输导体系正式稿件

1、油气输导体系的类型及配置关系张卫海1，2 查 明2 曲江秀2 （1中国矿业大学（北京校区），北京 100083；2.石油大学（华东），山东东营257061)摘要：文中将输导体系划分为储层输导体系、断裂输导体系和不整合输导体系三大类、八种类型，讨论了输导体系的特征和影响因素；着重阐明了输导层在空间和时间上的配置关系，认为这些配置关系是影响输导体系有效性的重要因素；提出了运移级次性的概念，讨论了划分运移级次对油气运移研究的意义。关键词：输导体系；输导层 ；油气运移；运移级次性 中图分类号： 第一作者简介：张卫海（1963.1-）,男（汉族），山东莱州，石油地质专业 油气运移是油气成藏过程中最为活跃

2、的因素。Magoon和Dow等1认为查明成熟烃源岩与相应的油气聚集之间的关系是含油气系统研究应解决的主要问题，其中即包括油气运移。输导体系作为二次运移的重要研究内容已成为含油气系统研究乃至油气成藏机理研究的重要内容。1概念和研究意义 油气输导体系一般被定义为油气从烃源岩到圈闭过程中所经历的所有路径网，包括连通砂体、断层、不整合面；张照录2认为输导体系应包括输导层和相关围岩。输导层在地质空间往往是以相互组合的形式存在，并具有显著的时间性，因此必须强调输导层及其配置的时空关系。笔者将输导体系定义为含油气系统中各种输导层及其相互关系的总和。输导体系的提出使人们对油气运移途径的认识从具体、单一提高到更

3、加综合、系统的层面，深入研究输导体系的类型、特征、分布、影响因素、时空关系，有助于认识油气运移的动态过程，揭示油气成藏规律。2输导体系的分类 2.1分类 各研究者所依据的原则和侧重点不同对输导体系有不同的分类和命名。谢泰俊等3依据不同类型运移通道在运移中的作用和具体地质条件，划分了4类运移通道体系：以断裂带为主的运移通道体系、与古构造脊相关的运移通道体系、与活动热流体底劈作用相关的运移通道体系和与不整合有关的运移通道体系。Galeazzl4根据含油气系统基本元素的特征及其构造地层格架样式，将Malvinas盆地的Lower Inoceramus-Springhill 含油气系统输导体系划分为由

4、输导层构成的主输导体系和由断层输导层构成的次输导体系。表1 油气输导体系分类表大类类型运移主通道影响运移的地质要素和作用储层输导体系砂砾岩体型连通孔隙、裂缝、层理面储层分布与连通，孔洞缝发育，输导层配置关系、原始产状碳酸盐岩型连通溶蚀孔洞、裂缝其它岩类型连通孔隙、裂缝断裂输导体系张性断层型断层断裂性质、发育规模与组合、活动期，断裂带性质，输导层配置关系压扭性断层型断层裂缝型裂缝不整合输导体系角度不整合型不整合面不整合发育规模、分布，不整合面性质、产状、与其它输导层配置关系平行不整合型不整合面张照录2按油气运移主干道的不同将输导体系划分为断层型、输导层型、裂隙型和不整合型。笔者以油气运移主输导层

5、划分大类，以运移（微观）通道划分具体类型，并结合影响油气运移的地质要素和作用进行综合分类（表1）。首先根据储层、断层和不整合面基本的输导层，划分出储层输导体系、断裂输导体系、不整合输导体系三大类，再根据运移通道的类型进一步划分出八种基本输导体系类型，它们具有特定的运移通道类型和运移控制因素。表1中的“储层输导层”是指连通储层，即多数文献所称的“输导层”，连通储层、断裂和不整合面在油气运移中都起输导层作用，“输导层”不应成为连通储集层的特指。 对输导体系的分类有助于了解含油气系统中“源藏”的中间环节，如果将输导体系作为含油气系统命名的另一要素，就可以更加清楚地体现含油气系统的“源径藏”的三维空间

