中国西部叠合盆地深部油气勘探面临的重大挑战及其研究方法与意义.pdf

第 3 1卷第 5期 -5 天然气地 0 I LG A S G E O L O G Y 2 0 1 0年 l 0月 文章 编号 0 2 5 3 9 9 8 5 2 0 1 0 O 5 0 5 1 7～1 8 中国西部 叠合盆 地深部油气勘探 面 临的重大挑 战 及 其研 究 方 法 与 意 义 庞雄奇 1 ．中国石油大学 油气资源与探测 国家重点实验室 ， 北京 1 0 2 2 4 9 ； 2 ．中国石油大学 盆地与油 藏研究 中心 ， 北京 l O 2 9 摘要 在综 合调 研和 收 集 了世界 深 部油 气藏 大 量资 料及 对 中国西部 叠合 盆地 油 气地 质 特 征 深入 研 究 的基 础 上 ， 总结 提 出中国西部叠合盆地深部油气勘探面临着三方面的重大挑战 ①油气组成复杂 ， 多期混合、 来源不清， 致使深部油 气勘探方 向难 以确定； ② 富集油气的有效储层裂缝和溶蚀孔洞混杂， 成 因机制不清 ， 导致勘探 区带预测困难 ； ③ 油气 相态 变异 大 ， 油 气分 布特 征 受深 部 高温压 环境 、 低 孔 渗介质 条 件 和 多种 运 聚 动 力 的影 响 ， 使 得 现 有 的成 藏 理论 难 以 有效指导勘探 目标的预测。因此认为， 加速中国西部叠合盆地深部油气勘探必须解决三个关键科学 问题 ①多期构 造过程叠加 与深部油气生成演化； ②深部 有效储层形成机制与发 育模 式； ③深部油 气复合成藏机制与油气富集规 律 。 为此 ， 建 议采 用 油 气成藏 过程 正演模 拟和 油 气成 藏过 程 反演 剖析 相 结合 的研 究方 法和 “ 深部 成 藏条 件一 深 部成 藏机制一深部成藏规律” 的技术主线， 重点选择深部资源潜力最大的塔里木盆地和准 噶尔盆地开展研 究， 期待形成 和发展中国叠合盆地深部油气复合成藏理论， 研发深部油气分布预测配套技术， 促进 中国西部深部 油气勘探和储量 的快速 增 长 。 关键词 油 气分布规律 ； 油 气成 藏； 深部或深层 油气勘 探 ； 中国叠合盆地 中图分类号 T E l 3 2 文献标识 码 A Ke y c ha l l e n g e s a nd r e s e a r c h m e t ho d s o f pe t r o l e um e x pl o r a t i o n i n t h e d e e p o f s up e r i m p o s e d ba s i ns i n we s t e r n Chi n a Pa n g Xi o n g q i ， 1 ． S t 0 t e K e y L a b o r a t o r y o f P e t r o l e 1z t r R e s o u r c e a r ． t P r o s p e c t i n g， C h i n a U n i v e r s i t y o f P e t r o l e u m， B e ij i n g 1 0 2 2 4 9 ， C h i n a ； 2 ． R e s e a r c h C e n t e r o fB a s i n s a n d R e s e r v o i r s ， C h i n a U n i v e r s i t y ofP e t r o l e u m， B e ij i n g 1 0 2 2 4 9 ， C h i n a Abs t r a c t Ba s e d o n c o mpr e h e ns i v e k n o wl e d g e o f de e p r e s e r v o i r s a U o ve r t h e wo r l d a n d p e t r o l e um g e o l o g i c a l f e a t u r e s o f s up e r i mpo s e d ba s i ns i n we s t e r n Chi na， t h i s p a p e r r e c o g ni z e s t h r e e k e y c ha l l e n g e s o f p e t r o l e u m e x 。 