构造应力场与油气运移

应力是油田勘探中不可缺少的部分,因为它影响着油气运移,决定油气的成藏位置。从应力与流体势的关系及流体势与成藏位置的关系研究出发,通过现有资料约束,找出油气成藏的位置。     

油气运移研究的有效途径

油气运移综合研究系统,是以晚期运移现代观点为指导,深入的地质研究为基础,流体压力孕育史及势演化史的恢复为核心,服务于含油气盆地远景动态评价为目的。实践证明该系统比静态评价方法具有明显的优势,是油气运移研究的一个非常有效的途径。     

歧口凹陷深层流体势场特征与油气运移

歧口凹陷是黄骅坳陷中主要的第三系富油气凹陷，下第三系、上第三系和第四系厚逾万米。在研究该凹陷深层（埋深３５００ｍ以下的沙三段至沙一段和部分东营组）压力特征的基础上，选取地层埋深、孔隙压力和毛管压力这３项主要参数，应用盆地模拟技术，恢复了该凹陷深层４套目的层（沙三段，沙二段，沙一段下部，沙一段中上部）的流体势场演化史。结果表明：４套目的层的高流体势区与凹陷的生烃中心基本一致；沙三段、沙二段和沙一段下部都存在３个继承性发展的油气汇聚流指向区（张５井—张巨河一带，周清庄—王徐庄一带，港深１井—港深３井一带），沙一段中上部存在３个高流体势区，其间分布２个低流体势地带（港深１井—马棚口—歧口—张巨河一带，张巨河—港深５１井—港深２６井一带）。这３个油气汇聚流指向区和２个低流体势地带是油气聚集的有利场所，高流体势区内被泥岩包围的重力流砂体也应是有利勘探目标，在该凹陷的深层勘探中应重视。图４参４（王孝陵摘     

塔里木盆地凝析油气及其运移模式

依据物系(如地下烃类体系)存在状态的内、外因条件和原理,结合塔里木盆地地质、物探、地化、测试等有关资料和国内外研究成果,论述了该盆地已知油气田(藏)地下烃类体系主要赋存形式,以及油气运移的可能模式。地下烃类主要以凝析气或者带轻质油环、或底油的凝析气形式赋存在凝析油气田(藏)中。在低地温、油气生成门限和生成高峰埋深大的特定地质条件下,初次运移是以微裂隙作为主要排出途径,二次运移以油溶于气和游离态油相为主。     

利用流体包裹体流体势判断沙埝油田油气运移方向

利用流体包裹体研究沙埝油田的油气运移是一种新的尝试。以储层中流体包裹体为研究对象,通过计算恢复沙埝油田古流体势,由此判定油气运移方向和聚集的有利区带。结果表明：沙埝油田深部储层成藏期古流体势由西南向东北方向逐渐降低,SX22井区南侧具有勘探潜力。     

构造应力场与油气运移关系的研究

构造应力对油气运移聚集的影响是油气运移聚集机理研究中的重要课题。大民屯凹陷是个勘探程度高的“小而肥”的凹陷。依据其翔实的勘探开发资料研究该凹陷构造应力场与油气运移聚集的规律性关系,对其它小型盆地或坳陷的勘探有指导意义。应用ＳＡＰ５软件模拟大民屯凹陷油气主要运移期的古构造应力场,并在此基础上计算孔隙流体压力和石油势的分布,预测石油运移的主要方向和聚集部位,其结果与油田实际情况基本吻合。研究表明,石油总是由高势区向低势区运移,油势低势区是石油富集的区域。地应力变化影响孔隙压力和油势,因而对石油运移和聚集有重要影响。在平行最大主应力（垂直最小主应力）的方向上储集层连通性最好,为油气运移的主要方向;与最大主应力小角度相交的先期主要断裂的方向也可能成为油气运移的主要方向。图３表１参１１（王孝陵摘）     

