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[科普中国]-构造油气藏

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油气藏

是聚集一定数量油气的圈闭。若圈闭内只有油聚集,称为纯油藏(或油藏),只有天然气聚集,称纯气藏(或气藏)。当油气聚集的数量足以供工业开采时,则称工业性油气藏,反之为非工业性油气藏。油气藏是油气在地壳中聚集的基本单位,一个油气藏存在于一个独立的圈闭内,油气在其中具有一定的分布规律和统一的压力系统。

根据圈闭类型的不同,可以将油、气藏分为构造油气藏、地层油气藏和岩性油气藏三大类。

构造油气藏的基本特点是聚集油、气的圈闭是由于构造运动使岩层发生变形或变位而形成的,主要有背斜油、气藏和断层油、气藏。地层油气藏是指地层圈闭中的油气聚集。岩性油气藏是由于沉积环境变迁,导致沉积物岩性变化,形成岩性尖灭体和透镜体圈闭,在这类圈闭中形成的油气聚集。

常见的潜山油气藏是以地层圈闭为主,也有构造、岩性作用的复合成因的油气藏根据油气藏油层中有无固定隔层,可以将油气藏分为层状油气藏和块状 油气藏。层状油气藏是指油层呈层状分布,油气聚集受固定层位限制,上下都被不渗透层分隔的油气藏,各层具有不同的油(气)水系统。块状油气藏是指油层顶部被不渗透岩层覆盖,而内部没有被不渗透岩层间隔,整个油层呈块状,具有统一油(气)水界面的油气藏。

背斜油气藏在地质作用下,储集层呈拱起的背斜,其上方为非渗透性盖层所封闭,形成背斜圈闭,其中聚集了油气即称为背斜油气藏。这是世界上分布最广、最重要的一类油气藏。据J·D·穆迪等人统计,世界上最终可采储赞在7.1×107 t以上的189个大油田中,背斜油藏约占75%以上。世界上许多特大型的油田,如沙特阿拉伯的加瓦尔油田、科威特的布尔干油田、苏联的乌连戈伊气田都是由背斜型油气藏组成的油气田。1

根据背斜的成因,可分为以下5种类型油气藏:

1.与褶皱作用有关的背斜油气藏

在侧压力挤压作用下形成的背斜圈闭中的油气聚集,称为与褶皱作用有关的背斜油气藏。

其主要特点是背斜两翼倾角比较陡,常呈不对称状,闭合高度较大,且常伴有断层存在。如我国西部酒泉盆地老君庙油田第三系“L”层油气藏即属此类。

2.与基底隆起有关的背斜油气藏

在相对稳定的地区,由于基底隆起使沉积盖层发生变形而形成的背斜圈闭中的油气藏,称为与基底隆起有关的背斜油气藏。其主要特点是背斜两翼倾角平缓,闭合高度较小,断层较少,构造比较完整。我国松辽盆地大庆长垣北部的萨尔图油田中的白恶系油气藏属于这种类型的背斜油气藏。四川盆地威远气田为一平缓弯窿背斜,具有统一的气水界面,也属此类型背斜油气藏。

3.与地下柔性物质活动有关的背斜油气藏

该类油气藏是指地层中的柔性物质由于受不均衡的版力作用影响上升,使上覆地层变形而形成的背斜圈闭中的油气藏。常见的与油气聚集有关的柔性物质有岩盐和泥质岩类。如我国江汉盆地王场油田下第三系潜江组油气藏可能属此类油气藏。该组地层为一套富含膏盐的泥质岩系,其中潜四段下部最为发育,由于沉积负荷产生差异,使潜四段下部岩盐向上流动,使上覆地层拱起形成背斜,其中聚集了丰富的油气,即形成了与地下柔性物质活动有关的背斜油气藏。

4.与古地形突起及差异压实作用有关的背斜油气藏

在沉积盆地的基底上,常有各种类型的古地形突起,如结晶基岩突起、坚硬致密的沉积岩突起、生物礁块等等。这些突起部位上覆沉积物通常比较薄,压实程度低,而其周围的上覆沉积则比较厚,压实程度高。其结果,突起部位的仁覆地层隆起呈背斜,亦称差异压实背斜,其中聚集了油气。即为与古地形突起及差异压实作用有关的背斜油气藏。我国济阳坳陷孤岛油田馆陶组的油气藏即属此类油气藏。

5.与同生断层有关的滚动背斜油气藏

在同生断层的下降盘,由于原始滑动、牵引作用及不均衡的压实作用,常形成成串分布的滚动背斜,亦称逆牵引背斜。其中聚集了油气即成为与同生断层有关的滚动背斜油气藏。渤海湾盆地黄骅坳陷港东油田滚动背斜油气藏,即属与同生断层有关的滚动背斜油气藏。

断层油气藏以断层为遮挡条件而形成的油气藏称为断层油气藏。断层油气藏是另一类重要的构造油气藏。就圈闭的形成和油气聚集而言,断层油气藏比背斜油气藏复杂得多。断层对油气藏的形成具有双重作用,既可以起封闭遮挡作用,也可以起通道和破坏作用,这要从断层的发育史与沉积及聚油期关系来研究。同一断层在深处和浅处的作用不同,在不同的地质时间其作用也不同。