D l o r a t i o n i n t he d e e p o f s u pe r i mpo s e d b a s i n s i n we s t e r n Chi na ． Th e f i r s t c h a l l e n g e i s t h a t h y d r o c a r b o ns g e ne r a t e d i n mu hi - p h a s e s mi x t o g e t h e r a nd t h e i r o r i g i ns a r e n o t c l e a r ， ma k i ng i t h a r d t o s e l e c t l e a ds ． Th e s e c o n d c h a l - l e ng e i s t ha t f r a c t ur e s a nd d i s s o l v e d po r e s ／c a v i t i e s mi x t o g e t h e r i n r e s e r v o i r s a nd t he i r o r i g i n s a r e un c l e a r ， ma ki ng i t ha r d t o p r e d i c t f a v o r a bl e pl a y s ． T he t h i r d c ha l l e n g e i s t h a t ph a s e s o f h yd r o c a r b o n v a r y g r e a t l y a n d t h e di s t r i bu t i o n o f h y d r o c a r b o n i s i n flu e n c e d b y h i g h p r e s s ur e a nd t e mp e r a t u r e， l o w po r o s i t y a nd p e r me a b i l i t y a n d s e v e r a l d r i v i n g f o r c e s o f mi g r a t i o n， ma k i n g i t d i ffi c ul t t o p r e d i c t e x p l o r a t i o n t a r g e t s u s i n g e x i s t i n g p o o l 一 r mi ng t h e o r i e s ． Th e r e f o r e． t o a c c e l e r a t e h y dr o c a r b o n e x pl o r a t i o n i n t h e d e e p o f s u p e r i mp o s e d b a s i n s i n we s t e r n Chi n a ． w e h a v e t o fi n d a n s w e r s t o t h r e e k e y i s s u e s i mu l t i s t a g e t e c t o n i c o v e r p r i n t i n g a n d d e e p h y d r o c a r b o n 收稿 日期 2 0 1 00 8 -1 1 。 作者简 介 庞雄奇 1 9 6 1 一， 男 ， 教授 ， 油气藏形成与分布预测 。 基 金项 目 国家重点基础研究发展计划 “ 9 7 3 ” 计划 项 目 2 0 0 6 C B 2 0 2 3 0 0 ； 2 0 1 1 C B 2 0 1 1 0 0 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 1 8 石 油 与 天 然 气 地 质 第 3 1卷 g e n e r a t i o n a n d e v o l u t i o n ； i i d e v e l o p m e n t me c h a n i s m a n d p a t t e r n o f d e e p e f f e c t i v e