬實驗成果、現(xiàn)代伸展構(gòu)造理論結(jié)合起來，從而確認南堡凹陷是一種典型的斜向伸展構(gòu)造樣式，南凹堡的基本的剖面構(gòu)造樣式為受鏟式、坡坪式邊界正斷層以及盆地內(nèi)部基底先存斷裂聯(lián)合控制的復合“Y”樣式，然后就是復式“X”樣式、多米諾式斷塊構(gòu)造、以及“鏟式扇”斷塊構(gòu)造樣式，這些樣式根據(jù)地區(qū)不同，具有明顯不同的分布規(guī)律。

3.2 盆地流線模擬技術(shù)下的斷裂系統(tǒng)特征

斷裂系統(tǒng)是一種有生成聯(lián)系的斷層系列，斷層有其成因與組合規(guī)律，此次模擬的南堡凹陷斷裂按照上述規(guī)律，在平面上一共分為4個斷裂系統(tǒng)，主要是北堡—老爺廟斷裂系統(tǒng)、高柳斷裂系統(tǒng)以及南堡斷裂系統(tǒng)等。其中我們研究的南堡斷裂系統(tǒng)又可以進一步劃分為3個子系統(tǒng)，在縱向上分為上下兩套斷裂系統(tǒng)，上下兩套之間還有一個過渡層，這些斷裂系統(tǒng)的各個斷裂層各自有自己的平面分布特征，主要表現(xiàn)為平面斷層的走向、構(gòu)造樣式以及幾何形態(tài)。

3.3 盆地流線模擬技術(shù)下斷裂系統(tǒng)形成與構(gòu)造演化

無震海嶺圖片及相關(guān)研究表明：板塊運動揭示了在一百多個Ma中，太平洋板塊運動的方向只有40Ma發(fā)生過一次改變，另外據(jù)相關(guān)專家研究結(jié)果表明：中國東部新生代的構(gòu)造系統(tǒng)來說，區(qū)域伸展方向則很有可能在40Ma時，出現(xiàn)了一次改變，根據(jù)這個事實基礎(chǔ)，在將我國東部大量的裂陷盆地進行構(gòu)造解析，開展實驗?zāi)M等，從而提出了中國東部新生代裂陷盆地兩期的伸展構(gòu)造作用模式，后續(xù)的分析又表明：先存構(gòu)造條件下斷層作用模式應(yīng)該使用，結(jié)合兩期伸展構(gòu)造作用模式，能夠系統(tǒng)合理化地解釋南堡凹陷復雜斷裂系統(tǒng)的形成與演化過程。

4 結(jié)語

盆地流線模擬技術(shù)在分析渤海灣盆地南堡凹陷成藏油氣運移的模擬過程中具有較大作用，是一種非常實用與有效的模擬技術(shù)，對南堡凹陷地區(qū)的成藏油氣運移過程做了一個模擬，表明了與實際情況是一致的，對地區(qū)的勘探事業(yè)發(fā)展貢獻出了力量，為其地質(zhì)勘探事業(yè)提供了借鑒與參考意見，模擬實驗非常成功，分析得也比較詳細，具有較高的借鑒價值。

［1］孟元林，趙小慶，黃文彪等.遼河西部凹陷南段油氣運移史研究與有利聚集區(qū)預(yù)測［J］.礦物巖石地球化學通報，2009，28（1）：12-18.

［2］羅曉容，張立寬，廖前進等.埕北斷階帶沙河街組油氣運移動力學過程模擬分析［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2007，28（2）：191-197，215.

［3］劉軼英.南堡凹陷東一段油氣運移輸導通道及對成藏的控制作用［J］.科學技術(shù)與工程，2013，13（29）：8734-8739，8744.

絕熱材料保冷管道結(jié)構(gòu)形式

3.4 外部因素

1、卸車.過磅時需派專人跟車，監(jiān)控過磅過程，嚴控卸車過程中影響卸車數(shù)據(jù)的因素，必要時要應(yīng)留有影像。

2、增加加氣站的銷量，是減少氣損的重要途徑。

參考文獻：

［1］劉新領(lǐng).LNG汽車加氣站蒸發(fā)氣體（BOG）產(chǎn)生量過大原因分析及對策.燃氣技術(shù)，2013