基本介紹
- 中文名：深部盆地油氣；盆地深部油氣
- 外文名：Hydrocarbons in the Deep Basins
“深部”的含義,類型,特點,形成條件,兩類盆地深部油氣藏的分布模式,繼承型迭合盆地深部油氣藏,改造型迭合盆地深部油氣藏,勘探成果,
“深部”的含義
深部油氣藏也叫深層油氣藏。關於“深部”的概念，有不同的判別標準。有以地層年代來劃分的，對於某一確定的盆地，將地層年代較老且埋深較大的地層稱之為深部地層；也有按孔隙度、滲透率、溫度或深度來確定的，將埋深較大，孔隙度超過10%~12%，或滲透率超過0.5×10- 3~1.0×10- 3μm 2，或溫度超過120~150℃的地層稱為深部地層。大多數學者是依據埋藏深度來劃分的，但由於不同的盆地同一深度所對應的地層溫度或孔隙度或滲透是不相同的，因此不同學者提出的深度界限也不統一。有些學者將埋深大於2500m的地層稱為深部地層；有些學者將埋深大於3500m的地層稱為深部地層；有些學者將埋深大於4000m的地層稱為深部地層；還有些學者則將埋深大於4500m的地層稱為深部層。
我國國土資源部 2005 年頒布了劃分標準，規定我國東部盆地以 3500 m 為深部界限，西部盆地以4500 m 為深部界限。
類型
依據深部含油氣盆地的形成機制及演化史，從實用角度出發將深部盆地分為4類：
（1）繼承型迭合盆地
（2）改造型迭合盆地
（3）中間地塊盆地
盆地基底為古老地塊，自晚古生代中晚期開始接受沉積，在擠壓應力作用下形成中新生代盆地。如柴達木、準噶爾盆地等。
（4）前陸盆地
特點
（1）油氣充滿度高
深部油氣藏大部分分布在生油深凹陷中，按油氣差異聚集原理，油氣先充滿深部圈閉，然後才依次向淺部圈閉運移聚集。不同層系共有同一油源的油氣藏也可使深部油氣藏充滿度高。塔里木盆地擁有同一油源的石炭系、三疊系、侏羅系油氣藏，其充滿度依次為80%~100%，70%~90%，11%~43%。雖然它們同屬於深部油氣藏，可是充滿度卻隨層位變老而增加。造成深部圈閉充滿度增加的另外一個原因就是隨著埋深增加，地層溫度增高，液態烴轉化為氣態烴，體積增大，使圈閉充滿度增加。
（2）以天然氣藏為主
我國已發現的深部油氣藏中氣藏占58.51%，而且隨著埋藏深度的增加，氣藏所占的百分比也在增加。盆地中烴類相態的垂向分布受盆地中地溫梯度、生油母質類型及熱演化程度的影響。各種條件的變化必然導致烴類相態的變化。我國的深部油氣藏主要分布在4~5km的深度段內，占所發現深部油氣藏總數的71.28%。隨著埋深增加，油氣藏數量逐步減少。
（3）分布與儲層
深部油氣藏主要分布在古生界，儲層以碳酸鹽岩為主。我國已發現的深部油氣藏分布在前寒武系到上第三系的各個時代地層中，以奧陶系最多，占已發現深部油氣藏總數的26%，其次是石炭系，占20%。若以大的地層單元統計，古生界油氣藏最多，占已發現深部油氣藏數的70.6%，其次是新生界，占17.23%，中生界較少，占12.01%。
深部儲層的岩石類型主要是碳酸鹽岩，占深部儲層的78%，碎屑岩儲層僅占22%，雖然所發現的深部儲層中碎屑岩儲層較少，但並不說明深部碎屑岩缺乏儲集能力。塔里木盆地三疊系、石炭系的砂岩儲層物性相當好，埋深5km，孔隙度在16%~25%左右。
（4）主要圈閉類型
我國已發現的深部油氣藏主要是背斜圈閉，占已發現深部油氣藏總數的45.7%，斷層圈閉油氣藏占11.6%，地層圈閉油氣藏占35.11%，岩性和複合油氣藏比較少，分別為5.32%和2.13%。由此可見，深部油氣藏的圈閉類型與中淺部油氣藏沒有明顯區別。不同盆地由於演化史和受力機制的差異，其深部油氣藏的圈閉類型有著顯著差異。渤海灣盆地是在古生代地台基礎上受張應力形成的斷陷盆地，深部油氣藏的圈閉以地層-潛山為主。中國西部地區的盆地是受壓應力作用形成的構造盆地，深部油氣藏多為圈閉背斜。
