深層油氣藏石油地質(zhì)特征探析
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摘要：由于不同區(qū)域有著不同的地質(zhì)背景，超深層油氣藏所埋的深度＞6km：從炷源巖，儲集層等方面，通過對超深層油氣藏的研究，能夠得知：相比炷源巖來說，超深層油氣藏的成熟期更晚，并且有著更高的成熟度，不只是溫度和時間會對生烴造成影響，壓力作用也是影響因素之一，超壓能夠極強的抑制有機質(zhì)的熱演化以及生烴過程；次生孔隙大多處于儲集層，年代久遠，碳酸鹽巖在儲集層中占據(jù)了33%的比例，蓋層的主要物質(zhì)就是鹽巖以及泥質(zhì)巖；其圈閉類型可以按照構(gòu)造，巖性以及復合型進行分類。壓力分布以及溫度等方面在地層所出現(xiàn)的異常，都會對超深層油氣藏造成影響。
1超深層油氣資源劃分
針對超深層油氣層來說，僅通過對其深度因素的考慮，很難找到標準對其作出合理的劃分。需要通過與研究區(qū)實際情況，以及勘探開采難度的結(jié)合，按照深度、壓力以及溫度對其進行合理的劃分。通過Halbouty等對世界大油氣田所做出的數(shù)據(jù)統(tǒng)計以及840個大油氣田在世界上的埋深深度分布圖得知，大油氣田儲層深度超過6km的只有4個，可見油氣藏在＞6km深度的勘探還有著深入的空間，但是有著較大的勘探難度。然而近幾年，大型油氣藏在墨西哥灣盆達到了9km深度左右，油氣藏在濱里海盆地的布拉海達到了7550m的深度，在295℃溫度下依然存在著液態(tài)烴聚集，由此可知，油氣在6km以下深度的成藏富集可以實現(xiàn)，然而只有滿足條件的地區(qū)地質(zhì)才能夠存在油氣，才能夠通過油氣藏而發(fā)展商業(yè)。所以，在6km以下深度的超深層油氣也存在著油氣資源[1]。
2超深層油氣藏成藏條件
2.1構(gòu)造背景。世界上有2大類盆地中分布著超深層油氣藏，也就是主裂谷盆地、前陸盆地等。前陸盆地的前淵構(gòu)造帶是主要的超深層油氣層。超深層油氣層之所以在這2大類盆地中能夠得到有利的發(fā)展，主要是由于：①積累了較厚的深度，其物質(zhì)條件能夠滿足對超深層油氣層的形成和保存；②異常高壓時常出現(xiàn)，進而導致油氣無法生成和排出，對生油窗的深度造成了影響；③加大了裂縫和破裂在盆地深部出現(xiàn)幾率以及數(shù)量，使儲層具備了更強的儲集性，對烴的排出和聚集油氣更為便利；④盆地中的裂谷和前陸這兩大類，所形成的構(gòu)造圈閉具有良好的儲集條件。
2.2石油地質(zhì)特征。2.2.1烴源巖。與一般的烴源巖相比，不只是溫度、時間會對超深層烴源巖生烴造成影響，此外，壓力也會對其造成一定的影響；烴源巖在超深層的成熟期較晚，并且由于埋藏于較深的地下，因此，很少有成熟度較低的。超深層烴源巖中含有大量的有機碳，并且超深層烴源巖在含油氣盆地有著大面積的分布，陸源碎屑巖以及碳酸鹽巖是主要的巖性，含有0.25%~6%的有機碳。有機碳在超深層烴源巖中的含量與源巖的沉積相、以及有機質(zhì)含量有密切的關系，源巖埋藏深度并不會對其造成影響。站在成熟度的角度來說，溫度和壓力并不是影響超深層烴源巖的唯一因素。此外，盆地沉積速率對其也有著一定的影響。晚期的沉積速度十分快，并且沉積速率基本不變，其烴源巖有著較晚的成熟期，并且生烴有著較大的速率。烴源巖的組成物質(zhì)特性有著許多的標志，例如高豐度、有機質(zhì)等，并且在鑒別深部烴源巖時依然有效。2.2.2儲集層。相比儲集層的一般深度來說，油氣藏在超深儲集層的孔隙度較高，其大部分是次生孔隙；相比于普通油氣藏來說，不只是壓力和溫度會對儲集層的物性造成影響，其也會受到一定應力的影響。如果壓力超出了標準，壓實效果會出現(xiàn)降低，并且膠結(jié)和溶解作用也會減弱，進而導致超深層內(nèi)的儲集層孔隙度以及深度都較高。2.2.3蓋層。油氣藏巖性在超深層中的優(yōu)質(zhì)蓋層主要有鹽巖和泥巖。鹽巖的密度較大，并且更容易出現(xiàn)變形，其韌性十分強，該油氣藏在超深層中屬于優(yōu)質(zhì)蓋層，例如田吉茲油田，盆地的蓋層如果性質(zhì)較優(yōu)，油氣藏的規(guī)模就會隨著埋深一同增加。2.2.4圈閉。構(gòu)造圈閉、巖性圈閉等都屬于超深層油氣藏。有多種因素會對圈閉類型造成影響，例如沉積環(huán)境、蓋層封閉條件等盆地因素。在勘探超深層油氣的過程中，需要對地層不整合、地層—構(gòu)造復合這兩種圈閉引起關注，此外，巖性在超高壓環(huán)境下的圈閉引起注意。
3主控超深層油氣藏分布的因素
超深層所形成的油氣藏，有著特殊的成藏條件，壓力、溫度等因素，是對超深層油氣造成影響的主要原因。
