断裂与油气成藏的关系

“高等石油地质学”文献综述断裂与油气成藏的关系

班级：地学研11-6班

姓名：张鹏

学号：S1*******

2012年4月6日

摘要

含油气盆地的断裂构造是决定油气分布的重要因素，断层既能作为油气运移的通道，又能作为遮挡体形成断层圈闭，具有双重性。它的存在对于油气运聚成藏具有鲜明而重要的作用。本文研究断裂输导体系，通过对其构成、特征、组合及其与油气成藏的关系分别进行研究，对断层封闭和开启作用有了一定的认识，断裂系统对油气运聚成藏体系的控制作用对于指导油气勘探具有重要意义。

关键字：断裂输导系统；油气成藏；断裂封闭性；断裂与油气生成、运移、聚集

一、前言

油气藏的形成、破坏和再形成与断裂作用密切相关，断层是控制油气运聚和散失的主要因素，因此断层作为流体重要的纵向输导体，在油气藏中具有重要作用[1]。关于断层对油气运聚所起的作用，国内外学者作了大量研究，一些学者认为断层只是作为油气运移的通道或油气运移的遮挡面，以Allan和Dowrey等为代表的学者认为：断层既不是油气运移的通道，也不是封堵面，断层的封堵性取决于断裂两盘的岩性对接关系和地层形态。目前多数学者认为，断层既是油气运移通道，又是油气封堵面，具有开启和封闭双重性（Chapman，1981；Hooper，1991；吕延防等，2002）。当断层在某一部位开启，会导致油气的纵向或侧向的运移，而在某一部位封闭时，则会导致油气的聚集成藏。一般来说，小断层本身既不起通道作用，又不能作为遮挡体。是否封闭主要取决于两盘的岩性配置。大断层主要以断面本身作为通道或遮挡体，通常大断层在沉积盖层内是封闭的，但作为构造软弱带，当超压层的孔隙流体压力积累到足以克服断面正应力时，超压流体可以沿着断层快速向上运移．尤其是在张性断裂活动期的断面正应力相对减小．更有利于流体运移。在超压流体沿大断裂周期运移过程中，水体运动占主导地位。油气在水湿孔隙介质中的运移还受毛细管阻力的影响。以不同相态存在的油气随流体周期运移的方式和距离不同而存在较大差别．并沿断层形成不同的复式油气聚集[1,2,5]。

油气勘探实践表明，断裂在油气成藏与分布中起到了非常重要的作用。它不仅仅是作为油气聚集的遮挡物，更重要是作为连接源岩与圈闭之间“桥梁与纽带”，使油气得以聚集成藏。然而，断裂作为一种重要油气运移的输导系统，它明显不同于连通砂体输导系统, 也不同于裂缝输导系统，它不仅输导油气的效率高，而且可以进行油气穿层长距离运移，使油气运聚成藏的空间范围相对较大，油气分布范围大[7,12]。因此, 开展断裂输导系统的构成、特征、组合类型以及断裂与油气成藏的关系研究，对于油气运聚成藏与分布研究以及指导勘探具有重要意义。

二、断裂输导系统

2.1 断裂输导系统的构成

油气在地下岩石中的运移，无论其以何种相态，它们均是通过岩石连通孔隙或裂缝空间或二者组合空间来实现的[6]。对断裂来说，由于其在形成与活动过程中，往往伴生有大量的裂缝产生，这些裂缝彼此连结或与断裂带内破碎岩石孔隙连接沟通，便形成了断裂输导油气的孔隙空间网络通道。因此断裂输导系统应是由裂缝或裂缝―孔隙网络组成的[8]。

然而, 根据断裂性质的不同，可以将其分为张性正断层和压性逆断层，如图1所示。由于它们所形成的裂缝性质不同，其输导系统的构成也将存在着一定的差异。

图1 断层输导系统构成示意图

2.2 断裂输导系统的组合类型及特征

2.2.1 断裂输导系统的组合类型[5,14]

根据断裂与其他输导体组合的差异，可将断裂输导体系划分为四类：断裂型、断层—连通砂体型、断裂—不整合面型和断层—连通砂体—不整合复合型输导体系。不同类型的断裂输导体系对油气藏的形成控制作用不同。

2.2.1.1 断裂型输导体系

这类输导系统主要形成断块、背斜、构造—岩性、断层遮挡等油气藏，它们主要分布在生烃凹陷上方，是生油凹陷中深层油气通过断裂输导系统向上运移在洼部各种圈闭中聚集成藏形成的。

2.2.1.2 断裂—连通砂体型输导体系

这种输导体系主要形成断块、背斜、断层—岩性、断层遮挡、地层超覆、岩性尖灭等油气藏，但它们则主要分布在盆地或凹陷中的古隆起或斜坡上的各种圈闭中运移聚集成藏。

2.2.1.3 断裂—不整合面型输导体系

这种输导体系主要形成基岩风化壳地层不整合或背斜、断块、断层遮挡或断层—岩性等油气藏，主要位于古隆起之上或上方。生油凹陷中生成排出的油气沿断裂与不整合面输导系统向古隆起上基岩风化壳、地层不整合或其上方各种与断层有关圈闭中运移聚集形成的。

2.2.1.4 断裂—连通砂体—不整合面复合型输导体系

这种油气输导体系可形成各种类型的油气藏，可分布于盆地或凹陷上方各种圈闭中，是生油凹陷生成排出的油气沿断裂与连通砂体、不整合面组成形成的输导系统运移集形成的。

2.2.2 断裂输导系统的特征

断裂输导系统是油气在地下垂向运移的重要通道形式之一，它与连通砂体、不整合面输导系统相比具有如下两个特点：

(1) 断裂是油气穿层、长距离乖向运移的主要途径

沉积盆地或凹陷由于受水进、水退周期性的影响，往往在地层剖而上形成砂泥互层组合．油气在地下的垂向运移既要穿过那些砂岩层运移，又要穿过那些泥岩层运移。由于泥岩层具有较砂岩更低的孔渗性，排替压力高，在特定的地质条件下，其内部还会存在异常高压，致使在通常地质条件下油气是无法通过泥岩层进行垂向渗滤运移的。裂缝和断裂的出现均可使那些致密无疑、油气无法通过的泥岩层出现薄弱处，形成裂缝网络通道。使其阻力明显减小，油气顺利通过泥岩层垂向运移。然而，由图2a中可以看出，裂缝虽然也可以使油气穿过泥岩层运移，但由于其规模通常相对较小，延伸距离短，一般只能穿达一个泥岩层，油气垂向渗滤运移距离短，而断裂规模大。在地层空间上的延伸距离远，可同时穿达几个泥岩层，油气可以进行长距离的垂向渗滤运移，如图2b所示。由此看出，断裂输导系统是油气进行穿层、长距离垂向运移的主要途径[3-8]。