油气成藏输导体系研究概况及发展趋势

油气成藏输导体系研究概况及发展趋势

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王大成1,李子甲2,滕兆宇3,张留柱4

(1.成都理工大学能源学院,四川成都　610059;2.中国石化西北分公司工程技术研究院,新疆乌鲁木齐　830013;

3.中国石油大庆油田公司井下作业分公司,黑龙江大庆　163000;

4.中国石化胜利油田公司东辛采油厂,山东东营　257000)

摘　要:关于油气藏输导体系的研究一直是油气藏地质专家的研究热点。近年,油藏专家们对于输导体系理论研究进行了大量的卓有成效的工作,但是依然面临着从理论到技术应用上的各种挑战。现从近年输导体系研究概况出发,总结近年研究过程中的一些问题,认为优势运移通道的有效性验证研究、断层封闭性的定量研究、复合型输导体系输导因素的时空配置关系研究等方面是油气输导体系研究的发展趋势。

关键词:油气藏;输导体系;优势运移通道;断层封闭性

中图分类号:TE 321 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2010)21—0127—02 油气成藏体系是地表以下含油气的自然系统,它包括了形成油气藏的一切必要元素以及这些元素之间的有效配置结构,其中的元素是烃源岩、输导体

系和圈闭[1]

。近年,关于油气藏输导体系的研究一直是油气藏地质专家的研究热点。不论是在划分油藏的输导类型方面研究还是在输导体系研究方法和技术手段方面的研究都取得了很大的进展,但是目前地质工作者们依然面临有关输导体系研究的各种挑战。现就有关理论的研究进展及发展趋势进行综合论述。

1　近年输导体系理论研究概况

陆相含油气盆地中,有效烃源岩是成藏的物质基础,油藏的空间展布形态是成藏要素和成藏作用在时间和空间上匹配的结果,油气运移的输导体系是连接源岩和圈闭的“桥梁”,它决定着油气运移的路径和方向,并将成藏要素和成藏作用有机地统一成一个整体,控制着油气成藏。几年来,许多学者针对输导体系进行了大量卓有成效的工作。

1997年,谢泰俊等在研究南海北部大陆边缘盆地时,根据不同类型通道在运移中的作用和具体地质情况,划分了4类运移通道体系:以断裂带为主的运移通道体系、与古构造脊相关的运移通道体系、与活动热流体底辟作用相关的通道体系及与不整合有关的运移通道体系[2]。

1998年,Ga leazz 根据含油气系统基本元素的特征及其构造地层格架样式,将M a lvina s 盆地的Low e r I nceram us --Sp ringhill 含油气系统疏导体系划分为由储集疏导层构成的主疏导体系和由断层疏导层构成的次疏导体系[3]。

年,张照录认为输导体系应包括输到层和相关围岩。根据油气运移主干道的不同,输导体系可

分为断层型、输导层型、裂隙型及不整合型等4种类

型。在某一系统中,输导体系并非为单一类型,而是多种类型的组合。输导体系与油气聚集相辅相成,含油气系统的输导体系不同则油气运聚的方式各异,反过来油气的不同运聚方式又可以改造甚至形成新的输导体系。由于输导层在地质空间往往是以相互组合的形式存在,并具有显著的时间性,因此必须强调输导层及其配置的时空关系[4]。

2000年,谢泰俊明确提出了油气运移输导体系的概念,指出油气运移输导体系指某一独立的油气运移单元中所有的运移通道(包括断层、裂隙、空隙、洞穴、不整合面等)及相关的围岩在地下组成的网络体系,包括油气运移通道体系、留意驱动类型和流体运移香台等特征。它具有与河流体系相似的特征,其中有微(细)流,直流及主流,是一个三维体系。驱动类型包括浮力、压力、毛细管力等类型。烃类在运移过程中具有不同的相态,其相态还随温度、压力等条件变化而不断地发生变化,它可以是气相、液相、水溶相、油溶相等。并以琼东南盆地为例阐明了高温高压条件下油气运移的基本特征及成藏模式。强调高温高压条件及中低温常压条件下天然气运移输导体系明显不同,前者受压力场控制,以水溶相运移为主,低压脊是运移的主要通道;后者受浮力控制,以气相运移为主,构造脊为主的运移通道[5]。

2001年,付广等在《油气运移输导系统及其对成藏的控制》中对油气输导系统作了如下描述:“所谓油气输导系统系指连接源岩与圈闭的运移通道所组成的输导网络。它作为油气成藏中连接生烃与圈闭之间的‘桥梁与纽带’,在某种程度上决定着含油气盆地内各种圈闭最终能否成为油气藏及油气聚集的数量,而且还决定着油气在地下向何处运移、在何

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处成藏及成藏类型[6]。

2003年,张卫海等将输导体系划分为储集层输导体系、断裂输导体系和不整合输导体系3大类、8种类型,指出输导体系的时空配置关系是决定油气藏的重要因素。在含油气系统中油气运移过程具有时序性,研究运移级次性可以确定不同类型输导体系对油气运移成藏过程的控制作用[7]。

