中国含油气盆地分析的研究进展
冯增会 张 雷 王正庆
摘要:本文简要总结了近年来中国含油气盆地分析方面的研究进展,评述了盐构造、成藏期分析、盆地地层压力分布特征、含油气盆地盖层封闭特征等方面的研究进展、存在的问题以及发展趋势。
关键词:中国;含油气盆地;进展
含油气盆地分析是一项综合性的系统工程,从宏观到微观不同层次上涵盖了油气生成、运移和聚集的方方面面,随着油气勘探的不断深入,勘探技术方法的不断进步和成熟,石油地质理论不断地得到丰富和发展,含油气盆地的研究也取得了令人瞩目的成果,有效地指导了油气勘探与生产。然而,目前对国内的含油气盆地分析缺乏较为系统的总结归纳。因此,本文试图对我国近年来在含油气盆地分析的研究进展进行较为系统的总结,以期对我国含油气盆地的研究有所裨益。
1中国含油气盆地盐构造的研究进展
盐构造研究是当前世界含油气盆地构造研究的热点问题之一。近年来,随着在塔里木盆地、四川盆地、渤海湾盆地和江汉盆地等地区先后发现了一批与盐构造密切相关的油气田(藏) ,盐构造研究在我国也开始逐渐得到重视。2000 年以来,我国学者对库车前陆褶皱-冲断带盐构造开展了较多的研究工作,对江陵凹陷、东濮凹陷盐构造的研究及方法理论的探讨也有了新进展。国内盐构造研究的最新进展主要表现在以下几个方面:
(1)盐构造剖面的分层合并复原方法。复原剖面在构造演化史研究和盆地模拟中得到广泛应用。陈书平等提出了盐构造区复原剖面制作的一种新方法-分层合并复原法,即将盐上、盐下和盐层分别复原,然后合并。与传统盐构造区复原剖面制作方法相比,该方法不需要进行均衡调整,减少了均衡调整计算中的误差,更符合实际变形情况。
(2)盐构造物理与数值模拟。物理模拟和数值模拟技术的普遍应用和结合,极大地推动了盐构造研究的新进展。通过建立地质模型、实验模型和合理选择模拟材料,在实验室对盐岩卷入的逆冲推覆构造、盐枕构造、受断层控制的盐构造以及双侧挤压条件下盐岩卷入的叠瓦构造等进行了物理模拟实验,证明了盐岩塑性流动、盐构造形成与构造作用的时间和速率密切相关。
(3)盐构造与油气聚集的关系。通过已有的各个含盐盆地盐构造的对比研究,不仅可以发现在不同环境下形成的含盐油气盆地的异同点,而且还可以对含盐油气盆地盐构造特征及其与油气聚集的关系产生更为全面的认识。姜敏等通过对中国东部、中部、西部的主要含盐油气盆地盐构造的形成机制、构造演化以及与油气聚集的关系等方面的分析对比发现,盐构造对于含盐油气圈闭的形成有重要的影响,它是连接基底与上覆盖层的纽带,盐岩作为一种有着特殊物性及岩性的地下岩层起着调节地下构造的作用。
目前,国内对库车前陆褶皱-冲断带盐构造的研究进展较大。但是总体来说,我国当前盐构造研究仍处于描述性阶段,对盐及其相关构造的变形组合样式、三维地质建模和三维可视化、盐构造形成机理和动力学演化的研究是薄弱环节。
2含油气盆地成藏期分析研究进展
油气勘探地质评价的目标是准确认识油气藏形成和分布规律,油气成藏期是其中一个核心问题。传统的成藏期分析方法是通过盆地的构造发育史、圈闭形成史、烃源岩生排烃史的研究根据油派岩的主生油期、圈闭形成期、油藏饱和压力来分析油气藏形成期,属于间接确定油气的成藏期的方法。近些年来,随着地球化学科学和有机岩石学的发展,各种依靠成藏化石记录的地球化学和岩石学分析方法应用到油气成藏期研究中,提供了油气成成期研究的多种手段,主要包括:储层成岩作用与烃类流体充注序次、自生矿物同位素地质年代学、流体包裹体、储层磁性矿物古地磁学、生烃期精确分析等。王飞宇等通过对塔里木盆地石炭系东河砂岩油藏和储层岩石学对比分析,发现石英类胶结物、储层中方解石和白云石、自生伊利石形成是水-岩作用的结果,在烃类流体注人储层,随着含油气饱和度增加,孔隙水流体与矿物之间的反应受抑制或中止,从而来确定油气充注的期次。目前国内外在成藏期研究方面已取得了不少进展,形成了多种研究方法和技术。但由于油气藏形成的复杂性,加之现有的成藏期研究方法都还有待进一步发展完善,因此在进行油气田盆地成藏期研究时,尚需要采用多种方法综合分析,特别是叠合盆地的成藏期研究,更需要多学科、多方法的结合。
