東海陸架盆地西湖凹陷油氣成藏動(dòng)力學(xué)

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1、第２５卷第１２期天然氣工業(yè)地質(zhì)與勘探東海陸架盆地西湖凹陷油氣成藏動(dòng)力學(xué)倡１２２葉加仁顧惠榮賈健誼（１．中國地質(zhì)大學(xué)·武漢２．中國石化上海海洋油氣分公司）葉加仁等．東海陸架盆地西湖凹陷油氣成藏動(dòng)力學(xué)．天然氣工業(yè)，２００５；２５（１２）：５～８摘要采用靜態(tài)描述與動(dòng)態(tài)模擬相結(jié)合的方法，對(duì)西湖凹陷的流體動(dòng)力場(chǎng)、生排烴史、油氣運(yùn)聚及成藏機(jī)制等油氣成藏動(dòng)力學(xué)特征進(jìn)行了系統(tǒng)研究。研究表明，西湖凹陷不同構(gòu)造單元具有各異的地下地溫場(chǎng)和壓力場(chǎng)特征；始新統(tǒng)平湖組具有厚度大、分布廣、有機(jī)質(zhì)豐度高、熱成熟度高和生排烴強(qiáng)度大等特點(diǎn)，是凹陷內(nèi)最重要的烴源巖層系；西湖凹陷曾發(fā)生２期重要的油氣充注過程，其中第一期主要充注液態(tài)烴

2、，第二期主要充注氣態(tài)烴，滲透性砂巖層、斷層及不整合面組成了凹陷內(nèi)縱橫向相互連通、有利于油氣運(yùn)聚的流體輸導(dǎo)系統(tǒng)；西湖凹陷的油氣成藏具有多期成藏、垂向運(yùn)聚、近源成藏等特點(diǎn)，油氣富集受多種因素的聯(lián)合控制。主題詞流體動(dòng)力場(chǎng)生油層排烴油氣藏形成動(dòng)力學(xué)流體流動(dòng)西湖凹陷西湖凹陷位于東海陸架盆地的東北部，面積約４２４．６×１０km，是盆地油氣勘探的重點(diǎn)凹陷；凹陷的油氣勘探工作始于２０世紀(jì)７０年代初期，迄今為止已在凹陷內(nèi)完成探井３０余口，發(fā)現(xiàn)了８?jìng)€(gè)油氣田和４個(gè)含油氣構(gòu)造。一、溫壓場(chǎng)及生排烴史１．地溫場(chǎng)綜合鉆井測(cè)溫資料，西湖凹陷現(xiàn)今平均地溫梯度約為３．４０℃／１００m，但不同埋深段和不同構(gòu)造單元具有各異的地溫場(chǎng)特

3、征（圖１）?；诹黧w包裹體、鏡質(zhì)體反射率和磷灰石裂變〔１～５〕徑跡等資料推斷出西湖凹陷的古地溫梯度高于今地溫梯度，有利于有機(jī)質(zhì)成熟與烴類生成作用。２．壓力場(chǎng)西湖凹陷的泥巖段與儲(chǔ)層（砂巖）段具有不同的圖１西湖凹陷溫度—深度關(guān)系壓力特征。根據(jù)聲波時(shí)差資料，大致以平湖組頂為界，之上的泥巖為正常壓實(shí)，處于正常壓力狀態(tài)，而為１．０左右（圖２b），屬正常壓力系統(tǒng)。平湖組及其以下地層的泥巖則普遍出現(xiàn)欠壓實(shí)，處３．生排烴史于異常高壓狀態(tài)。儲(chǔ)層段的壓力分布狀況較為復(fù)（１）本次研究采用巖石熱模擬實(shí)驗(yàn)法定量恢復(fù)雜。根據(jù)鉆井試油壓力成果，保俶斜坡帶的深部?jī)?chǔ)了西湖凹陷主要烴源巖的生烴歷史。模擬計(jì)算結(jié)果３層（平湖組中段及

