王嘉煒
摘 要:輸導體系是油氣運移成藏的主控因素,筆者通過調研大量文獻,系統分析和梳理了輸導體系的概念、分類及特點。調研表明,輸導體系是指含油氣系統中所有運移通道(輸導層、斷裂、裂縫、不整合面等)及其相關圍巖組成的網絡體系的總和,分為儲集層、斷裂、不整合及復合輸導體系四類,輸導體系具有獨立性、時空動態性、復雜性和綜合性等特點。筆者綜合分析了各輸導介質的特點以及前人在輸導體系方面的研究成果,希望能在未來為我國能源勘探開發助力。
關鍵詞:含油氣盆地;輸導體系;研究現狀;未來展望
1 前言
輸導體系作為油氣成藏過程中連接烴源巖與圈閉之間的“橋梁與紐帶”,其有效性在一定程度上決定著含油氣盆地內各種圈閉最終能否成藏,而且還決定著油氣在地下的運移方向、距離、輸導樣式、油氣聚集量等,控制著油氣藏的類型和成藏位置。深入研究輸導體系的類型、特征、分布、影響因素、時空關系和有效性,有助于認識油氣運移的動態過程,揭示油氣成藏規律,發現油氣聚集區。
2 輸導體系概念和特征
關于輸導體系的概念,許多學者給出了定義,如張照錄等認為輸導體系是泛指某一含油氣系統中所有的運移通道及相關圍巖的總和;付廣等認為油氣輸導系統是指連接烴源巖與圈閉的運移通道所組成的輸導網絡;張衛海等將輸導體系定義為含油氣系統中各種輸導層及其相互關系的總和。張照錄等認為輸導體系具有相對獨立性、時空性和復雜性等特征,曾濺輝等認為輸導體系具有主導性與復合性、非均質性、變化性等特征。筆者認為輸導體系最基本的特征是完整性和差異性。完整性是指任何輸導體系都始于烴源巖,終于圈閉;差異性主要表現為空間、時間、個體和組合之間的差異,具體說是指同一斷層、砂體、不整合同一時間不同部位輸導性不同,同一斷層、砂體、不整合相同部位在不同時間輸導性不同,相同輸導要素不同個體之間輸導性不同,不同輸導要素之間輸導性不同,不同的輸導要素組合輸導性不同。鑒于輸導體系的特征,筆者將輸導體系定義為含油氣盆地中某一時期連接烴源巖與圈閉的所有油氣運移通道及其組合的總和。
3 含油氣盆地輸導體系的研究現狀
3.1 輸導體系類型
(1)碎屑巖輸導層系。對碎屑巖地層而言,輸導層主要指側向延伸性好,以孔隙為主要容納空間的連通砂體。油氣在輸導層內的運移路線和方向主要取決于油氣本身所受的動力及輸導層的物理性質。此類輸導體系主要分布在盆地或凹陷中的古隆起斜坡上或盆地(凹陷)的斜坡上,凹陷中生成的油氣經初次運移進入連通砂體輸導系統,只需沿著這些連通砂體輸導系統側向運移便可以在地層超覆圈閉、巖性尖滅圈閉或斷層遮擋圈閉中聚集成藏。
(2)海相碳酸鹽巖輸導層系。碳酸鹽巖層系油氣輸導體系為孔-縫-洞三重運載介質,其后期改造強烈,流體流動排驅復雜,并具強烈的水-巖作用以及次生溶孔發育。對于它的研究是油氣輸導體系和運聚機理研究的前沿,同時也是最薄弱的環節。現有碳酸鹽巖層流體模型多為淺部巖溶地下水模型,極少涉及深部多相流體作用。
3.2 后生作用形成的運移通道
(1)不整合輸導體系。不整合由于其本身有著良好的滲透性和區域性可以作為油氣運移的優勢通道。
(2)斷層輸導體系。剛開始起封閉作用的斷層后來在流體應力的觸發機制下會發生幕式開啟,從而成為有效的垂向運移通道。而原先的開啟性斷層后來可能由于泥巖涂抹、瀝青膠結封閉等作用而變為封閉性斷層。斷裂體系的開啟性和封閉性主要取決于:①斷層的性質、大小及斷層面的傾角;②斷層兩側的巖性對接關系;③斷層面上泥巖的分布和斷層帶角礫的膠結程度;④斷層力學性質的轉換;⑤地應力和流體壓力的幕式變化。
(3)裂縫輸導體系。裂縫從成因上分為構造裂縫和非構造(成巖)裂縫。郭璇等將非構造裂縫分為8種類型,并指出非構造裂縫的存在很好地改善了巖層的儲滲性,尤其是與構造裂縫相互連通時,為油氣運移提供了條件。對于構造裂縫,其發育規律、形態特征以及油氣滲流規律主要受控于構造應力場和儲層巖石物理性質的非均質性。
(4)縫合線輸導體系。縫合線是在壓實與壓溶共同作用下的產物,其孔隙度比之周圍的基質要高;當壓溶面遭受高流體壓力或剪切作用時,它們可以促使烴類發生平面上的流動。同時,縫合線周圍多伴生有構造裂縫、淋濾孔隙等,這些對于儲層滲透性能的改造都是很有利的。因此,當有烴類在其附近生成時,縫合線將是油氣運移的很好的通道。雖然目前這類構造對大規模烴類運動的影響尚不為人所知,但其在碳酸鹽巖中可能起到重要的輸導作用。
3.3 復合輸導體系
復合輸導體系又可以分為多種,既可以是上述幾類輸導體系兩兩組合,也可以是儲集體、斷裂和不整合面三者的結合。
4 含油氣盆地輸導體系的未來研究展望
輸導體系研究的方法眾多,不同研究者根據研究目的和資料的掌握程度等有不同的選擇,大體可分為層序地層、沉積、成巖、盆地模擬、成藏動力學、地球化學、地球物理模擬實驗、地質建模等多種。運用層序地層學、沉積學的方法研究輸導體系主要集中在儲集體輸導體系的精細刻畫,不整合面輸導體系的準確識別等方面。項華等運用層序地層學方法對渤海海域古近系輸導體系特征和隱蔽油氣藏的發育特征進行了研究。運用層序地層和沉積學理論研究輸導體系的優點在于不僅使輸導體系的研究在等時層序地層格架內進行,而且通過層序界面的識,精細刻畫不整合面輸導體系特征,結合特殊沉積相的識別,為隱蔽油氣藏的預測提供了有效的指導。
5 結論
筆者通過大量的實證分析以及對所學知識的綜合利用,對不同輸導體系類型、輸導要素、輸導體系有效性進行了客觀的總結和類比。筆者認為,在研究中應該根據研究區的地質實際,充分認識各種方法的優缺點,優勢互補,相互印證,以達到對輸導體系的精細刻畫,評價優勢輸導體系,準確預測有利區帶的目的。
參考文獻
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