簡析砂巖透鏡體的成藏機理

張振 林其衛 廖晨 李陽 周世明 張建營

摘 要：油氣開發的不斷深入，砂巖透鏡體的開發和利用越來越受到人們的重視。作為典型的油氣藏模型，其形成機制受到很多石油、地質工作者的關注。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、產狀等與其相關的方面簡析了砂巖透鏡體的開始到最終形成的過程，同時也從斷層，產狀方面對其進行簡單的分析。認為砂巖透鏡體是很多因素共同作用的結果，圈閉成藏的過程比其要簡單得多。

關鍵詞：砂巖透鏡體；壓力；濃度；斷層；產狀；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現越來越，以及勘探開發的進步，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條帶狀砂體或透鏡狀砂體形成的[1-3]。其形成的機制有很多種原因，擴散、壓實、深度等[4-6]。其成藏還要受到其自身的因素影響[4-5]。在初次運移、二次運移的基礎上，通過孔隙、裂隙圈閉富集成藏[7-8]。

1 成藏動力分析

1.1 異常高壓

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

1.2 毛細管力

毛細管力主要指油氣在流動過程中，由于存在孔徑的大小而造成的力。分析得出：當油氣從小孔喉向大孔喉中運移或從泥巖向砂巖中運移此時毛細管壓力差主要表現為動力，相反方向的運移則表現為阻力。同時也是因為存在半透膜效應，毛管力差作用下，砂巖透鏡體與其圍巖所構成的界面易于混相流體中烴類物質進入砂巖透鏡體，而不易于烴類物質排出砂巖透鏡體。

1.3 濃度、鹽度

烴源巖生油氣的過程，導致了油氣濃度的差異，從而導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、氣及其他組分也會按密度大小發生重力分異。烴-水界面，每一點烴柱的浮力都會對相應的水體產生附加壓力從而導致了由浮力產生附加壓力，使得烴相的壓力總是大于水體的壓力。也是這種浮力的關系，使得砂巖透鏡體中的水排替出來，聚集油氣。

2 膠結溶蝕作用分析

膠結作用是指不同物質粘合在一起的過程，從而使儲層的物性變差，在對儲層物性方面，碳酸鹽對其影響最大。孔隙度和滲透率會因此而變低。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生的毛細管壓力，等其他作用促使了油氣進入砂巖透鏡體。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 烴源巖厚度質量分析

當生烴源巖的質量較大時（主要指其有機質的豐度），不僅增加了泥巖中烴相運儀的有效滲透率，含氣飽和度，同時還產生了更高的生烴高壓和油氣濃度。其所產生的烴類可沿著不受毛細管阻力的干根網絡系統，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 透鏡體產狀分析

不同產狀的透鏡體，其儲藏油氣也不同，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。這主要是因為相同體積的情況下，扁平透鏡體頂底壓差小，造成砂體頂部排水壓力小，同時，相同充注烴量，扁平透鏡體形成的烴柱高度小，烴柱高度產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。從而導致了其儲油的差異。同時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，其優勢通道主要在下方，毛細管力和浮力為其主要的運移動力，便又形成油氣藏。而在于烴源巖下方的透鏡體，由于其運移的主要動力為毛細管力和擴散，因此不易形成大規模的油氣藏。

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，不僅促進了油氣的運移，同時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。但當斷層使砂巖透鏡體發生破裂時，不僅不會有利于其油氣的富集，而且還會導致油氣的擴散。

6 結束語

（1）砂巖透鏡體成藏的主要動力源于在形成過程中，由于其孔隙，裂隙的變化而產生的毛細管壓力，同時也有油氣產生過程中產生的瞬時壓力，異常高壓。濃度鹽度也影響其運移的因素，但是影響較小。

（2）在砂巖透鏡體內成藏階段，主要靠烴-水界面產生的浮力，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，垂直式的產狀比水平時的產狀富集好。

（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。

參考文獻

[1]杜春國，鄒華耀，邵振軍，等.砂巖透鏡體油氣藏成因機理與模式[J].吉林大學學報（地球科學版），2006，3：370-376.

[2]趙文智，鄒才能，谷志東，等.砂巖透鏡體油氣成藏機理初探[J].石油勘探與開發，2007，3：273-284.

[3]龐雄奇，陳冬霞，姜振學，等.隱伏砂巖透鏡體成藏動力學機制與基本模式[J].石油與天然氣地質，2007，2：216-228.

[4]李明誠，單秀琴，馬成華，等.砂巖透鏡體成藏的動力學機制[J].石油與天然氣地質，2007，2：209-215.

[5]趙衛衛，李得路，查明.陸相斷陷盆地砂巖透鏡體油藏成藏過程物理模擬[J].石油實驗地質，2012，4：438-444+450.

[6]田姍姍，彭偉.砂巖透鏡體成藏動力學特征及其主控因素分析[J].化學工程與裝備，2009，10：23-25.

[7]林景曄，門廣田，張革.砂巖透鏡體巖性油氣藏成藏機理與成藏模式研究[A].中國地質學會.第八屆古地理學與沉積學學術會議論文摘要集[C].中國地質學會，2004：2.

[8]李傳亮，張景廉，杜志敏.油氣初次運移理論新探[J].地學前緣，2007，4：132-142.