李 娜,梁旺東
(西安石油大學,陜西 西安 710065)
某區域屬于凹陷地形,位于盆地的中新生代斷區,總體分布為東北,總面積約2400km2。目前在其中已經發現的中小型油氣田就有三個。雖然普遍存在著儲量不大的特點,但是因為在油氣田中,不同間隔之間所展示處的油氣顯示水平不一樣,所以可以作為參考進行研究。
古生代形成的地層為較厚的碳酸鹽巖,它們通常都經歷了多次地殼起伏運動,并在風化和侵蝕作用下漸漸形成了厚厚的風化硬皮,為喀斯特地貌圈閉的形成創造了良好條件。古生代地層的上部屬于海陸交替相含煤地層,在地質運動的作用下,巖石性質發生了巨大變化,這樣就在一定程度上形成了圈閉條件,進而產生了地層巖性圈閉。同時,也因為當地的地殼比較活躍,所以本身就具有很多斷層和褶皺,這些也都構成了一個個圈閉環境,日積月累就成了油氣成藏現象。研究表明,該地區圈閉類型有六十多種,其中隱伏的山丘和背斜有五十多種,圈套的總面積為135km2。
地質結構和巖層分布表明,玉皇頂組沉積末期和印支期末是油氣成藏期。也就是說,該區域內,印支期晚期煤基有機質就開始迅速演化了,最終在總體上達到了長燃煤-瓦斯煤的極端狀態,屬于油氣共存的初始階段。但是,由于地質抬升和地層侵蝕,油氣沒有得到保存,基本上消失了。在隨后的喜馬拉雅時期,地殼變化更為頻繁,最終導致了煤層被掩埋在了地底的最深處為,同時也給二次生烴提供了條件。在此期間,由于古近紀的覆蓋,導致油氣資源被完美的保存下來,并存留至今。
一定區域內精細油氣藏的分布明顯受構造因素控制。由于山前帶距產油凹陷較遠,基底較淺,逆沖作用強,地層多使儲集層超載。在油氣聚集過程中,它遭受了嚴重破壞,大部分是重油藏。油氣藏的微妙類型主要是地層不整合遮蔽,地層上覆和不整合斷層儲層。斷層褶皺帶是斷層帶中最富油的區域,更靠近產油凹陷,具有中等構造活動,發達的圈閉,豐富的油氣藏類型和稀有的隱蔽油氣藏。主要在淺層南部斜坡帶與產油中心相鄰,是凹陷內向山前的斜坡區,地層充分發育,厚實并深埋,是油氣運移的唯一途徑垂直和橫向,但沒有斷層和褶皺。主要是淺層正斷層,缺乏圈閉,油氣捕獲能力差,主要分布在二疊系有利儲層中,主要分布在斷層巖性油氣藏,巖性尖頭油氣藏和裂縫性油氣藏中。
在某個區域中,發展出各種對沖斷活動的沉積有響應的扇體,并且局部發育了火山巖。火山巖侵入可以改善儲層的物理性質并形成許多裂縫。裂縫不僅連接沒有相互連接的“死孔”成為有效孔,同時也在一定程度上提供了流體儲存空間以及滲漏的通道。這些又變相的使流體分布發生了改變,并導致酸性流體在火山巖中溶解,最終形成儲層。因此,本區域發育在侏羅統八道灣組和三工河組上部廣泛的沉積相就是三角洲。從巖性來看,以砂巖沉積為主,并且粒度較細,主要發育在斜坡帶上,明顯可以看出是河流流入湖泊的沉積所產生。并且,在湖水入侵處于高水位的時候,湖底的斷層活動也導致了湖底扇的產生,也就是在斜坡帶以南的二疊系烏爾河組階段。它是由風扇三角形前緣的塌陷形成的。另外,油氣藏分布不均也和砂體的差異及其自身的非均質性有關。
根據不整合機理的特征,在不整合上下界面處終止地震反射的方法,發育部位和剖面形狀的不整合以及地層的走向,可以對不整合進行劃分。在一個區域中分為五類:褶皺不合格,折褶不合格,截斷不合格,過度不合格,平行不合格。整合的形態特征直接影響與不整合相關的油氣藏分布。褶皺不整合和斷層褶皺不整合在形成不整合油氣藏方面具有很大的優勢。盡管這兩種類型的不整合都被侵蝕了,但其中一些仍具有背斜形狀。在斷層褶皺不整合面中,油氣可沿斷層平面縱向遷移至不整合面,聚集在高處,可以在其上方形成不整合的油氣藏,尤其是在截斷和不整合之間的邊界處可以形成各種類型的截斷的油氣藏。在附近,石油和天然氣更有可能形成儲層。同時,因為一些結構本身可以成為油氣聚集的場所。而底辟型不整合面和褶皺型不整合面這種正結構形態正好有利于油氣的形成。在不整合的下部,多級不整合也是有利的油氣聚集區。例如,山前沖斷帶中的大多數侏羅紀儲層都位于不整合面上,這表明石油和天然氣沿著結構斜坡向該區域邊緣的上覆和絕滅線遷移。二疊系油氣儲集層主要分布在五河-豐城地區的斷層階地帶和下子街地區的斜坡區。對當前斷層的封閉性研究表明,這些斷層阻塞了晚期油氣遷移,主要是斷層阻塞了油氣藏。斷層對精細油氣藏分布的影響主要體現在沉積體系的制約上。某個區域的特征是斷層活動的產物-不同的成因扇,因為兩側地層的厚度和儲層的分布都有影響,所以斷層控制了隱蔽圈閉的形成。例如,在中晚二疊世-中三疊紀,由于斷層的遷移或活動強度的增加,扇體廣泛分布在斜坡區域,并且以向前跨越的方式分布,導致斜坡區域的巖性向上傾斜并熄滅。斷層-巖性儲層被廣泛開發。
油氣田本質上都是通過地質運動后的圈閉條件和傳輸最終形成的。所以油氣田的聚集的形式也是由油氣層自身的地質結構所決定。目前來看,當地的油氣富集規律有兩大類。
1)自生自儲
自生自儲的意思就是油氣田內的油氣是直接由當地的地質運動等各種條件下所形成的,并因為某些原因,完好的把油氣資源保留了下來。這種類型在該地區分布較廣,主要以石炭紀和下二疊統的石灰巖,深色泥巖和煤為基礎,含砂巖的烴源巖可用作油氣儲層。
2)下生上儲
下生上儲,顧名思義,是由地底下產生,并傳輸到上層圈閉結構中。并且主體結構是以石炭紀-二疊紀烴源巖為主,經過一系列地質運動,最終使得油氣成藏。但是因為本身環境比較惡劣,所以地底下的油氣通過斷層慢慢傳輸到上層幽閉環境中,進行形成油氣田。但是這種情況下因為形成油氣田的條件比較復雜,所以相對自生自儲產生的油氣田來說,并不是很常見,油氣資源也不多。
綜上可以看出,隨著社會的進步和科技的發展,油氣資源始終處于供不應求的狀態,并且需求量逐年上漲。這就是使得油氣資源的開發利用成為一個事關國家發展的重點問題。本文立足于這一點,研究分析了油氣田的成藏地質條件與類型和油氣富集規律,希望能對相關部門開采油氣資源提供參考,并在一定程度上可以提高油氣的開發利用效率,為國家的發展做貢獻。