r e s e r v o i r s ； i i i c o mp o s i t e p o o l f o r mi n g me c h a ni s m a n d a c c u mu l a t i o n p a t t e r n o f h y d r o c a r b o n s i n de e p s t r a t a ． I t i s s u g g e s t e d t o a d o p t a r e s e a r c h me t h o d t ha t i nt e g r a t e s f o r wa r d mo d e l i ng wi t h i n v e r s i o n a n a l y s i s o f h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n p r o c e s s a n d a t e c h n i c a l r o ut e o f“g e o l o g i c a l c o nd i t i o n me c ha n i s m p a t t e r n o f h y d r o c a r bo n a c c u mu l a t i o n”． Ta r i m Ba s i n a n d J u n g g a r B a s i n c a n b e c h o o s e n a s t h e f o c u s o f s t u d y a s t h e y h a v e t h e g r e a t e s t d e e p p e t r o l e u m r e s o u r c e p o t e n t i a 1 ． I t i s e x p e c t e d t o d e v e l o p t he o r i e s o n c o mpo s i t e h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n i n t he d e e p o f s u pe r i mp o s e d ba s i n s i n we s t e r n Chi na a n d s u p po r t i n g t e c hn i q u e s t o p r e d i c t h y d r o c a r b o n di s t r i bu t i o n． Th e s e n e w t h e o r i e s wi l l p r o mo t e h y dr o c a r b o n e x pl o r a t i o n a n d f a s t r e s e r v e g r o wt h i n t h e d e e p o f we s t e r n Ch i n a ba s i n s ． Ke ywo r ds h y d r o c a r b o n d i s t r i b u t i o n pa t t e r n， h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n， d e e p h y d r o c a r bo n e x p l o r a t i o n， s u pe fim p o s e d b a s i n i n Chi n a 油气短缺正制约着我国经济的发展和人 民生 活水平的提高。随着我国国民经济 的迅速发展 ， 油气需求 与 日俱增 。据发 改委 近期公布 的数据 ， 2 0 0 9年我国进 口原油 2 0 3 7 91 0 t ， 比 2 0 0 8年增 长 1 3 ． 9 ％， 原油对外依存度达到 5 2 ％的新高。油 气短缺的状况在我国还将进一步加重。随着对原 油进 口需求 的持续增长 ， 我 国的能源风险越来越 大。造成我 国油气短缺 的根本原因是后备储量的 严重不足。我国目前的原油储量和产量之比约为 1 4 ／ 1 ， 不到世界平均值 4 0 ／ 1的三分之一。要改变 我国油气短缺的这一状 况， 关键是增 大油气 的后 备储量。