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文檔簡介

1、Chapter 6 Traps and Oil & Gas Pools 1 地上油氣裝到儲(chǔ)油罐內(nèi),地下油氣裝在什么地方呢? 如果我們把地下的儲(chǔ)油氣的容器看作一個(gè)盒子,專業(yè)上稱其為圈閉。圈閉中儲(chǔ)存了足量的油氣,就叫油氣藏! 那么,能夠找到圈閉 ,就有希望找到油氣藏。 圈閉的基本特征是什么?它由哪些基本要素所構(gòu)成?石油勘探學(xué)家是怎樣對(duì)其分類的?圈閉怎樣捕集油氣,其中的流體是如何分布的?人們?cè)缇椭匾暼﹂]的儲(chǔ)蓋條件和遮擋條件,近來特別強(qiáng)調(diào)遮擋條件。本章將詳細(xì)介紹這些內(nèi)容。 2Section 1 圈閉和油氣藏概述(summary of Traps and Pools)Section 2 構(gòu)造圈閉和構(gòu)造油

2、氣藏(Structure Traps and Structure Pools)Section 3 地層圈閉和地層油氣藏(Stratum Traps and Stratum Pools)Section 4 水動(dòng)力圈閉及油氣藏(Hydrodynamic Traps and Pools) Section 5 復(fù)合油氣藏(Compound Pools)3Section 1 Summary 一、Conception of traps and pools 石油和天然氣都是活動(dòng)的流體,它們?cè)谧匀画h(huán)境中能夠從一個(gè)地方運(yùn)移到另一個(gè)地方。運(yùn)移著的石油和天然氣,如果遇到阻止其繼續(xù)運(yùn)移的遮擋物,則停止繼續(xù)運(yùn)移,并在遮

3、擋物附近聚集,形成油氣藏。4 所以從油氣運(yùn)移的角度來看,圈閉是儲(chǔ)集層中可以阻止油氣向前繼續(xù)運(yùn)移,并在那里儲(chǔ)存起來成為油氣聚集的一種場(chǎng)所 也可以說圈閉是儲(chǔ)集層中能聚集和保存油氣的場(chǎng)所。 或者更形象地說,圈閉是儲(chǔ)集層能作為盛裝油氣的容器部分.5 從上述圈閉的概念可知,任一圈閉都具有下列三個(gè)基本要素:(1)儲(chǔ)集層(reservoir)(2)蓋層(roof rock);(3)一定的遮擋條件(certain barrier condition)。 遮擋條件可以是蓋層本身的彎曲變形,如背斜圈閉;也可以是其它因素造成的,如斷層、巖性變化、不整合覆蓋等。6 圈閉的概念只強(qiáng)調(diào)了它具備油氣聚集的條件,但圈閉中不一

4、定都有油氣,一旦有足夠數(shù)量的油氣進(jìn)入圈閉,充滿圈閉,或占據(jù)圈閉的一部分,便可形成油氣藏。 7 油氣藏是單一圈閉內(nèi)具有獨(dú)立壓力系統(tǒng)和統(tǒng)一油水(或氣水)界面的油氣聚集. 是地殼中最基本的油氣聚集單元。 若圈閉中只聚集了石油,則稱油藏;只聚集了天然氣,則稱氣藏;二者同時(shí)聚集,則稱為油氣藏。8 油氣藏的重要特點(diǎn)是在“單一的圈閉內(nèi)”。這里“單一”的含意主要是指受單一的要素所控制,在單一的儲(chǔ)集層中,在同一面積內(nèi),具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)和統(tǒng)一的油、氣、水邊界。如果不具備這些條件,即使是位于同一面積上的油氣聚集,也不能認(rèn)為是同一個(gè)油氣藏。 9Four isolated each other pools10 由上述

5、可見,圈閉是油氣聚集的場(chǎng)所,是油氣藏形成的基礎(chǔ)。圈閉的形成條件決定著油氣藏的基本特征,圈閉的類型決定著油氣藏的類型及其勘探方法。因此,正確識(shí)別和評(píng)選有利于油氣聚集的圈閉,對(duì)油氣勘探具有十分重要的意義,是打開地下油氣藏寶庫,發(fā)現(xiàn)油氣藏的關(guān)鍵所在。對(duì)圈閉概念和分類的認(rèn)識(shí)是在油氣勘探實(shí)踐中不斷發(fā)展和深化的。 11 在油氣勘探初期,人們主要在地表有油氣苗的地點(diǎn)鉆探,沒有對(duì)地下產(chǎn)油的地質(zhì)條件作分析研究,也未進(jìn)行較為系統(tǒng)的地質(zhì)工作,勘探效益較低。通過實(shí)踐,總結(jié)正反兩方面的經(jīng)驗(yàn),認(rèn)識(shí)到油氣聚集常與背斜有關(guān),這就產(chǎn)生了“背斜學(xué)說” (anticlinal theory)(I.C.White,1885)。在“背

6、斜學(xué)說指導(dǎo)下,逐步開展以地質(zhì)測(cè)量為基本手段的找油工作,大大加快了新油氣田的發(fā)現(xiàn)。12 但隨著油氣勘探實(shí)踐的深入,油氣田數(shù)目日益增多,非背斜油氣藏不斷被發(fā)現(xiàn),于是人們逐步認(rèn)識(shí)到油氣聚集還可以存在于非背斜(non-anticline)的多種地質(zhì)體中。1928年,利萊(E.R.Lilley)在石油地質(zhì)學(xué)一書中總結(jié)了美國油氣勘探成果,得出存在多種油貯類型:褶皺(folding)、斷層(fault)、鹽丘(salt domes)、孔隙性變化(porosity variations)、巖漿巖(magmatic rock)以及多種因素控制的油氣聚集,但以背斜最為重要。 13 1934年,麥考洛(E.H.Mc

7、Collough)首先提出“圈閉”(trap)這一名詞,用來表示不同性質(zhì)的油貯?!叭﹂]學(xué)說”(trap theory)就逐漸取代了背斜學(xué)說。凡是能聚集并保存油氣的地質(zhì)體,都稱作圈閉,并把圈閉分為構(gòu)造圈閉和非構(gòu)造圈閉。圈閉學(xué)說的誕生極大地?cái)U(kuò)展了油氣勘探的視野和領(lǐng)域。14 “地層圈閉”(stratigraphic traps)這一術(shù)語是由萊復(fù)生(A.I.Levsen,1936)首先提出來的。他在研究美國大量非構(gòu)造油氣藏的基礎(chǔ)上,提出了“地層圈閉”的概念,并在一系列的論文和著作中加以系統(tǒng)論述。他指出:“地層圈閉是這樣一種圈閉,即地層變化是儲(chǔ)集層形成圈閉的主要因素?!钡貙幼兓ā吧盎蚨嗫變?chǔ)集層的楔入