构造应力场对油气运移的影响

油气是一种流体，其运动遵循流体力学基本原理，其作用空间是多孔介质，因而介质的应力状态是影响油气运移的一项重要因素。应用流体力学、渗流力学、岩土力学及弹性力学的理论及方法，分析了考虑三维应力状态下可变形介质中流体运移的动力学方程。由该方程可以看出，应力状态通过３方面影响油气运移的特征：①应力的作用改变介质的渗透性能；②平均正应力的变化速率是流体运移的一个驱动力（它以源汇项形式反映在方程中）；③应力的作用改变流体的定解条件，即影响流场的初始状态和边界状态。构造应力场对流体运移的总体影响是这３方面作用的综合。依据该思路提出了一个油气运移模型，并据某油田的地质条件及构造背景选取计算参数，采用有限元方法进行实例模拟；计算结果表明，在其它条件完全相同的情况下，地质体的应力状态改变，油气运移的特征发生相应变化。图２参１２（王孝陵摘）     

库车坳陷下白垩统天然气运聚系统与油气运移研究

以气势的分布及其在地质历史时期的演化为基础,考虑到流体动力与油气运聚的关系,再根据油气运聚系统的划分原则,对下白垩统巴什基奇克组在不同地史时期的天然气运聚系统进行了划分和研究,探讨了天然气的聚集和成藏规律。同时结合运聚系统、低势区的分布及其演化特点、生烃中心位置及断裂发育情况,对天然气的运移方向做了进一步的综合分析。     

松辽盆地朝长地区扶杨油层油气运移模式

朝长地区扶杨油层与上覆青山口组一段烃源岩层呈＂上生下储＂式生储盖组合,油气运移呈现2个阶段,即首先在生烃凹陷带由于压差作用发生垂向运移,然后在储层内由于势差作用主要发生侧向运移。研究表明,三肇凹陷和王府凹陷持续埋深区,在嫩江期末开始形成了青一段地层超压带,青一段排出的油气在超压作用下,通过密集断层垂向运移至下伏的扶杨油层低压砂岩储层内;垂向运移至扶杨油层的油气,进入物性好、厚度大且连续性好的砂体,在势差作用下主要发生侧向运移,最终在运移路径上的圈闭中聚集成藏。     

鄂尔多斯盆地延长矿区油气运移成藏研究

鄂尔多斯盆地三叠系延长组属低孔特低渗砂岩储集层,其长7油层组烃源岩生成的油气如何运移到致密储集层及其动力来源和运移通道问题一直为人们所关注。根据泥岩压实研究和古水动力数值模拟结果,恢复了长1-长6油层组泥岩最大埋深时期的过剩压力,分析了长2油层组和长6油层组的油势分布和演化历史,进而,结合前人的研究成果,认为过剩压力是油气初次运移的动力,并从油气运移的角度提出了延长矿区就近聚集型、顺层运移型和穿层运移型3种成藏模式。     

油田构造应力场驱动油气运移的理论和方法研究

依据连续介质力学的理论,采用有限元数值模拟方法,通过平均应力将固体应力场与流体压力场有机结合,并以辽河油田现今构造应力场为例,探讨了构造应力与构造热应力对多孔介质中油液不同的驱移作用.研究表明:具挤压特征的构造应力场对盆地油气宏观分布有重要意义,油液有从高应力区向盆地内以主干断裂和软弱带为代表的低应力区迁移的趋势.温差引起的局部应力相当于孔隙压力的作用,能较好地模拟低洼带的油气向周围高点迁移的特点,也是重要的驱动因素.二者联合作用驱动的流体运移速度场能更好地解释现今油田的分布特征,并对预测油气聚集的优势区有指导意义.     

