含油气盆地流体流域系统及其油气聚集原理.pdf

第 3 【 】 卷第 5期 2 0 0 9年 9月 石 油 学 报 ACTA PETROLEI SI NI CA Vo 1 ． 3I NO ． 5 Se pt ． 2 00 9 文章编号 0 2 5 3 2 6 9 7 2 0 0 9 0 5 0 6 3 5 0 7 含油气盆地流体流域 系统及 其油气聚集原理 赵 重 远 靳 久 强 1 西北大学 含油气盆地研究所陕西西安7 1 { 0 6 9； 2 ．中国石油勘探开发研究 院北京 1 0 0 8 3 摘要 在 含油气盆地形 成和演化过程 中， 先后 有两个孕 育和养 护油气生成、 运移和聚集 为矿藏 的流体 流域 系统 ， 印水流 域系统和油 气流域系统。水流域系统的形成和发育建造 了包含烃 源岩、 输导层 、 区域 盖层和 圈 闭体 等成藏 要素在 内的沉积体 系， 是谓母体 系 统。烃源岩在母体系统 中形成 ， 经 由埋 藏生成 油气， 然后油气又返 回母 体， 以其 中的成藏要 素格架 为载体， 逆 倾 向而上形成 自己的 流域系统 ， 最后在所遇 圈闭体 中聚集成 藏， 是谓子体 系统 。母体 系统建造 的沉积体 系为子体 系统创建 和提供 了一切 必要 的成 烃、 成 藏条件和环境。子体系统 以母体系统为依托 ， 在 其体 内完成 了成烃 、 成藏过程 。二 者先后有 序地发 育和其 中各种作 用 的形 成及有 机 匹配 ， 是 自然界造就 的一个天然程序 。从 而， 根据此程序建立 与之相适应 的含 油气盆地 油气聚集原理 。 关 键 词 含 油 气 盆地 ； 流 体 流 域 系 统 ； 水 流 域 系 统 ； 油 气 流 域 系统 ； 沉 积 体 系 ； 油 气聚 集原 理 中图分类号 T E1 1 1 文献标 识码 A Fl u i d d r a i n a g e s y s t e m o f p e t r o l i f e r o u s b a s i n s a n d i t s h y d r o c a r b o n a c c u m u l a t i o n pr i n c i pl e ZHAO Z h o n g y u a n J I N J i u q i a n g i ． I n s t i t u t e o j ’ Pe t r o l i f e K O U S Ba s i n，No r t h we s t Un i v e r s i t y，Xi ’ a n 7 1 0 0 6 9，Ch i n a； 2 ．Pe t r o C h i n a Exp l o r a t i o n a n d De v e l o pme n t Re s e a r c h I n s t i t u t e，Be i j i n g 1 0 0 0 8 3，Ch i n a Ab s t r a c t The r e we r e t wo f l ui d dr a i n a ge s y s t e ms i n t he g e ne r a t i o n a nd e v o l ut i on o f t he pe t r o l Ke r o us ba s i ns，i nc l udi n g t he wa t e r d r a i na g e s y s t e m a n d hy dr oc a r b on dr a i n a ge s y s t e m．Th e t wO f l ui d dr a i na g e s ys t e ms ga ve b i r t h t o a nd b r i n g up hy dr o c a r b on g e ne r a t i o n．mi g r a t i o n a nd a c c u mul a t i o n t O ge n er a t e o i l a nd g a s po ol s ． The wa t e r dr a i n a ge s y s t e m i s t h e p a r e nt o ne，a nd t he hy dr o c a r b on d r ai na ge s y s t e m i s t h e d e s c e nda n t o ne ．