为确保我国能源安全和继续保 障社会经 济的平稳发展 ， 加大开发国内油气资源的力度 、 充 分发挥国内油气资源的保障作用就具有迫切的现 实 意 义 l 西部 叠合 盆地深 部是 我 国最 现实 的后备储量接替区 1 ． 1 关 于“ 深部 ” 的概 念与表 征 深部油气藏也叫深层油气藏。关于“ 深部” 的 概念， 有不同的判别标准。有 以地层年代来划分 的， 对于某一确定的盆地， 将地层年代较老且埋深 较大的地层称之为深部地层 ； 也有按孔隙度 、 渗透率 、 温度或深度来确定 的 ， 将埋深较大 ， 孔 隙度超 过 1 0 ％ ～1 2 ％ ， 或渗 透率 超过 0 ． 5 X 1 0 ～ 1 ． 0 1 0 I x m ， 或 温度超 过 1 2 0～1 5 0 o C的地层 称 为深部地层 。目前 ， 大多数学者 是依据埋藏深度 来划分的。由于不同的盆地同一深度所对应 的地 层温度或孑 L 隙度或渗透是不相同的 ， 因此不同学 者提出的深度界限也不统一。有些学者将埋 深大 于 2 5 0 0 m的地层称为深部地层 ； 有些学者将 埋深大于 3 5 0 0 m的地层称 为深 部地层 ； 有 些学者将埋 深大于 4 0 0 0 m的地层称 为深部 地 层 ” ； 还有些学者则将埋深大于4 5 0 0 m的地 层称 为 深 部层 。 有关深部油气地质特征 与油气成藏条件 ， 许 多学者开展过研究 。结果表 明， 一般情况 下 ， 深部地层 的孑 L 隙度小 于 1 0 ％ ～1 2 ％、 渗透率 小 于 0 ． 51 0～ ～1 ． 01 0～ “ m 、 地 层 温度 超 过 1 2 0～1 5 0 C。本 次研 究 ， 参 照 国家新 一轮 油 气 资源评价 的规定 ， 将 对应 于上 述地 质特 征 的地 层概称为深 部地 层 。在我 国西部 盆地 ， 它与埋 深 大 于 4 5 0 0 m 的 地 层 大 致 对 应 ； 在 我 国 东 部 盆地 ， 它与埋 深大 于 3 0 0 0 m 的沉积 地层 大致 对 f 1 ． 2 世界含油气盆地深部油气勘探取得巨大成效 在全球范 围 内， 深部油气 普遍存 在 ， 资源潜 力 巨大 。据 已发 表 资料 统 计 ， 目前 已在 4 5 0 0～ 8 1 0 3 m深度 内开发 了 1 0 0 0多个 油 气 田， 其石油 原始 可采量 相 当 于全球 石油 储量 的 7 ％， 而天然气 储量 占 2 5 ％。埃及 、 意大利 、 墨西 哥 、 法国和美国在这一深度 内的天然气探明储量 约 占这些国家天然气总储量 的4 7 ％。在 4 5 0 0～ 6 6 6 8 m深 度 内， 阿根廷 、 意 大利 、 利 比亚 、 墨西 哥 、 美国、 特里 尼达和多 巴哥所 发现 的石油 占这 些 国家 现今 可 采 石 油 储 量 的 3 1 ％ 以上 。在 墨 西 哥和美 国， 深部工 业 油气 田的发现 率竟 然 高达 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 5期 庞雄奇 ． 中国西部叠合 盆地深部油气勘探 面临的重大挑战及其研究方法 与意义 5 1 9 5 0 ％ ～ 7 1 ％， 其 中有 2 5个 是 巨型油气 田 。美 国西 内盆 地 阿 纳 达 科 凹陷 米 尔 斯 兰 奇 气 田在 7 6 6 3～8 0 8 3 m埋 深 的下 奥 陶统碳 酸盐 岩 内发 现 了世界上最深 的气 藏 ， 储量 达 3 6 51 0 n l 。 ， 单 井 日产气 6 x 1 0 m 。在 美 国墨西哥湾密 西西 比 三角洲 的列克一华盛顿湖油 田 6 5 4 0 m深处发现 了世界上最 深 的油藏 。当今 世界 上最 深 的油气 勘探井深达 9 5 8 3 In。 1 ． 3 中国含油气盆地深部油气资源潜力巨大 1 ． 3 ． 1 西部 盆地 油 气资 源潜 力 大 我 国从 “ 六五” 以来 ， 逐渐开展 了深部油气勘 探工作 ， 先后在塔里木 、 鄂 尔多斯 、 四川 等大型沉 积盆地 的深部发现了一批 大油气 田， 并在 东部油 气区的大庆 、 中原 、 大港 、 胜利等地 区的深 部获得 了重大 进展 。中国沉积 厚度 大 于 5 k m 的 大型沉积盆地 有 2 1个 ， 在 1 4个 盆地 打 了深井 。 