6、概念。 2.2油气运移的级次性 在一个含油气系统中油气沿不同输导体系运移有先后次序，这主要取决于它们自身性质、与其它输导体系时空上的配置关系。笔者将这种先后关系定义为油气（二次）运移的级次性，即由于输导体系在时空上的配置关系不同而导致的油气沿不同输导体系运移时序上的差异。油气运移的级次可分为第级次和第级次等。第级次运移是指直接来自烃源岩的油气进入输导体系中的运移；第级次运移是指继第级次运移之后油气在另一输导体系中的再运移。输导体系的变化决定运移级次的改变。对应于运移的级次性，输导体系也有相应的级次。 研究油气运移级次有助于我们深入认识各类输导体系在运移中的作用，正确评价油气分布。前一级次的运移

7、对后一级次的运移起控制作用，第级次运移决定运移主方向，其后级次的运移决定可能成藏的具体方向。当相互关联的多种类型输导体系并存时，往往存在起瓶颈作用的输导体系，它是影响整个输导体系的有效性的关键因素。在输导体系研究中应在识别输导体系类型基础上分清级次，正确描述和评价起瓶颈作用的输导体系，以便正确判断油气运移方向和油气分布。3输导体系及配置关系 输导体系具有相对独立性、时空性和复杂性特点3，深入解剖各类输导体系的特征及配置关系是输导体系研究的重要内容。本文从输导体系的构成、影响输导体系发育和分布的因素、输导层的配置关系等方面阐述各类输导体系的特征。31储层输导体系储层（渗透层）构成输导体系必须满足

8、以下条件：储层具有一定厚度、平面上连通性好且分布广、孔渗性好、围岩封闭性好、古产状有利。沉积条件是决定输导体系发育规模和连通性的主要因素，断层对储层输导层的分隔是普遍的，它使油气横向运移的距离和范围大为减小。连通储层在油气运移期的产状也是影响输导体系有效性的重要因素，运移期构造产状的恢复显得尤为重要。在砂泥岩互层的生油岩系中储层输导体系是最重要的第级次输导体系。 储层输导层之间以及和其它类型输导层的空间配置关系将影响其有效性。储层间的配置取决于彼此间的连通方式和连通体积，连通体积越大，瓶颈效应越小，越有利于运移；当储层与断层和不整合配置时，接触面积及产状关系是影响输导层有效性的关键因素，只有位

9、于储层上倾方向的配置才是有效的（图1a，b，d）。图1 输导层的配置关系a.储层间的配置 b.储层与断层的配置 c.断层间的配置 d.不整合与储层的配置e.不整合间的配置32断裂输导体系 断裂（主要指断层）是重要的输导层，它是垂向运移的主要途径。影响断层输导体系有效性的因素有断层的性质、封闭性、发育规模、分布、断层活动期及其与油气运移期的关系、断层的产状、断层与其它输导层的时空配置关系等，其中最重要的是断层的封闭性和时空配置关系（图1b，c，e）。断层的封闭性研究已有许多重要成果，为断裂输导体系研究奠定了基础。通常情况下断层是作为第级次输导层或输导体系的，往往起瓶颈作用。例如，准噶尔盆地南缘某

10、背斜气藏下部发育多条喜山期花状断层，主要断开下第三系紫泥泉子组至侏罗系八道湾组，是沟通侏罗系煤型天然气源的重要通道，是汇集八道湾组天然气的第级次输导层，在整个输导体系中起瓶颈作用；第级次输导层是夹于侏罗系八道湾组气源岩的储层输导层。在此下部花状断层的封闭性、形成时间和活动期成为运移成藏的关键（图2）。图2 准噶尔盆地南缘某气藏的断层输导体系33不整合输导体系 我国中新生代含油气盆地都发育不同规模的不整合，由其构成的输导体系分布范围广、运移距离大，是油气区域性分布的重要运移通道。影响不整合输导体系有效性的主要因素有：不整合的性质、不整合面的岩性构成、上覆（遮盖）地层的性质、不整合的发育规模、形成

11、时间和运移期的配置关系、与其它运移通道的时空配置关系等。不整合面的倾角和分布面积控制油气运移速度、距离和聚集规模。不整合与储层输导层接触有两种情况：超覆接触和削蚀接触（图1d，e），不整合上下的渗透层对油气运移和聚集十分有利，呈削蚀接触的不整合对下覆不同层系地层跨度大，有利于多层系的油气向此汇集。发育于坳陷区的平行不整合，其上下往往发育厚层生油岩，油源条件好，但运移通道不畅。不整合与断层、不整合之间组合也是常见的配置关系（图1f）。和断层输导层一样，不整合输导层往往也是作为第级次输导层，但它的瓶颈效应没有断层那么明显。34输导体系的时间配置关系及输导体系的复合 油气成藏具有较为严格的时序性，与