The ge n e r a t i o n a n d de v e l o pme n t o f t he wa t e r dr a i n a ge s ys t e m bu i l t u p t he de po s i t i on a l s ys t e m c ont a i n i n g v a r i o us k e y f a c t or s f or f o r mi ng p o ol s，s u c h a s s ou r c e r o c k，c a r r i e r b e d，r e gi on a l c a p r o c k an d t r a p．Sou r c e r o c ks f or me d i n t he D a r e nt s vs t e m a nd t r a ns f o r me d i nt o h ydr o c a r bon un de r bu r i a l c o nd i t i on， a n d t he n t he h ydr o c a r b o n we nt b a c k t O t he p a r e nt s y s t e rn． Ta ki ng t h e f r a m e wo r k of p oo l f o r mi ng f a c t or s as c ar r i e r ，t he hy dr oc a r bo n f or me d t he de s c e nd a nt s ys t e m i n t he u p d i p d i r e c t i o n． Fi na l l y，hy d r o c a r b on f o r me d p o ol s i n t he me t t r a ps ．The de p os i t i on a l s ys t e m bu i l t b y t he p a r e n t s y s t e m c r e a t e d a nd s u pp l i e d a l l n e c e s s a r y c 。 nd i t i o ns a n d e n vi r o nme nt s f or t he d e s c e n da n t s ys t e m ，t h a t wa s s up po r t e d b y t he pa r e nt o ne a nd f i n i s he d t he hy dr oc a r b on f or mi n g a n d p o ol f or mi n g pr o c e s s e s wi t hi n t he pa r e nt s ys t e m． Th e t WO s y s t e ms we r e d e ve l o pe d i n or d er a nd f o r me d a na t u r a l D r o c e d u r e 。i n wh i c h v a r i o u S f u n c t i o n s c o u l d t a k e p l a c e a n d ma t c h e a c h o t h e r i n a f a v o r a b l e wa y ．Th e r e f o r e ，a h y d r o c a r b o n a c c u tx l u l a t i o n Dr i nc i pl e， whi c h i s s u i t a bl e t o a nd ba s e d on t he pr o c e du r e， i s e s t a bl i s he d． Ke y wo r ds pe t r ol i f e r o us b a s i n；f l ui d dr a i na ge s y s t e m ；wa t e r dr a i n a ge s y s t e m ；hy dr o c a r b on d r a i na g e s ys t e m ；de p os i t i o na l s y s t e m ； hyd r oc a r bo n a c c umul a t i on p r i nc i p l e 在含 油气盆 地形 成 和 演 化过 程 中 ， 先 后 有 两 个 共 同孕 育和 养护油 气 生成 、 运 移 和 聚 集 为矿 藏 的流 体 流 域 系统 一 个是母 体 系统 水 流域 系统 ； 另一 个是 子 体 系统 油气 流域 系统 。