輸導體系正式稿件

1、油氣輸導體系的類型及配置關系張衛(wèi)海1，2 查 明2 曲江秀2 （1中國礦業(yè)大學（北京校區(qū)），北京 100083；2.石油大學（華東），山東東營257061)摘要：文中將輸導體系劃分為儲層輸導體系、斷裂輸導體系和不整合輸導體系三大類、八種類型，討論了輸導體系的特征和影響因素；著重闡明了輸導層在空間和時間上的配置關系，認為這些配置關系是影響輸導體系有效性的重要因素；提出了運移級次性的概念，討論了劃分運移級次對油氣運移研究的意義。關鍵詞：輸導體系；輸導層 ；油氣運移；運移級次性 中圖分類號： 第一作者簡介：張衛(wèi)海（1963.1-）,男（漢族），山東萊州，石油地質(zhì)專業(yè) 油氣運移是油氣成藏過程中最為活躍

2、的因素。Magoon和Dow等1認為查明成熟烴源巖與相應的油氣聚集之間的關系是含油氣系統(tǒng)研究應解決的主要問題，其中即包括油氣運移。輸導體系作為二次運移的重要研究內(nèi)容已成為含油氣系統(tǒng)研究乃至油氣成藏機理研究的重要內(nèi)容。1概念和研究意義 油氣輸導體系一般被定義為油氣從烴源巖到圈閉過程中所經(jīng)歷的所有路徑網(wǎng)，包括連通砂體、斷層、不整合面；張照錄2認為輸導體系應包括輸導層和相關圍巖。輸導層在地質(zhì)空間往往是以相互組合的形式存在，并具有顯著的時間性，因此必須強調(diào)輸導層及其配置的時空關系。筆者將輸導體系定義為含油氣系統(tǒng)中各種輸導層及其相互關系的總和。輸導體系的提出使人們對油氣運移途徑的認識從具體、單一提高到更

3、加綜合、系統(tǒng)的層面，深入研究輸導體系的類型、特征、分布、影響因素、時空關系，有助于認識油氣運移的動態(tài)過程，揭示油氣成藏規(guī)律。2輸導體系的分類 2.1分類 各研究者所依據(jù)的原則和側重點不同對輸導體系有不同的分類和命名。謝泰俊等3依據(jù)不同類型運移通道在運移中的作用和具體地質(zhì)條件，劃分了4類運移通道體系：以斷裂帶為主的運移通道體系、與古構造脊相關的運移通道體系、與活動熱流體底劈作用相關的運移通道體系和與不整合有關的運移通道體系。Galeazzl4根據(jù)含油氣系統(tǒng)基本元素的特征及其構造地層格架樣式，將Malvinas盆地的Lower Inoceramus-Springhill 含油氣系統(tǒng)輸導體系劃分為由

4、輸導層構成的主輸導體系和由斷層輸導層構成的次輸導體系。表1 油氣輸導體系分類表大類類型運移主通道影響運移的地質(zhì)要素和作用儲層輸導體系砂礫巖體型連通孔隙、裂縫、層理面儲層分布與連通，孔洞縫發(fā)育，輸導層配置關系、原始產(chǎn)狀碳酸鹽巖型連通溶蝕孔洞、裂縫其它巖類型連通孔隙、裂縫斷裂輸導體系張性斷層型斷層斷裂性質(zhì)、發(fā)育規(guī)模與組合、活動期，斷裂帶性質(zhì)，輸導層配置關系壓扭性斷層型斷層裂縫型裂縫不整合輸導體系角度不整合型不整合面不整合發(fā)育規(guī)模、分布，不整合面性質(zhì)、產(chǎn)狀、與其它輸導層配置關系平行不整合型不整合面張照錄2按油氣運移主干道的不同將輸導體系劃分為斷層型、輸導層型、裂隙型和不整合型。筆者以油氣運移主輸導層

5、劃分大類，以運移（微觀）通道劃分具體類型，并結合影響油氣運移的地質(zhì)要素和作用進行綜合分類（表1）。首先根據(jù)儲層、斷層和不整合面基本的輸導層，劃分出儲層輸導體系、斷裂輸導體系、不整合輸導體系三大類，再根據(jù)運移通道的類型進一步劃分出八種基本輸導體系類型，它們具有特定的運移通道類型和運移控制因素。表1中的“儲層輸導層”是指連通儲層，即多數(shù)文獻所稱的“輸導層”，連通儲層、斷裂和不整合面在油氣運移中都起輸導層作用，“輸導層”不應成為連通儲集層的特指。 對輸導體系的分類有助于了解含油氣系統(tǒng)中“源藏”的中間環(huán)節(jié)，如果將輸導體系作為含油氣系統(tǒng)命名的另一要素，就可以更加清楚地體現(xiàn)含油氣系統(tǒng)的“源徑藏”的三維空間

