层序界面与油气运移的意义

2025-05-14 10:34:48
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油气运移聚集是油气成藏的关键地质过程,而输导体系则是油气运移聚集的三维通道网络。它作为油气成藏过程中连接源岩与圈闭之间的“桥梁与纽带”,在某种程度上不仅决定着含油气盆地内各种圈闭最终能否成为油气藏及油气聚集的数量,而且还决定着油气在地下向何处运移、在何处成藏、成藏规模及成藏类型。笔者以前人研究成果为基础,结合塔里木盆地地质特征,研究志留系中主要的油气疏导体系,包括断层、裂缝、不整合和砂体四个基本元素(图5-4)。在不同的地质演化期,这些疏导层可以单独构成简单的油气运移输导系统,也可以不同形式组合起来构成复杂的油气运移复合输导系统。

塔里木盆地志留系沉积的碎屑岩,进入排烃期后,砂体可以作为油气横向运移的输导体,但受后期断层对储集体输导层分隔作用的影响,以及成岩改造后砂体致密化的影响,使油气横向运移的距离和范围大为减小。因而,志留系中发育的多种类型的层序不整合面,是油气横向长距离运移的重要通道,也是塔里木盆地志留系油气成藏的关键。

图5-4 塔里木盆地志留系油气输导体的主要类型

由于盆地志留系层序界面中的不整合面是在长期的风化侵蚀过程中形成,在不整合面上一定厚度范围内的岩石,受后期大气淡水淋滤溶蚀,孔隙性和渗透性都较高,这就为油气横向运移和聚集提供了通道。如塔中地区志留系油气藏的分布,正是通过不整合面的横向长距离运移后成藏。在柯坪塔格组沉积期,塔中低凸起为隆起高地无沉积缺失;在塔塔埃尔塔格组沉积期进一步海侵过程中,在层序界面之上,接受了潮坪相砂岩沉积(图5-5),满加尔坳陷成熟的烃源岩在生油高峰期向上下排烃,层序不整合面将满加尔坳陷的油气疏导至塔中地区,进而成藏。如塔中11井下志留统塔塔埃尔塔格组,在下砂岩段产油16.3m3/d。同时,顺1井和中1井等钻井砂岩孔隙中饱含油以及有沥青充填(图5-6、图5-7),表明了层序界面作为油气运移的疏导体作用,也表明塔中地区来自满加尔坳陷内奥陶系和寒武系的烃源岩,主要通过断裂和层序界面中的不整合面运移,首先由断裂向上运移,再通过不整合面横向运移,向有利的储集区带运移成藏(图5-5)。

在塔里木盆地志留纪的沉积演化过程中,经历了多期构造事件,相应的空间上形成了多期层序不整合面在构造高部位的叠合,增加了油气聚集强度。如塔里木盆地塔中隆起在志留纪沉积前处于隆起状态,在隆起高部位,发育多个不整合在空间上的叠合,构成了盆地油气的运移网络,从而控制油气的分布(图5-8)。塔中隆起在形成过程中,下奥陶统顶面的不整合和奥陶系顶面的不整合在隆起的局部地区发生叠合,来自于满加尔生油坳陷区的成熟烃源岩,在向上、下地层排烃时,通过加里东及海西期塔中断裂强烈活动形成的断裂,将寒武系和中、上奥陶统烃源岩生成的油气垂向运移,遇到奥陶系顶面不整合和志留系不整合后,即向良好的聚集带发生运移(图5-8)。这种空间上层序界面的不整合叠合,不仅增加了油气在志留系中的运移强度,而且也增加了油气聚集的可能性。

图5-5 塔里木盆地塔塔埃尔塔格组层序界面与油气运移成藏关系图

图5-6 顺1井砂岩孔隙内分布的黑褐色沥青,5336.36m

图5-7 中1井砂岩裂缝内充填的原油,5039.08m

图5-8 塔里木盆地志留系多期层序不整合面油气运移成藏图