8、或尖滅,砂層側(cè)向變?yōu)闈B透性差或非滲透性的巖層,地層被削蝕與超覆,或地層層序類似的變化等”。并進(jìn)一步將地層圈閉劃分為原生地層圈閉(即巖性圈閉)和次生地層圈閉(即不整合圈閉)兩類。 地層圈閉概念的提出和該類油氣藏的系統(tǒng)研究,促進(jìn)了油氣勘探,特別是老油氣區(qū)的二次勘探。15 在四、五十年代,赫伯特(M.K.Hubbert,1940,1953)對(duì)流體勢(shì)和水動(dòng)力在形成油氣圈閉過程中的作用,作了精深的研究。他指出:油氣圈閉位置總是在油氣勢(shì)最小的地方。有些油氣藏中油水界面的傾斜,甚至油氣存在于“圈閉”以外,是水動(dòng)力作用的結(jié)果。他不僅提出了水動(dòng)力圈閉這一新的圈閉類型,為勘探新的油氣藏類型指明了方向,而且為圈閉形

9、成機(jī)理的研究奠定了理論基礎(chǔ)。目前對(duì)圈閉的研究,更多地涉及到油氣運(yùn)移的動(dòng)力、勢(shì)能與各種遮擋條件的新認(rèn)識(shí)。至于是否存在背斜構(gòu)造也不占主導(dǎo)地位,這樣圈閉的概念就被極大地拓寬了。16 圈閉的現(xiàn)代概念是指儲(chǔ)集層中被油氣高勢(shì)區(qū)(oil and gas area of high potential energy)或非滲透性遮擋(impervious barrier)聯(lián)合封閉的油氣低勢(shì)區(qū)(oil and gas area of low potential energy)。17 隨著油氣勘探的深入,勘探難度不斷增加。除上述3類基本油氣圈閉外,萊復(fù)生認(rèn)為復(fù)合圈閉的勘探對(duì)未來的油氣資源供給有著重大意義。他在總結(jié)已有

10、勘探成果的基礎(chǔ)上指出(1966):構(gòu)造圈閉的成效已減少,意味著勘探方向開始轉(zhuǎn)變。事實(shí)證明,地殼中存在著大量有別于構(gòu)造圈閉的其它圈閉,在某些情況下與地層圈閉和流體圈閉相比,構(gòu)造圈閉已失去光彩,而構(gòu)造、地層、流體三要素復(fù)合形成的復(fù)合圈閉實(shí)際上還是油氣勘探領(lǐng)域中的“處女地”。他預(yù)言:“我們已進(jìn)入了復(fù)合圈閉(combination traps)的時(shí)代。18其后,哈爾鮑蒂(M.T.Halbouty,1972,1980)對(duì)subtle trap(隱蔽圈閉)進(jìn)行了系統(tǒng)的討論,并賦予隱蔽圈閉以新的含義。目前較流行的隱蔽圈閉實(shí)際上相當(dāng)于英文中的obscure and subtle traps,它是指那些隱伏的、

11、難以捉摸的以及用常規(guī)勘探方法難以發(fā)現(xiàn)的各種圈閉,其主體是地層圈閉。隱蔽圈閉這個(gè)概念不是指特定的圈閉類型,不適用于分類范疇。 19 綜上所述,可以看出:圈閉概念和分類的進(jìn)展是油氣勘探和地質(zhì)研究的結(jié)晶,而新的、能反映客觀實(shí)際的、更科學(xué)的圈閉概念和分類將極大地促進(jìn)油氣勘探的發(fā)展。 20 二、Classification of traps and pools 對(duì)油氣藏進(jìn)行科學(xué)地分類,尋找它們的共性,總結(jié)各類油氣藏形成的基本條件及分布規(guī)律,更好地指導(dǎo)下一步的油氣勘探,是石油地質(zhì)學(xué)研究中一項(xiàng)十分重要的任務(wù)。為此,多年來,各國石油地質(zhì)學(xué)家在油氣藏分類方面作了大量的研究工作,提出了很多關(guān)于油氣藏分類的方案。其

12、中比較著名的有前蘇聯(lián)石油地質(zhì)學(xué)家.O.布羅德以油氣藏形態(tài)為依據(jù)的分類和美國石油地質(zhì)學(xué)家A.I.萊復(fù)生根據(jù)圈閉成因提出的分類方案。21 圈閉是油氣聚集的場(chǎng)所,也是形成油氣藏的基本條件之一。一旦圈閉內(nèi)聚集并保存具有工業(yè)價(jià)值的烴類流體后,就成為油氣藏。因此,油氣藏類型與圈閉類型之間有著密切關(guān)系。從油氣勘探的實(shí)際需要出發(fā),我們主張以圈閉分類為基礎(chǔ)的油氣藏分類。即圈閉和油氣藏用同一分類系統(tǒng),同一個(gè)術(shù)語同時(shí)用于圈閉和油氣藏。下面著重介紹圈閉的分類。 22 對(duì)圈閉的分類,我們主張以圈閉的成因?yàn)橹?,以圈閉形態(tài)和遮擋條件為輔的劃分原則,前者作為劃分大類的基礎(chǔ),后者作為劃分亞類的依據(jù)。根據(jù)控制圈閉形成的地質(zhì)因素,

13、可將圈閉分為四大類:即構(gòu)造圈閉、地層圈閉、水動(dòng)力(流體)圈閉和復(fù)合圈閉(structural traps、stratigraphic traps、hydrodynamic(liquid) traps and combination traps),各大類圈閉又可根據(jù)其圈閉形態(tài)和遮擋條件,進(jìn)一步劃分為若干亞類。本教材采用的圈閉分類系統(tǒng)如表所示。23 The classification table of traps大類 構(gòu)造圈閉 地層圈閉 水動(dòng)力圈閉 復(fù)合圈閉 亞類 1. 背斜圈閉 1. 巖性圈閉 1. 構(gòu)造鼻和階地型水動(dòng)力圈閉 1. 構(gòu)造 - 地層復(fù)合圈閉 2. 斷層圈閉 2. 不整合圈閉 2.

14、 單斜型水動(dòng)力圈閉 2. 水動(dòng)力 - 構(gòu)造復(fù)合圈閉 3. 裂縫性背斜圈閉 3. 礁型圈閉 3. 純水動(dòng)力圈閉 3. 地層 - 水動(dòng)力復(fù)合圈閉 4. 刺穿圈閉 4. 瀝青封閉圈閉 4. 構(gòu)造 - 地層 - 水動(dòng)力復(fù)合圈閉 5. 多因素構(gòu)造圈閉 5. 多因素地層圈閉 24三、Measurements of traps and pools (一) Measurements of traps 在評(píng)價(jià)一個(gè)圈閉時(shí),圈閉的大小是一個(gè)很重要的因素。圈閉的大小主要由圈閉的有效容積確定,它表示圈閉能容納油氣的最大體積。一個(gè)圈閉的有效容積,取決于閉合面積、閉合高、儲(chǔ)集層的有效厚度和有效孔隙度等參數(shù)。 251.Con