人们 对 沉积盆 地 的水 流域 系统 及其 与油气 的关 系 ， 通 过 盆 地 填充 物 沉 积 体 系 的 研究 已有较 多 了解 ， 而对也 发生 在盆 地 内部 ， 以沉积 体 系为 载体 的油气 流域 系 统 ， 以及 其 在成 藏 过 程 中的 作 用研 究却还 较少 。 在 石油地 质学 中 ， 称 油 气 在地 下 的运 动 为油 气 运 移 ， 并 注意到 了 随着沉 积 和 构 造环 境 的变 迁 油气 是 可 在 地下 流动 的一 种 矿产 。因 而 ， 从 一 开 始 便 着重 于油 气 运移 的原 理 、 状 态 、 动力 、 方式 和时 间等方 面 的研 究 ， 然 尚不 曾有从 流体 流域 系统 角度 探求 油气离 开母 体后 经 由何种方式又返 回母体 ， 并 以母体为载体 ， 在其中聚 集 为矿 藏 的 。 之前， 笔者曾讨论过一种倒汇水盆地油气运移和 作者简介 赵重远 ， 男 ， 1 9 2 6年 6月生， 1 9 5 1 年毕业于西北大学地质学系 ， 现为西北大学教授 ， 长期从事含油气盆地地质学研究 。 E ma i l z h z yr l wu ． e d u ． c n 石油学报2009 年第3 卷 聚集模式，以说明油气运移和聚集 与汇水盆地水流流 向 的相反关 系 。 。。J 。并曾将这种模式具体运用到了鄂 尔 多 斯盆地，对 该 盆地 可能存在的天然气聚集进行了预 测 ’ 。这 一 预测已被后来苏里格及其以北几个 气田的 发现所印证 o 。但是否就 是如此，还须进 一 步 的实际运 用 和再检验。因此，本文 不仅是 对 含油气盆地油 气 聚 集原理的探讨，也是对上述研究的进 一 步完善和补充。 1 含 油气盆地水流域系统 1．1 水 流域系统及其 与沉积体系的关系 无论何种地球动 力机制， 一 旦在地壳表面形 成可 供沉积 盆地发育的原始洼陷，水和由它携 带的泥沙便 会在第 一 时间占据这片洼陷，成 为沉积 盆地发育的基 础。随着 洼陷的沉降和扩展 。在水域不断增 深和扩大 的同时，盆地从 内部到边缘 便根据 相 应的古地理和古 气候条件逐渐 有序地分异出 了水域环境和动 力作用不 一 的水流域 系统。与此同时，水体亦将 卸 除其所携 带 的沉积物 ，建造与其所 在环境相 一 致的沉积体。这 些 样式不 一 的沉 积体在沉积 学中常用沉积相和相模式表 述。如果将整个流域系统的 这些 沉 积体连接起来，就 构成了 一 个在特 定环境形成的沉积体系。也就是说， 沉积体系就是 沉 积它的水流域系统 用 自己所携带的物 质按自己的 形象塑 造的 一 个可 以长久保 存的固态实 体 ，即 “ 相 ” 相貌的相。 正因为如此，我们才有可能利 用 这个实体来恢 复业已消失 的水流域系统 。如果是 这 样 ，我们就须有 一 个 从水流 域系统角 度表述沉积体系 的概念。这个概 念 应 是沉 积体系 就是 沉 积 盆地在同 一 物源供给的沉积范围内，受水流域 系统不同段落 古 地 理环境和沉积作用控制而形成的 一 种 由具 有 一 定 “ 相 ” 特征 的沉积体连接起来的沉积体组合。 图1为松辽盆地 下白垩统青山口组的沉积体系 。 由图1可以看出，在早白垩世青山口组沉积时 期 ，松 辽盆地 北侧、西侧和西南侧各 有 一 个主要物源 地， 分别形成了 北、西 和西南3个大型三角 洲沉 积体系 。 图l松辽 盆地下白垩统 青山口组 沉积体系Ⅲ F ig．1Depositionalsystems ofLowerCretaceousQingshankou GroupinSongliaoBasin 此种 格局在盆地的后期演化中基本延续了下来 图2。沉积体系的陆源碎 屑物 质由四周的河 流 和冲 积扇供给，集中于 一 个 或几个沉积中心 ，由水退和水 进 沉 积 层 段互相交替组成了3个 独立而又有所联系 的 主 要三角洲 沉积体系[4 ]。