断层油气藏能否形成,主要取决于断层的封闭性,从构造平面图上看,断层线必须位于储集层的上倾方向,且与构造等高线或岩性尖灭线相闭合;从剖面上看,断层与储集层要有恰当的配置关系。

有时,储集层上倾方向相接触的岩层,虽然不是非渗透的岩层,但由于断层本身具有封闭性,也可形成断层油气藏。当断开的地层岩性较软时,在断裂过程中。就可以产生大量的断层泥,使断层具有封闭性。储集层上方的粘土岩,沿断面向下塑性流动,也可使断层具有封闭性

此外,在断裂带内,由于地下水作用,水中溶解物质沉淀,将破碎带胶结起来,可起封闭作用。如果断裂带内运聚有石油,由于原油被氧化形成的固体沥青等物质也可起封闭作用。

断层油气藏的分布是有规律性的,广泛分布在深部膏盐沉积发育地区、褶皱作用强烈的地区,以及裂陷作用强烈的裂谷带。渤海湾盆地中的断层油气藏就非常发育,且常成组成带出现。

根据断层、地层、岩性三者的组合关系,可把断层油气藏分成如下4种基本类型:

1.断层与鼻状构造组成的油气藏

在区域单斜背景上,常发育有鼻状构造。如果鼻状构造的上倾方向被断层所封闭,其中又聚集了油气,即为断层与鼻状构造组成的油气藏。济阳坳陷永安镇油田永12断块油藏即属该类油气藏。

2.弯曲或交叉的断层与倾斜地层所组成的油气藏

在单斜地层的上倾方向,被一个向上倾方向凸出的弯曲或交叉断层所封闭,其中聚集了油气,即形成这种类型的油气藏。济阳坳陷东辛油田有很多这种类型的油气藏。

3.两个弯曲断层两侧相交组成的油气藏

由两个弯曲断层两侧相交,将储集层包围在其中,即储集层的四面都为断层所封闭,如有油气聚集,即形成此种类型的油气藏,我国济阳坳陷东辛油田中的一些油气藏属此类断层油气藏。

4.由断层、岩性尖灭和倾斜地层所组成的油气藏

单斜地层的上倾方向为非渗透层和断层所封闭(非渗透层和断层都起部分封闭作用,缺一不可),所形成的圈闭中聚集了油气,即成为此种类型油气藏。青海柴达木盆地冷湖油田一些断块油藏属此类断层油气藏。

裂缝性油气藏裂缝性油气藏是指储集层的储集空间和渗滤通道主要为裂缝的油气藏。储集层一般为非渗透性和渗透性很差的致密、性脆的岩层,如致密灰岩、泥灰岩、泥岩等。裂缝的成因多样,但以构造裂缝为主,因此将裂缝性油气藏划入构造油气藏大类,如果油气藏构造图为背斜型,也可称为裂缝性背斜油气藏。

碳酸盐岩中的裂缝性油气藏,储显大,产量高,在世界石油和天然气产量和储量中占有很重要的地位。如波斯湾盆地扎格罗斯山前带中的加奇萨兰油田即属碳酸盐岩裂缝性油气藏。

刺穿接触油气藏地下岩体刺穿上覆沉积岩层,使储集层的连续性遭到破坏,被刺穿体接触遮挡而形成的油气藏,即为刺穿接触油气藏。刺穿接触是一个很复杂的地质现象,它除了可以形成刺穿接触油气藏外,还可形成与其相关的背斜油气藏、断层油气藏、不整合油气藏和岩性油气藏。

造成刺穿的可塑性岩体,包括膏盐层、软泥层和岩浆。根据可塑性岩体的类型,将刺穿接触油气藏分成如下3种类型:

1.泥火山刺穿接触油气藏

这是由于泥火山刺穿上覆沉积岩层,直接遮挡储集层的上倾方向形成圈闭,其中聚集有油气,即为此种类型。例如苏联阿普歇伦半岛的洛克巴丹油气田中的油气藏。

2.盐体刺穿接触油气藏

地下盐体侵入并刺穿上覆的沉积岩层,形成刺穿接触圈闭,其中聚集油气,即为刺穿接触油气藏,这是最重要的一类刺穿接触油气藏。例如,罗马尼亚的莫连尼油田,盐体刺穿了上覆第三系中新统和更新统的砂岩储集层,形成了盐体刺穿接触油气藏。

3.岩浆岩体刺穿接触油气藏

地下深处的岩浆侵入并刺穿上彼沉积层,岩浆冷凝而成的岩浆体成为储集层上倾方向的遮挡物,即形成岩浆岩体刺穿接触圈闭,聚集有油气,就形成这种类型油气藏。

上述3种类型中,盐体刺穿接触油气藏最重要,分布也比较广。在盐体刺穿上覆沉积岩的过程中,还可以形成一系列与盐体有密切联系的圈闭和油气藏。2