油氣成藏過程研究文獻(xiàn)綜述

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1、0前言油氣藏的形成過程研究及油氣分布規(guī)律，是石油地質(zhì)學(xué)理論的重點(diǎn)內(nèi)容之一。為了預(yù)測有利勘探區(qū)，提高選擇勘探目標(biāo)的精確性和效率，必須弄清油氣分布規(guī)律，弄清油氣分布規(guī)律必須分析油氣成藏的全部過程和根本機(jī)理。因此，自石油工業(yè)誕生以來，油氣成藏機(jī)理研究一直是廣大石油地質(zhì)工作者極為關(guān)注的問題，也是長期以來困擾石油地質(zhì)學(xué)界的一大難題。油氣成藏過程包括油氣的生成、運(yùn)移、聚集以及保存和破壞各個(gè)環(huán)節(jié)。因此，分析油氣成藏過程，總結(jié)油氣成藏機(jī)理，建立油氣成藏定量模式，對(duì)于推動(dòng)石油地質(zhì)理論的發(fā)展，有效解決當(dāng)前油氣勘探中的一些難題，提高油氣藏定量評(píng)價(jià)和預(yù)測及石油工業(yè)的增儲(chǔ)上產(chǎn)具有非常重要的意義。

2、1油氣成藏過程研究的歷史發(fā)展階段自石油工業(yè)產(chǎn)生以來，油氣成藏機(jī)理一直是石油地質(zhì)學(xué)家極為關(guān)注的問題，其研究大致經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。1.1第一階段（19世紀(jì)末-20世紀(jì)50年代初）以沿背斜褶皺帶分布油氣藏的背斜說或重力說為代表，為油氣成藏機(jī)理研究的初始階段，主要研究成果有：（1）在1861年懷特提出的早期背斜學(xué)說基礎(chǔ)上，通過大量的石油勘探實(shí)踐和理論研究，建立了比較完善的油氣藏形成的背斜學(xué)說。在“背斜圈閉理論”基礎(chǔ)上，人們又提出了“非背斜圈閉理論”，進(jìn)行了早期的石油圈閉分類，分析了油氣藏形成的具體地質(zhì)條件（懷特，1861）。（2）通過烴類運(yùn)移和聚集的流體動(dòng)力學(xué)研究，建立了浮力

3、、水動(dòng)力和毛細(xì)管力為成藏過程中油氣運(yùn)移和聚集的主要控制因素，提出了流體勢的概念，并根據(jù)流體勢分布斷地下油、氣和水的運(yùn)動(dòng)方向，解決油氣運(yùn)移和油氣成藏問題（Hubbert，1953），將油氣成藏過程作為動(dòng)力學(xué)過程，從而使油氣成藏研究建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上。（3）隨著國內(nèi)外石油勘探的廣泛開展，證實(shí)了陸相成油理論，促使地質(zhì)學(xué)家從更廣泛的角度考慮石油的生成和聚集，研究油氣成藏機(jī)理。1.2第二階段（50年代中期-70年代末）本階段是在油氣藏形成的基本條件和形成過程的分析的基礎(chǔ)上，全面地研究了油氣成藏機(jī)理，主要表現(xiàn)在：（1）有機(jī)地球化學(xué)在烴類生成、成熟和初次運(yùn)移研究中發(fā)揮著重要的作用，確

4、定了有機(jī)質(zhì)類型、豐度、演化，對(duì)成烴和排烴進(jìn)行了系統(tǒng)的評(píng)價(jià)（Tissot等，1978；Durand，1980）。（2）研究了成藏過程中油氣的二次運(yùn)移和聚集機(jī)理，在油氣二次運(yùn)移的相態(tài)、動(dòng)力、阻力、運(yùn)移通道、方向、距離以及運(yùn)移時(shí)間和運(yùn)聚效率等到方面進(jìn)行了大量的研究，取得了很多成果。Schowalter（1979）系統(tǒng)地研究了油氣二次運(yùn)移和聚集機(jī)理，討論了巖石的孔隙結(jié)構(gòu)、烴—水界面張力、巖石的潤濕性和毛細(xì)管力等對(duì)油氣運(yùn)移和圈閉的作用原理（Schowalter，1979）。Cordell（1976）和Roberts（1980）提出了油氣在圈閉中聚集的滲濾作用機(jī)理（Cordell，

5、1976；Roberts，1980），而Chapman（1982）提出了油氣在圈閉中聚集的排替作用機(jī)理（Chapman，1982）。進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到水動(dòng)力對(duì)油氣成藏形成、保存和破壞構(gòu)成重要影響，并進(jìn)行了一系列的研究。Toth等（1980）建立了區(qū)域地下水流動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上的重力穿層流動(dòng)的石油運(yùn)移和聚集理論（Toth等，1980），將沉積盆地區(qū)域水動(dòng)力場分布和演化與石油的運(yùn)移和聚集有機(jī)結(jié)合起來。（3）系統(tǒng)地研究了油氣成藏的宏觀條件，指出在一個(gè)能形成油氣藏的圈閉中，充足的油來源和有效的圈閉是油氣成藏的兩個(gè)最重要的方面。其中影響圈閉有效性的主要因素有圈閉形成時(shí)間與油氣運(yùn)移時(shí)間的相應(yīng)關(guān)

6、系，圈閉所在位置與油源區(qū)的相應(yīng)關(guān)系，以及水壓梯度和流體性質(zhì)。（4）松遼盆地、渤海灣盆地以及世界其它陸相盆地大、中型或特大型油氣田的發(fā)現(xiàn)，證明了陸相地層具有較大規(guī)模的有機(jī)質(zhì)堆積、轉(zhuǎn)化、運(yùn)移，并形成較大型油氣的事實(shí)。在此基礎(chǔ)上，我國石油地質(zhì)工作者建立了陸相石油地質(zhì)理論，研究了陸相油氣成藏機(jī)理，在陸相油氣生成，陸相儲(chǔ)集層發(fā)育、油氣運(yùn)移和聚集、油氣藏類型與分布，以及油氣藏形成特點(diǎn)等方面取得了大量研究結(jié)果。1.3第三階段（80年代初-現(xiàn)在）近十幾年來，國內(nèi)外很多學(xué)者運(yùn)用先進(jìn)的油氣勘探技術(shù)和方法，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)、物理模擬技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的油氣成藏的各項(xiàng)條件、機(jī)制和它們之間的有機(jī)配合，主

7、要表現(xiàn)在：（1）以熱力（地溫場）為成烴主控因素，通過物理模擬和數(shù)值模擬研究有機(jī)質(zhì)的豐度、類型、成熟度、成熟門限、石油窗以及油氣生成化學(xué)動(dòng)力學(xué)機(jī)制。（2）油氣初次運(yùn)移研究取得了長足的進(jìn)展，在對(duì)排烴機(jī)理的實(shí)驗(yàn)分析以及實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究基礎(chǔ)上，通過計(jì)算機(jī)耦合壓實(shí)史、超壓形成史、熱史和烴類生成史，重建排烴過程（Ungerer，1990；Welte，1987；王新洲等，1996）。（3）將流體勢分析引入到含油氣盆地分析，通過盆地模擬，進(jìn)行含油氣盆地范圍內(nèi)的地下流體運(yùn)動(dòng)的物理模擬和數(shù)學(xué)模擬，并結(jié)合油氣生成和保存條件以及沉積盆地的發(fā)展演化條件，進(jìn)行成藏過程中