15、firmation of close height and area 閉合高(度)是指圈閉的最高點(diǎn)到溢出點(diǎn)(或稱閉合點(diǎn))之間的垂直距離(The amount of closure is the vertical distance from the highest point down to overflow point(the lowest closed point)。它是圈閉可能容納油氣的最大高度。溢出點(diǎn)是指圈閉容納油氣最大限度的位置。若低于該點(diǎn)高度,油氣就要向儲(chǔ)集層上傾方向溢出。該點(diǎn)是圈閉內(nèi)油氣溢出的起始點(diǎn),又叫最高溢出點(diǎn)。而閉合點(diǎn)則是從另一角度來描述該點(diǎn)特征,意即閉合的最低點(diǎn)。若低于該點(diǎn)

16、高度,圈閉就不存在了(不閉合)。26 閉合面積是指通過溢出點(diǎn)的構(gòu)造等高線所圈閉的封閉區(qū)的面積,或者更確切地說,就是通過溢出點(diǎn)的水平面與儲(chǔ)集層頂面及其它封閉面(如斷層面、不整合面、尖滅帶等)所交切構(gòu)成的閉合區(qū)的面積。它是圈閉可能含油氣的最大面積。背斜圈閉的閉合度和閉合面積、斷層圈閉和巖性圈閉的閉合面積,如圖所示。 27The sketch map of overflow point、close height and close area28The close area of fault traps29The close area of lithology traps for the wedge

17、type1-滲透性砂巖上傾方向尖滅線;2-構(gòu)造等高線;3-背斜圈閉閉合區(qū);4-尖滅型巖性圈閉閉合區(qū) 30必須注意,構(gòu)造閉合度與構(gòu)造起伏幅度是兩個(gè)完全不同的概念。閉合度的測(cè)量是以海平面(或與之平行的水平面)為基準(zhǔn)。而構(gòu)造幅度的測(cè)量,則是以區(qū)域傾斜面為基準(zhǔn)。同樣大小構(gòu)造起伏幅度的背斜,當(dāng)區(qū)域傾斜面不同時(shí),可以具有完全不同的閉合度。31Diagrammatic profiles showing how the same amount of structural relief will have differing amounts of structural closure according to

18、the rate of the regional dip32 以上我們討論的閉合度和閉合面積的確定是在靜水條件下(油氣等勢(shì)面呈水平面)的情況。而在動(dòng)水條件下,油氣等勢(shì)面要發(fā)生傾斜或彎曲,在不同條件下的圈閉頂點(diǎn)的位置將會(huì)相應(yīng)地改變,因而閉合度亦將有所不同;此時(shí)圈閉的閉合面積,亦應(yīng)是通過溢出點(diǎn)的油氣等勢(shì)面與儲(chǔ)集層頂面非滲透性蓋層聯(lián)合封閉的閉合油氣低勢(shì)區(qū)的面積。33The contrast map of closure changes in hydrodynamic process and hydrostatic condition(from Cheng Rongshu,1994)(hco是等勢(shì)面水

19、平時(shí)的閉合高,Xo為圈閉最高點(diǎn);hc是等勢(shì)面傾斜或彎曲時(shí)的閉合高,X是儲(chǔ)層頂面與hc的交點(diǎn))34 2. Confirmation of the effective thickness and porosity in reservoir 儲(chǔ)集層的有效厚度-是指在一定壓差下,具有工業(yè)性產(chǎn)油(氣)能力的那一部分儲(chǔ)集層的厚度。它是根據(jù)有效儲(chǔ)集層的孔隙度和滲透率分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),扣除儲(chǔ)集層中的非滲透性夾層而確定的。 35 有效孔隙度-是指儲(chǔ)集層中有效孔隙體積與巖石總體積之比的百分?jǐn)?shù)。它是根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定或測(cè)井資料的統(tǒng)計(jì)分析求其平均值來確定,也可以根據(jù)圈閉范圍內(nèi)孔隙度變化的趨勢(shì)值(等值線圖)來確定。36 (二)Me

20、asurement of pool 油氣藏通常僅占據(jù)圈閉的一部分,其極限情況則是充滿整個(gè)圈閉。油氣藏的大小通常用儲(chǔ)量來表示,這里僅介紹油氣地質(zhì)文獻(xiàn)中度量油氣藏的一些有關(guān)術(shù)語。 371.The height of oil(gas) pool: 是指油(氣)藏頂點(diǎn)到油(氣)水界面的垂直距離。 若有氣頂時(shí),油水界面和油氣界面之間的垂直距離,稱為油藏高度;而油氣藏頂點(diǎn)到油氣界面的垂直距離,稱為氣頂高度;此時(shí)油藏高度加氣頂高度之和即為油氣藏高度。它是指示油氣藏大小的一個(gè)重要參數(shù)。 38The distribution of oil、gas 、 water and all parts names in t

21、he ideal pool(from .O.,1986) 39 2.Oil(gas) boundary and area: 通常把油(氣)水界面與油(氣)層頂、底面的交線稱作含油(氣)邊界,其中與油(氣)層頂面的交線稱為外含油(氣)邊界,與油(氣)層底面的交線稱為內(nèi)含油(氣)邊界。 若油(氣)藏的高度小于油(氣)層的厚度時(shí),則油(氣)水界面與油(氣)層底面不相交,這時(shí)油(氣)藏的內(nèi)邊界就不存在。由相應(yīng)的含油(氣)邊界所圈閉的面積分別稱作內(nèi)含油(氣)面積和外含油(氣)面積。通常含油(氣)面積是指外含油(氣)面積。 403.Gas tip and oil loop : 在油氣藏中存在游離氣時(shí),油、

22、氣、水按比重分異,氣總是占據(jù)圈閉的頂部,稱為氣頂,油居中間,水在最下面。在這種情況下,油在平面上呈環(huán)帶狀分布,稱為油環(huán)。41Section 2 Structure Traps and Structure Pool 凡是儲(chǔ)集層頂面發(fā)生局部變形或變位而形成的圈閉,都稱構(gòu)造圈閉。在構(gòu)造圈閉中聚集烴類流體的,則稱構(gòu)造油氣藏。構(gòu)造油氣藏是最重要的油氣藏類型之一。根據(jù)構(gòu)造變形或變位,以及儲(chǔ)集層的特點(diǎn),它可進(jìn)一步分為:背斜油氣藏(anticline pools);斷層油氣藏(fault pools);裂縫性背斜油氣藏(fracture anticline pools);刺穿油氣藏(piercement po

23、ols)等四種基本類型以及由這些類型復(fù)合的多因素構(gòu)造油氣藏。 42 一、 Anticline traps and pools (一)The origin of anticline traps 背斜圈閉的形成條件較簡單,主要是儲(chǔ)集層發(fā)生彎曲變形,形成向四周傾伏的背斜,其上方被非滲透性蓋層所封閉,下方和下傾方向被水體或與非滲透性巖層聯(lián)合封閉而成。背斜圈閉的閉合區(qū)就是通過溢出點(diǎn)的構(gòu)造等高線所圈定的封閉區(qū). 43背斜圈閉的成因較多,主要有巖層受側(cè)向擠壓而成;或差異性升降運(yùn)動(dòng)而造成。也可以與斷層活動(dòng)有關(guān)(如逆牽引背斜)。此外,地下塑性物質(zhì)的上升活動(dòng),亦可形成背斜圈閉。44 (二) The shape c

