Question

油气聚集模式

Answer 1

由于油气聚集机制和各种圈闭的几何特征、地质特征的差异，导致各种圈闭中油气的运移和聚集会有不同的模式。Cordell( 1977) 提出了碎屑岩中不同圈闭里油气聚集的可能模式。

( 一) 背斜圈闭模式

从生油层进入储集层的压实流体，沿着背斜的翼部向顶部运移 ( 图 7 －11) 。在圈闭中，水很可能通过上覆泥岩盖层继续向上流动，而把烃类和一些无机盐类渗留下来在圈闭中聚集，并使圈闭中流体的含盐度增加，pH 值降低，这又有利于烃类的进一步聚集。图7 － 11 中所表示的是储集层与烃源岩在大面积上互层接触，而又无不整合和构造破坏的最佳情况。西西伯利亚盆地的侏罗系和白垩系剖面就具有上述条件，这是该地区原油储量极为丰富、仅次于中东地区的重要原因。

图 7 －11 背斜圈闭油气聚集可能模式( 据 Cordell，1977)

( 二) 地层圈闭模式

从上、下烃源岩进入砂岩储集层的压实流体，沿上倾方向进行二次运移，由于地层尖灭或不整合造成地层圈闭，流体中的水可以通过圈闭的上方盖层继续运移，而烃类则渗留在圈闭中聚集，同时圈闭中流体的含盐量增加，pH 值降低，有利于油气的进一步聚集( 图 7 － 12) 。图中所表示的是储集层夹于上、下两层烃源岩之中，有大面积的接触，而圈闭本身未遭受破坏的情况。美国东得克萨斯油田、阿拉斯加北极斜坡的普拉德霍湾油田等就可能是这种情况。

图 7 －12 地层圈闭油气聚集可能模式( 据 Cordell，1977)

( 三) 断层圈闭模式

压实流体从泥质烃源岩进入砂岩体，开始了二次运移，在运移的上倾方向由于断层的遮挡形成圈闭，流体中的水可以通过遮挡面沿断层或砂岩层继续向上运移，油气则在圈闭处聚集 ( 图 7 －13) 。图中所表示的是油气在三角洲沉积中的运移和聚集情况。美国墨西哥湾地区、加拿大西北部麦肯齐地区、尼日利亚海岸等地区均属这种情况。虽然总的含油气量丰富，但由于单个圈闭的面积不大，所以特大油田很少。

图 7 －13 断层圈闭油气聚集可能模式( 据 Cordell，1977)

( 四) 透镜体圈闭模式

被生油泥岩包围的砂岩透镜体中的油气聚集，是一个复杂的、目前还不十分清楚的过程。它可能是多种动力作用的结果: 早期压实流体可以从周围的生油泥岩进入砂岩透镜体，此时虽然含油气不多但却向砂岩体排入大量盐分，如果没有断层或裂缝直接与生油泥岩外的地层相通，则砂泥岩中流体压力很快达到平衡，特别是扁平状砂岩体剩余压差就更小了，后期的压实流体很难进入; 此时主要依靠烃浓度差，生油泥岩中的烃类向砂岩体扩散; 依靠盐度差，生油泥岩中的水 ( 包括水溶烃) 向砂岩体中渗透; 还依靠泥 － 砂界面上的毛细管压力差，将泥岩中的油气排入砂岩体; 还可能在生烃膨胀压力作用下，将油气沿干酪根网络 ( 当泥岩有机质含量较高时) 排入砂岩体。无论是扩散流，还是渗透流进入砂岩体后，其中油气最终都转变为游离相，再加上直接排入的油气，它们在浮力的作用下占据砂岩体的顶部，同时给水施以附加压力，使其在紧靠烃 － 水界面的底部排出砂岩体，这样油气将不断富集 ( 图 7 －14) 。可见，如果砂岩体在泥岩中呈竖直状或有与外界相连通的断层存在，则有利于其中油气的聚集。

石油与天然气地质学

图 7 －14 透镜体圈闭油气聚集可能模式( 据 Cordell，1977)

尽管前三种模式，主要是在浮力 － 水动力作用下形成的，但其中仍有因盐度变化油气出溶的贡献，由此可见地下的油气聚集很少是单一动力学机制，大多是综合作用的结果，而第四种聚集模式则更明显地体现出这一点。