3中国典型含油气盆地地层压力分布特征
地层压力,尤其是异常地层压力对油气藏的形成和保存有着重要的作用。金之钧和谢方克对中国典型含油气盆地进行了科学的分类,分析了克拉通、裂谷、前陆三大类盆地的油气成藏特征,在收集了大量探井实测地层压力数据的基础上,统计研究了这三类盆地的地层压力分布模型。将该模型与俄罗斯含油气盆地地层压力与油气藏分布的关系对比发现,异常地层压力是一个普遍存在的地质现象,不同类型的含油气盆地从古生代到新生代地层压力有增大的趋势。中国典型含油气盆地地层压力分布表明,前陆盆地以异常高压油藏为主,克拉通盆地油藏压力轻微超压,裂谷盆地异常低压油藏有一定分布。高岗等从不同地质因素入手,分析了含油气盆地异常高压、异常低压的形成机理。
4中国主要含油气盆地盖层封闭特征
盖层作为油气藏形成的重要条件越来越受到重视,其质量的好坏不仅控制着油气聚集的数量,而且其空间分布还控制着油气的分布。其研究进展归纳起来有以下几个方面。
(1)建立了一套利用地球物理信息研究盖层排替压力的技术。由于利用实测排替压力研究盖层封闭能力的空间分布,要受到钻井、取心及经费等多种因素的限制,致使利用大量实测排替压力来研究盖层封闭能力的空间分布是不可能的,只能借助于计算等间接方法。陈章明等根据实测排替压力与声波时差之间的关系,利用声波时差资料求取盖层排替压力,达到研究有井点存在时盖层封闭能力空间分布的目的。然而,这种方法仍然受到井点的限制。地震资料信息量大,成网连片分布。为此在利用声波时差研究盖层排替压力的基础上,又利用地震层速度资料来求取盖层排替压力,达到研究无井点存在时盖层封闭能力空间分布的目的,这种技术不仅可以获取大量的盖层封闭性的评价信息,而且还可以节省大量的资金和人力。
(2)盖层封闭能力的综合评价。盖层对油气的封闭能力除了受其微观封闭能力的影响外,还要受宏观展布面积大小的制约,因此盖层封闭能力的評价既要考虑盖层的微观封闭能力,又要考虑其宏观发育特征。石波在分析我国几个主要含油气盆地盖层宏观封闭特征和微观封闭特征的基础上,对盖层的封闭特征进行了总结, 认为泥质岩和蒸发岩是其主要岩性, 半深湖-深湖相是其形成的主要环境,厚度大是其共同特汽这种盖层不仅具有较强的毛细管封闭能力,而且大部分具有压力和浓度封闭能力,综合封闭天然气的能力强,是这些盆地天然气大规模运聚成藏的重要条件。
盖层封闭油气能力的好坏,不完全取决于其目前封闭能力,而更重要的是取决于其封闭能力的形成时期与烃源岩大量排烃期的匹配关系,因此,动态、历史的研究盖层封闭能力及其与烃源岩排烃关系,是研究盖层及其对油气聚集成藏作用研究的一个重要发展方向。
5结语
尽管含油气盆地作为整体进行研究,已逐步引起人们的关注,但与油气地质单相研究相比,还比较薄弱。从国内目前油气勘探和研究的现状看,无论是勘探程度较高、资料积累丰厚的东部及中部,还是勘探在向纵深发展的西部和东部海域,均面临着必须对含油气盆地进行整体、动态、综合研究这一现实。因此,油气盆地的深入研究,必将极大丰富和发展盆地地质学,为世界油气工业和地球科学作出贡献。
参考文献
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作者简介:冯增会(1982-),男,陕西省咸阳市人,硕士研究生,研究方向:矿床地球化学。