3.1如何控制異常壓力作用。3.1.1控制生烴所受到的異常壓力。對壓力的加大會導致油氣無法生成，并且有機質(zhì)出現(xiàn)晚熟的現(xiàn)象，油氣生成受到高壓的影響會出現(xiàn)延遲，進而導致油氣在更大深度的生成。超深層地層在盆地中經(jīng)常會出現(xiàn)異常壓力，并且異常壓力與埋深呈正比關系。超高壓會對導致烴源巖無法生烴或是延遲生烴。3.1.2儲集性能在異常壓力下的改善。壓力處于異常高的情況下，不僅會導致壓實作用無法得到發(fā)揮，并且膠結(jié)以及溶解作用也會受到影響，進而能夠?qū)υ紫镀鸬奖Ｗo的作用。此外，早期進入原油、孔隙的次生發(fā)育等因此，都會加大儲集的性能。超深層中的儲集層所儲層巖最重要的就是破裂。破裂會導致孔隙空間出現(xiàn)更大的體積，并且不會出現(xiàn)明顯的效果，然而滲透率卻能夠得到有效的提升。超深層中的地層裂縫以及微破裂并不封閉，流體受到裂縫或破裂帶的作用，會發(fā)生移動并且能夠?qū)崿F(xiàn)對成藏的聚集[2]。3.1.3壓力在異常情況下的封閉作用。目前，超深層在超壓情況下圈閉出現(xiàn)的破裂，可能只是在某個歷史時間內(nèi)快速產(chǎn)生的，而目前的油氣聚集并不會受到此類破裂帶來的太大影響。膏鹽的可塑性較強，能夠極大程度的保護圈閉。雖然靜水對超壓盆地淺層的壓力作用更易產(chǎn)生油氣，然而超壓環(huán)境下的超深層所形成的油藏，能夠作為商業(yè)用途。3.1.4油氣在異常壓力下的運移。異常壓力是造成油氣運移的原因之一，毛細管壓力并不會對其造成影響，并且超深層的在異常壓力下會形成裂隙以及斷裂，能夠作為通道對油氣進行運移，進而實現(xiàn)對油氣藏的形成。
3.2溫度。從理論上來說，干酪根成油在晚期對液態(tài)烴的生成，需要在60~120℃溫度下，氣態(tài)烴在大于該溫度的情況下產(chǎn)生。大部分學者提出了160~200℃為油氣存在下限，有著5~9km的相應深度。其中出現(xiàn)深度差異的主要原因是，煤化階段以及相應后生作用階段的過渡界限溫度不同。同一深度的情況下，在溫度并不高的情況下，油氣的形成和保存會更加便捷。所以，地區(qū)地溫梯度如果不大的話，會更易于形成油氣藏。墨西哥灣還與近年來在深水區(qū)，不斷的創(chuàng)新和應用了油氣勘探技術，使超深層氣藏在墨西哥灣的成熟探區(qū)得到了全新的發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)在8km深度下對油氣進行了勘探。碳酸鹽巖相比蒸發(fā)巖的熱導性更低，所以，厚含鹽地層極大的減少了地溫梯度。例如裂谷盆地，結(jié)合指標來分析，以往該盆地有著較高的低溫，然而由于始新統(tǒng)含鹽地層對凹陷深部的影響釋放了熱量，進而減少了地表的溫度，使油氣藏更易形成與保存。以往的理論認為晚期干酪根成油所形成的液態(tài)烴，需要在60~120℃的溫度范圍內(nèi)，地層超過120℃的溫度時，有機質(zhì)和液態(tài)烴的裂解會導致氣態(tài)烴的形成，其主物質(zhì)為甲烷。超高壓能夠有效的改善深層儲集層，其能夠通過對儲集層效應力的降低，進而實現(xiàn)對成巖的抑制，壓力泄漏會使生孔隙更易形成等[3]。
4結(jié)語
通過以上分析，可得出如下結(jié)論：（1）超高壓會對導致烴源巖無法生烴或是延遲生烴。超壓能夠極強的抑制有機質(zhì)的熱演化以及生烴過程；超深層油氣藏儲集層有著較高的孔隙度，主要是次生孔隙；不只是壓力和溫度會對儲集層的物性造成影響，應力也會對其造成一定的影響。碳酸鹽巖在儲集層中占據(jù)了33%的比例；主要集中在蓋層的有鹽巖，泥質(zhì)巖；可以按照構(gòu)造，巖性以及復合這三種類型對圈閉類型進行劃分。（2）地溫梯度不大的地區(qū)對油氣藏的形成更有利。對深部油氣藏溫度的研究，不僅需要對油氣藏的現(xiàn)今溫度進行考察，并且還需要在儲層完成原油充注后，對儲集層溫度加以關注。
參考文獻：
[1]楊琦.探究超深層油氣藏石油地質(zhì)特征及其成藏主控因素[J].中國化工貿(mào)易，2018,10(33):240.
[2]馬安來，金之鈞，劉金鐘.塔里木盆地寒武系深層油氣賦存相態(tài)研究[J].石油實驗地質(zhì)，2015(06):681-688..
[3]袁玉松，胡文瑄，陳書平，等.超深層油氣保存主控因素及評價思路[J].海相油氣地質(zhì)，2019(04):47-56.
作者:盧靖 單位:中國石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院