其中 ， 1 9 9 8年在塔里木盆地完钻 的塔参 1井井深 7 2 0 0 In， 于 5 0 5 9～ 6 9 3 0 m 钻 遇 1 2个 油 气 显 示 层段 ； 中石化最近在塔北 隆起 上完成 的塔深 1井 深度达到了 8 4 0 7 r n ， 并在 8 4 0 3 i n白云岩溶孔 中 见轻质原油 。塔 里木 盆地 目前 已测试 的 1 5 6个 油气层井段中 ， 5 8个油气层 的底界超过 5 0 0 0 In 深 。我 国深度超过 5 0 0 0 m的油气藏主要集 中在 西部叠合盆 地 ， 其 中在塔里 木盆 地深部的石 油探 明储量约 占盆地 总储 量 的 7 9 ％左右 。塔 里 木轮 南地 区石炭 系 的石英 砂 岩储 集层 ， 尽 管埋 深 已 达 6 0 0 0 r n， 但仍 保持 着极 高 的孑 L 隙度 ； 塔河 油 田奥 陶系发 育的大型洞缝 形成 高产 。我 国深度 超过5 0 0 0 m 的气藏 主要分布在塔里 木盆地 、 四 川盆地及准 噶尔盆地 。在塔 里木 盆地 以羊塔 克 气 田规模最 大 ， 气藏最大埋深达 5 3 0 0 in。准噶 尔 盆地 深部 油气藏 的勘 探 始 于腹部 地 区 ， 1 9 9 4 年 在 石 西 油 田 石 炭 系 火 山 岩 获 得 3 8 4 7 X 1 0 t 的探 明储量 ， 油藏 最大埋深为 4 5 3 0 m； 之后 ， 在 西北缘 的克 拉 玛依 油 田、 车 排 子 油 田、 玛 北 油 田， 南缘 的呼 图壁 气 田、 卡 因迪克 油 田， 及 腹 部 的莫索湾 凸起 、 莫 北 凸起 深 部不 断 有 油气 新 发 现 ， 油气藏埋 深 多处 于 3 5 0 0～4 0 0 0 in。我 国 塔里木 、 四川 、 鄂尔 多斯 三大盆地 海相 地层不 断 有大油气 田发 现 ， 深 部 天然 气勘 探 展示 出 良好 的前景 ” 。 中国油气资 源 较 为 丰 富 。据 国土 资 源 部 、 发 改委 、 财 政 部联 合完 成 的最 新 一轮 全 国油 气 资 源评 价 的结 果 ， 我 国常规 油 气 资源 总量 高 达 l 2 8 71 0 t 、 天 然 气 7 01 0 in。 ， 它 们 的探 明 率 目前分别 仅有 3 3 ％和 1 3 ％， 其 中 4 0 ％以上 的 剩余资源潜力集 中分布在 我 国西部的叠合盆地 ， 包括塔里木盆地 、 准 噶尔盆地 、 吐哈盆 地和柴 达 木盆地等 。 1 ． 3 ． 2 西部 叠合 盆 地深 部 油气 资源 潜力 大 据统计 ， 我 国深 部 深度 3 5 0 0～4 5 0 0 in 、 超深部 深度大于 4 5 0 0 i n 油气资源储量分布极 不均匀 ， 主要 集 中在新 疆 ， 尤其 是新 疆南 区 。 准噶尔盆地 深部 和超深部 的石油 地质 资源量 为 9 ． 7l 0 t ， 约 占盆地 总数 的 1 8 ％。深 部天 然气 地质 资 源 量 为 1 5 6 4 X 1 0 m ， 约 占盆 地 总 数 的 2 4 ％ ； 超深部 的天然气 地质资源量 为 2 0 8 1 1 0 m ， 约 占盆地总数 的 3 2 ％。腹部 的基 岩油气 藏和与古地形 、 地貌有关 的岩性油气藏潜在 资源 量大 ， 应是 目前深部勘探 的重点 区域 。塔里木 盆 地 的油气资 源分 布从浅层 到深部有 逐渐 递增 的 趋势。石 油 资 源 的分 布 以超 深部 最 为 丰 富， 为 3 3 ． 71 0 t ， 约 占总数 的 5 6 ％； 其次 是 深部 ， 为 1 5 ． 9 X 1 0 t ， 约 占总数 的 2 7 ％。天然气资源量也 主要分布于深部和超深部 ， 其 中超深部为 2 9 2 4 4 1 0 m ， 占盆 地 总 数 的 3 7 ％； 深 部 为 2 6 6 2 1 1 0 m ， 占总数 的 3 3 ％。中国西部复杂叠合盆地 富集 了中国4 5 ％左右 的剩余油气资源 ， 目前探明 率不到 2 0 ％， 发展潜力 巨大 。相 比于中国东部盆 地 ， 中国西部盆地 的油气 资源更 多地集 中分布于 深部地层内 占西部叠 合盆地油气 资源的 7 9 ％， 图 1 。 1 ． 