鄂尔多斯盆地富黄探区中生界油气二次运移动力研究
运移性是石油与天然气流体矿产具有的最大特性。石油与天然气的运移连接着生、排、运、聚、散等每个环节, 贯穿于整个油气地质历史, 研究油气运移也成为油气地质学重要问题。
作为流体的石油和天然气, 在地壳中是处于不断移动的状态的。无论是油还是气, 在其初步形成时都是以分散状态分布的, 经过一定的运移之后, 才在合适的储集层中聚集成藏。当油气藏遭到破坏后, 也可能由于油气的运移而形成次生油气藏, 或者沿着裂缝、空隙、断层等疏导层流出到地表形成油气苗。通常情况下, 根据油气运移的方式、动力等条件, 将油气运移的整个过程分为初次运移和二次运移两个阶段。油气运移贯穿于油气藏的形成、调整和破坏的整个过程, 了解其相关问题, 对于准确地定位油藏具有重要意义。
1 区域地质概况
鄂尔多斯盆地油气勘探的主要目的层位是中生界三叠系延长组, 该段具有较好的生储盖组合, 因此该区具有极大的勘探潜力。富黄探区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东南部, 三叠系延长组从下边的长10到上边的长1划分为10个油层组, ;侏罗系延安组从下边的延10段到上边的延1段也可划分为10个油层组。
2 二次运移动力分析
二次运移是指油气进入储集层之后的一切运移。尽管油气运移被人为地分为了初次运移和二次运移两个过程, 但是实际上, 二次运移是初次运移的继续, 两者之间并没有明确的界限。
与初次运移环境相比, 二次运移的变化比较大, 孔隙度和渗透率较大, 自由水多, 毛细管阻力较小, 温度、压力和盐度较低, 都归因于储集层的孔隙空间比烃源岩的空隙空间更大了。
2.1 浮力
在一些研究中, 往往会根据实际情况对其中的某个因素加以忽略, 以利于更好的研究。
例如在研究鄂尔多斯盆地延安地层的二次运移时, 一些学者在不考虑水动力的情况下, 人为油气的运移是单单在浮力的作用下运动的。此时假设油气运移的主要动力为浮力, 其阻力为毛细管力。并根据562个样品的毛管力曲线将其分成了6种类型。为了运移能够顺利进行, 浮力必须要克服毛细管力, 即:
其中:L表示要克服毛管力的必要油柱高度, m;表示地层水密度, kg/m3;表示地层油密度, kg/m3;g表示重力加速度, 9.8m/s2;毛管力, Pa;油水表面张力, m N/m;孔喉半径, μm;孔隙半径, μm;θ润视角, (°) 。
根据该公式可以计算出鄂尔多斯延安地层的毛管压力和油柱高度, 可以看出, 克服毛管力所需要的油柱高度和实际的油柱高度很接近。这说明, 在延安地层的二次运移中, 浮力占据了重要地位。此外该地层也有着明显的底水和边水, 这也进一步地说明了该结论。
2.2 异常压力
长7段泥岩为全区最大最好的烃源岩。烃源岩至今已经经历了3次大规模的构造运动。只有第3次的燕山Ⅳ幕构造运动对地层的剥蚀作用较大, 对该地区的生烃效率和油气运移影响比较大, 对整个盆地的成藏具有非常重要的意义。从晚侏罗世烃源岩达到生烃门限到早白垩世晚期达到生烃最大值, 期间延长组快速埋深产生异常高压带。
计算延长组不同时期的孔隙度变化, 可以做出研究区泥岩压实曲线, 显示出大规模的生排和排烃是从早白垩世末开始延续至今, 虽然不同的构造运动可以使其压力减轻, 但岩石的欠压实还是普遍存在的。综上得知, 压实作用对早白垩世晚期延长组作用很强, 然而浮力对其作用已减少, 而排驱压力已很大, 因而这一时期油气运移成藏的主要动力为异常高压, 尤其是在延长组的中下段 (长8段、长6段) 。
3 结语
综上所述, 浮力和异常压力成为鄂尔多斯盆地中生界石油二次运移的主要动力。通过计算孔隙度的变化推断三叠系延长组中下部地层油气运移成藏的主要动力为异常高压, 浮力很难克服毛细管压力, 石油主要沿异常压力降低的方向朝东北和西南两大区域运移聚集。
浮力是三叠系延长组上部储集层和侏罗系延安组储集层石油二次运移的主要动力, 在盆地研究区域大都处于正常水动力场, 浮力在侏罗系古河道及其附近作用最活跃, 沿裂缝和不整合面进入储层后在渗透层中发生长距离的运移, 在构造高部位聚集成藏。
摘要：鄂尔多斯盆地为大型内陆坳陷盆地, 油气资源非常丰富, 其主要发育在中生代。盆地内部重要的含油气沉积体系在上三叠统延长组发育, 这也是湖盆发育的鼎盛时期。该地区具有储层致密、丰度低、储量大的特点, 中生界具有多个油气成藏动力系统, 不同的油气成藏动力系统具有不同的二次运移动力和通道。鄂尔多斯盆地南部地区侏罗系和延长组上部储集层石油运移动力以浮力为主;在油气大量产生的同时延长组中下部的储集层由于变得非常的致密使地层的水交替能力已经基本没有, 延长组泥岩存在异常压力, 在北西向高压异常带两侧的东北和西南地区形成了大油田, 说明石油在致密的延长组中下部储集层中运移的主要动力是异常压力。
关键词：鄂尔多斯盆地,富黄探区,二次运移,浮力,异常压力