6、概念。 2.2油氣運移的級次性 在一個含油氣系統(tǒng)中油氣沿不同輸導體系運移有先后次序，這主要取決于它們自身性質(zhì)、與其它輸導體系時空上的配置關系。筆者將這種先后關系定義為油氣（二次）運移的級次性，即由于輸導體系在時空上的配置關系不同而導致的油氣沿不同輸導體系運移時序上的差異。油氣運移的級次可分為第級次和第級次等。第級次運移是指直接來自烴源巖的油氣進入輸導體系中的運移；第級次運移是指繼第級次運移之后油氣在另一輸導體系中的再運移。輸導體系的變化決定運移級次的改變。對應于運移的級次性，輸導體系也有相應的級次。 研究油氣運移級次有助于我們深入認識各類輸導體系在運移中的作用，正確評價油氣分布。前一級次的運移

7、對后一級次的運移起控制作用，第級次運移決定運移主方向，其后級次的運移決定可能成藏的具體方向。當相互關聯(lián)的多種類型輸導體系并存時，往往存在起瓶頸作用的輸導體系，它是影響整個輸導體系的有效性的關鍵因素。在輸導體系研究中應在識別輸導體系類型基礎上分清級次，正確描述和評價起瓶頸作用的輸導體系，以便正確判斷油氣運移方向和油氣分布。3輸導體系及配置關系 輸導體系具有相對獨立性、時空性和復雜性特點3，深入解剖各類輸導體系的特征及配置關系是輸導體系研究的重要內(nèi)容。本文從輸導體系的構成、影響輸導體系發(fā)育和分布的因素、輸導層的配置關系等方面闡述各類輸導體系的特征。31儲層輸導體系儲層（滲透層）構成輸導體系必須滿足

8、以下條件：儲層具有一定厚度、平面上連通性好且分布廣、孔滲性好、圍巖封閉性好、古產(chǎn)狀有利。沉積條件是決定輸導體系發(fā)育規(guī)模和連通性的主要因素，斷層對儲層輸導層的分隔是普遍的，它使油氣橫向運移的距離和范圍大為減小。連通儲層在油氣運移期的產(chǎn)狀也是影響輸導體系有效性的重要因素，運移期構造產(chǎn)狀的恢復顯得尤為重要。在砂泥巖互層的生油巖系中儲層輸導體系是最重要的第級次輸導體系。 儲層輸導層之間以及和其它類型輸導層的空間配置關系將影響其有效性。儲層間的配置取決于彼此間的連通方式和連通體積，連通體積越大，瓶頸效應越小，越有利于運移；當儲層與斷層和不整合配置時，接觸面積及產(chǎn)狀關系是影響輸導層有效性的關鍵因素，只有位

9、于儲層上傾方向的配置才是有效的（圖1a，b，d）。圖1 輸導層的配置關系a.儲層間的配置 b.儲層與斷層的配置 c.斷層間的配置 d.不整合與儲層的配置e.不整合間的配置32斷裂輸導體系 斷裂（主要指斷層）是重要的輸導層，它是垂向運移的主要途徑。影響斷層輸導體系有效性的因素有斷層的性質(zhì)、封閉性、發(fā)育規(guī)模、分布、斷層活動期及其與油氣運移期的關系、斷層的產(chǎn)狀、斷層與其它輸導層的時空配置關系等，其中最重要的是斷層的封閉性和時空配置關系（圖1b，c，e）。斷層的封閉性研究已有許多重要成果，為斷裂輸導體系研究奠定了基礎。通常情況下斷層是作為第級次輸導層或輸導體系的，往往起瓶頸作用。例如，準噶爾盆地南緣某

10、背斜氣藏下部發(fā)育多條喜山期花狀斷層，主要斷開下第三系紫泥泉子組至侏羅系八道灣組，是溝通侏羅系煤型天然氣源的重要通道，是匯集八道灣組天然氣的第級次輸導層，在整個輸導體系中起瓶頸作用；第級次輸導層是夾于侏羅系八道灣組氣源巖的儲層輸導層。在此下部花狀斷層的封閉性、形成時間和活動期成為運移成藏的關鍵（圖2）。圖2 準噶爾盆地南緣某氣藏的斷層輸導體系33不整合輸導體系 我國中新生代含油氣盆地都發(fā)育不同規(guī)模的不整合，由其構成的輸導體系分布范圍廣、運移距離大，是油氣區(qū)域性分布的重要運移通道。影響不整合輸導體系有效性的主要因素有：不整合的性質(zhì)、不整合面的巖性構成、上覆（遮蓋）地層的性質(zhì)、不整合的發(fā)育規(guī)模、形成