2007年,杜春国等,在前人研究成果的基础上,对断裂输导体系的内部结构、动力学机理,输导能力的控制因素、流体活动特征的识别、与其有关的优势通道等方面进行了综述。脆性断裂带内部的流体输导通道包括伴生裂缝、无黏结力的断层岩带和诱导裂缝3种类型,塑性断裂带只具有断裂伴生裂缝一种类型的输导通道。断裂带流体排驱的动力学机理包括突发性构造事件、超压与构造活动联控、超压主导和浮力驱动4种基本类型。气烟囱、沸腾包裹体、M nO等微量元素与包裹体均一温度异常等是判断或追踪断裂带流体活动特征的有效指标。与断裂输导体系有关的优势通道包括流向优势和断面优势两种类型,它们对油气的分布具有重要的控制作用[8]。

2009年,陈欢庆等通过输导体系的分类,输导体系研究的特点等分析,详细介绍了目前输导体系的研究现状。把输导体系研究分为静态和动态两种,从静态研究角度将输导体系细分为储集体输导体系、断裂输导体系、不整合面输导体系和复合型输导体系四种,指出输导体系具有独立性、动态性、两面性、复杂性和综合性的特点。从动静结合的角度对目前输导体系的层序地层、沉积、成岩、盆地模拟、成藏动力学、地球化学、地球物理实验模拟、地质建模等多种研究方法及其优缺点进行了详细介绍。

2　目前有关输导体系研究的一些问题

近年来地质学家在输导体系研究方面做了很多工作,杜春国、陈欢庆等通过总结近年的前人一些相关研究工作,认为目前依然存在一些问题主要表现在以下几个方面:

211　对断裂相关优势通道的研究还不够深入流向优势通道并不是在各种驱动机制下都存在,其适用条件必须是油气在浮力作用下的稳态渗流过程,对于超压和构造活动驱动下的瞬态幕式流动情况则不一定存在。当前,断面优势通道的确定方法是把复杂的三维断裂带作为简单的二维“面”来研究,忽略了断裂带内部结构的非均质性对油气运移路径的影响[8,9]。

212　断裂控制下油气二次运移和聚集的物理模拟实验还存在很大的欠缺

目前,对断裂带油气运移的物理模拟仅限于一、二维条件,且大多是在以浮力为驱动力的条件下开展的,而对以超压和构造活动为驱动机制的模拟实验则很少见。目前国内外对断裂等输导体系的研究大多局限在碎屑岩盆地中,而对流动介质复杂、后期改造强烈的海相碳酸盐岩层系油气输导体系的研究还很薄弱[8,9]。

213　资料采集到处理再到应用,需要地质工作人员进行大量的基础分析和精确计算以及与地质条件的有效结合

在分析、计算和结合过程中,资料的精细程度以及应用程度是在输导体系研究过程中容易忽略的地方,比如容易储集体输导体系和不整合面输导体系的研究精度低等情况。所以,在这个方面投入一定的工作量,能为以后的输导体系各方面研究起到很好的铺垫作用。

214　输导体系的定量研究相对较少,定性分析较多输导体系评价也就容易过于依赖定性的认识,而没有数据的支撑。

215　油气成藏过程中,随着各种地质事件的不断发生,容易形成各种断裂体系条件下的周围储集体的岩性变化,复合型输导体系时空上的各种配置关系一定程度上反映了当时的构造、沉积环境。目前,输导体系与其周围的各类岩性在特定地质时期发生空间匹配以及时间对应关系研究较少。

3　断裂输导体系主要研究趋势

输导体系的研究是一项系统工作,对于输导体系研究中存在的问题,结合前人研究认识,认为关于输导体系研究的发展趋势应该主要体现在以下几个方面:

①优势运移通道的有效性验证研究。输导体系的研究中,主要运移通道的研究十分关键,在各种驱动机制下,如何运用计算机模拟、实验研究等多种手段对优势输导体系的有效性验证仍然是输导体系研究者所面临的重大难题和研究的重要方向。②如何充分利用各种资料,运用盆地模拟,地球物理实验、地球化学、地质建模等多种研究手段,并在此基础上不断提高输导体系的研究精度也是研究的热点。③复合型输导体系研究中,在各种构造、沉积等因素影响下各种输导因素的时空配置关系研究也是目前主要研究趋势之一。④输导体系研究过程中,各要素的定量评价也是目前相关工作的难点之一。

[参考文献]

[1]　梁书义,刘克奇,蔡忠贤.油气成藏体系及油气

输导子体系研究[J].石油实验地质,2005,27

(4):327～332.

[2]　谢泰俊,潘祖荫,杨学昌.油气运移动力及通道

体系[A].南海北部大陆边缘盆地分析与油气

聚集[C].北京:科学出版社,1997:385～405.

[3]　G zz S S

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[]G B,, ()56～636

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