[科普中国]-地层不整合油气藏

地层不整合结构

不整合是地壳浅层一种常见的地质现象,其形成通常是区域性地壳运动、海(或湖) 平面升降或局部构造作用的结果,在地壳发育历史、地壳变形机制研究中具有重要意义。不整合面及其上、下相邻岩层又是重要的成矿场所 ,受不整合面控制的矿种主要是金矿和铀矿,其次是铜(银) 、铅、锌、锑、铂族元素等,这些矿床一般规模大、品位富。在沉积盆地中,不整合面可作为重要的成矿通道和成矿场所,目前世界很多含油气盆地中已发现一系列与不整合面有关的大型、特大型油气田。1

不整合与油气藏的关系1、不整合面可构成良好的油气运移双重通道

不整合面之上的底砾岩是风化带粗碎屑残积物在发生水进时接近原地沉积的产物，以含砾砂岩为主，颗粒较粗，砾石磨圆较差，成分复杂，分布连续，厚度适中，孔渗性较好，为“畅通型”残积层，是油气运移的良好通道。风化粘黏土层段相当于风化壳中的古土壤层，在上覆沉积物压实作用下岩性较致密，是一套良好的封盖层，可阻止油气串层运移。底砾岩和风化淋滤带在风化黏土层分隔作用下，构成双重运移通道，既可是油气二维侧向运移的输导层，又可作为油气二维斜向运移的输导层，可以把不同时代的储集层、断裂等连接起来，组成区域性的运移通道网络。在不整合的形成过程中，褶皱及断裂作用可形成大量构造裂缝，提高了孔隙的连通性。不整合面形成以后，大气淡水沿早先形成的裂隙下渗，使下伏岩层发生岩溶，形成许多风化裂隙和溶蚀孔洞，造成风化淋滤带次生孔隙发育，具良好的储集空间，既是不整合面运移油气的主要通道，也是聚集油气的主要场所。而油气沿不整合面运移受不整合类型控制，不整合面倾角越大，运移的速度越大，距离也越远，规模则更大;不整合面交汇叠置程度愈高，聚油强度愈大。而不整合类型又制约着不整合面倾角及交汇程度的变化，进而控制了油气运移的模式、速度、距离及规模。

2、不整合面为油气提供了良好的储集空间

(l)不整合面之上发育的水进砂体可作为良好的储集层。从意大利格罗托尔列-费拉琴纳气田横剖面图可以看出不整合面以上的砂体可为油气提供了较好的储集空间。

(2)不整合面对下伏地层的储集性能有很大的改造作用研究表明，在不整合的形成过程中，褶皱及断裂作用可形成许多构造裂隙，提高了孔隙间的连通性和渗透性;不整合面形成之后，大气淡水沿早先形成的裂隙下渗，使下伏地层发生岩溶，形成许多风化裂隙和溶蚀孔洞，在不整合面之上形成溶蚀角砾岩，从而在很大程度上改善了储集层性能。目前，这一类储集层是塔里木盆地的主力产层之一，已在塔中1井石炭系底溶蚀角砾岩获得了高产油气流。

(3)不整合面沟通储集层导致多层系油气聚集，不整合面可跨越不同时代的岩层，从而使得不同层位、不同岩性、不同储集层、不同类型的圈闭同生油岩更广泛地联系起来，导致多层系的油气聚集。

(4)不整合类型控制储集层改造的程度、性能、规模和分布研究发现，在褶皱不整合带内，构造裂隙集中在构造核部，在断褶不整合带内，裂隙主要集中于断层附近。岩溶具有极强的非均质性，纵向上岩溶作用的深度也不一致，据统计，岩溶一般局限于断褶及褶皱不整合带内的碳酸盐岩地层，深度一般为300m，其中，断褶不整合带一般为60~250m，褶皱不整合一般为250~500m。由此可见，不整合类型控制了储集层的改造程度、性能、规模和分布，进而控制了油气的分布。