12、输导体系有关的时间配置关系是决定成藏时序性的重要因素。在研究中，必须考虑输导体系的形成时间、能有效输导油气的时间（特别是断层）、输导层之间形成有效配置的时间，以及它们与主要排烃期、圈闭形成期的关系等。当断层与储层和不整合输导层配置时应重点研究断层形成期和活动期，恢复其演化史。若仅仅考虑输导体系的空间配置而忽略时间配置关系，就不能全面解剖输导体系在油气运移中的作用，影响对油气成藏过程的准确判断。在含油气系统中单一的输导体系是不多见的，更多的是由多种类型输导体系共同构成一个复杂的输导体系，或以某种输导体系为主配以其它类型输导体系，它们相互交叉、叠置、连通，具有不同运移级次。近距离的运移以单一输导体

13、系为主，如生油气岩系内的岩性油藏和紧邻生油洼（凹）陷的油气藏等，而较长距离的运移成藏必然经过多种输导体系，尤其是裂谷盆地和前陆盆地的周缘，多种输导体系在三维空间上的配置便构成了复杂多变的输导体系。 准噶尔盆地西北缘斜坡区分布众多的与不整合有关的油气藏、断层油气藏等，是油气富集区。该区经历了海西、印支、燕山期多次构造运动，在石炭系基岩之上发育的七大层系之间均发育区域性不整合，各层系内部也存在多个局部不整合，而且该地区断层发育，地层超覆普遍存在，多种输导层相互配置构成复杂的油气输导体系，为油气运移提供了有利的通道（图3）。邻近玛湖凹陷一侧，分别以储层输导体系和不整合输导体系为主，主要为第级次输导体

14、系；盆地边缘的逆掩断裂带广泛发育的断层输导体系成为垂向运移的主通道，为第级次输导体系；油气经断层运移至上覆地层后再沿储层和不整合输导层作横向运移，它们构成第级次输导体系。在上述复杂的输导体系中第级次的断层输导体系成为深浅层油气运聚的“瓶颈”，浅层油气成藏期取决于断层的活动期。图3准噶尔盆地西北缘斜坡区油气运移输导体系4结论 根据运移主输导层类型并结合影响油气运移的主要地质要素和作用可将输导体系划分为储层输导体系、断裂输导体系和不整合输导体系三大类十余种类型。对输导体系的研究不仅要认识各种类型输导层的特征和作用，更要注重分析各种输导层、输导体系在时间和空间上的配置关系。在含油气系统中油气运移过程

15、具有时序性，研究运移级次性可以确定不同类型输导体系对油气运移成藏过程的控制作用。5参考文献1 Magoon L B,Dow W G主编.含油气系统从烃源岩到圈闭M.张刚,蔡希源,高泳生,译.北京:石油工业出版社,1998.3252谢泰俊，潘祖荫，杨学昌.油气运移动力和通道体系A.见冀再生，李思田. 南海北部大陆边缘盆地分析与油气聚集C.北京:科学出版社，1997.3854053张照录,王华,杨红.含油气盆地的输导体系研究J.石油与天然气地质, 2000, 21(2): 1331354Galeazzi J S.Structural and stratigraphic evolution of t

16、he westem Malvinas basin,ArgentinalJ.AAPG Bull,1998,82(4):596636The types and collocation of hydrocarbon migrating pathway systemZhang Weihai1 Zha Ming2 (1. University of Mining and Technology,Beijing; 2.Petroleum University, Dongying, Shandong) Abstract: Migrating pathway system has been classified

17、 into three types and eight sub-types in this paper. Reservoir migrating pathway system, fault migrating pathway system and unconformity migrating pathway system are three main systems. The paper discussed the characteristics and factors of effect on migrating pathway, and illustrated the collocation of migrating strata both in time and in space . The collocating relation was consider