形成條件
（1）沉積岩厚度大，有良好的深部油氣源岩
隨著埋藏深度的增加，地層負荷增大，深部地層的流體壓力必然大於淺部，中淺部的油氣不可能向深部運移，因此深部油氣藏的形成必須有深部油氣源岩。一個盆地或地區從基底之上開始沉積到出現生油岩沉積的條件，其間總有一個水體由淺變深的過渡階段，這個階段沉積的地層一般不具備生油條件。由此可見，大於4000m深度的沉積岩厚度越大，才越可能沉積生油岩。我國的實際情況也說明了這一點。我國有深部油氣藏分布的盆地的沉積岩厚度最小為8000m，並且沉積岩厚度越大，深部含油氣井段就越長，含油氣越豐富。而沉積岩厚度最大的正是繼承型迭合盆地。
（2）良好的儲層是深部油氣藏形成的重要條件
隨著埋藏深度的增加，在壓實和成岩作用的影響下，岩石孔隙度逐漸減少。一般埋深大於4000m就進入成岩後期，岩石的原生孔隙已經很少存在，次生孔隙成為深部主要的儲集空間。次生孔隙的形成是岩石膠結物和岩石顆粒溶蝕而成。影響次生孔隙發育的因素有岩石類型、結構、膠結物含量及地層水的性質。在其它條件相似時，沉積岩的類型對次生孔隙的發育有著重要影響。塔里木盆地三疊系河口壩及濱湖砂體，因泥質含量少，壓實作用弱，顆粒分選好，後期溶蝕形成較大粒間孔隙，孔隙度一般為12%~22%，油層多高產。東淮凹陷沙四段湖底扇、濁積扇砂體，分選差、泥質多，次生孔隙發育較差，孔隙度一般只有5%~8%，氣層多低產。顆粒型碳酸鹽岩儲層也比其它碳酸鹽岩儲層物性好，四川川東石炭系砂屑白雲岩和生屑白雲岩一般孔隙度為4%~8%，裂縫發育，氣層高產。
（3）盆地深部的繼承性古隆起控制著深部油氣的分布
盆地深部古隆起形成早，長期處於生油凹陷中心或毗鄰生油凹陷，是深部油氣聚集的有利場所。渤海灣盆地中儲量豐富、產量很高的深部油氣藏都分布在中央潛山帶上。如饒陽凹陷中的留58井、大王莊東、八里莊西潛山油氣藏及深縣凹陷的深西、青輝頭潛山油藏等都位於凹陷中的中央潛山帶。這些潛山自第三紀盆地形成時就存在於凹陷中央，在以後的演化中優先獲得油氣。四川盆地下古生界各層系的生油岩的主要生油期在二疊紀末到三疊紀末，在所發現的下古生界氣藏、含氣構造及油氣顯示都位於加里東期的古隆起上，位於斜坡和凹陷中的陽高寺等6個構造都含水。四川盆地上古生界的成油氣期在侏羅紀、白里紀，二疊、三疊系的氣藏都受印支期以來長期存在的滬州-開江古隆起控制。塔里木盆地的塔北隆起上也分布有深部油氣藏。這個隆起自加里東運動以來長期存在，印支期後處於潛伏狀態。
（4）區域性良好蓋層是形成深部油氣藏不可缺少的因素
蓋層是形成一切油氣藏的地質因素之一，但由於深部油氣藏具有溫度高，常存在異常高壓，所含流體粘度低，烴類分子小等特點，比中淺部油氣藏要求有更好的封閉條件。區域性蓋層的存在，在縱向上將油氣封隔於不同層系中，形成不同深度、不同層位的油氣藏。四川盆地中三疊統膏鹽岩作為區域性蓋層，封隔了古生界地層所生的天然氣，三疊系及以下層位都產乾氣；而其上的侏羅系只產油，其油源是侏羅系本身的泥岩。陝甘寧盆地二疊繫上統的泥岩作為有效的區域蓋層，在縱向上封隔了古生界的天然氣，其上的三疊系、侏羅系產陸相油。所以深部區域蓋層的存在是評價深部油氣遠景的重要條件。
兩類盆地深部油氣藏的分布模式
通過全國深部油氣藏的形成條件和分布規律的研究，我們總結出兩種類型盆地中深部油氣藏的分布模式：
繼承型迭合盆地深部油氣藏
盆地的演化經歷了古生代地台及中新生代陸相盆地兩個階段。古生代地台發展階段以升降運動為主，海平面的變化導致了多套生儲蓋組合的形成，古生代地層具備自生自儲能力。中新生代以水平擠壓運動為主，山繫上升導致盆地相對沉降，沉積了大套陸相地層，並使古生代地層埋深增加，進入盆地深部。因此，這類盆地的深部油氣藏主要分布在下構造層的古生界中，上構造層中只有在山前坳陷才能形成深部油氣藏。盆地中不同構造單元中深部油氣藏的分布有不同的序列。