11、時間和運移期的配置關系、與其它運移通道的時空配置關系等。不整合面的傾角和分布面積控制油氣運移速度、距離和聚集規(guī)模。不整合與儲層輸導層接觸有兩種情況：超覆接觸和削蝕接觸（圖1d，e），不整合上下的滲透層對油氣運移和聚集十分有利，呈削蝕接觸的不整合對下覆不同層系地層跨度大，有利于多層系的油氣向此匯集。發(fā)育于坳陷區(qū)的平行不整合，其上下往往發(fā)育厚層生油巖，油源條件好，但運移通道不暢。不整合與斷層、不整合之間組合也是常見的配置關系（圖1f）。和斷層輸導層一樣，不整合輸導層往往也是作為第級次輸導層，但它的瓶頸效應沒有斷層那么明顯。34輸導體系的時間配置關系及輸導體系的復合 油氣成藏具有較為嚴格的時序性，與

12、輸導體系有關的時間配置關系是決定成藏時序性的重要因素。在研究中，必須考慮輸導體系的形成時間、能有效輸導油氣的時間（特別是斷層）、輸導層之間形成有效配置的時間，以及它們與主要排烴期、圈閉形成期的關系等。當斷層與儲層和不整合輸導層配置時應重點研究斷層形成期和活動期，恢復其演化史。若僅僅考慮輸導體系的空間配置而忽略時間配置關系，就不能全面解剖輸導體系在油氣運移中的作用，影響對油氣成藏過程的準確判斷。在含油氣系統(tǒng)中單一的輸導體系是不多見的，更多的是由多種類型輸導體系共同構成一個復雜的輸導體系，或以某種輸導體系為主配以其它類型輸導體系，它們相互交叉、疊置、連通，具有不同運移級次。近距離的運移以單一輸導體

13、系為主，如生油氣巖系內(nèi)的巖性油藏和緊鄰生油洼（凹）陷的油氣藏等，而較長距離的運移成藏必然經(jīng)過多種輸導體系，尤其是裂谷盆地和前陸盆地的周緣，多種輸導體系在三維空間上的配置便構成了復雜多變的輸導體系。 準噶爾盆地西北緣斜坡區(qū)分布眾多的與不整合有關的油氣藏、斷層油氣藏等，是油氣富集區(qū)。該區(qū)經(jīng)歷了海西、印支、燕山期多次構造運動，在石炭系基巖之上發(fā)育的七大層系之間均發(fā)育區(qū)域性不整合，各層系內(nèi)部也存在多個局部不整合，而且該地區(qū)斷層發(fā)育，地層超覆普遍存在，多種輸導層相互配置構成復雜的油氣輸導體系，為油氣運移提供了有利的通道（圖3）。鄰近瑪湖凹陷一側，分別以儲層輸導體系和不整合輸導體系為主，主要為第級次輸導體

14、系；盆地邊緣的逆掩斷裂帶廣泛發(fā)育的斷層輸導體系成為垂向運移的主通道，為第級次輸導體系；油氣經(jīng)斷層運移至上覆地層后再沿儲層和不整合輸導層作橫向運移，它們構成第級次輸導體系。在上述復雜的輸導體系中第級次的斷層輸導體系成為深淺層油氣運聚的“瓶頸”，淺層油氣成藏期取決于斷層的活動期。圖3準噶爾盆地西北緣斜坡區(qū)油氣運移輸導體系4結論 根據(jù)運移主輸導層類型并結合影響油氣運移的主要地質(zhì)要素和作用可將輸導體系劃分為儲層輸導體系、斷裂輸導體系和不整合輸導體系三大類十余種類型。對輸導體系的研究不僅要認識各種類型輸導層的特征和作用，更要注重分析各種輸導層、輸導體系在時間和空間上的配置關系。在含油氣系統(tǒng)中油氣運移過程

15、具有時序性，研究運移級次性可以確定不同類型輸導體系對油氣運移成藏過程的控制作用。5參考文獻1 Magoon L B,Dow W G主編.含油氣系統(tǒng)從烴源巖到圈閉M.張剛,蔡希源,高泳生,譯.北京:石油工業(yè)出版社,1998.3252謝泰俊，潘祖蔭，楊學昌.油氣運移動力和通道體系A.見冀再生，李思田. 南海北部大陸邊緣盆地分析與油氣聚集C.北京:科學出版社，1997.3854053張照錄,王華,楊紅.含油氣盆地的輸導體系研究J.石油與天然氣地質(zhì), 2000, 21(2): 1331354Galeazzi J S.Structural and stratigraphic evolution of t

16、he westem Malvinas basin,ArgentinalJ.AAPG Bull,1998,82(4):596636The types and collocation of hydrocarbon migrating pathway systemZhang Weihai1 Zha Ming2 (1. University of Mining and Technology,Beijing; 2.Petroleum University, Dongying, Shandong) Abstract: Migrating pathway system has been classified

17、 into three types and eight sub-types in this paper. Reservoir migrating pathway system, fault migrating pathway system and unconformity migrating pathway system are three main systems. The paper discussed the characteristics and factors of effect on migrating pathway, and illustrated the collocation of migrating strata both in time and in space . The collocating relation was consider