东海陆架盆地西湖凹陷油气成藏动力学

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1、第２５卷第１２期天然气工业地质与勘探东海陆架盆地西湖凹陷油气成藏动力学倡１２２叶加仁顾惠荣贾健谊（１．中国地质大学·武汉２．中国石化上海海洋油气分公司）叶加仁等．东海陆架盆地西湖凹陷油气成藏动力学．天然气工业，２００５；２５（１２）：５～８摘要采用静态描述与动态模拟相结合的方法，对西湖凹陷的流体动力场、生排烃史、油气运聚及成藏机制等油气成藏动力学特征进行了系统研究。研究表明，西湖凹陷不同构造单元具有各异的地下地温场和压力场特征；始新统平湖组具有厚度大、分布广、有机质丰度高、热成熟度高和生排烃强度大等特点，是凹陷内最重要的烃源岩层系；西湖凹陷曾发生２期重要的油气充注过程，其中第一期主要充注液态烃

2、，第二期主要充注气态烃，渗透性砂岩层、断层及不整合面组成了凹陷内纵横向相互连通、有利于油气运聚的流体输导系统；西湖凹陷的油气成藏具有多期成藏、垂向运聚、近源成藏等特点，油气富集受多种因素的联合控制。主题词流体动力场生油层排烃油气藏形成动力学流体流动西湖凹陷西湖凹陷位于东海陆架盆地的东北部，面积约４２４．６×１０km，是盆地油气勘探的重点凹陷；凹陷的油气勘探工作始于２０世纪７０年代初期，迄今为止已在凹陷内完成探井３０余口，发现了８个油气田和４个含油气构造。一、温压场及生排烃史１．地温场综合钻井测温资料，西湖凹陷现今平均地温梯度约为３．４０℃／１００m，但不同埋深段和不同构造单元具有各异的地温场特

3、征（图１）。基于流体包裹体、镜质体反射率和磷灰石裂变〔１～５〕径迹等资料推断出西湖凹陷的古地温梯度高于今地温梯度，有利于有机质成熟与烃类生成作用。２．压力场西湖凹陷的泥岩段与储层（砂岩）段具有不同的图１西湖凹陷温度—深度关系压力特征。根据声波时差资料，大致以平湖组顶为界，之上的泥岩为正常压实，处于正常压力状态，而为１．０左右（图２b），属正常压力系统。平湖组及其以下地层的泥岩则普遍出现欠压实，处３．生排烃史于异常高压状态。储层段的压力分布状况较为复（１）本次研究采用岩石热模拟实验法定量恢复杂。根据钻井试油压力成果，保俶斜坡带的深部储了西湖凹陷主要烃源岩的生烃历史。模拟计算结果３层（平湖组中段及

4、其以下层位）发育异常高压（图表明，平湖组源岩的生烃强度最高（１０．５８kg／m），２a）；浙东中央背斜带内各钻井储层段的压力系数均为凹陷主要的生烃岩系；古新统源岩的生烃强度次倡本文系国家自然科学基金资助项目（４０１７２０５１）部分成果。作者简介：叶加仁，１９６６年生，教授；１９９６年毕业于中国地质大学（武汉）研究生院，获数学地质专业博士学位，现主要从事油气地质与数学地质的教学与研究工作。地址：（４３００７４）湖北省武汉市洪山区鲁磨路３８８号中国地质大学资源学院。电话：（０２７）６２１５６０７３。E‐mail：jrye＠cug．edu．cn·１·地质与勘探天然气工业２００５年１２月图２西湖凹陷储

5、层试油压力—深度关系图３之（８．８８kg／m），花港组源岩的生烃强度相对较小泥岩剖面，砂岩具有层数多、分布广、邻近烃源岩等３（７．００kg／m）。在成烃历史上，平湖组源岩在渐新特点，构成了凹陷油气横向输导的基本通道。统计世中期进入油窗，于中新世晚期进入气窗，现今处于分析表明，始新统平湖组砂质岩占其总厚度的高成熟阶段；古新统源岩在始新世中期进入油窗，于１７．８％～５９．９％，渐新统花港组为３８．５％～８２．１％，中渐新世进入气窗，现今为过成熟阶段；花港组源岩中新统龙井组为３３．６％～８７．６％，中新统玉泉组为于中中新世进入油窗，现今仍处于生油窗范围之内。３９．２％～７９．９％，各组均具有较高的砂

6、质岩比例。（２）在生烃史模拟的基础上，根据西湖凹陷的实（２）断层。与区域构造演化的断陷、坳陷和沉降〔６～８〕际地质情况和排烃研究的相关成果，选用“含烃阶段相对应，西湖凹陷分别发育了拉张性正断层、挤饱和度与破裂压力双因素联合控制下的微裂缝排压性逆断层和剪切平移断层。不同性质的断层在凹〔９〕烃”模式，应用数值模拟技术，模拟计算了凹陷主陷油气运移、聚集过程中所起的作用不一样，其中在要烃源岩层系的排烃历史。研究认为，在层位上，始断陷阶段发育的NE—NNE向正断层对古新统与始新统平湖组源岩的累计排烃强度最高（６．９７kg／新统源岩生成的油气向上运聚成藏起了重要的输导３m），为凹陷的主要排烃层位；古新统源

7、岩次之（５．５３作用，是凹陷油气纵向运移的主要通道。３３００００kg／m），渐新统花港组源岩最小（４．９５kg／m）。在（３）不整合面。西湖凹陷发育T６、T４、T３、T２及４４排烃历史上，单位时间排烃强度曲线表现为“多峰Tg等区域不整合面及T２、T３等局部不整合面，其在型”，烃类排出具阶段性、多期次幕式排烃的特点；不不同时期可成为油气运移的通道。由于不整合面通同源岩的排烃历史有所差异，其中古新统源