图2表明两大湖泛期三角洲砂 岩进退与作为烃源岩和区域盖层 的湖泊相泥岩 的交错 关系。 图2松辽盆 地下白垩统青山口组qn、姚 家组Y和嫩江 组N层序地层剖 面 ‘。’ Fi g ．2Sequen ce stratigraphic sectionofLowerCretaceousQingshankou - NenjiangG ro upinSongl iaoBasin o赵雨远 ，韩 申平，郭 忠 锦．等．鄂尔多斯 盆地及周缘地区地质构造 与圈 闭工业制图．长庆石油勘探局研究 院，19 97 第5期赵重 远等含油气笳地流体流域 系统 及其油气聚集原理 1．2 古、今水流 域系统及其转变 关系 从现今角度将沉积盆地以往的水流域系统称为古 水流域系统。古 水流 域 系统的演变町分 为两个 阶段 先 期为沉积水流域 系统，即盆地沉降水进或抬升水 退过程中能够携带和卸载沉 积物 ，形成相 应沉积层序 的水流域系统；后期称埋藏水流域 系统，是 指 随着盆地 沉降、沉积物沉 积而被埋藏 在沉 积物之内 的水流域系 统。今水流域系统，或称现代水流域 系统，是 指现今已 处 于稳定或抬升状态的盆地内部 蓄含于孔隙地 层 之中 的水流域系统。以盆地 地 面以下第 一 隔水层为界可将 今水流域系统分为上下 两个系统，即地表潜水系统和 地下承压水 系统。后者也就 是古水 流域系统中的埋藏 水流域 系统。 多构 造旋回盆地，由于旋回更替引起 盆地抬 升和 剥蚀 ，剥蚀面以下的沉积体系将遭受 一 定程度破坏，剥 蚀 面以 上将在 新沉 积环境下 形成 新的沉积体系。因 此 ．在垂向上以不整合或 假整合面为界将 会有 多 期 次 的水流域 系统 更替和多期次沉 积体系叠加。在盆地持 续保持沉降状态情况下 ，沉积水流域系 统 随着沉积建 造 的增厚，留存 在建造以内的水将 随即转变成为埋藏 水。在盆地转变为抬升状 态情况下 ，沉 积水流域系统 退缩，沉 积 层内的水完全转变 为埋藏水。当盆地再进 入另 一 构 造旋回的沉降时，另 一 新的水流域系 统 亦将 自然 形成。 多旋回盆地水流域 系统的变迁可以松辽盆地 早白 垩世沉积体系 n。 。为 例进行阐述 。早白垩世 ，松辽盆地 在青山口组 沉积期和上覆姚家组及嫩江组沉 积期之间 曾有 一 地层 不整合事件发生图2。表明那里前后 应 有两个古 水流域系统存在 。根据该古水流域系统建造 的层序地层分 析，现在 展现在那里的 由河流 一 三角 洲 一 湖泊 相沉积构 成的两大 洪泛沉积体系 就是 由它 们形 成的。早期 水流域系 统 的 最大洪泛期出现于青 1段沉积 末期，延续至青2段 沉积之时；随后即开始 萎缩而终止于青 3段 沉积之 后 。接 着发生的不整合 运动代 表了前 一 古 水流域系 统 的 结束 转 变 成 为埋 藏水流域系统和 后 一 期沉积水流域系统的开始 。姚 家组沉积之初 ，盆 地水 体 浅、范围小，表示晚期古 水流 域系统的开始 。到姚家组 沉积末 期，该 古 水 流域系统 发 展到了最大洪泛期顶峰 ，并 一 直延续于嫩江 组沉积 之时。但是，从现今 角度看 ，它们已都转变成了埋藏水 流域 系统，或者称承压水 系统。 2 含 油气盆地 油气流域 系统 2．1 原 生与次生油气流域系统及其转变 关系 油气流域系统有原生与次生 之分 。原生油气流域 系统 是指主成烃期形成的 原始油气流域系统，是 原生 油气藏形成 的主流域场。次生油气流域系统是指 盆地 经过 后期抬升和改造，原生油气藏被破坏，油气散失而 后再 形成的新 油气流域系统。因此，原 生流 域 系统的 油气发源地是烃源岩的生烃中心 ，形成 的油气聚集是 原生油气藏。而次生油气 流域 系统的油气发源 地 主 要 是被破 坏 的原 生油气藏，形成的油气聚集是次生 油气 藏。当盆地再沉降时，将会出现两种情况① 引发 原生 油气藏圈闭体溢 出点变化使油气散 失，由此 形成的再 聚集是次生油气藏；② 原烃 源岩埋深 增 加 由油窗进入 了气窗或上覆更新层位烃源岩进入了生油 门 限 ，由此 形 成 的油气聚集仍是原 生油气藏。 2．2 原生油气流 域系统与水流域系统和沉积体系的 关系 在盆地演化中，原生油气流域系统 是母体水流 域 系统及其建造沉 积体 系共 同孕育的产物。水流域 系统在按自身形体建 造沉 积体系 时 ，其中就 包含了孕 育油气和 油气流域系统的内涵。