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1、二、沉积学与油气、煤资源勘探开发“相控论“ 内涵及其勘探意义邹才能，陶士振，薛叔浩( 中国石油勘探开发研究院，北京1 0 0 0 8 3 )目前处于岩性地层、前陆盆地、叠合盆地中下组合等多领域勘探阶段，每一勘探领域油气藏富集分布有普遍性和特殊性的理论问题，其中有利相带控制“相控”是普遍性的核心问题。根据大量勘探实践和油藏解剖，不同类型盆地中的各类油气藏都处于有利相带中，是若干有利“相”交汇作用的产物，因此普遍具有相控的特征。1“相控论”理论内涵“相控论”是指在具备基本成藏地质条件的前提下，不同类型勘探领域( 或盆地) 油气成藏和富集都存在核心控制因素，即受相应的有利相带控制。每一重大勘探领域油
2、气成藏和富集分布均受一至两种核心相控制，“相控论”强调“选凹定相”。一般情况下，“凹”作为烃源岩发育区已基本明确，而定“相”则是核心问题，大油气田的形成起主导作用的是沉积相和成岩相。故在勘探中应注意“扫描”各种有利相带，多“相”会诊聚焦，从而进一步锁定勘探目标。 从根本上来说，油气成藏和分布规律主要受“四相”构造相、沉积相、成岩相和流体相控制。从规模和层次的角度，“构造相”涵盖了区域构造、盆地构造、盆内次级构造、局部构造。盆内构造主要控制了沉积相展布，一个沉积相带中根据成岩作用和演化特点又可划分为若干成岩相带，是流体作用和油气运聚成藏的有利场所。 ( 1 ) 构造相：是一定构造环境中沉积建造及
3、其变形的构造特征的综合表现。按构造应力作用下质点运动的连续与间断性分为塑性形变相( 仅发生塑性形变) 和脆性位错相( 错断移位) ，其中前者对圈闭形成和成藏起控制作用的主要有背斜带、古隆起带、转换带、过渡带、斜坡带、非断裂坡折带、起伏带、地层反转带、鼻突带等；后者主要有断褶带、断坡带、断陷( 块) 带、断层反转带、裂缝带和剥蚀带等。处于油气优势运移通道的构造相对油气富集有直接的控制作用。 ( 2 ) 沉积相：是一定的沉积环境及其所形成沉积物沉积特征的综合表现，即反映沉积环境( 地理、气候、构造、介质条件等) 及在该环境中形成的沉积岩物特征( 岩性、古生物、地球化学特征等) 的综合。沉积相中的三
4、角洲前缘带、扇中等亚相对岩性地层圈闭和油气藏的形成、定位和富集具有显著的控制作用。( 3 ) 成岩相：指一定成岩环境及其所形成的岩石矿物及其结构类型组合特征的综合反映。成岩相的划分通常根据勘探需要按主要成岩作用类型进行划分，如胶结相、溶蚀相、重结晶相、白云岩化相等等，其中溶蚀相、白云岩化相等对储层扩容增孔具有建设性作用，易 于形成岩性地层圈闭，因此，成岩相对油气的聚集有明显的控铡作用。( 4 ) 流体相：指一定温压条件下，不同类型( 油、气、耀) 、- 不同相态( 稠油、重质油、 轻质油、凝析油、挥发油、凝析气、湿气、干气等) 胸流体系统、动力学特征及其空间展布 格局，包括流体相变遮挡形成圈闭
5、( 如稠油封堵、沥青遮挡) 、水动力圈闭、叠合盆地纵向上不同构造层相应烃类流体相态的分异和展布特征等。在一个含油气系统里，勘探更关注的是有商业意义的天然气相或油相平剖面上的分布。1 1 9二、沉积学与油气、煤资源勘探开发2 主要勘探领域与“相控论”不同类型盆地、不同成藏环境和主控因素不同，其核心( 主控) 相也有所差异，如岩性地层油气藏沉积相和成岩相是主控因素；前陆盆地构造相和沉积相是控制不同类型油气藏及聚集区带的主控因素；叠合盆地深层成岩作用背景下有利的成岩相是控制优质储层发育及油气运聚成藏的主导因素。1 岩性地层油气藏主要受沉积相和成岩相控制岩性、物性变化或地层超覆、不整合遮挡等是形成岩性
6、地层圈闭的条件，因此岩性地层油气藏核心是受沉积相和成岩相两相控制。( 1 ) 克拉通内坳陷型盆地：其构造性质稳定，以斜坡背景上发育低幅变鼻状隆起为特色。在潮湿气候环境水系发育，以常年性河流的沉积作用为主导，形成规模较大的曲流河和辫状河三角洲。如鄂尔多斯盆地延长组，高位体系域的三角洲前缘水下分流河道砂体与下伏湖侵体系域生油层形成良好的生储盖组合。( 2 ) 断陷型盆地：东部断陷型盆地构造性质不稳定，多幕式断块差异升降强烈，长年断层发育，后期往往发生构造反转。沉积作用较为复杂，有牵引流和重力流，重力流中有洪水型和滑塌型。以扇三角洲和水下扇沉积体系为特色。低位体系域既有断陷早期的冲积扇和河流体系，也