4西部 叠 合 盆 地 是 我 国 最 现 实 的 油 气 资 源 战 略接 替 区 据 国土资源部、 国家发改委 、 国家财政部 2 0 0 5 年底联合组织完成 的新 一轮全 国油气 资源评价 ， 我 国石 油 和 天然 气 资 源探 明率 分 别 为 3 3 ％和 1 2 ． 5 ％ ， 与 世 界 油 气 资 源 平 均 探 明 率 7 3 ％ 和 6 0 ． 5 ％相 比， 探 明程 度总体较低 。在 陆相生油理 论指导下 ， 我 国东部油气 资源得 到了较好 的勘探 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 2 0 石 油 与 天 然 气 地 质 第 3 1 卷 和开发 ， 探明率已高达 6 0 ％以上 ， 目前油气储量增 长放慢 ， 产量整体下降。相 比之下 ， 我 国西部含油 气叠合盆地 的资源还 未得到充分开发 和利用 ， 探 明率不到 1 8 ． 9 ％， 剩余 资源约 占全 国的 4 3 ． 4 ％。 在我国西部 ， 剩余 资源的 7 5 ％以上又集中在塔里 2 蚓 弧 曩 删 聪 蜒 孽 00 6 0 4 0 2 0 0 浅层中深层深层超深层 皇 ，≤ 删 曩 咖l 聪 塔 整 舞 2 00 木和准噶尔这两个面积最大 的叠合盆地 中 ， 目前 已形成了每年超过 3 0 0 0 x 1 0 t 的产能 ， 建成了我 国“ 西气东输 ” 的主要气源基地 ， 显现 出巨大的发 展潜力 ， 是我 国 目前最 现实的油气资源 战略接替 基地 图 2 。 浅层中深层深层超深层 图 l 中国叠合盆地 深部油气资源分布特征① F i g．1 Di s t r i bu t i o n o f p e t r ol e um r e s o u r c e s i n 时 间 2 咖{ 曩 删 聪 整 浅层中深层深层超深层 t h e d e e p o f s u p er i mp o s e d b a s i n s i n Ch i n a 。 i f II 』 } ； 计 2 5 2 9 t 1 油异 i 2 4 2 c l 油鬃 仙{ I ． 均． 1 0 7 I I 1 油印均 I I } l I 1 年均 5 l J 1 t 撩引 I 4 9 xl a ， t 年均 ．． ．II ． I_ ．．．_I LJ lIIII 1 年份 9 9 8 2 O 0 2 0 0 2 2 0 0 5 2 O 0 6 - 一2 0 0 9 时间 图2 中国西部主要叠合盆地深部油气储量增长变化 F i g ． 2 Re s e r v e g r o wt h p a t t e r n i n t he d e e p o f ma i n s u pe rimpo s e d b a s i n s i n we s t e rn Ch i n a a 西部主要盆地年发现储量增长变化 a ． ．塔里 木盆地 ， b ． ．准噶尔盆地 ； b ．西部主要盆地 中深部年发现储量 比率增长变化 b ． ．塔里木盆地 ， b 2 ．准噶尔盆地 ① 国土资源部 ， 国家发展与改革委员会 ， 财政部． 新一轮全 国油气 资源评价 常规油气 资源评 价成 果图册． 2 0 0 5 ． I～ 3 5 0 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 如 m 0 如 ∞ 如 0 o 侉 一 苦l J ／ 一 湘穗一 咖颦 聪蚌 0 0 N ∞ 0 0 卜 0 0 0 0 0 0 苫 0 N 昌 0 N 0 0 一 0 0 0 0 0 N 6 I m ∞ 6l 卜 一 一 一 寸 一 m 6 I 一 【 6 I5 0 6l ∞ 一 0 0 0 O 0 4 3 2 ● 一 1 ／ 一 删 曩一 咖颦爵 蚌 印 ∞ ∞ ∞ 加 m O 瞥 删逛鼹艇廿话蜷哥 ∞ ∞ ∞ ∞ 如 0 ．碍 卿颦群 廿嚣醛七 b 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 5期 庞雄奇 ． 中国西部叠合盆地 深部油气勘探 面临的重大挑战及其研究方法 与意义 5 2 1 2 沉积盆 地 深部 油 气勘 探 的重 大 进 展为成藏研究奠定 了基础 2 ． 