例 如 ，在 盆地水 体比 较安定的低位沉积区 ，水域环境 为烃源岩的形成 创造 了有利于生油母质生成、繁衍、沉积、富集和保存的环 境和条件；之后，在 沉 积体系沉积 建 造不断加厚过程 中，又使所 形成的烃源岩 在埋藏增温 和埋藏增压作用 下向烃转化；同时，在其沉 积体系 建 造 中，还为未来油 气流域系统的形成建立了其所 要依托的基础成藏 要素格架，使油气流域系统在运行中即 可遇圈闭体而 聚集，形成 油气藏图3。 今水流域系统 ‘ ] ～ I VV 承潜 压 水 一 水流 流域 I蟪 系 1系统 统 I i _ 1一 f 。 对油气流向 一和聚集施加 L正反影晴 图3含油气盆地流体流 域系统结构和运行程 序 F i g ．3Structure and f lowchartoff luid drainage systems in pet roli ferousbasins 石油学报 2009年 第3卷 2．3 原 生油气流域系统的形成 当作为母体系统 的烃源岩 分娩 ，油气出生 而成为 独立体时，随即就显示 出了其 自身的特性 。它与母体 水流域 系统不同 ，水可充填于沉 积体系岩层的每 一 孑L 隙，而油气则具有很 大 的凝聚力 ， 一 脱母胎即从 细小 的 油气分子凝集成滴 ，并以孔隙水 为载体向上浮起，在所 遇第 一 区域盖层之下汇集 成片，然后逆地层倾向而向 上流 动。当油气在输导 层中汇聚成较大规模时 ，进 一 步 的流动取向将受古 构造、沉积体系的相 结构和成藏 要素格架3方面因素控制。 2．3．1古构 造对油气流域系统取向的 控制 古构造是指主成烃期盆地的构造面貌。由于那时 的构造 面貌现在已经改 变，所以要想 知道那时 的面貌 只有编制 当时的古构造 图予以恢复 。这种图实际上就 是主成烃期烃 源岩的埋深 图 。亦即上覆 地 层等厚 图。 由于油气流是以水 为载体 ，在重力 分 异作用下沿输导 层 顶 面，即上覆区域盖层 底面流动的，所以其取 向首选 将是向生烃中心倾伏的鼻状构造的褶曲轴走 向 ，其次 是向中心倾伏的大倾 角单斜构造 ，由烃源岩构成的向 斜轴则是 油气流 域流向 的分流线。图 4表示A 含 油 气盆地成烃期油气流域 的形成及其与其他成藏要素组 合 的关系。从 图 4可以看出，以横亘于盆地南部生烃 中心的分流线 为界 ，可将盆地分成两个油气流域系统。 南部系统以 一 褶曲舒 缓的单斜为依 托 ，仅 在西部鼻褶 明显的地区有比较强势 油气流向。北部 系统则是沿在 一 南倾角度较大的单斜背景上发育的 3个向生烃中心 圆 主成烃期烃源岩埋深等值线／m E三 ] 油气流域狄流方向 回 主成藏区 圈 区域盖层尖火线 日 油气流域分流线 Ii团 烃源岩生气门限范围 囵 次戚藏区 [口 网闭体编号 圆 油气流域主流方向 圃 烃源岩生油门限范围 回 不利成藏区 图4 A 盆 地主成 烃期 古油气流域系统示意图 F i g．4 Sketchm apshowingthepaleo hydrocarbondrainage systemduringm面orhydrocarbon generati onintheABasin 倾伏的鼻状褶曲，相 应形成了3条油气主流向，以及其 他 一 些较分散 的次流 向，它们共同构成了 一 个 油气流 域场。在该 流域场的北部边缘，即区域盖 层 行将 尖灭 的边部，发育了 一 排背斜圈闭体，它们成了主油气流充 注成藏的首选对象图4中的A、D和B 。 除此 之外 ，影响油气流域取向的构造因素还有不 整合面、开启性 断层和裂隙构造。它们有时会成 为油 气流域取向的主流方向，从而改 变原先流域场的格局 和方 向。 2．3．2沉积体系相结构 对油气流域系统取向的 控 制 一 般地说 ，特别是陆相沉积盆地，烃源岩大都位于 盆地沉降中心 以湖泊为主的低位沉 积相区。当油气生 成离开母体后 ，首先是向烃源岩上 下和周缘 与其邻接 的以三角洲为主 的相对高 位 相区流动，然 后再 向与三 角洲邻接的更高相位河 流相 流动。在松辽盆地下 白垩 统沉积体系 中就可以看 到这种 图景图2，即烃源岩 主要位于盆地中心地区的湖 泊 相沉积区 ，而与其相问 沉积 的三角洲相砂岩构成了良好输导层或储集层；青 山口组、姚家组和嫩江组烃 源岩，特别是厚 度 大、沉积 范围广的嫩江组 泥岩 ，同时还 充当了重要的区域盖层 。 