24、haracter of anticline traps 由于成因不同,背斜圈閉的形態(tài)也各不相同。從圓丘狀的低穹窿,一直到狹長的高背斜,它們可以是對(duì)稱的,也可以是不對(duì)稱的,甚至是倒轉(zhuǎn)的。背斜圈閉的面積也十分懸殊,小的不到一平方公里,大的可達(dá)數(shù)千平方公里。背斜圈閉的形態(tài)可以是完整的,也可以被斷層復(fù)雜化。45 Idealized structural maps and sections of typical anticlinal dome folds(purple show oil;arrow shows direction of dip)46但必須注意,如果斷層將背斜圈閉切割成彼此不連通的若干部分

25、,各部分都有獨(dú)立的壓力系統(tǒng)和油(氣)水界面時(shí),我們就不再將它看成統(tǒng)一的背斜圈閉和油氣藏,而是根據(jù)各部分圈閉形成的主導(dǎo)因素,分別重新命名。以老君廟油田(圖)為例,油田南部L、M層油氣藏主要受背斜控制,為背斜油氣藏;而北翼逆掩斷層下的L層油藏,主要受逆掩斷層控制,故稱逆掩斷層油藏(thrust fault pools)。47Section and top structure map of L layer through the Lao Jun temple oil field48 背斜圈閉可以是單一的背斜形態(tài),但也可以是由若干呈線狀排列的背斜組成的背斜帶,如世界上最大的加瓦爾油田(圖),我國大慶油

26、田的大型背斜帶長垣(圖)等;還可以是統(tǒng)一的大型隆起背景上若干排列不規(guī)則的穹窿群,如前蘇聯(lián)的羅馬什金油田(圖)。 49Synthesis map through Ghawar oil field,Saudi Arabia50Structure and section maps through Da Qing oil field51Synthesis map through Romesi oil field , USSR1-砂巖;2-粘土巖;3-泥巖;4-粉砂巖;5-灰?guī)r;6-白云巖;7-無水石膏;8-潔晶基巖;9-帕什層頂面等高線(米);10-油層;11-油水界面 52 背斜圈閉的另一個(gè)特點(diǎn)是圈

27、閉向下往往垂直延伸穿過厚度相當(dāng)大的沉積巖層。所以,在較深的儲(chǔ)集巖層中也能形成圈閉。在露頭區(qū),背斜在地表有清楚的顯露,可以用地質(zhì)測(cè)量的方法直接確定它的構(gòu)造特征。而在覆蓋區(qū),背斜雖深埋地下,但利用地球物理勘探法(如地震勘探等)也是比較容易發(fā)現(xiàn)的。因此,背斜圈閉是人們最早認(rèn)識(shí)、也是最重要的儲(chǔ)油氣圈閉之一。53 值得注意的是背斜圈閉向下雖然可以延伸很深,但由于各種原因,背斜圈閉的形態(tài)隨深度增加可能會(huì)發(fā)生變化,而且構(gòu)造高點(diǎn)也可發(fā)生側(cè)向位移;一些淺部背斜在深部可能不存在,或與之相反的情況也可能發(fā)生。造成上述情況的原因很多,萊復(fù)生(1954)曾總結(jié)出多種可能出現(xiàn)的情況(圖)54The possible ch

28、anges with depth of anticline traps中間地層垂距變化重復(fù)褶皺;平行褶皺;不協(xié)調(diào)褶皺;刺穿和隱刺穿褶皺;不對(duì)稱褶皺;礁和沉積差異壓實(shí);多種假構(gòu)造(溶蝕、坍塌造成的);不整合前的變形;逆掩斷層下的55(三)Character of anticline pools 背斜圈閉內(nèi)聚集了石油和天然氣,就形成背斜油氣藏,背斜油氣藏常具有以下特點(diǎn): 1.在背斜油氣藏內(nèi),由于重力分異的結(jié)果,氣占據(jù)背斜的頂部,油居中呈環(huán)帶狀分布,水在下面托著油氣。在靜水條件下,油氣和油水界面是水平的,含氣和含油邊界都平行背斜儲(chǔ)集層頂面的構(gòu)造等高線。有的油氣藏存在明顯的油水過渡帶。油氣藏內(nèi)具有統(tǒng)一

29、的壓力系統(tǒng)。 56 2.油氣聚集嚴(yán)格受背斜圈閉的控制,超出圈閉范圍即不含油 一般軸部含油氣性較翼部好,烴柱高度應(yīng)小于或等于閉合度。57 3.背斜油氣藏的含油層系在油氣藏范圍內(nèi)分布較廣,儲(chǔ)集物性較好且相對(duì)穩(wěn)定,具有明顯的多層性。若各油氣層之間并未完全分隔,而且相互連通,這種相互連通的多油層構(gòu)成統(tǒng)一的塊狀儲(chǔ)集體,常是形成巨大油氣藏的重要條件之一。如果多層儲(chǔ)集層是被非滲透層封隔時(shí),每一個(gè)儲(chǔ)集層均可形成獨(dú)立的圈閉和多個(gè)油氣藏。58Section across Titais gas field (from Ahamd,1966)1-8為含氣層,分屬A(1-4)、B(5-6)、C(7)、D(8)4個(gè)氣藏

30、圖中1-4氣層彼此連通,構(gòu)成A氣藏;5-6氣層構(gòu)成B氣藏;7、8氣層各自獨(dú)立,分別構(gòu)成C、D氣藏。59 4.背斜油氣藏大多數(shù)構(gòu)造形態(tài)較完整,雖然經(jīng)常有斷層存在,但斷距較小,不起分割油氣藏的作用。如果斷層將背斜油氣藏切割成具有不同壓力系統(tǒng)和油水界面的獨(dú)立單元時(shí),其中背斜對(duì)油氣聚集起主導(dǎo)作用的部分,仍稱為背斜油氣藏,而斷層對(duì)油氣聚集起主要作用的那一部分,則稱為斷層油氣藏。如我國的老君廟油田。 60Distribution map through front mountain anticline zone in Jiu Quan basin1-構(gòu)造等高線(m);2-斷層;3-油田;4-有油氣顯示的探

31、井 61(四)Main types of anticline pools 背斜油氣藏的形態(tài)是多種多樣的,但就圈閉的成因來看,主要有以下幾種類型。 1. Anticline pools dependent on folds 62 是指在側(cè)壓應(yīng)力擠壓作用(compression)下形成的背斜圈閉中的油氣藏。這類油氣藏多見于褶皺區(qū)。其背斜圈閉的特點(diǎn)是:兩翼地層傾角較大,不對(duì)稱,靠近褶皺山區(qū)一側(cè)較另一側(cè)平緩;閉合高度較大,且常伴有斷層發(fā)育;背斜軸向一般與區(qū)域構(gòu)造線平行。從區(qū)域上看,這類背斜油氣藏分布在褶皺區(qū)的山前和山間坳陷內(nèi),常成排成帶出現(xiàn)。632. Anticline pools dependent

