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油气之光——油气藏是怎样形成的

2015-6-25 10:24:43 来源:中国矿业报 作者:石砥石

在众多文学作品中,常常使用“油海”、“油浪滚滚”这样的词语,这些词语容易使人联想到石油就像湖泊和海洋一样在地下分布着。其实,这是夸张的比喻带给人们的错觉,实际情况并不是这样。

石油与天然气的赋存状态

地下储集原油及天然气的大多数地层是由石英砂、长石等砾石与钙质或粘土在高温高压下胶结起来的岩石,地质上称这种岩石为砂岩。砂岩存在众多连通的孔隙,原油及天然气就储存在这些孔隙中。也有不少油层是石灰岩,石灰岩非常致密基本没有孔隙,但是由于地壳运动或水的冲刷淋滤,因此出现非常多的微裂缝和大大小小的溶洞。

石油和天然气的运移

从广义上讲,油气在地层中的任何流动都可以称为“油气的运移”。但是,通常所说的油气运移都是指从分散到集中的运移,包括初次运移和二次运移。初次运移是指生成的石油从生油层向邻近有孔隙、溶洞或裂缝的地层中的运移,这种地层称为“运载层”,运移的方向是多方位的,主要动力是压力。二次运移是石油在运载层中的运移,在能够阻挡运移的地方停止下来,并聚集成油藏,即运载层中的石油都朝着地层的高位具有阻止运移的地方流去,使油气在这个地方达到最大程度的集中,其主要动力是浮力。因为油、气的密度比水小,当油气进入含水的运载层后,油气就在浮力的作用下朝着高处运移和集中。

石油的储集层

石油主要储存在岩石的孔隙、洞穴和裂缝之中,专业人员把这种类型的岩石称为“储集层”。储集层主要用孔隙度和渗透率两个要素来评价。孔隙度越大,表明储藏油的空间越大、可以容纳的油气也越多;渗透率越高,则表示孔隙、缝洞之间的连通性好,可以获得较高的产量。

我国已发现的储集层是多种多样的,主要有砂岩颗粒间的孔隙型储集层、碳酸盐岩的溶蚀洞穴型储集层、碳酸盐岩裂缝型储集层。随着现代石油勘探开发技术的进步,我国已发现以涪陵页岩气田为代表的页岩储层,主要为有机质孔隙。

油气的盖层

为了不使储集层中的油气逸散掉,在储集层的上方需有一套致密的、不渗透的地层把储集层中的油气保护起来。这种致密不渗透的保护层被称为盖层,适合做盖层的岩石有页岩、泥岩、盐岩、石膏等。致密的泥灰岩和石灰岩有时也可以充当盖层。盖层要有一定的厚度,分布要稳定,还要求不受地壳运动的破坏。

油气地质圈闭

在地下,凡是能阻止油气运移并将分散的油气富集起来的地质构造都叫地质圈闭,也简称圈闭。它就像是一个地下的储油仓库,能把油气集中储藏起来。

地质圈闭的种类很多,粗略的可以分为三大类:地壳运动使储集层发生变形或变位而形成的圈闭称为构造圈闭;因储集层纵向上沉积连续性中断而形成的圈闭,即与不整合有关的圈闭为地层圈闭或不整合圈闭;由于沉积作用或成岩作用,使地层岩性、物性发生变化所形成的圈闭称为岩性圈闭。

油气田和油气聚集带

油气田是指受单一、局部构造单元所控制的同一含油气面积内所有油藏、气藏、油气藏的总和。如张厚福等(1999)按储层岩性分类,分为砂岩型和碳酸盐岩型;陈荣书等(1994)按主要油藏类型分类,分为构造型(包括背斜、断块油气田)、地层型(包括不整合、岩性油气田)、复合型(包括盐<泥>丘型、礁型、潜山型、侧向叠置型复合油气田)等。

油气聚集带,是指同一个二级构造带中互有成因联系、油气聚集条件相似的一系列油气田的总和(张厚福等,1999)。油气聚集带的控制因素及各因素所起的作用不同,产生复杂的组合类型和具体型式,主要类型有背斜油气聚集带、断裂油气聚集带、复式油气聚集带等。□

(作者单位:中国地质调查局油气资源调查中心)

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