Question

地质分析方法

Answer 1

目前主要是通过以下四种地质分析方法来确定油气藏形成的时间和期次。

( 一) 根据圈闭形成的时期

圈闭是形成油气藏的前提，故其形成一定要早于或等于油气藏形成的时间。因此，可以根据圈闭形成的时间作为油气藏形成的可能最早时间。

圈闭可以是在储集层之上盖层沉积后不久形成 ( 如透镜状岩性圈闭) ; 也可以是在储集层被埋藏相当长的地质时期后经构造运动改造而成。它可以是某一地质时期某一幕构造运动形成的，也可以是在漫长的地质时期内经多次改造而形成的。

莱复生 ( 1954) 拟定了确定圈闭形成相对时间顺序的示意剖面图 ( 图 7 －23) 。图中a － e 为地层时代符号，1 － 7 为圈闭号，1 是 a 上覆泥岩盖层沉积形成的尖灭型岩性圈闭;2 是造成 b － c 之间不整合的构造变动所形成的断层圈闭; 3 是 c 沉积后形成的不整合面下的不整合圈闭; 4 是其上盖层沉积后形成的透镜型岩性圈闭; 5 ～7 是背斜圈闭，都是在 e沉积后经褶皱而形成的。

石油与天然气地质学

图 7 －23 确定圈闭形成时间顺序的示意剖面图( 据 Levorsen，1954)|a—b 代表地层时代; 1 ～ 7 代表圈闭或油气藏

图 7 －24 哈西·迈萨乌德区上志留统烃源岩底埋藏历史及所形成的烃类随时间的变化( 据 Tissot，1975)

在上述圈闭中所形成的油气藏，其形成的时间不会早于相应的圈闭。

对于经长期发育、逐步扩大其容积的圈闭，可根据圈闭容积应大于或等于油气藏容积的原则，对比不同发展阶段圈闭容积和现存油气藏容积之间的关系，就可以确定油气藏形成的最早的可能时间。

当油气藏被断层切割时，还可以利用断层与油气藏的相互关系，通过确定断层形成的时间，作为油气藏形成时间的最早或最晚时间的界限。

( 二) 根据烃源岩的主生烃期

在油气成因、运移等章节中业已指出，烃源岩达到主生烃期时才能大量生成油气，然后排出。油气藏形成的时间只能晚于主成烃期，而不可能更早。因此，我们就可以根据烃源岩中有机质演化的地质、地球化学资料，确定主生烃期，并把这个时间作为油气藏形成的最早时间。

不同油气区的地质、地温梯度和地热历史有着巨大的差别。富含有机质的沉积物埋藏到达主生烃期的时间相差甚远。短的只要 10 ～30Ma ( 如美国洛杉矶盆地的上第三系，我国东部盆地的下第三系) ，长的可能要 50 ～100Ma，甚至 300 ～ 400Ma。如阿尔及利亚的哈西·迈萨乌德区上志留统烃源岩，直到石炭纪埋深仅 1000m，还未达到主生油期; 二叠纪上升遭侵蚀，三叠纪重新开始强烈沉降，直到白垩纪末才埋深达 3700m。用数字模拟计算烃类形成数量与地质时代的关系 ( 图 7 －24) ，说明该烃源岩的主生油期从晚白垩世才开始，第三纪达到高峰。因此，该油气藏形成的时间最早不可能早于晚白垩世。自早志留世到晚白垩世，共经历了三亿多年。

( 三) 根据油气藏饱和压力

饱和压力又叫起泡点压力。当石油被天然气所饱和时，石油的密度最小、浮力大、黏度最小、流动性最强，因而运移聚集作用也最为活跃。这种情况下形成的油藏，其地层压力应是饱和压力。油藏的饱和压力与油藏形成时的埋深有关，因此达到此埋深的地质时期，就是油气藏形成的时期。

根据饱和压力推算油气藏形成时的埋深，可按下式求得:

石油与天然气地质学

式中:H为油藏形成时的埋深(m);p为饱和压力(10⁵Pa)，10p为饱和压力的水柱高(m);ρ_w为水密度，设为1。

若油藏的饱和压力为300×10⁵Pa，埋深为3000m，那么，这就是油藏形成时埋深为3000m时的地质时期，这就是油藏形成的时间。

根据饱和压力所确定的油气藏形成时间，似乎比上述方法更直接和准确些。但是，这种方法是建立在一系列假设条件基础上的。首先，要求油藏在饱和压力下形成;其次，在油藏形成后的漫长地质年代里，油气的成分和温度保持不变，否则将会改变其饱和压力，使计算产生误差;再次，还要求油气藏形成后其上覆地层不遭受侵蚀。上述条件对一般油藏来说，是不易完全具备的。因此，它也是一种概略的方法。

(四)根据圈闭容量

假设气藏形成时天然气充满圈闭容积，而在其后的整个地质时期内圈闭容积和温度保持不变，并维持在较低的压力下，同时气藏中的天然气也没有渗漏和散失;那么，气藏中气体的体积与压力之间的关系，需符合波义耳定律，即

石油与天然气地质学

式中:p₀、V₀分别为气藏形成时的地层压力和气体体积;p₁、V₁分别为现时气藏的地层压力和气体体积。根据假设，则V₀可以圈闭的容积表示之。又因H=10p₀或p₀=1/10H，则

石油与天然气地质学

式中:p₁、V₁、V₀都是可以测定或计算求得的参数，H可根据这些参数算出。确定出气藏形成时的埋深(H)后，就可按上述步骤确定气藏形成的地质时期。

但是，这种方法同样是建立在一系列难以完全满足的假设基础上，因而计算结果与实际情况存在一定程度，有时甚至是较大程度的误差。不过，在综合分析时仍不失参考价值。

地质分析法除了上述方法外，还可根据地层发生区域性倾斜的时期确定油气藏形成的时期等。

值得注意的是，地质分析的方法需要根据不同的地质条件加以选择应用，最好是进行多种方法的综合对比和分析，这样可能获得较好的效果。