32、 on basement movements 在地臺(tái)區(qū),廣泛分布著一種與基底活動(dòng)有關(guān)的背斜油氣藏。這類背斜油氣藏主要是由于基底斷塊上升,使上覆地層隆起,形成背斜圈閉而產(chǎn)生的。其背斜圈閉的主要特點(diǎn)是:外形一般與其下基底隆起相符,兩翼地層傾角平緩,閉合面積較大。直接覆于基底之上的地層彎曲較明顯,向上地層彎曲漸趨平緩,而后逐漸消失。當(dāng)這種背斜圈閉成組成帶分布時(shí),則稱為背斜帶或長垣。由于這類背斜圈閉一般形成時(shí)間早,面積大,若與油氣生成及運(yùn)移配合良好時(shí),??沙蔀闃O為有利的油氣聚集場(chǎng)所。例如我國的大慶油田,世界上最大的加瓦爾油田等,它們的油氣藏都屬于這種與基底活動(dòng)有關(guān)的背斜油氣藏。643.Anticlin

33、e pools dependent on contemporaneous faults 在60年代后期的油氣勘探工作中,國內(nèi)外不少地區(qū)(特別是三角洲沉積發(fā)育地區(qū))都發(fā)現(xiàn)了許多與同生斷層有關(guān)的逆牽引背斜圈閉及其油氣藏。所謂逆牽引背斜是指同生斷層上盤的沉積巖層在向下滑移過程中,因逆牽引作用而形成的滾動(dòng)背斜。這類背斜的形成主要是沉積過程中同生斷層作用的結(jié)果,而與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)無關(guān)。65這類背斜圈閉的特點(diǎn)是:位于同生斷層下降盤,多為小型寬緩的不對(duì)稱短軸背斜;鄰近斷層-翼較陡,遠(yuǎn)離斷層-翼較緩;軸向與斷層線近于平行,常沿?cái)鄬映纱植?。背斜高點(diǎn)距斷層較近,且高點(diǎn)向深部逐漸偏移,其偏移的軌跡大體與斷層線平行。逆牽

34、引背斜的構(gòu)造幅度為中間層大,向深、淺層變小。逆牽引背斜形成時(shí)間早,有利于油氣早期聚集。同生斷層彎曲度及其活動(dòng)強(qiáng)度對(duì)逆牽引背斜的寬度和幅度起著較為重要的作用。一般斷層面的彎曲度愈大,傾角愈緩,斷距愈大,造成的逆牽引背斜的寬度和幅度也愈大。66Ichnography and section through Gang dong oil field Nm-明化鎮(zhèn)組;Na-館陶組;Ed-東營組; Es1、Es2-沙河街組一、二段 與同生斷層有關(guān)的逆牽引背斜圈閉,由于其距油源區(qū)近,又是與沉積作用同期形成,同生斷層又可作為其油氣運(yùn)移的有利通道,因而??尚纬筛患弋a(chǎn)的油氣藏.67Across section

35、through Aukan oil field , Nigeria684. Anticline pools dependent on ancient convex terrain and discrepancy compaction 在沉積基底上常存在各種地形突起。它們可以是結(jié)晶基巖、致密堅(jiān)硬的沉積巖或生物礁塊等。在地殼坳陷接受沉積時(shí),古地形突起最初以隆起形式存在,頂部未接受沉積,只有在隆起周圍的低洼地區(qū)填平補(bǔ)齊后,隆起頂部才逐漸被沉積物所覆蓋。因而隆起頂部的沉積巖層相應(yīng)較薄,而向突起的周圍,沉積巖層逐漸加厚,且逐層依次向突起上方超覆。由于突起和其周圍沉積物的厚度不同,負(fù)荷懸殊,因而就引起了差

36、異壓實(shí)作用。在突起頂部沉積物薄,其壓實(shí)程度小,周圍沉積物較厚,壓實(shí)程度大。結(jié)果就在突起的上覆巖層中,形成了差異壓實(shí)背斜,這種背斜通常又稱為披蓋構(gòu)造。69 與差異壓實(shí)作用有關(guān)的背斜油氣藏國內(nèi)外均有發(fā)現(xiàn)。它們不僅可形成中小型油氣田,而且也可形成大型油氣田。例如華北盆地濟(jì)陽坳陷的孤島油田(圖),北美地臺(tái)二疊盆地中的希莫爾油田的賓夕法尼亞系油藏(圖)等,它們都可作為這類油氣藏的典型代表。 差異壓實(shí)背斜通??芍苯臃从诚路诺匦瓮黄鸬姆植挤秶托螤睿唿c(diǎn)位置也基本一致,但其閉合度則總是比古地形突起的高度小,且向上逐漸遞減直到消失,地層傾角向上也逐漸變小。70Structure map and sectio

37、n of oil pool in Guan Tao group through Gu Dao oil field71Cross section through More oil field in Erdie basin 725.Anticline pools dependent on flexible matter flowing underground 是指地下塑性地層(如鹽巖、石膏和軟泥等)由于受不均衡壓力的作用,由高壓區(qū)向低壓區(qū)流動(dòng),使上覆地層彎曲形成的背斜圈閉及其油氣藏。這種類型的背斜油氣藏在國外有廣泛的分布,在我國發(fā)現(xiàn)較少。以江漢盆地的王場(chǎng)油田比較典型。王場(chǎng)油田是一個(gè)長軸背斜,走向北

38、北西,西南翼陡,東北翼緩,隆起幅度高達(dá)800米,在剖面上,地層傾角上緩下陡,上部僅20左右,下部達(dá)60-70;地下核部為鹽巖隆起;根據(jù)地震資料,在6000-7000米深外,構(gòu)造已全部消失(圖)。 73Ichnography and section through Wang Chang oil field74 上述五種類型的背斜圈閉及其油氣藏,是從圈閉的成因上劃分的。每一種背斜圈閉都有其自身形成的地質(zhì)背景,在不同的地質(zhì)背景上,所形成的背斜圈閉的特征不同。 75二、Fault traps and fault pools (一)Formation mechanism of fault traps 凡

39、是儲(chǔ)集層上傾方向或各個(gè)方向由斷層遮擋而形成的圈閉,都稱斷層圈閉。 雖然儲(chǔ)集層頂、底界存在非滲透性巖層對(duì)斷層圈閉來說,也是不可缺少的,但這對(duì)任一圈閉來說,都是一個(gè)基本條件。因此,在斷層圈閉中特別強(qiáng)調(diào)了斷層對(duì)圈閉形成的重要作用。76斷層能否形成斷層圈閉,主要取決于以下兩個(gè)方面: 斷層本身的封閉性; 在構(gòu)造圖上斷層線與構(gòu)造等高線(或巖性尖滅線)能否構(gòu)成一個(gè)閉合圈。從理論上講,要形成一個(gè)斷層圈閉,首先斷層本身必須是封閉的;其次在構(gòu)造圖上,斷層線與構(gòu)造等高線(或巖性尖滅線)必須組成一個(gè)閉合圈。如果不具備上述條件,就不可能形成斷層圈閉。77 斷層本身的封閉性是能否形成斷層圈閉及斷層油氣藏的基本條件之一。我

