簡析砂巖透鏡體的成藏機(jī)理

張振 林其衛(wèi) 廖晨 李陽 周世明 張建營

摘 要：油氣開發(fā)的不斷深入，砂巖透鏡體的開發(fā)和利用越來越受到人們的重視。作為典型的油氣藏模型，其形成機(jī)制受到很多石油、地質(zhì)工作者的關(guān)注。巖石在形成過程中對透鏡體的影響，以及其帶來的壓力、孔隙度、滲透率等的變化，都影響了砂巖透鏡體的成藏。文章從壓力、分子的濃度、鹽度、產(chǎn)狀等與其相關(guān)的方面簡析了砂巖透鏡體的開始到最終形成的過程，同時(shí)也從斷層，產(chǎn)狀方面對其進(jìn)行簡單的分析。認(rèn)為砂巖透鏡體是很多因素共同作用的結(jié)果，圈閉成藏的過程比其要簡單得多。

關(guān)鍵詞：砂巖透鏡體；壓力；濃度；斷層；產(chǎn)狀；成藏

透鏡體是一種隱蔽油氣藏的類型，隨著大型圈閉油氣藏的發(fā)現(xiàn)越來越，以及勘探開發(fā)的進(jìn)步，越來越受到人們的重視。砂巖透鏡體油藏是指基本上由同時(shí)沉積的泥巖所包圍的、完全充滿著油氣或部分充滿油氣的斷續(xù)條帶狀砂體或透鏡狀砂體形成的[1-3]。其形成的機(jī)制有很多種原因，擴(kuò)散、壓實(shí)、深度等[4-6]。其成藏還要受到其自身的因素影響[4-5]。在初次運(yùn)移、二次運(yùn)移的基礎(chǔ)上，通過孔隙、裂隙圈閉富集成藏[7-8]。

1 成藏動(dòng)力分析

1.1 異常高壓

在壓實(shí)作用期間，由于泥沙間的孔隙度等不同造成的瞬時(shí)超壓，以及在生烴原巖生油的階段產(chǎn)生的瞬時(shí)超壓，由于瞬時(shí)超壓的產(chǎn)生促進(jìn)了油氣進(jìn)入透鏡體。

1.2 毛細(xì)管力

毛細(xì)管力主要指油氣在流動(dòng)過程中，由于存在孔徑的大小而造成的力。分析得出：當(dāng)油氣從小孔喉向大孔喉中運(yùn)移或從泥巖向砂巖中運(yùn)移此時(shí)毛細(xì)管壓力差主要表現(xiàn)為動(dòng)力，相反方向的運(yùn)移則表現(xiàn)為阻力。同時(shí)也是因?yàn)榇嬖诎胪改ば?yīng)，毛管力差作用下，砂巖透鏡體與其圍巖所構(gòu)成的界面易于混相流體中烴類物質(zhì)進(jìn)入砂巖透鏡體，而不易于烴類物質(zhì)排出砂巖透鏡體。

1.3 濃度、鹽度

烴源巖生油氣的過程，導(dǎo)致了油氣濃度的差異，從而導(dǎo)致油氣由高密度流向低密度，是透鏡體聚集油氣的成因。鹽度不同、其滲透壓力也不相同，滲透壓力也使透鏡體易于油氣聚集。

1.4 浮力

浮力主要作用，是把油氣從砂巖透鏡體的不同位置，聚集到透鏡體的頂部成藏。油、氣及其他組分也會(huì)按密度大小發(fā)生重力分異。烴-水界面，每一點(diǎn)烴柱的浮力都會(huì)對相應(yīng)的水體產(chǎn)生附加壓力從而導(dǎo)致了由浮力產(chǎn)生附加壓力，使得烴相的壓力總是大于水體的壓力。也是這種浮力的關(guān)系，使得砂巖透鏡體中的水排替出來，聚集油氣。