类似现象在鄂尔多斯地块的晚古生代盆地 也可看 到图5。鄂 尔多斯地块作为华北克拉通的 一 部分， 在晚古生代曾以内克拉通坳陷形式接受太原组和 山西 组海陆交互相以及 石盒子组陆相沉积。盆地南部发育 以湖泊相为主的烃源岩。在盆地南北不对称的古构造 环境下，沉降中心北翼依次发育三角洲前缘亚相、三角 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 第5期赵重远等含油气盆地 流体流域系统及其油气聚集原理 洲平原亚相和 河流相 沉积；南 翼主要发育现已抬 升 出 露地表的近 源河流相粗 碎 屑岩建造。因 此 ，这 里的 油 气流域只有以与烃源岩邻接的三角洲前缘和三角洲平 原亚相 为依托 向北 发展 ，从而形成了原母体沉 积体系 向南进 积，而油气流域则向北逆倾向回流母体 ，在母体 为之营造好 的成藏要素格架 中运行 并在所遇到的三角 洲平原亚相砂岩体中形 成聚集这样 的典型相控 油气流 域流 向的样本图5。 团 现今盆地边界 [三] 沉积卡 分界线口沉积砂体 口 气外图气Ⅱ 1团油气运移方向[ ]物潦方i甸 图5鄂尔 多斯 盆地上古生界沉积体系与气田分布 据文献[7]修改 F i g ．5U pperP aleozoicdepositionalsystem s andgasfiel ds distri butiO n0fOrdosBasin 2．3．3 成藏要素格架对油气流域系统取向的 控制 成藏要素格架 由烃源岩、输导层 、区域盖层 和 囤 闭 体共 同组成。其 中的所谓圈闭体不 是简单地指 凡有 一 定闭合度的圈闭，而是指 一 个由圈闭、储集层和直接盖 层三位 一 体共 同组成的集合体 ，其含义是三者缺 一 便 不足以成 为有效圈闭。 成藏要素格架寓于沉积体系之中。前述 油气流域 与沉 积体系相结构的关 系说明了在 宏观 上沉 积体系相 结构对 油气流域 总体取向的控 制 ，而成藏要素格架 则 是想说明油气流域具体 流经的道 路 ，以及 哪些圈闭体 有可能捕集 到油气而成 为矿藏 。这 项工作的关键在于 盆地 整体古构 造面貌的恢复。在此 基础上 ，编制主成 烃期 成熟烃源岩分布图，主要区域盖层分 布范围 、层位 和尖灭线位置 图 ，切过输导 层和区域盖层的开启型 和 封闭型断层分布图 ，以及圈闭体分 布位置 和组成 的三 要素地层 层位图等。然 后再进 行具体的时空匹配分 析，以确定 可能形成油气聚集 的区域和具体的圈闭体。 图4和 图6分别从古构造平面和剖面的角度展 示 了成 藏要素格架对油气 流域 系统及 油气聚集的制约 关 系。 由图6可 见，在I型成藏要素格架 中，烃源岩、输导 层 和区域盖层侧向与圈闭体直接相 连。在Ⅱ型成 藏要素 格架 中，区域盖 层尖灭，油气沿尖灭线从 下输导层流向 上输导层，而后①继续前进，穿过断层，在前方圈闭体 中形成聚集；②或沿断层 向上 运移，进入断层上盘 的砂 岩尖灭圈闭体形成聚集；③或继续沿断层向上 运移 直 至不 整合面，聚集在不整合面上的超覆尖灭砂体中。 图6成藏要素格 架 结构剖 面示意图 ‘。’ F i g ．6S ketchcros s - s ectionofkeyfactorframework inpool ation 2．4 今油气流 域系统 的形成 今油气流域 系统主要形成于 后期 改造比较 严 重 的 盆地。在中国，主要是受 到燕山中期运动和喜马拉 雅 运动改造 的古近 纪、中生代和部分 古生代 盆地。虽然 目前还 不曾用 编制主成烃期古构造 图方 法研 究盆地的 油气成藏过 程，用 烃 源岩或区域盖 层 的今构造图去 对 比检查有关盆地主成烃期形成的油气藏是否遭 到改造 和破坏，以及今油气流域形成 的样 式和规模 ，但这种状 态肯定是存在的。中国有许多学者都注意到了中国中 西部许多 盆地受喜马拉雅运动影 响 ，普遍存在 晚 期 成 藏 的问题 ，并总结出了以下5种模式①喜马拉雅运动 形 成或改造了 一 系列 圈闭；②构造 挤压改变了储层 条 件；③ 新近系 一 第四系巨厚地层覆 盖 急 骤 增加了下伏 生油层的热成熟度；④构造活动形成的裂缝 和断层成 了油气垂向运移的通道；⑤ 构 造 挤压对流体压力 造成 一 定影响 J 。实际上这 也就是影 响今油气流域取向 的 5种具有代表性 的因素。 