40、們知道,不是任何一條斷層都具有封閉性,不具封閉性的斷層,不僅不能遮擋油氣形成油氣藏,相反,它還會(huì)成為油氣運(yùn)移的通道,破壞油氣藏。因此,對(duì)斷層圈閉或油氣藏來說,斷層封閉性的研究是極為重要的。78 1. Properties of fault 一般說來,壓性和壓扭性斷層,斷面多較緊密,常具封閉性;而張性斷層封閉較差。但是斷層的力學(xué)性質(zhì)并非是決定斷層封閉性的唯一因素。其它一些條件,如斷層面傾角的陡緩、斷開地層巖石的軟硬、斷層形成的時(shí)間、以及斷裂帶中流體活動(dòng)的情況等等,都會(huì)對(duì)斷層的封閉性起一定作用。決定斷層封閉性的因素主要有:79 此外,張性斷層也并不是永遠(yuǎn)敞開的,在重力作用下張開的斷面可以重新閉合,

41、或被粘滯性物質(zhì)充填而堵塞,增加其封閉性。這就不難理解,為什么許多非壓性斷層同樣可以形成斷層圈閉和油氣藏。壓性斷層在斷裂活動(dòng)期同樣也能起良好的通道作用。80 2.Lithology combinations and their contact relation of both sides of fault(juxtaposition process) 斷層對(duì)儲(chǔ)集層上傾方向能否起封閉作用,不僅與斷層的性質(zhì)、斷面傾角大小及斷層活動(dòng)時(shí)間等因素有關(guān),更重要還與斷層兩盤的巖性組合及其接觸關(guān)系有關(guān)。一般說來,如果斷層使儲(chǔ)集層上傾方向完全與非滲透性巖層相接觸,則可形成完全封閉。在這種情況下,斷層圈閉的閉合面積

42、為儲(chǔ)層頂面構(gòu)造等高線與斷層線所構(gòu)成的閉合區(qū),閉合度則為圈閉頂點(diǎn)到閉合等高線的高差。如果斷層使儲(chǔ)集層上傾方向的上方一部分與非滲透性巖層相接觸時(shí),則形成部分封閉。有時(shí)在同生斷層發(fā)育地區(qū),儲(chǔ)集層上方的粘土層,在同生斷層活動(dòng)時(shí)發(fā)生沿?cái)嗝嫦蛳碌乃苄粤鲃?dòng),并被擠入下伏砂巖儲(chǔ)集層中,形成一個(gè)天然泥餅,從而可形成流動(dòng)泥巖遮擋。在部分封閉時(shí),斷層圈閉的閉合面積和閉合度都較完全封閉時(shí)要小。如果斷層使儲(chǔ)集層上傾方向與滲透層相接觸時(shí),則斷層不起封閉作用,不能形成斷層圈閉。 81 3.Plane combination relation of faults and reservoirs 一個(gè)平直斷層與水平地層或單斜地層

43、相切,盡管斷層本身是絕對(duì)封閉的,且儲(chǔ)集層上傾方向也與不滲透地層相接觸,但還是不能形成斷層圈閉。要形成斷層圈閉,在平面上斷層必須與儲(chǔ)集層的一定構(gòu)造形態(tài)結(jié)合,即斷層線必須與儲(chǔ)層頂面構(gòu)造等高線組成閉合狀態(tài),才可能形成斷層圈閉。82A few plane combination of faults and reservoirs斷層與儲(chǔ)集層相結(jié)合,在平面上構(gòu)成封閉狀態(tài)主要有以下四種基本情況:一條彎曲斷層與單斜地層相切(圖中B) 由兩條或更多互相交叉的斷層,在儲(chǔ)集層上傾方向產(chǎn)生遮擋(圖中C)一條近于平直的斷層,在鼻狀地層向上開口端產(chǎn)生遮擋,形成所謂的鼻狀構(gòu)造(圖中D);由幾條斷層將地層從四周切割成一個(gè)孤立

44、斷塊,形成封閉(圖中E)。83 此外,在儲(chǔ)層與非滲透層互層的剖面中,斷層圈閉的形成還與斷層的發(fā)育情況有關(guān)。一般說來,如果地層剖面中儲(chǔ)集層占25%,則一條斷層形成側(cè)向圈閉的概率為50%,2條為75%,3條為80%,4條增至94%,5條達(dá)97%。 總之,斷層圈閉的形成是一個(gè)復(fù)雜的過程,是以上諸多因素綜合作用的結(jié)果。這些因素彼此依賴,相互聯(lián)系,互相補(bǔ)充,共同為斷層圈閉的形成創(chuàng)造條件。而斷層本身的封閉性是斷層圈閉及油氣藏形成的核心。 84(二)Specialties of fault pools 斷層圈閉中聚集烴類流體后即成為斷層油氣藏。斷層油氣藏是地殼上廣泛分布的一種油氣藏類型。由于斷層在這類油氣藏

45、形成中的作用極為復(fù)雜,因此,斷層油氣藏常具有的某些特點(diǎn): (1)油氣層上傾方向或各個(gè)方向被斷層所限是斷層油氣藏的基本特點(diǎn)之一。 85(2)斷層發(fā)育使油氣藏復(fù)雜化,斷層油氣藏常具有多、雜、亂、散的特點(diǎn)。即在構(gòu)造復(fù)雜的斷裂帶,斷層油氣藏形式、個(gè)數(shù)較多,油氣水關(guān)系復(fù)雜,各斷塊含油層位、含油高度和含油面積都可很不一致,含油斷塊分散,分割性強(qiáng)。(3)斷層附近儲(chǔ)集層滲透性變好。沿?cái)嗔褞У膸r石,常被擠壓而破裂形成裂隙,增大了儲(chǔ)集層的滲透性,使油氣富集于斷層附近。特別是在致密性脆而易碎的儲(chǔ)集層內(nèi),這種現(xiàn)象尤為顯著。86 (4)斷層油氣藏的閉合高度和閉合面積取決于斷距大小,蓋層和儲(chǔ)集層厚度,同時(shí)還與斷層位置及性

46、質(zhì)有關(guān)。如斷層發(fā)育在鼻狀構(gòu)造翹起部分,或發(fā)生在閉合度小的構(gòu)造沿區(qū)域傾斜翹起的方向,且斷層又是封閉的,則將增加其含油面積和含油高度。 (5)油氣富集帶常在斷層靠近油源一側(cè)。復(fù)雜性和多樣性是斷層油氣藏固有的特點(diǎn),并且與各時(shí)期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和強(qiáng)弱有關(guān)。因此,掌握和了解一個(gè)地區(qū)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)規(guī)律,將有利于斷層油氣藏的勘探。 87 斷層圈閉的形式是多種多樣的,但在成因上它們又有著內(nèi)在的聯(lián)系,最基本的共同點(diǎn),就是它們都是在儲(chǔ)集層的上傾方向?yàn)閿鄬铀忾]。根據(jù)斷層圈閉的形成條件和形態(tài)特征,斷層圈閉和油氣藏可分為以下四種基本類型:(三) Types of fault pools88Ichnography and s