3、不整合面对油气的破坏及重建封闭作用

不整合面在改造储集层的同时，使得下伏地层广遭风化剥蚀，使古油藏直接暴露或接近地表，原油经水洗氧化为稠油，使油藏遭到破坏。

4、不整合类型的控油作用

不整合面对油气藏既有建设性又有破坏性，油气藏严格受不整合类型的制约。实际上，不整合类型的“三性”特征控制着油气藏的形成、演化和分配。

（1）不整合类型的差异性控制了油气的分布

以塔里木盆地为例，目前所发现的油气主要分布隆起在塔北、塔中及麦盖提斜坡等地，这并不是偶然的。图1所示，不整合类型不仅控制着油气的运移模式，圈闭的分布，还控制着烃源层、盖层和储集层的性能、规模与分布。不同的不整合类型，其控油作用各异。其中断褶与褶皱不整合控油作用最大。正是因为不整合的差异性，才形成现今油气的分布格局。

（2）不整合类型的继承性控制着油气的演化

不整合类型的继承性是多期构造运动改造的结果。受其影响，地层的剥蚀，圈闭的形成及岩溶作用都将经历多期改造的过程。如塔里木盆地雅克拉地区的岩溶作用就可分为早、晚海西期及印支期三期，每期都部分充填了前期形成的孔、洞、缝，故岩溶作用深度仅60m，在全盆最浅。另外，多个不整合面的叠置还将增加油气的聚集强度。可以说不整合面的改造、演化和叠置过程就是油气的演化过程。不整合类型的继承性控制着油气的演化。

（3）不整合类型的迁移性控制了油气再分配

不整合类型的迁移性是前陆隆起不断向前迁移的结果，受其影响，油气的运移方向及格局发生变化，另一方面，油气还将重新分配。2

分类地层不整合覆盖油气藏位于储集层之上的不整合面直接覆盖了储集层，储集层中聚集了油气，即可称为地层不整合覆盖油气藏。此类油气藏的形成。多与潜伏剥蚀突起和潜伏剥蚀构造有关。各种古地形凸起，由于遭受长期风化、剥蚀、溶蚀等地质作用，在不整合面下形成破碎带、溶蚀带，具备了良好的储集空间，当其_仁部为非渗透性地层所覆盖时，就形成了各种类型的不整合覆盖油气藏。如不整合面之下为潜山储集体，其中聚集了油气，常称为潜山油气藏。

潜山储集体的岩石类型，可为碳酸盐岩、碎屑岩、火成岩和变质岩。潜山的内部构造常为单斜、秃顶背斜或断块。

在生产实践中，为了更有效、更合理地开发潜山油气藏，常按油气藏的形状，将潜山油气藏分为2种主要类型。

(1)块状潜山油气藏。油气藏呈块状，不受层位控制，只受高渗透的储集体控制，油下面垫着底水，具有统一的油水界面。

(2)层状潜山油气藏。油气藏呈层状，受固定层位控制。油层顶、底为非渗透地层所限，各具有独立的压力系统和油水界面。

渤海湾盆地广泛分布着各种类型的不整合覆盖油气藏。例如冀中坳陷的任丘油田就是由

潜山型不整合覆盖油藏组成的油田。潜山的主体由震旦系雾迷山组藻白云岩组成，由于长期出露地表，在各种地质营力作用下，原生孔隙和次生孔隙都很发育，孔、洞、缝交织在一起，构成横向相连、纵向相通的储集空间分布网络，形成了高渗透性的碳酸盐岩储集体，其上被下第三系巨厚的沙河街组泥质沉积所覆盖，形成了由块状潜山油藏组成的高产油田。3

地层超覆不整合油气藏位于储集层之下的不整合面与储集层相切并遮挡储集层的上倾方向，当储集层中聚集油气，便形成地层超覆不整合油气藏。

这类油气藏的形成与地壳的升降运动有密切关系。当地壳下降时，水盆逐渐扩大，在水盆边缘的不整合面上沉积了储集性质较好的砂岩。随着水盆继续扩大，水体加深，在砂岩之上超覆沉积了非渗透性的泥岩。砂岩中聚集油气，即为地层超覆不整合油气藏。上新统砂岩油气藏便是地层超覆不整合油气藏。3