中国陆相沉积盆地的圈闭
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发布时间：2022-04-27 02:08
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时间：2022-06-22 05:01
(一)陆相沉积圈闭和断层的主要特点
20世纪末统计资料表明，中国陆相沉积盆地以背斜为主的圈闭油藏储量占53.7%，断块圈闭占15.6%，而岩性地层圈闭油藏占30.7%，近年的勘探实践显示后者所占的比例在逐步增加。区域上东部受太平洋板块向西俯冲作用影响，陆壳伸展减薄，断块油田相对发育。西部则受特提斯洋和印度板块向北推挤作用，使各盆地形成一系列褶皱构造，以背斜圈闭为主(金毓荪等，2006)。
从油田规模分析，陆相含油气盆地与海相盆地一样，可以形成大型和特大型油田，主要取决于盆地规模和沉积体系规模。在一个陆相含油气盆地中，总存在一个大型主力油田，而且一般都产生于盆地内最大河流(或扇)三角洲沉积体系中。一些大型坳陷盆地甚至可以形成特大型油田，如松辽盆地。按中国石油储量规模对油田规模的划分方案，陆相沉积盆地内各级规模油田储量比例见表4－7。
陆相沉积盆地内的断层一般可分为四级:一是盆地边界断层;二是二级构造带断层，控制着含油气构造带;三是局部构造断层，控制局部构造圈闭;四是局部构造内断层。不同级别的断层，规模有所差异，但成因上都有内在联系。
表4－7油田规模分类表
不论东部大量的张性正断层，或西部压性逆断层;不论油田内落差大至数百米的大断层，或小至10m以下的小断层，中国陆相油藏注水开发的大量实践证明，这些断层几乎全部都起遮挡作用的。数十年注水开发的历史表明，断层两侧注水动态是分隔的，这一普遍存在的特殊而有趣的现象，无法从断裂本身千差万别的地质特征中得到满意的解释。唯一可以解释的可能性是陆相碎屑岩储集层多层、砂泥岩薄层间互，一个落差不足10m的断层足以使两侧砂层错开而呈砂、泥岩直接接触，从而导致两侧储集层的分隔。
(二)陆相沉积圈闭的成因分类
陈敏杰等(2007)，从国际上流行的圈闭成因分类法、烃类相态分类法、产量和储量规模分类法4种分类方法入手，按形成油气藏圈闭的主导成因差异，将中国陆相沉积圈闭划分为背斜圈闭、断块圈闭、岩性圈闭、地层圈闭和混合圈闭。
1.构造圈闭
1)背斜构造圈闭:在侧向挤压力和同生沉积作用下，可以形成多种成因类型的构造圈闭。可分为挤压背斜、逆牵引背斜、披覆背斜和底辟拱升背斜等4种亚类，共同特点是:①背斜圈闭形成，闭合高度控制油气分布;②油气藏内部流体聚集按重力分异进行;③有统一的油、气、水系统，即有统一的油(气)水界面，又有统一的压力系统;④以层状油气藏为主，部分为块状油气藏。
2)断块圈闭:断块油气藏是指油气在断块圈闭中的聚集，油气的分布和富集程度主要受断层形成与油气形成运移时间匹配和断层遮挡条件控制。由于断层线与储集层顶面构造等高线之间相互组合形式不同，可分为断鼻、阶状断块、屋脊断块、地垒式断块、交叉断块、逆掩断块和多断层组合等8种类型圈闭，相应地形成8种类型油气藏。断块油气藏是中国分布最广，最为重要的油藏。
3)裂缝圈闭:断裂作用和成岩后生作用都能使各种致密、性脆薄层，致密灰岩、白云岩、砂岩、油页岩、泥灰岩和泥岩产生层间裂缝或局部裂缝发育区，成为储集空间和渗透通道。在一定构造背景下，形成裂隙层间缝圈闭。裂缝产生的原因很多，在成岩过程中可以形成收缩裂缝和层间缝。在泥岩异常高压带，由于压实和脱水，泥岩逐渐由塑性变成刚性，可以形成大量微裂缝。地层褶皱或断裂也可产生构造裂缝。其油气藏分布特点为:①裂隙层间缝储集体紧邻生油岩，组成自生自储成油组合，原油性质好;②油气分布主要受裂缝系统控制、且裂隙和层间缝分布不均匀，含油层段变化大，短距离即消失，含油范围分布不规则;③单井产能变化大，产量不稳定，产能递减快;④按致密岩层类型及其裂隙、缝的成因差异，可分为以下几种裂缝层间岩性油气藏:包括泥岩裂缝油藏、碳酸盐岩裂缝性油气藏和砂岩裂缝油气藏。