1 温度很高。 油气的生成机制与浅部地层不同 由于深部油气藏突破 了传统 的干酪根 晚期成 油理论液态烃 窗 的温度范 围 6 0～1 2 0 o C， R 0 ． 6 0 ％ ～1 ． 3 5 ％ ， 其油藏温度 比中浅层要 高， 温 度分布范 围要广 。据统计 ， 意大利发现 了油层温 度为 1 5 3 o C的油 田； 英国北海地 区部分油层温度为 1 6 5～1 7 5 0 C； 美国威利斯顿 Wi l i s t o n 盆地发现 的 油层温度为 1 8 0 c I ， 美 国的华盛顿油 田、 巴尔湖油 田及墨西哥湾盆地的帕拉顿 油 田、 别尔 油 田的油 层温度已超过 2 0 0 o C； 波斯湾马伦油田产层 的温度 超过 2 3 0 C； 俄 罗斯 滨 里 海 盆 地 布 拉 海 油 藏 在 7 5 5 0 I n深度 、 温度 2 9 5 ℃ 条件 下 仍 有液 态 烃 聚 集 ； 我 国塔 里 木 盆 地 东 河 塘 油 田油 层 埋 深 5 6 8 9～ 6 0 2 9 m 温度也达到 1 4 0 o C。对于油气藏和 气藏来说 ， 其赋存 的温度及范围比油层更高、 更宽。 研究表 明， 当地 层温度 高达 1 2 0 ℃ 以上后 ， 有 机母质的镜质体反射率 通常超过 1 ． 3 5 ％， 此时 源岩进入了高温热 裂解生湿气 和干气 阶段 ； 已经 生成的高分子烃类也会在这一阶段裂解成分子量 E 划 避 较小的气态烃。P u s e y 1 9 7 3 的研究表 明， 不 同的 沉积盆地其地温梯度不 同 ， 因此有机母 质大量转 化生烃的门限深度不 同， 大量热解生油 和大量热 裂解生气 的深度范围也不相同。世界上 目前发现 的液态石油主要分布在有机母质大量热解生油的 范围内 图 3 。他将这一范围称之为有利于石油 生成 、 成藏和保存的“ 石油液态窗” 。 2 ． 2压 实作 用强 度大 ， 地层 的原生 孔 隙度很 小 深部地层埋深大 、 压实作用强 ， 地层孔 隙度普 遍偏小 表 1 ； 图 4 。统计结果显示 ， 深 部地层 的 孑 L 隙度大多在 1 0 ％ ～1 2 ％以下。对于碎 屑岩 而 言 ， 自浅而深 ， 地层孔隙度逐 步减小 ， 表现 出极好 的规律性 。E h r e n b e r g 2 0 0 5 统计了全球除加拿大 以外 的 3 0 1 2 2个碎屑 岩油藏孑 L 隙度随深度 的变 化 ， 发现它 们 的孔 隙度 在埋深 0～2 5 0 0 m时 为 1 3 ． 0 ％ ～3 1 ． 0 ％ ， 埋 深 2 7 5 0 ～3 2 5 0 m 时 为 1 0 ． 5 ％ ～ 2 3 ． 9 ％ ， 埋深 4 7 5 0～ 5 2 5 0 m时为 6 ． 8 ％ ～ 1 8 ． 0 ％ 。对于碳酸盐岩而言 ， 由浅至深 ， 虽然孔 隙度变化规律复杂， 但也呈 现出地层 孑 L 隙度逐步 减小的趋势。统计 分析发现 ， 碳 酸盐岩储层 的孔 隙度在埋深0～ 2 5 0 0 m时为 6 ． 0 ％ ～2 8 ． 0 ％， 埋深 2 7 5 0～ 3 2 5 0 m 时 为 4 ． 9 ％ ～1 6 ． 0 ％ ， 埋 深 4 7 5 0～ 5 2 5 0 m 时 为 1 ． 2 ％ ～1 2 ． O ％ ‘ r ，同 牛物丘 鼙 j ， 天然 ● J J ． ● 1 5 0 ℃ ， ； l 2 ．苏门答腊中部杜里 ， _ 午 辟 j 博 操 兄 非 舯 兄 园 r ‘ 。’ 4 ． 阿拉伯湾加瓦尔 ， 一 5 ． 阿尔及利亚哈西一 麦萨乌德 i 6 ． 马拉开波湖拉马尔 7苏门答腊中部米纳斯 8 l 阿拉斯加普鲁德霍湾 9 ． 南派斯2 7 号地 区 t 1 1 J b 皿 用 q’ 圳 f 嘲 l 马 1 1 ．松辽盆地 1 2 塔里木盆地 4 0 6 0 8 0 地温 梯度／ ℃k m‘ 。 1 O 0 图 3 沉积盆地地温梯 度差 异与液态石油分布 F i g ． 