47、ection maps of basic types about fault traps and pools1.彎曲或交錯(cuò)斷層與單斜地層結(jié)合形成的圈閉和油氣藏(圖中A);2.三個(gè)或更多斷層與單斜或彎曲地層結(jié)合形成的斷層或斷塊圈閉和油氣藏(圖中B);3.單-斷層與褶皺(或背斜一部分)結(jié)合形成的斷層圈閉和油氣藏(圖中C);4.逆和逆掩斷層與背斜的一部分結(jié)合形成的斷層圈閉和油氣藏(圖中D)。89 同類型的沉積盆地,甚至在同一沉積盆地的不同構(gòu)造帶,斷層發(fā)育情況和特點(diǎn)也各不相同。因此,不同油氣區(qū)的斷層圈閉和油氣藏都有自己的特點(diǎn)。 我國新疆克拉瑪依油田(圖)可作為斷裂斜坡帶上斷層油氣藏群體的典型實(shí)例之一。

48、該油田除西北側(cè)靠近盆地邊緣地區(qū)外,在斷裂帶主要斷層發(fā)育區(qū),都以斷層油氣藏為主,各斷塊油氣藏都具有獨(dú)立的壓力系統(tǒng)、油氣產(chǎn)量和油氣邊界,甚至產(chǎn)油層的層數(shù)都各不相同。90Ichnography and section of Kalamayi oil field 91 最后,需要注意:在確定斷層油氣藏時(shí),有時(shí)會(huì)將一個(gè)擁有眾多斷塊油氣藏的復(fù)雜斷裂構(gòu)造帶,同一個(gè)被斷層復(fù)雜化的背斜油氣藏相混淆。因?yàn)樗鼈冊(cè)谄矫嫘螒B(tài)上??珊芟嗨?。但二者最根本的區(qū)別在于,背斜油氣藏中仍然保持有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)和油氣水分布,而復(fù)雜的斷塊油氣藏雖在總體形態(tài)上仍具有背斜輪廓,但其中已被斷層分割成一些獨(dú)立的含油斷塊,這些含油斷塊彼此之間往

49、往具有很大差異。它們的含油層位和數(shù)目、含油高度、油層厚度、油氣水界面深度、原油性質(zhì)、油層壓力以及生產(chǎn)能力等都可以很不相同,即使是兩個(gè)緊鄰的斷塊,也常常有較大差異。92Section and top structure map of L layer through the Lao Jun temple oil field93Ichnography and section through Gang dong oil field Nm-明化鎮(zhèn)組;Na-館陶組;Ed-東營組; Es1、Es2-沙河街組一、二段 94三、Fissure traps and their pools (一) Formatio

50、n mechanism 在致密、性脆的非滲透性巖層中,由于構(gòu)造作用或其它改造作用,裂縫可以特別發(fā)育,從而導(dǎo)致出現(xiàn)孔隙和滲透性變好的局部地區(qū),當(dāng)其周圍被非滲透性圍巖所限,則可形成圈閉,這樣的圈閉稱為裂縫性圈閉。或者說:裂縫性圈閉是裂縫性儲(chǔ)集層被非滲透巖層和高油氣勢(shì)面聯(lián)合封閉而形成的閉合低油氣勢(shì)區(qū)。95 在裂縫性圈閉中,主要的儲(chǔ)集空間是裂縫和孔洞,主要的滲透通道是裂縫,裂縫在這類圈閉中起著十分重要的雙重作用。 裂縫性背斜圈閉和背斜圈閉是有區(qū)別的,其主要區(qū)別在于裂縫性背斜圈閉的儲(chǔ)集層不是呈層狀展布,而是僅在裂縫發(fā)育帶形成呈帶狀分布的不甚規(guī)則的裂縫儲(chǔ)集體。96 巖石裂縫的成因是多種多樣的,但構(gòu)造作用是

51、其中最重要的因素,巖層裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展,在絕大多數(shù)情況下,都是與褶皺和斷裂聯(lián)系在一起的。因此,我們把裂縫性油氣藏歸入構(gòu)造油氣藏大類。裂縫性油氣藏雖然常常與背斜油氣藏、斷層油氣藏有密切關(guān)系,但是,它又有其自身的特殊性,這些特殊性使得在勘探和開發(fā)裂縫性油氣藏時(shí),與勘探和開發(fā)背斜油氣藏和斷層油氣藏有很大區(qū)別。所以,我們也主張把它單獨(dú)列為一種油氣藏類型。97 (二) Specialties of Fissure pools 油氣在裂縫性圈閉中聚集而形成的油氣藏,稱為裂縫性油氣藏。與其它類型的油氣藏相比,裂縫性油氣藏常具有以下幾方面的特點(diǎn): 1.裂縫性油氣藏儲(chǔ)集層的原始孔隙率高低不一,滲透率均極低,但在

52、裂縫發(fā)育帶的滲透率很高,其儲(chǔ)滲空間發(fā)育分布極不均一,同一儲(chǔ)集層的不同部位,儲(chǔ)集性能相差懸殊。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的油氣層巖心滲透率往往很低,但在地下由于裂縫發(fā)育,溝通了儲(chǔ)集層中各種儲(chǔ)集空間,形成了一個(gè)暢通的滲流系統(tǒng),油氣藏在開采中的實(shí)際滲透率卻很高。98 2.裂縫的發(fā)育分布情況與區(qū)域構(gòu)造背景、褶皺強(qiáng)度、儲(chǔ)層巖性、厚度和層序組合等有密切關(guān)系。 3.裂縫性油氣藏在鉆井過程中,經(jīng)常發(fā)生鉆具放空、泥漿漏失和井噴現(xiàn)象,并且放空和漏失的井段和層位,往往是產(chǎn)層所在的井段和層位。大漏大噴往往是發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)裂縫性油氣藏的前兆。 994.由于裂縫發(fā)育帶可垂直切穿多層巖層,把原來互相隔絕的儲(chǔ)集空間溝通起來,形成一個(gè)統(tǒng)一的儲(chǔ)集空間

53、。因此,裂縫性油氣藏常呈塊狀,其油氣柱高度一般都較大,最大的可達(dá)1.5103-2103m以上。100 5.油氣井產(chǎn)量高,但差別大,油氣分布極不均一。目前世界上產(chǎn)量最高的萬噸井,絕大多數(shù)與碳酸鹽巖中的裂縫性油氣藏有關(guān)。例如,伊朗有許多這種類型的油田,單井日產(chǎn)量多數(shù)達(dá)千噸以上,個(gè)別萬噸井已穩(wěn)定十年以上。但差別大,油氣分布極不均一,也是裂縫性油氣藏的重要特點(diǎn),其具體表現(xiàn)在同一油氣藏內(nèi),相鄰生產(chǎn)井的產(chǎn)量相差懸殊,高產(chǎn)井群中伴有低產(chǎn)井或干井,低產(chǎn)井群中伴有高產(chǎn)井。造成這一狀況的原因,與裂縫性儲(chǔ)集層的孔隙-裂縫成因復(fù)雜及分布不均有關(guān)。 101 總之,裂縫性油氣藏是一種比較復(fù)雜的油氣藏類型,在勘探這種類型的