图7是A盆地图4的今 构造 图，用以表示再沉 降型盆地新生 油气和被改造 圈 闭体泄 漏油气共同构成 的今油气 流域系统。与图 4相比，今油气 流域的烃源 岩因埋深增加而向南扩 大了进入气窗的范 围。北侧生 油区原向北依 托的单斜构造图 4，现在被分别从东、 西两侧伸人的向斜构造复杂化图 7。 新生油气流只 能通过二者之间的鞍形 褶皱向北 流 动 ，并在前 方遇见 的新圈闭体 H 中，形成新 油气藏原生油气藏。 I - I圈 石油学报 20 19年 第3卷 闭体充满后，受当地构造条件影响 ，流域分成两支 一 支向西进入新圈闭体G；另 一 支 向东北 进入新 圈 闭体 I。 而那里的原有油气藏 D ，现在遭到了断层 破坏，剩 余油气亦就近 入住圈闭体 1原生 和次生混合油气 藏。另外 ，原在西 北部 东侧形成 的两处 聚集A和 B 图4，现在因 圈 闭体 消失图7，油 气亦有可能向东 团 今构造等商线／m 日 油气流域分流线 El 团 烃源岩生气门限范围 圈 烃源岩生油门限范圈 囫 薪生油气流域主流方向 田 圈闭体编号 曰 新生油气流域次流方 向圈被改造或破坏圈闭体泄漏油气流域方向回 新 生油 气藏 囵 新生或再充注油气藏 囫 被改造或破坏 的抽气藏 口 逆冲断层 图7 A 盆地今油气流 域系统示意图 Fig．7S ketchm apshowingthepresenthydrocarbondrainagesystemintheA Basin 流入新形成的圈闭体G ，从而形成混合油气藏。 由上述可 见 ，这个今油气流域 场主要是由盆地的 后期再沉降引起的。同时 ，盆地北部也遭到了逆冲断 层 的破坏。因此，今 油气流域 系统的形 成 是 原 烃源岩 的再生烃和老油气藏被破坏共同作用的结果。 3 含油气盆地油气聚集原理 3．1 含油气盆地 油气聚集原理内涵 含油气盆地油气聚集原理是2J世纪 5 J年代确认 沉积盆地是油气生成、运移和聚集 的基本单 位后引发 的 一 个新命题 。笔者仅从 含油气盆地流体流域系统角 度讨论其与传统 油气聚集原理的差异。传统原理以石 油地质学 为规范，直接以生油岩、储集岩、盖层和圈闭 等成藏要素为对象 ，用油气生成、运移和聚集作用将它 们联系起来；然后经时 一 空过 程分析，预 测和确认油气 聚集可能分布的地区和 可能充注油气的圈闭。本原 理 则以含油气盆地地质学为基 础 ，从 盆地填充 物构成 的 每 一 沉积体系的研究人手，从 老而新地研究各沉 积体 系的低位沉积区以烃源岩为对象的沉 积相 发育状况、 展布范围、埋藏深度和热演化程度，与低位沉积区连接 的中高位沉积 相区 以输导层 和盖层为对象的沉积相发 育状况、结构状态及其与地层 和构造 圈 闭体分布和连 接 的关 系，从而建立全盆地立体式的成藏要素格 架 。 并以此为基础分析母体系统可能提供之条件 的完善程 度，子体系统对其利用的可能 ，以及成藏期后可能被破 坏和 目前保存的状 况 ，以达到科学评估其油气 资源和 预测其勘探前景的目的。 3．2 运用含油气盆地油气聚集原理找油已势在必行 在全球 油气勘探中，背斜说或 者 后来扩展成的 圈 闭说，指引人们找油已有 一 百多年 的历 史。无论 在 油 气勘探实践 中还是在石油地质学 的理论 研究上 ，背斜 或圈闭说都 是 一 条颠覆不破的真理。但现在它的找油 效 率却愈来愈低。其原 因就 是它虽然是油气聚集的唯 一 场所，但却不是所 有背斜 或圈 闭都有机会捕集住油 气。为此，人们不得不费尽心机地寻求各种新的找油 原理和方法 ，以提高对 含 有 油气的 圈闭或油气可能富 集区域 的识别能力。 朱夏曾 一 再申述，在含 油 盆地研 究中要以盆地为 基本单位，并从 盆地的整体着眼，率先 考察其全貌 ，按 沉积、构造等方面特征区划具有不同含油远景的区域 ， 然后再择优勘探的找油方针和勘探思想 0“ 。 在对 盆地沉积物的研 究 方面，Pot ter和 Pet ti j ohn 特别强调，要将沉积盆地作为 一 个整体考虑 ，才能为沉 积 物研究指 出 一 条 真正 一 致 的途径 【’l l 。虽不是直接 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 第 5 期 赵重远等 含油气盆地 流体流域 系统 及其 油气聚集 原理 讲沉积盆地与油气的关系 ， 但却明示 不从盆地整体出 发也难 以揭 示沉积 体 系 的整 体结 构 。 