3 Di f f e r e n c e s o f g e o t he r ma l g r a di e n t a n d d i s t r i bu t i o n o f l i q ui d h y d r o c a r b o ns i n s e d i me n t a r y ba s i n s [ 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石 油 与 天 然 气 地 质 第 3 1 卷 表 1 沉 积盆 地碎 屑岩和碳酸盐 岩储 层孔隙度 随深度变化特 征 Ta bl e 1 Po r o s i t y v ar i a t i o n wi t h de pt h o f c l a s t i c r oc ks a nd c ar b ona t e r o c ks i n s e di me nt a r y ba s i ns E ＼ 醛 图 4 沉积盆地地层孑 L 隙度随埋深变化特征 a 及基本模式 b [ 3 5 - 3 8 ] Fi g ． 4 Po r o s i t y v a r i a t i on wi t h de pt h a n d i t s ba s i c mo d e l i n s e di me n t a r y ba s i n s [ ～ 实际地质条件下 ， 储层 的孔 隙度 与诸多地 质 因素有关 ， 其 中包括 地温梯度 、 碎屑颗粒 粒径 、 地 层年代等 。 。 2 ． 3 储 层 孔 隙类型 多 ， 成 因机 制复 杂 深部油气藏 由于埋藏深 ， 成岩程度较高 ， 原生 孔隙几乎因机械压实损失 殆尽 ， 形成工 业性油气 藏要靠次生孔 隙或次生裂缝 或缝 洞、 溶洞 来弥 补。异常高压 、 断裂 、 深部热流体活动等都会 对深 部次生孔隙的发育产生有益的影响 。塔里木盆 地塔河油田深部奥陶系油藏 5 4 0 0～ 5 6 0 0 m 储 层就是典型 的次生溶蚀缝 洞体 ， 油气储 集于巨大 的缝洞体 系之 中 图 5 ； 塔里木盆地轮 南地区石 炭系石英砂岩储集层 ， 尽管埋深 已达 6 0 0 0 m， 仍 保持极高的次生孑 L 隙度。国外勘探也表 明， 深部 油气多聚集于次生孑 L 隙发育的储层 中 。加拿大 新斯科舍盆地 的文图尔气 田在上侏 罗一下 白垩统 砂岩储层 中发现 3个次 生孑 L 隙带 ， 其 中最深的一 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 5期 庞雄 奇． 中国西 部叠 合盆地深部油气勘 探面临的重大挑战 及其研究 方法与意义 曼 b 糌 螋 髓 T Z7 7 T Z 2 4 1 T Z8 0 T Z 2 6 1 T Z8 2 T Z 2 6 3 T Z8 3 T Z 6 2 1 TZ8 4 TZ7 21 TZ85 TZ8 82 TZ8 6 TZ1 32 TZ1 61 TZ1 6 2 TZ1 6 6 TZ1 6 9 T Z 2 4 1 TZ242 塔 中6 2 图 5 塔 里木 盆地塔 中地 区深部碳 酸盐岩储层缝洞特征 与分类 Fi g ． 5 Ch a r a c t e r i s t i c s a nd c l a s s i f i c a t i o n o f f r a c t ur e s a nd v ug s i n de e p c a r b o na t e r e s e r v o i r s i n Ta z ho n g a r e a， t h e Ta r i m Ba s i n a ．碳酸盐岩储层孔 、 渗关联性与分类 ； b ．碳酸盐 岩储层溶蚀孔 洞分 布 个次生孔隙带 深度 大于 4 6 0 0 n 3 的孔隙度 高达 3 2 ％； 墨西哥湾盆地的华盛顿湖油 田埋深 6 5 4 0 1T I 的中新统储油层次生孑 L 隙和裂缝发育 ， 孔隙度 达 3 5 ％， 渗透率达到 6 2 01 0 ～ m ； 美 国贾伊 费尔 德气田埋深 8 0 8 8 13 3 的寒武 一奥陶系碳酸盐 岩储 气层 ， 次生孑 L 、 洞 、 缝大量发育 ， 孑 L 隙度达 2 5 ％， 渗 透率 为 1 0 2 01 0～ m ； 美 国墨 西 哥湾 巨型 盆地 密西西 比坳陷 的费尔兹河 油气 田， 埋深 6 0 7 5 I l l ， 次生孑 L 隙发育 ， 孔隙度达 2 7 ％， 渗透率 为 1 2 9 0 1 0一 m 。 2 ． 4油气藏 多具 异 常压 力 同外勘 探 实