2 膠結(jié)溶蝕作用分析

膠結(jié)作用是指不同物質(zhì)粘合在一起的過程，從而使儲(chǔ)層的物性變差，在對儲(chǔ)層物性方面，碳酸鹽對其影響最大?？紫抖群蜐B透率會(huì)因此而變低。由于不同泥沙界面碳酸鹽含量的不同，從泥到砂碳酸鹽的含量由低變高。而砂巖的孔隙度砂和滲透率則和其相反。由孔隙度滲透率的不同而產(chǎn)生的毛細(xì)管壓力，等其他作用促使了油氣進(jìn)入砂巖透鏡體。溶解作用主要是砂巖透鏡的物性得到了改善，提供了油氣的聚集空間。

3 烴源巖厚度質(zhì)量分析

當(dāng)生烴源巖的質(zhì)量較大時(shí)（主要指其有機(jī)質(zhì)的豐度），不僅增加了泥巖中烴相運(yùn)儀的有效滲透率，含氣飽和度，同時(shí)還產(chǎn)生了更高的生烴高壓和油氣濃度。其所產(chǎn)生的烴類可沿著不受毛細(xì)管阻力的干根網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在壓差較少的情況下沖注于砂巖透鏡體。其厚度越大不僅有助于提供足夠的烴類，同時(shí)也有助于封閉砂巖透鏡體中的烴類，保證油氣藏。

4 透鏡體產(chǎn)狀分析

不同產(chǎn)狀的透鏡體，其儲(chǔ)藏油氣也不同，其中扁平狀（長軸方向平行于海平面）的砂巖透鏡體不如豎直狀（長軸方向垂直于海平面）的透鏡體有利于成藏。這主要是因?yàn)橄嗤w積的情況下，扁平透鏡體頂?shù)讐翰钚?，造成砂體頂部排水壓力小，同時(shí)，相同充注烴量，扁平透鏡體形成的烴柱高度小，烴柱高度產(chǎn)生的浮力和對水的附加壓力小，造成從烴一水界面邊部排水的能力小。從而導(dǎo)致了其儲(chǔ)油的差異。同時(shí)砂巖透鏡體相對于烴源巖的位置不同，其成藏效果也不同。對于在烴源巖上部和被烴源巖包裹的砂巖透鏡體，其優(yōu)勢通道主要在下方，毛細(xì)管力和浮力為其主要的運(yùn)移動(dòng)力，便又形成油氣藏。而在于烴源巖下方的透鏡體，由于其運(yùn)移的主要?jiǎng)恿槊?xì)管力和擴(kuò)散，因此不易形成大規(guī)模的油氣藏。

5 斷層分析

斷層也是影響砂巖透鏡體成藏的重要因素，由于有斷層的存在，不僅促進(jìn)了油氣的運(yùn)移，同時(shí)也連通了不同層位的油氣，使油氣的量增加，便于形成富集較好的砂巖透鏡體。但當(dāng)斷層使砂巖透鏡體發(fā)生破裂時(shí)，不僅不會(huì)有利于其油氣的富集，而且還會(huì)導(dǎo)致油氣的擴(kuò)散。

6 結(jié)束語

（1）砂巖透鏡體成藏的主要?jiǎng)恿υ从谠谛纬蛇^程中，由于其孔隙，裂隙的變化而產(chǎn)生的毛細(xì)管壓力，同時(shí)也有油氣產(chǎn)生過程中產(chǎn)生的瞬時(shí)壓力，異常高壓。濃度鹽度也影響其運(yùn)移的因素，但是影響較小。

（2）在砂巖透鏡體內(nèi)成藏階段，主要靠烴-水界面產(chǎn)生的浮力，從而促使其富集到頂部，溶蝕作用提供了其富集的空間。

（3）透鏡體自身的厚度以及產(chǎn)狀也影響其富集成藏，烴源巖豐富，厚度大，富集越好，垂直式的產(chǎn)狀比水平時(shí)的產(chǎn)狀富集好。

（4）斷層對砂巖透鏡體主要使外部的油氣富集，對其有利也有弊。

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