54、油氣藏時(shí),最重要的是分析和認(rèn)識(shí)裂縫發(fā)育帶分布規(guī)律,因?yàn)檎沁@些次生裂縫帶的發(fā)育分布情況,控制了地下油氣的富集程度。102 (三)Examples of fissure pools 裂縫性油氣藏在世界石油和天然氣的產(chǎn)量、儲(chǔ)量中占有十分重要的地位。按其儲(chǔ)集層的巖石類型及重要性,它可分為碳酸鹽巖和其它巖類裂縫性油氣藏兩大類,其中以碳酸鹽巖裂縫性油氣藏最重要。 103 碳酸鹽巖中的裂縫性油氣藏分布廣泛,但以構(gòu)造變動(dòng)較強(qiáng)烈的山前帶,或其它褶皺背斜帶最為重要。最典型的是波斯灣盆地的扎格羅斯山前帶。在該帶已發(fā)現(xiàn)的50多個(gè)油氣田中,有20多個(gè)是裂縫性背斜油氣藏,儲(chǔ)量在10億噸以上的特大油氣田就有6個(gè)。此外,伊

55、拉克的阿因扎列大油田也屬裂縫性背斜油氣田,基爾庫克特大油田雖屬礁型油氣田,但裂縫亦很發(fā)育。104Structure map and ichnography through Jaisalan oil field105 該油田位于扎格羅斯山前帶的第二構(gòu)造帶上,褶皺強(qiáng)度中等到較強(qiáng),上下構(gòu)造不一致,地表為中新統(tǒng)法爾斯層組成的向斜,地下為阿斯瑪里灰?guī)r組成的頂部平緩、兩翼較陡(達(dá)50)的簡單背斜。軸向北西,長70km,寬9km,閉合面積為600多km2,閉合高度為3000m左右。它有三套產(chǎn)油層,自上而下依次為:阿斯瑪里石灰?guī)r(中-漸新統(tǒng))、薩爾維克石灰?guī)r(中白堊統(tǒng))、卡米石灰?guī)r(上侏羅統(tǒng)),裂縫把它們溝通

56、,形成具有統(tǒng)一壓力系統(tǒng)的巨厚塊狀儲(chǔ)集體,油氣柱高達(dá)2100米。阿斯瑪里石灰?guī)r之上為巨厚的上法爾斯膏鹽層所封閉。主要產(chǎn)油層阿斯瑪里石灰?guī)r的孔隙率均一,但以低孔隙率為主。據(jù)某井統(tǒng)計(jì),孔隙率大于9-13%的,僅占儲(chǔ)集層厚度的13.8%;孔隙度為5-9%的,占儲(chǔ)集層厚度的14.8%,孔隙率低于5%的卻占71.4%。巖樣的滲透率一般小于10-2010-3m2;最高的僅4010-3m2,但裂縫發(fā)育帶滲透性極好,油田西北端24、35及45號(hào)井的最高日產(chǎn)量達(dá)萬噸以上,整個(gè)高產(chǎn)區(qū)平均單井日產(chǎn)量達(dá)8000噸以上。但在某些井(如6號(hào)井)全部鉆開阿斯瑪里灰?guī)r的日產(chǎn)量也只有600噸。106 我國四川盆地東、南部氣區(qū)中亦

57、發(fā)現(xiàn)了相當(dāng)數(shù)量的碳酸鹽巖裂縫性氣藏,(四川盆地地震勘探)其基本特征都具有相似性,但產(chǎn)氣能力和氣柱高度均遠(yuǎn)不及扎格羅斯山前帶。下圖為川東南石油溝-東溪?dú)馓飿?gòu)造圖及剖面圖。 107Structure and section maps through Oil chimb-Dong Xi gas field (from Szechwan petroleum management office,1959)1. 氣層;2. 氣顯示;3. 不整合;4. 井位; 5. 高產(chǎn)井;6. 低產(chǎn)井;7. 干井 該氣田的生產(chǎn)層主要是三疊系嘉陵江組的石灰?guī)r和白云巖,其上部為硬石膏層作為蓋層。據(jù)巖心分析,其平均孔隙度僅2%

58、,滲透率小于1毫達(dá)西;但試井結(jié)果,滲透率達(dá)幾十到幾萬毫達(dá)西,平均值高達(dá)3000毫達(dá)西以上。因此,這種良好的滲透性顯然是由于次生裂縫發(fā)育造成的。108 其它巖類中的裂縫性油氣藏,在美國的圣馬利亞盆地、米德蘭盆地和我國的柴達(dá)木盆地及陜甘寧盆地等均有發(fā)現(xiàn)。其中以美國加利福尼亞州圣馬利亞盆地上中新統(tǒng)蒙特雷組中的裂縫性背斜油氣藏最為著名和典型。109The stratum contrast and distribution of oil & gas in fissure Montel group, Calif.,America (from Hubbert,1953) 該區(qū)蒙特雷組由三部分組成:上部為板狀

59、硅質(zhì)頁巖;中部為裂縫性燧石層;下部為石灰質(zhì)頁巖。中部巖層為主要儲(chǔ)集層,其孔隙度僅6%,但裂縫發(fā)育且分布均勻,滲透率極高,60%的產(chǎn)量來自該層。110四、Impaled traps and pools (一)Concept and formation mechanism 刺穿構(gòu)造是指地下深處的巖體侵入到上覆沉積巖中,使儲(chǔ)集層發(fā)生變形、并直接與刺穿巖體結(jié)合而形成的圈閉,稱為刺穿圈閉。在刺穿圈閉中的油氣聚集,稱刺穿油氣藏。 而受巖體侵入或塑性地層流動(dòng)影響,使儲(chǔ)集層上拱發(fā)生變形、變位(斷層)而形成的圈閉,則稱為隱刺穿背斜和斷層圈閉。它們?cè)诜诸惿先詫儆诒承比﹂]和斷層圈閉的范疇。刺穿圈閉和隱刺穿背斜圈閉的

60、根本區(qū)別在于前者有巖體刺穿儲(chǔ)集層,而后者則不存在刺穿巖體。111 造成刺穿的可塑性巖體包括鹽、膏、軟泥和巖漿巖等,它們形成的刺穿圈閉相應(yīng)地稱為鹽、膏、軟泥及巖漿巖刺穿圈閉。但以鹽、膏鹽和軟泥最為常見。刺穿圈閉除上傾方向被侵入巖體封閉外,儲(chǔ)集層上方存在非滲透性巖層,下方和下傾方向被油氣高等勢(shì)面和非滲透性巖層聯(lián)合封閉,也是不可缺少的。刺穿圈閉的閉合面積同樣是由通過儲(chǔ)集層頂面溢出點(diǎn)的構(gòu)造等高線與刺穿巖體封閉線聯(lián)合構(gòu)成的閉合區(qū)加以確定。 112 關(guān)于鹽、膏及軟泥巖刺穿構(gòu)造形成機(jī)理的研究和模擬實(shí)驗(yàn),近年來,國外做了大量的研究工作。一般認(rèn)為,由于地層壓力(靜壓或動(dòng)壓)差的作用,使地下可塑性膏鹽或軟泥由高壓

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