（1）山前坳陷帶
古生代時屬於地台邊緣沉積，地槽回返後山繫上升，形成中新生代山前坳陷，喜山期擠壓應力增強使地台褶皺成雁行狀排列的背斜。由於受力強烈，背斜多不對稱，軸部有斷裂發育。因此，山前坳陷帶深部主要是背斜油氣藏，如四川川西的九龍山、豐谷鎮及塔里木盆地的柯克亞油氣田等。
（2）台隆區
古生界沉積時為地台隆起區，沉積了碎屑碳酸鹽岩及同生白雲岩，存在地台的多次升降形成的多個不整合面。中新生代隨著盆地沉降，台隆也整體沉降，並被中新生代地層覆蓋。此帶主要發育地層油氣藏、岩性油氣藏、背斜油氣藏等多種類型油氣藏。如四川龍女寺奧陶系不整合地層氣藏、二疊系白雲岩化岩性氣藏，以及塔里木盆地塔中、塔北隆起上的眾多油氣藏等。
（3）台褶區
古生代時為地台型沉積區，中新生代迭合了陸相沉積。由於基底剛性稍差，中新生代以來的擠壓構造運動使蓋層變形，形成線性構造。此區主要發育背斜油氣藏、斷鼻油氣藏、複合油氣藏，如張家場石炭系氣藏等川東氣藏。
改造型迭合盆地深部油氣藏
盆地在太古界及下元古界的結晶基底上沉積了上元古界及下古生界海相地台型蓋層，晚古生代海水退卻形成海陸互動含煤沉積，古生代以平緩升降運動為主，形成一些大型台隆台坳。中新生代以來處於拉張應力場中，拉張作用產生的斷裂使地台沉積破壞，形成許多斷陷，接受中新生代陸相沉積。此類盆地深部油氣藏主要分布在中新生代斷陷深部，古生代沉積的下構造層中還未獲工業油氣流。
(1)中央潛山隆起帶是古潛山油氣藏和新生代構造油氣藏的分布區
古潛山油氣藏都是新生古儲型，在渤海灣盆地中廣泛分布。這類潛山分布於生油凹陷中央，以斷層直接與新生界生油岩接觸，供油條件好，油氣充滿程度高，如八里莊西潛山油氣藏。新生代的深部構造油氣藏主要是中央潛山上的披覆構造兩翼，由於塊斷作用而形成斷塊油氣藏。如東淮凹陷的橋口氣藏。這類油氣藏長期處於隆起兩翼，是地史時期中油氣運移的主要目標。
（2）陡側斷階帶及中央凹陷
有新生古儲的次級斷階潛山油氣藏，及自生自儲的第三系岩性油氣藏。如荊丘潛山油藏位於束鹿凹陷東側斷階帶。奧陶系古潛山面臨生油凹陷，距油源近，油氣供給時間長，充滿度高。而其上也有第三系披覆構造油氣藏。第三系深層岩性油氣藏是由於近岸水下扇及凹陷中的濁積砂體形成的圈閉。前者砂體與生油岩指狀交錯，後者砂體被生油岩包圍，油氣供給條件好。如興9井礫岩油藏位於大興斷裂下盤的沙河街組四段生油岩中。港深32井濁積岩油藏位於歧口凹陷中。
(3)緩坡帶
古生界內幕潛山油氣藏及地層不整合油氣藏是比較常見的深部油氣藏類型。冀中文安斜坡上的蘇橋氣藏，濟陽坳陷義155井二疊系不整合氣藏，其氣源岩都為上古生界煤系地層。斜坡帶的低部深凹陷中，也發育第三系的岩性油氣藏。
勘探成果
在全球範圍內，深部油氣普遍存在，資源潛力巨大。據發表的資料統計，截止2010年，已在4500~8103m深度內開發了1000多個油氣田，其石油原始可采量相當於全球石油儲量的7%，而天然氣儲量占25%。埃及、義大利、墨西哥、法國和美國在這一深度內的天然氣探明儲量約占這些國家天然氣總儲量的47%。在4500~6668m深度內，阿根廷、義大利、利比亞、墨西哥、美國、特里尼達和多巴哥所發現的石油占這些國家現今可採石油儲量的31%以上。在墨西哥和美國，深部工業油氣田的發現率竟然高達50%~71%，其中有25個是巨型油氣田。美國西內盆地阿納達科凹陷米爾斯蘭奇氣田在7663~ 8083m埋深的下奧陶統碳酸鹽岩內發現了世界上最深的氣藏，儲量達365× 108m3，單井日產氣6× 104m 3。在美國墨西哥灣密西西比三角洲的列克-華盛頓湖油田6540m深處發現了世界上最深的油藏。世界上最深的油氣勘探井深達9583m。