2.岩性圈闭
在陆相沉积盆地中岩性岩相变化频繁，储集体类型众多，在平面上和垂向上不同类型储集体相互叠置，有利于形成多种类型岩性圈闭。由于岩性圈闭成因和遮挡条件的差异，可分为储集层(砂岩和碳酸盐岩)上倾尖灭油气藏、古河道砂岩岩性油气藏、透镜状岩性油气藏、裂隙和层间缝岩性油气藏、储集层物性封闭油气藏5种亚类。
3.地层圈闭
大多是由构造运动引起的沉积间断、削蚀和超覆沉积等作用下，储集体沿地层不整合面或侵蚀面被非渗透性岩层围限或遮挡，形成地层圈闭。按圈闭所处位置和遮挡条件可分为地层超覆油气藏、地层不整合“基岩”油气藏和不整合油气藏3个亚类。
(三)陆相沉积的非构造圈闭
何治亮(2004)总结了断陷盆地、坳陷盆地和前陆盆地非构造圈闭的发育与分布特点，认为中国陆相沉积盆地主要发育于中新生代，由于其大地构造环境的复杂性和多变性，不同部位、不同阶段形成的盆地具有不同的地球动力学条件和不同的成盆与变盆方式，按照盆地形成的主控因素和总体构造面貌，大体可分为断陷盆地、坳陷盆地和前陆盆地3类。
1.断陷盆地非构造圈闭分布
中国陆相断陷盆地主要形成于区域伸展、斜向伸展(走滑与热伸展联合作用)和走滑拉分3种动力学机制，具有单断和双断两种基本样式。主要形成于古近纪、晚侏罗纪—早白垩世和早—中侏罗世。
断陷盆地不同部位构造演化和沉积作用差异很大，导致不同部位具有不同的非构造圈闭组合。大致可分为断凸区、陡坡区、洼陷区和缓坡－低凸区。在断陷盆地充填过程中不同体系域也控制了不同类型非构造圈闭的分布(图4－26)。
图4－26断陷盆地非构造圈闭组合图(据何治亮，2004)
1)断凸区非构造圈闭组合:由于断凸区长期处于剥蚀状态，主体上缺失断陷期沉积，其上为后期坳陷沉积所覆盖。该区下部出现因剥蚀量的差异而呈现出的太古宇变质岩潜山、元古宇和下古生界碳酸盐岩潜山和上古生界、中生界碎屑岩地层不整合遮挡圈闭(李德生，2002;薜叔浩等，2002)。在后期逐渐超覆沉积过程中常出现地层超覆或者构造+地层超覆复合圈闭。在坳陷沉积中除发育大型披覆构造圈闭外，也常常与河道成因的岩性圈闭一起构成构造+岩性复合圈闭。
2)陡坡区非构造圈闭组合:陡坡区常发育单台阶或多台阶的控凹断层，由于这些断层活动时间长、断距大，形成了丰富多样的陡坡沉积体系(裙边状分布的冲积扇、扇三角洲、水下扇组合)和各种断块及滚动背斜构造。该区非构造圈闭包括下降盘低部位潜山和断阶上的潜山及潜山内幕圈闭(李德生，2002);低水位体系域坡折带上盆底扇、斜坡扇中发育的岩性圈闭;水进体系域的浊积体、高水位体系域的扇三角洲前缘及前三角洲的滑塌浊积体等多种岩性圈闭及构造+岩性复合圈闭。主断裂常常成为岩浆侵入或喷发的通道，常形成火山岩岩性圈闭。
3)洼陷区非构造圈闭组合:洼陷区是断陷盆地的沉积中心。由于该区是盆地四周陡坡、缓坡及长轴沉积体系的延伸部位，在该区可以出现低位期的盆底扇砂体和高位期的三角洲进积砂体，但更多的是与水下重力流有关的沉积体。如水下扇远端朵叶体、前三角洲的滑塌浊积体，规模一般偏小。沿盆地长轴方向的汇流水系常在洼陷区形成大型浊积砂体，而出现油气大规模的聚集。在因断层掀斜作用发生倾向反转情况下也可形成岩性上倾尖灭圈闭(薜叔浩等，2002)。
4)缓坡－低凸区:缓坡－低凸区是构造活动相对较弱的区域，也是非构造圈闭类型最丰富的地方。在断陷层下覆基岩中，碳酸盐岩可形成残丘潜山、内幕地层圈闭，碎屑岩地层则形成大量地层不整合遮挡圈闭。断陷层下部常形成下切水道充填砂体圈闭、地层超覆圈闭，断陷层内部常形成三角洲、湖岸滩坝成因岩性圈闭。低凸起背景为湖相生物礁及沿岸砂坝圈闭提供了良好的构造条件。断陷层上部因后期剥蚀可形成地层不整合遮挡圈闭。坳陷层的缓坡背景则有利于形成大型带状河道砂体圈闭(李德生，2002)。
