构造抬升卸压与油气成藏效应.pdfVIP

石油天然气学报(江汉石油学院学报) 2006年6月第28卷第3期 ofOilandGas V01．28No．3 Journal Technology(J．JPI)Jun．2006 构造抬升卸压与油气成藏效应 姜振学，庞雄奇 02249 ，中国石油大学(北京)盆地与油藏研究中心，北京1 、 田丰华，夏淑华 ＼中国石油大学(北京)。石油与天然气成藏机理’教育部重点实验室，北京102249) [摘要]大油气藏之上普遍存在的剥蚀面与油气藏之间的关系正在受到油气地质学家的关注。剥蚀意味着 减压，将会导致下伏饱和介质(砂体)回弹。砂体回弹可以为地层流体提供更多的可容空间和造成地层 低压，从而提供流体运移的动力和油气聚集的场所。因此，地亮抬升剥蚀卸压导致砂体回弹从而泵吸油 气成藏很可能是一种油气成藏的新机理。 [关键词]构造抬升，砂体回弹}泵吸油气成藏f成藏机理 [中图分类号]TEl22．12；TEl22．31[文献标识码]A 我国东部油田虽然目前普遍进入了减产期，储量增长非常困难，但据专家预测尚有40％～60％的 潜在资源有待发现[1]。如何勘探和开发这些潜在的油气资源是我国东部油区目前面临的突出课题。已有 的理论，在我国东部油气勘探中曾发挥了重大作用，但目前遇到了越来越多的挑战。‘在完善和发展新理 论的基础上一些学者又提出了“含油气系统”、“坡折带控烃理论”、“三元成藏理论”等o~4]，它们正越 来越受到地质学家和油气勘探学者的关注。在解剖中国大中型油气田成藏过程中，一个引人注目的现象 是它们之上普遍存在一个或多个剥蚀面，从大庆油田到胜坨油田，从东部裂谷盆地到西部前陆盆地，从 中国中部鄂尔多斯盆地上古特大深盆气藏到加拿大阿尔伯达盆地的埃尔瓦姆斯深盆气藏都是如此。剥蚀 面的形成与油气藏有何关系?研究和解决这一问题不仅可以完善和发展已有的油气成藏理论，也必将对 我国东部老油区目前的挖潜勘探起到指导和促进作用。 1地层抬升遭受剥蚀引起下伏介质因卸载而回弹 (剥蚀)一沉降型，只有lo％的井点属于单纯沉降型}国外20余个沉积盆地有一半盆地属于沉降一抬升一 沉降型，另一半为沉降型。国内抬升次数在2次以上盆地占23％，个别盆地抬升剥蚀次数达6次以上 (塔里木盆地)。可以看出，抬升剥蚀是沉积盆地中较为普遍的一种地质现象。 最早注意到负荷减少而引起饱和孔隙介质回弹(或膨胀)的是Karl Fatt等测定了砂岩储层孔隙的弹性收缩率[6]，并认为当上覆地层被剥蚀时，砂岩储层孔隙的扩容率与收 卸载和流体压力的变化[7]，得出的结论是：地壳岩石的侵蚀卸载引起岩石骨架的膨胀(回弹)和孔隙体 积的增大，岩石的剥蚀卸载是岩石弹性压缩的逆过程口’8]。三轴应力模拟实验表明不同岩性砂体回弹量 具有较大差异，体积回弹量介于0．405％～4．529％。 2构造抬升导致地层流体压力降低 Russell在研究了许多低压储集层后得出的结论是这些沉积岩在地史过程中曾被抬升过咖。他在 AAPG上发表文章讨论地层流体压力降低时也将上覆地层剥蚀和目的层抬升视为第一要素。前苏联学 者在这方面作了大量的工作。金斯布尔格等(1971)在归纳了有关学者的研究成果后得到的结论是：地 [收稿日期]2006一02—20 [作者简介】姜振学(1963一)，男，1986年大学毕业，博士，副教授，现从事油气形成与分布规律、盆地分析与油气资源评价研究。 ·48· 石油天然气学报(江汉石油学院学报) 2006年6月 层抬升、孔隙空间体积增大和流体体积缩小三者都将导致地层压力降低。Lutton也从构造分析的角度 阐述了岩体减压回弹对地层流体压力的影响[53，他认为地层抬升导致温度降低以及上覆地层受剥蚀导致 晶体减压和结构膨胀都会使储层流体压力降低。最先将地层卸载导致砂体回弹作用这一研究用于沉积盆 化，并建立了定量方程。近几年来我国学者罗晓容研究员在前人工作的基础上，对沉积盆地地层压力的 变化及其成因机理进行了较为系统的研究，阐述了压实、构造抬升等主要因素对地层流体压力的影响并 建立了定量关系模式，深受国内外学者关注[11’12]。 为，砂岩上升过程中内部孔隙水体积收缩，进而导致压力降低。夏新宇根据流体状态方程及流体力学方