车西地区潜山油气成藏优势运移路径

潜山油气成藏的特色在于“源-径-藏”三者中“径”的相对独立性和复杂性。车西地区流体势分析结果表明，油气并非呈“面”状而是呈收敛“线”状沿阻力最小方向运移，油气沿此优势方向可做长距离运移。不同油气运移通道的优势路径各有不同：连通砂体输导层的输导能力主要取决于砂体的孔渗性能，物性好、排替压力低的主力相带沉积砂体是油气运移的优势通道；断裂输导体的输导能力是由于断裂活动开启而形成的，断层活动的强度和时间控制了油气运移优势通道的形成；而地层不整合面输导体，因其分布范围广，输导能力强，油气在其中运移时将逐渐向潜山构造脊汇聚，并通过控山断层两侧灰岩的接触，形成阶梯状向高部位运移的优势路径。由于输导体系优势运移路径的不同，使得车西地区陡坡带和缓坡带的潜山油气成藏存在较大差异。     

异常高压,流体压裂与油气运移（上）

本文根据济阳坳陷、美国湾岸、苏联阿塞拜疆及其它油气区的实际资料,提出了一种油气运移机理。该机理要点如下:(1)由于快速沉积,生烃泥质沉积在埋藏浅处即发生排水受阻并保留了大量的水;(2)由于半渗透膜作用,在生烃泥岩体周围与砂岩接触处形成致密“壳”;(3)有机质的全部演化过程都是在这种被“壳”包围的高温欠压实泥岩中进行的;(4)当“壳”以上的载荷不平衡时,“壳”下的欠压实泥岩和(或)塑性盐体即发生上拱并使“壳”的水平压应力降低。欠压实泥岩中的孔隙流体压力随深度加深而升高。二者结合使“壳”的上拱部位发生天然流体压裂。这样,含烃流体从异常高压带向静水压力带运移,这种过程是反复而间歇地进行的。笔者据此机理认为,在地质历史上凡与古异常高压生烃泥岩体接通过的圈闭储集空间,都有可能形成油气藏。     

二连盆地油气运移聚集特征分析

二连盆地具有低地温、异常低压和单一温压系统的弱流体动力特征;盆地中的油气主要在较高孔渗的输导层、不整合和断裂系统中运移,很少有单一的输导方式形成的油气藏,更多的是其中几种组合成的复杂的立体输导网络即输导系统;在二连盆地中油气运移聚集主要以侧向运移为主,也有垂向运移和阶梯式复合运移,油气分布具有一定的"非势控"特征。     

地层水判断油气运移方向方法研究

储层内流体势是判定油气运移的重要依据。主要分析了东营凹陷内地层水的矿化度和水型的分布规律,指出其与油藏圈闭保存条件密切相关。异常高压是油气运移的重要动力,是流体势大小的重要指标,高势区的部位往往是油气源区,可以提供流体运移的动力,油气运移由高势点向低势点运移。通过对流体势低势区的分析,可以预测有利的油气聚集区,东营凹陷由此形成油气藏围绕主要生烃中心呈“环带状”分布的格局。利用地层水化学变化规律和地层压力变化趋势可以判断油气运聚方向。     

江汉盆地西南缘油气运移及其成藏模式

对江汉盆地西南缘的油源对比和流体势分析表明,北部地区的原油主要来自梅槐桥—牛头岗洼陷高成熟度烃源岩,南部地区的原油与本地的低成熟度烃源岩具有亲缘关系,中部地区的原油则具有混源特征.该区的油气明显具有运移距离短、近源聚集的特点;其分布与聚集受到断层和圈闭类型等因素的影响.断层活动使上升盘储层与下降盘烃源岩对接,是新生古储型油气藏成藏的关键;断层的封闭性上部要优于下部,控制着油气富集的层位.圈闭类型以断鼻和断块为主,断鼻油气藏主要分布在断层的下降盘,而断块油气藏主要分布在断层的上升盘.根据油气聚集特点和储集层位的差异,将本区的油气藏划分为自生自储、新生古储和下生上储3种成藏模式.     