Ti s s o t 和 We l t e在 其 1 9 7 8年 所 著 的 P e t r o l e u m F o r ma t i o n a n d Oc c u r e n c e 一 书 中用 副 标 题 油气 勘 探新途 径一 词表 述运 用沉 积盆地 油 气形成 和 聚集原 理 找油 的重 要 作 用 。1 9 8 4年 在 该 书 的增 订 版 中虽 省 去 了副标 题 ， 但却 将 初 版专 论 油 气 勘探 新 途 径 的第 V 部分 更名 为“ 油气 勘探 石 油生 成和 运移 原理 的应 用” 。 并新 增两 章 “ 石 油产 地” 和“ 世 界油气 资 源分 布及其 地 质一 地 球化 学意 义 ” ， 从 理 论 到 实 际分 别 说 明 其 原 理 的 重要作 用[ 1 。 邓 运华 在分 析和 总结 中 国近海两 个坳 陷带 油气 勘 探所 获进展 时指 出 “ 过分强 调 经济效 益 和局 限于具 体 钻 探 圈闭 的评 价 ， 忽视 区域地 质研 究 ， 致使 一些 重大地 质问题认 识 不清 ， 从而 制约 了勘探 成效 ” 一 ] 。 除此 之外 ， 还 有许 多 学 者 进 行 了盆 地 内部 油 气 藏 形成 的模 式 、 作用 和 过 程研 究 。最 引人 注 目的是 Ma g o o n和 D o w含 油气 系统说 的提 出一 。该 学说 的重要 意义在于它讲述的问题虽不属沉积盆地范畴 按笔者 的界定乃 是沉 积盆 地之 下 的另一研 究 等级 ， 但它 在油 气 资源评 价和勘 探 中， 将从 烃 源 岩 到 圈 闭 各 成藏 要 素 的作 用 同时 问和空 间有 机 地 联 系 了起 来 ， 改 变 了 以往 以圈闭为 中心 的评 价状态 ， 很有 现 实意 义 。 4 结 论 在含油气盆地 形成和演化 过程 中， 先后 有两 个流体 流域 系统 生成 。水流域 系统塑造沉 积体 系 ， 并在 其 中发 育各项成 藏要素 。油气 流域系统 以烃源 岩为生 烃源地 ， 油气生成后从 那里又返 回沉积 体 系 ， 并 逆地层 倾 向而上 汇集成 为流域 系统 。二 者共 同构 成 了一个 以含 油气 盆 地为单位 的油气 生成 、 运 移 和聚 集体 系 。因此 ， 油气 成 藏预测和油气勘探都须视盆地为一不可分割的整体。 在油气成藏研 究 中， 须 以各沉 积体系烃 源岩 主成烃 期 的 古构造 为基础 ， 分析油气流域 系统 的流 向和所能 遇到 的 圈闭体或 可能产生油气 聚集 的 区域 特 别是 非构 造圈 闭 体分布 区 。后期 改造强烈 的盆地则须 编制相 应层 位 的 今构造 图 ， 与古 构造 图叠 加 ， 分 析 研究 油 气 聚集 的再 分 布 原生油气藏 的破坏和次生 油气藏 的形成 。 参 考 文 献 [ 1 ] Z h a o Z h o n g y u a n ， J i n J i u q i a n g ． Oi l a n d g a s b a s i n s y m[ c ] ∥s u n z C， Wa n g T B， Ya n g Q， e t a 1 ．F o s s i l f u e l g e o l o g y o i l ， g a s a n d c o a 1． P r o c ． 3 0 t h I n t ’ 1 ． Ge o 1 ． Co n g r ． Vo 1 ． 1 8 ． Ho l l a n d VS P， 1 9 9 6 2 6 5 2 8 1 ． [ 2 ] 赵重远 ， 靳久强． 含油气 盆地 系统原理和应用 [ c] ， 孙肇 才 ， 王 庭斌 ， 杨起 ， 等． 化石燃料地质石油 ， 天然 气和煤． 第 3 届 国际 地 质 大 会 论 文集 第 1 8卷 ． E 京 地 质 出版 社 ， 1 9 9 8 1 6 3 1 7 6 ． Zh a o Z h on gy u a n， J i n J i u q i a n g ． Oi l a n d g a s b a s i n s y s t e m p r i n c i p l e s a n d a p p l i c a t