7、有深陷期的深水沉积。构造、沉积演化的复杂性也反映到岩性地层油气藏类型的多样性上，既有和断陷湖盆扩张过程相伴生的地层超覆油藏、古潜山油藏，与湖盆抬升剥蚀过程相关的不整合油藏，与各类沉积体系发育相伴生的岩性油藏和复合油藏。2 前陆盆地油气藏主要受构造相和沉积相控制前陆盆地具有油气成藏有利的构造、沉积条件，发育良好的烃源岩和储集层。油气聚集明显受构造相和沉积相控制。我国中西部前陆盆地主要烃源岩有奥陶系、三叠系、侏罗系、白垩系的黑色页岩和煤层，特别是海陆交互相的煤系地层，有利于盆地富气。有利沉积相带如扇三角洲、冲积扇储集体。盆山耦合作用促进烃源岩的成熟并为油气运移和圈闭提供构造条件，同时盆地内快速沉积
8、和横向不连续的碎屑岩又可形成良好的地层、岩性圈闭，前缘隆起及其外缘地带往往成为油气聚集的有利场所。( 1 ) 冲断带油气藏明显受构造相和沉积相控制：冲断带构造活动强烈，构造相是成藏的主控相，主要表现在强烈的冲断活动中形成的断层和褶皱控制圈闭发育，油气运聚一般成排、成带分布。自造山带向克拉通方向可分为冲断带、沉降带、斜坡带和前缘隆起带，沉积剖面呈不对称箕状。前陆陡坡指毗邻冲断带一侧的沉降带沉积区，前陆缓坡指斜坡带和前缘隆起带沉积区。( 2 ) 前渊坳陷前缘斜坡带油气藏主要受沉积相和构造相控制：构造活动较弱，地层较平缓，构造背景下岩性变化或地层尖灭是圈闭形成的主控因素，因此油气藏主要受沉积相和构造
9、相控制。沉积相和构造相控藏主要表现在岩性尖灭带和古隆起斜坡及断裂控制圈闭和油气聚集。( 3 ) 前缘隆起构造带油气藏受构造相和沉积相复合控制：主要发育地层岩性及复合油气藏一氐熟一成熟的煤系油以及早期的近海湖相、海相油。中西部前陆盆地的前缘隆起构造带之下具有古隆起背景。常见新地层不整合超覆于老地层上，而且深浅不同构造层的断裂性质有别( 上部地层以正断层为主，下部断层性质复杂) ，存在断块、断背斜、地层、孔洞发育的岩性、地层、复合等圈闭类型。前缘隆起构造带发育的油气田平面分布呈带状，受断层分布控制，剖面分布范围受制于不整合面、厚层膏泥岩盖层。3 叠合盆地中下组合油气藏主要受成岩相控制叠合盆地中下组
10、合通常埋藏深度较大，深层储层物性得以保持或再生是成藏的前提和关键，所以油气成藏最关键的是储层问题。成岩相( 相对高孔渗储层发育带) 是叠合盆地中1 2 0二、沉积学与油气、煤资源勘探开发下组合油气成藏的核心控制因素。 ( 1 ) 碎屑岩油气藏：叠合盆地中下组合压实成岩作用强烈，而油气运聚成藏受有利储集相带控制，因此，叠合盆地中下组合有利成岩相带是决定油气成藏和分布的关键因素。成岩流体相、沉积埋藏史和深层成岩作用是决定有利成岩相发育的决定性因素。成岩演化过程中不同的流体相( 相组成和酸碱性) 会有不同的成岩作用类型和储层的发育结果，富油气酸性流体的注入和保存对储层发育具有建设性作用。沉积埋藏历程
11、也会对储层保持和优化有明显不同的作用，主要体现在埋藏过程中的速率变化，可把埋藏过程分为早快晚慢型、正常埋藏型和早慢晚快型3 种类型，其中早慢晚快型( 即目的层晚期才发生快速深埋) 最有利于储层的保持。( 2 ) 碳酸盐岩油气藏：叠合盆地碳酸盐岩油气田的形成和分布明显受构造相、沉积相和成岩相控制，而中下组合海相碳酸盐岩层系的勘探，储层是最关键的问题。因此核心是成岩相。有利的构造相主要是古隆起，有利沉积相如台缘的生物礁滩，有利成岩相包括次生孔 隙发育带、白云岩化带和风化淋虑带等。古隆起控制作用表现在对生储盖组合、圈闭形成和运聚条件的控制。克拉通内部具备差异沉降的洼陷区和隆坳接合部位，发育优质烃源岩
12、，形成的油气资源潜力很大，可以保证大型油气田的烃源供给。古隆起与台缘是礁滩等原始高能沉积相带和风化壳等次生储集体发育的有利地带，并具有多套优质储盖组合。克拉通内部发育的大型隆起带及其围斜部位，是油气运聚的长期指向区，同时，继承性发育的古隆起，形成的多类型圈闭，接受多期油气汇聚， 为最重要的勘探靶区。，但在古隆起附近的有利沉积相带中，油气成藏和富集的关键性条件是有利的沉积相和成岩相带，碳酸盐岩顶部储层受风化淋滤带的控制，内幕储层( 包括白云岩和礁、滩体等)主要受沉积环境和成岩作用控制。其优质储层主要受有利沉积相带、白云岩化作用和埋藏溶 蚀作用所控制。沉积相和成岩相是叠合盆地下部碳酸盐岩油气成藏的主控相。另外，火成岩物性与含油气性也受相带控制，尤以爆发相和溢流相最佳，其次是火山沉积相。4 一些特殊类型油气藏的形成和分布主要受流体相控制一些特殊类型油气藏分别受流体相变、流体动力作用和不同温压条件下的烃类流体相的转化所控制。盆地中不同构造层中油气分布多数呈现出上油下气的垂向分布特征，其成因或为油气成熟度不同、或为流体分异等所致，因此流体相不仅直接决定烃类流体相态的类型和展布，而且对圈闭或油气藏的形成有直接或间接的控制作用。1 2 1