4、其以下層位）發(fā)育異常高壓（圖表明，平湖組源巖的生烴強(qiáng)度最高（１０．５８kg／m），２a）；浙東中央背斜帶內(nèi)各鉆井儲(chǔ)層段的壓力系數(shù)均為凹陷主要的生烴巖系；古新統(tǒng)源巖的生烴強(qiáng)度次倡本文系國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（４０１７２０５１）部分成果。作者簡(jiǎn)介：葉加仁，１９６６年生，教授；１９９６年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生院，獲數(shù)學(xué)地質(zhì)專業(yè)博士學(xué)位，現(xiàn)主要從事油氣地質(zhì)與數(shù)學(xué)地質(zhì)的教學(xué)與研究工作。地址：（４３００７４）湖北省武漢市洪山區(qū)魯磨路３８８號(hào)中國地質(zhì)大學(xué)資源學(xué)院。電話：（０２７）６２１５６０７３。E‐mail：jrye＠cug．edu．cn·１·地質(zhì)與勘探天然氣工業(yè)２００５年１２月圖２西湖凹陷儲(chǔ)

5、層試油壓力—深度關(guān)系圖３之（８．８８kg／m），花港組源巖的生烴強(qiáng)度相對(duì)較小泥巖剖面，砂巖具有層數(shù)多、分布廣、鄰近烴源巖等３（７．００kg／m）。在成烴歷史上，平湖組源巖在漸新特點(diǎn)，構(gòu)成了凹陷油氣橫向輸導(dǎo)的基本通道。統(tǒng)計(jì)世中期進(jìn)入油窗，于中新世晚期進(jìn)入氣窗，現(xiàn)今處于分析表明，始新統(tǒng)平湖組砂質(zhì)巖占其總厚度的高成熟階段；古新統(tǒng)源巖在始新世中期進(jìn)入油窗，于１７．８％～５９．９％，漸新統(tǒng)花港組為３８．５％～８２．１％，中漸新世進(jìn)入氣窗，現(xiàn)今為過成熟階段；花港組源巖中新統(tǒng)龍井組為３３．６％～８７．６％，中新統(tǒng)玉泉組為于中中新世進(jìn)入油窗，現(xiàn)今仍處于生油窗范圍之內(nèi)。３９．２％～７９．９％，各組均具有較高的砂

6、質(zhì)巖比例。（２）在生烴史模擬的基礎(chǔ)上，根據(jù)西湖凹陷的實(shí)（２）斷層。與區(qū)域構(gòu)造演化的斷陷、坳陷和沉降〔６～８〕際地質(zhì)情況和排烴研究的相關(guān)成果，選用“含烴階段相對(duì)應(yīng)，西湖凹陷分別發(fā)育了拉張性正斷層、擠飽和度與破裂壓力雙因素聯(lián)合控制下的微裂縫排壓性逆斷層和剪切平移斷層。不同性質(zhì)的斷層在凹〔９〕烴”模式，應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)，模擬計(jì)算了凹陷主陷油氣運(yùn)移、聚集過程中所起的作用不一樣，其中在要烴源巖層系的排烴歷史。研究認(rèn)為，在層位上，始斷陷階段發(fā)育的NE—NNE向正斷層對(duì)古新統(tǒng)與始新統(tǒng)平湖組源巖的累計(jì)排烴強(qiáng)度最高（６．９７kg／新統(tǒng)源巖生成的油氣向上運(yùn)聚成藏起了重要的輸導(dǎo)３m），為凹陷的主要排烴層位；古新統(tǒng)源

7、巖次之（５．５３作用，是凹陷油氣縱向運(yùn)移的主要通道。３３００００kg／m），漸新統(tǒng)花港組源巖最?。ǎ矗梗祂g／m）。在（３）不整合面。西湖凹陷發(fā)育T６、T４、T３、T２及４４排烴歷史上，單位時(shí)間排烴強(qiáng)度曲線表現(xiàn)為“多峰Tg等區(qū)域不整合面及T２、T３等局部不整合面，其在型”，烴類排出具階段性、多期次幕式排烴的特點(diǎn)；不不同時(shí)期可成為油氣運(yùn)移的通道。由于不整合面通同源巖的排烴歷史有所差異，其中古新統(tǒng)源