2.坳陷盆地非构造圈闭分布
中国陆相坳陷盆地大致有两种成因。一种为克拉通背景下从海相克拉通坳陷盆地转化的陆相克拉通坳陷盆地，如鄂尔多斯晚古生带及三叠－侏罗纪盆地、塔里木阿瓦提－满加尔三叠纪盆地。一种为伸展断陷期后的热衰退及重力作用导致盆地整体沉降而形成的坳陷盆地，如松辽盆地(K21—K2)、华北地区新近纪盆地。由于中国*构造*的活动性，这些坳陷盆地也具有较强的活动性，如盆地具有不对称性、常见不同类型断裂和背斜构造、沉积环境多变和多期构造抬升剥蚀与变形。但同断陷及前陆盆地相比具有相对稳定性。由于坳陷盆地构造相对不发育，因此非构造圈闭已成为这些盆地的主探目标。非构造圈闭类型同断陷盆地相比相对简单，但规模往往较大。受成盆构造和后期变盆构造及盆地叠加共同影响，陆相坳陷盆地具有不同的现今构造格局和地层赋存状况，大致可分为宽缓斜坡区、相对陡坡区、*隆起区和坳陷区4个部分(图4－27)。
图4－27坳陷盆地非构造圈闭组合图(据何治亮，2004)
1)宽缓斜坡区非构造圈闭组合:宽缓斜坡区是坳陷盆地最有特色的构造部位。由于沉积时源远流长，形成了曲流河与三角洲沉积大面积分布的沉积组合，而间断期整体隆升背景和河道下切作用常形成沟峁相间的地貌景观，后期进一步倾斜的背景为形成成片成带分布、分层叠置的非构造圈闭群创造了有利条件，是巨型油气田发育的有利部位。
2)相对陡坡区非构造圈闭组合:相对陡坡区沉积时以辫状河三角洲为主，常见小型正断层，变形后形成少量鼻状及断鼻构造，该区除发育少量辫状河三角洲前缘及洪水浊积砂体成因的岩性圈闭外，常出现鼻状构造与三角洲前缘砂体复合成因的构造+岩性复合圈闭。
3)*隆起区非构造圈闭组合:在坳陷盆地中部常出现不同成因、规模不一的*隆起区。由于沿长轴发育的大型河流三角洲砂体与生烃区良好的空间配置，是形成大型、特大型油气田的有利场所。如大庆*长垣除存在众多背斜、断背斜等构造圈闭外，也常出现各种鼻状构造与三角洲砂体共同形成的复合圈闭(李德生，2002)，尤其在隆起两翼更为发育。
4)坳陷区非构造圈闭组合:坳陷区一般为沉积中心，后期定型以宽缓向斜型式出现。由于该部位构造圈闭不发育，往往勘探程度较低。
相对于断陷盆地该部位浊积砂体相对较少，但分布面积较大。在层序发育初始期的低水位体系域或水进体系域早期，河流作用较发育甚至出现泛河性沉积。广泛分布的河流三角洲砂体由于沉积与成岩原因形成侧向封堵而形成大量的岩性圈闭。
3.前陆(渊)盆地非构造圈闭与分布
陆相前陆(渊)盆地按其构造变形与沉积充填特点可划分为3大区带，即前陆冲断构造带、前陆冲断前缘及凹陷带、前陆斜坡及前隆带。前陆冲断构造带是一个以挤压型构造变形为主的强变形区，发育各种断层以及配套的褶皱、盐－泥底辟与刺穿构造及多期、多方式变形的复合构造，属具隐蔽性的复杂构造圈闭(图4－28)。
图4－28前陆盆地非构造圈闭组合图(据何治亮，2004)
1)前陆冲断前缘及凹陷带非构造圈闭组合:该部位往往是前陆盆地沉积厚度最大的地区，构造圈闭不太发育，往往只有一些鼻状构造背斜。由于该部位位于山前裙边状沉积体系前沿，扇体水道砂体与沿岸滩坝砂体发育，一旦与鼻状构造合理配置，往往成为良好的构造+岩性复合圈闭。
2)前陆斜坡与前隆带非构造圈闭组合:该区是砂体尖灭、沉积相变和成岩环境频繁变化的地区。前隆区构造变形较强，除形成各种类型构造圈闭外，也为形成构造+岩性、构造+地层复合圈闭提供了有利条件。前陆斜坡变形较弱，仅有少量鼻状构造和挠褶带，从层序内部到不整合面上下依次出现砂岩尖灭岩性圈闭、砂岩物性变化岩性圈闭，鼻状构造、挠褶带+砂岩尖灭、物性变化复合圈闭，挠褶带水动力封闭的圈闭，前陆层序之下不整合面上下由于长期暴露剥蚀、前隆区向陆的迁移和前陆盆地层序向陆的逐层超覆，形成了丰富的地层及地层+构造复合圈闭组合，包括地层超覆、不整合遮挡及各种潜山圈闭。