断裂转换带作为油气侧向、垂向运移通道的研究进展

断陷盆地大量油气勘探证实油气并非围绕整条断裂分布,而往往集中分布于断裂转换斜坡、弯曲转折端、交汇区及末端等断裂转换带位置,表现出明显的运移通道特征。为了查明断裂转换带输导油气的优势条件及模式,在对其形成演化过程分析的基础上,进行了油气运移特征的系统分析。结果表明,断裂转换带在不同的演化阶段既可以作为油气侧向运移通道,又可以作为油气垂向运移通道。当作为侧向运移通道时,具有以下三方面的优势条件：①具备油气侧向运移的流体势梯度;②砂体发育,储层对接概率大且侧向连通性好;③具有相对低的垂向与侧向渗透率比。侧向运移主要有两种模式,即未破坏型-侧向连通油气运聚模式和破坏型-垂向、侧向封闭油气运聚模式,油气富集层位一般与运移层位一致。当作为垂向运移通道时,具有以下三方面的优势条件：①“硬连接”型转换带活动强度一般较大,容易幕式开启作为通道;②“硬连接”型转换带处断层面常为脊状低势区,有利于油气发生汇聚;③应力集中、裂缝发育,容易破坏盖层发生油气垂向渗漏。垂向运移也主要有两种模式,即未完全破坏型-油气垂向穿斜坡渗漏模式和破坏型-油气沿断层面垂向运移模式,油气一般被调整至浅层富集。通过矿物沉淀速率、成岩作用、地下水渗漏及矿床突水现象等,均可证实断裂转换带部位曾是流体运移的通道。     

准噶尔盆地侏罗系油气藏油气运聚特征分析

准噶尔盆地侏罗系油气藏可分为两种类型，一种为自源型，另一种为他源型。得通过对准噶尔盆地各个储集岩系孔渗特性及实际的地质特性的分析，建立了相应的地质模型，选取了进行流体势模拟研究所需的基本参数，并对不同的储集岩系中流体势在不同时期的流体势进行了模拟恢复。研究表明，他源型油气藏的形成可分为两个阶段，第一阶段是在流体势及流体势梯度的控制下，发生侧向运移并在相应的储集层系中聚集起来形成油气藏，油气的运移主     

松辽盆地大庆长垣及其以西地区扶杨油层油气运移特征

对松辽盆地大庆长垣及其以西地区扶杨油层油气初次运移机理的分析表明,油气是在烃源层中超压的作用下沿着断层和裂缝运移到扶杨油层。根据约130口井声波测井资料,采用平衡深度法,恢复了青一段泥岩在最大埋深时期的过剩压力,探讨了油气初次运移的动力和方向。在此基础上,采用数值模拟的方法恢复了扶杨油层从嫩江组沉积末到现今的古流体势,并以明水组沉积末期为例,对流体势分布特征及油气二次运移方向进行了分析。以古流体势的分布为主要依据,综合生烃和排烃、输导体展布及盖层、圈闭发育特点等因素,预测出了扶杨油层的有利含油气区带。     

柴达木盆地北缘地区油气运聚特征

从可溶有机质饱和烃色谱、甾烷、萜烷生物标志物和天然气碳同位素等分析资料看,柴北缘目前已发现的油气与该区侏罗系中、下统烃源岩具有很好的可比性,且柴北缘不同地区的原油来自于区内侏罗系烃源岩的不同层段,运移距离也有差异。活动性断层、不整合面、可渗透性地层为柴北缘主要的油气运移通道。根据该区有机包裹体的均一化温度测试结果,确定柴北缘地区油气大量运移时期应在E3-N1、N2。通过盆地模拟法,分别计算了该区主要输导层路乐河组、下油砂山组地层流体势(油、气、水势)。根据现今路乐河组和上、下油砂山组地层流体势和构造格局将柴北缘划分为鄂博梁-鸭湖、冷湖、南八仙-马海、平台、鱼卡等5个运聚单元。