收缩构造与油气的关系

2025-03-26 20:49:16
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长期以来,一直认为收缩构造的逆冲断裂带是不利于油气的形成和聚集的。直到20世纪70年代,美国在逆冲断裂带找到了油气田才改变了这样的认识。1974年在逆冲带内首先发现较大油气聚集的盘维油田以来,自1975年开始直至20世纪80年代初期,在落基山怀俄明—犹他州交界处的西部逆冲断层带相继发现了20多个油气田。其中3个较大的油田即盘维油田、里克曼—克里克油田、派因维夫油田可采储量在108bbl以上(含气也在1000×108ft3以上)。据美国地质学家估计,从北部的蒙大拿州到南部的亚利桑那州,逆冲带的原始可采储量为:石油2.1×109t,天然气2.8×1012m3,相当于美国现在全部探明的油气储量的一半。

张之一等(1992)收缩构造与油田的关系归纳如下:

(1)收缩构造与生油条件的关系对于逆冲带的生油问题曾引起很多人的关注

如安吉文等(Augeviue et al.,1983)以怀俄明州阿布沙罗卡逆冲带之下白垩纪地层生成石油为例,以蒂索和埃斯皮塔利(1975)的模式为依据,对温度、深度和时间的函数关系进行了研究。认为逆冲带的推覆作用使下伏沉积层温度升高,促进了沉积层的成熟,加速了石油的生成,并认为逆冲断块(推覆体)厚度和沉积物中石油的存在时间之间的关系是:在8km厚的推覆体之下生成的石油,在推覆体侵位后只要5Ma就完全破坏了;在6km厚的推覆体下,石油要遭到完全破坏需10Ma;在4km厚的推覆体下,石油可以长期保存。

安吉文的看法具有一定的代表性,但是必须指出他的研究具有局限性,脱离了实际地质条件,把波澜壮阔的造山运动及其所造成的影响简单化了,更没有考虑断裂的作用,因此,它不具有现实意义。

问题的本质是造山作用的后期引起前缘坳陷的强烈下沉,和所有的含油气盆地一样具备了构造、岩相、古地理等方面的生油条件。至于晚期的逆冲、推覆作用对生油条件的影响尚需进行全面的研究。

(2)收缩构造与油气聚集的关系

除去在美国落基山逆冲带发现油气田外,在世界的很多地区,如外喀尔巴阡山、加拿大阿尔伯特、我国的鄂尔多斯盆地西缘及新疆克拉玛依等地的逆冲推覆带均发现大量的油气田。这说明逆冲推覆带与油气聚集存在着一定的内在联系。

汤锡元认为:推覆构造是否含油气或含油气的好差,不仅决定于推覆体本身的特点,还决定于其他一些地质条件,其中以影响生油层存在和油气藏保存的一些地质条件尤为重要。因此,绝不是所有的推覆构造都含有油气,世界不少著名的推覆构造至今并未发现任何油气藏,而从石油地质分析也根本不具备形成油气藏的条件。在评价推覆构造含油气远景时,必须全面考虑其他地质背景。不同断裂或同一断裂的不同部位,其含油气远景可能是十分不同的。

推覆构造对油气聚集的有利条件有(汤锡元,1985):

1)推覆构造经历多期强烈的构造活动,各种构造裂隙十分发育,使断裂附近岩石的物性(特别是渗透性)变得更为有利,增加了油气的产能和泄油面积。我国和世界的推覆构造油气田中,裂缝储层占着极为重要的地位。例如加拿大落基山地区的许多油气田单井产量常与其离逆冲断层的距离成反比,这是由于愈靠近断层裂隙愈发育的结果。沿新疆克拉玛依大断裂,油层有效厚度增大,并常钻遇高产稳定的井,也是由于裂隙发育造成的。

2)在推覆构造形成时,岩层的动压力、静岩应力和热力也随之增加,因而增强了油气运移的动力。地层温度增高以及压力加大使溶解气含量增加,从而降低原油的黏度,减小油气运移的阻力。同时还产生许多断层和微裂缝,形成了油气运移的通道。因此推覆构造不管是对油气的初次运移还是二次运移都是有利的。许多油气田沿逆冲断层广泛发现油气苗。克拉玛依大断裂断到哪个地层,油气就可运移到哪个层位,沿断层的含油层位多,含油井段长,地球化学资料还证明这些不同层位的油都是同源的。这都说明逆冲断层在油气垂向运移中的重要意义。

3)推覆构造是强烈挤压环境下的产物,常伴随产生数量众多、类型广泛的褶皱和断裂。除可形成背斜圈闭外,亦形成重要的断层圈闭。由于逆冲断层的活动,在其附近可形成沉积厚度、岩性和岩相的急剧变化带以及不整合和假整合的多次出现,因此,推覆构造地区各种地层遮挡、岩性尖灭和岩性变化等圈闭也是很发育的。此外,基岩裂隙发育也可形成基岩裂隙圈闭。这些圈闭都相应地形成各种类型的油藏(图7.2)。

4)逆冲断层长期和间歇活动的特点对断层的封闭性也有影响,一般在断层强烈活动时期有利于油气的运移,而在相对宁静时期断层常造成封闭,特别是断层面多伴随有断层泥或糜棱岩等,故常可形成较好的遮挡面。所以即使同一逆冲断层,在其不同部位或其发育的不同时期作为通道或封闭也是不同的。因此,逆冲断层既可形成运移通道又可成为封闭条件,二者并不矛盾。推覆构造负荷所形成的高孔隙压力地层既可成为油气运移的遮挡面,又可防止液态烃的气化,在储集层埋藏较深时仍可保持为油藏。而推覆体本身就像不整合一样可以成为下伏地层的盖层。如果岩层在推覆体负荷压力下进一步发生压实,下伏地层会变得更加致密,封闭性更好,更有利于油气的保存。

图7.2 克拉玛依油区油藏类型示意图

(据范成龙,1983,略有改动)

前陆逆冲带的前缘地区,地层时代较新,地层沉积厚度大,又临近前渊有利的生油区。这里也是逆冲带中构造最为缓和的部位,构造较简单,聚集和保存油的条件也较理想,因此这里也是逆冲带中含油气远景最有利的部位,特别是前缘逆冲断层与反冲断层所夹持的前缘三角地带内更为有利。

以上主要指出了推覆体构造对油气聚集、保存的有利因素。还应指出的是推覆体构造对油气聚集、保存也有不利的因素。如推覆构造断裂多,构造复杂,后期因地形隆起引起的强烈剥蚀作用,就会对油气产生一定的破坏作用。推覆构造活动的长期间歇性,必然发生多次油气运移。已形成的油气藏在推覆构造重新活动时,还可使其中的油气重新运移和聚集或遭受破坏而散失。