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东海西湖凹陷流体动力场演化及其对油气成藏的影响作用

作　者: 张远兴
导　师: 叶加仁
学　校: 中国地质大学
专　业: 矿产普查与勘探
关键词: 流体动力场油气成藏机制西湖凹陷东海
分类号: P618.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

含油气盆地不仅是一个低温热化学反应器,更是一复杂的流体动力学系统,油气的生排运聚散是在由温度场、压力场、势能场及水动力场等能量或动力源和有效受热时间控制下的化学动力学过程与在能量场作用下油气水三相渗流的流体动力学过程的叠合。西湖凹陷位于东海陆架盆地的东北部,是盆地油气勘探的主战场。本文以含油气盆地动态模拟技术和油气地质综合分析为主要研究手段,从岩石圈、盆地、油气藏等多个层次入手:以岩石圈厚度变化来宏观控制整个盆地的热流(能量)来源、在盆地构造演化一沉积充填背景下分析成藏要素的空间展布及演化特征,剖析现有典型油气藏,分析油气成藏动力学机制,在此基础上模拟重建了西湖凹陷的流体动力场演化过程,综合分析了流体动力场和油气成藏动态演化的时间、空间、能量、流场匹配关系,探讨了流体动力场演化对油气成藏的影响作用,并建立了油气成藏模式。通过研究,主要取得了以下认识:1)油气成藏要素:有机质母源分析表明平湖组主力烃源岩由上向下逐次非木质、深水组分增加,指示深部烃源岩具有更好的类型和生烃潜力;综合分析储集岩物性影响因素,在单一压实作用下,砂岩孔隙度的衰减作用近乎线性,岩石孔隙度、密度及渗透率与深度具有良好的相关关系,砂岩回弹对储集层物性有明显的改善作用;西湖凹陷油气优势运移通道为构造活化控油断层、受沉积相控制的高孔渗储集砂岩及不整合面;2)流体动力场特征及其演化过程:不同构造带岩石圈不均匀拉伸造成高低不均的基底热流加热,凹陷中央高热流高能量输入沉积地层,凹陷两侧斜坡低热流低能量输入沉积地层,在不均衡加热及沿断裂热流体活动作用下,局部及区域热对流强烈,等温线具有局部沿断裂波动,整体呈中部高两侧低的拱形分布特征,作为受热状态的时间积累综合结果,相应地热成熟度具有与温度场相似的分布特征;西湖凹陷压力封存仓由厚层封隔层(压力过渡带)与超压核部构成,在构造抬升剥蚀及断裂活化开启作用下,压力封存仓超压流体以突发性构造事件型为主,超压-构造活动联控型为辅向常压带释放,造成超压顶界面破裂下切,形成压力漏斗区,实现能量释放及与外界的物质交换,在此过程中封闭在压力封存仓中含烃流体得以释放,实现烃类的初次排放与二次排放;计算侧向运移超压挤出水柱高度,建立其测线分布状态及演化过程,西湖凹陷平湖组挤出水柱高峰由盆地中心向两侧斜坡带迁移,与之相对应的超压压实流泄水区亦有斜坡带内侧向外侧迁移,呈波状向盆地边缘扩展,含烃超压流体将盆地内部排出油气携至泄水区-斜坡带,形成西部斜坡带油气富集区;3)流体动力场的成藏效应:在流体动力场演化过程的基础上,结合烃源岩生排烃时刻、储集层物性、盖层封盖能力、构造活动期及油气充注期等油气成藏要素及油气成藏过程的演化阶段,从时间匹配、空间匹配、能量匹配及流场匹配四个角度来分析流体动力场对西湖凹陷油气成藏的的影响作用,建立了西部斜坡带压力封存仓破裂,在热对流、幕式压力释放、及侧向压实流等动力作用下,断裂垂向释放流体,侧向运移为主,多幕多期次成藏模式,超压流侧向运移,流体胶结层层状分布;中央背斜带压力封存仓多期破裂叠合区在热对流、幕式压力释放等动力作用下,断裂垂向释放流体,垂向运聚,多幕多期次成藏,流体胶结呈块状分布。

东海西湖凹陷流体动力场演化及其对油气成藏的影响作用

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