（矿产普查与勘探专业论文）鄂西渝东区下古生界油气保存条件研究.pdf

摘要 鄂两渝东区处于四川盆地川东褶皱构造带与湘鄂西褶皱带的接 合部位，属川东褶皱带东延组成部分，具有与川东相似的沉积发育史 与生储盖组合；相同的构造发育史与构造形式；类似的天然气藏类型 ， 与保存条件。( 该区已于上古生界和中生界发现工业气藏。作为南方海 相地层油气勘探的重点地区，下古生界具有十分优越的成油气地质条 件和良好的油气成藏条件，是应予以积极探索的新领域。 据研究区内利1 井及邻区下古生界油气勘探的实践表明：下古 生界成油气时间早，油气演化程度高，后期经多次构造运动的改造和 、 破坏，能否成藏，保存条件是关键。基于此，于本文在系统收集和利用 利1 井及邻区资料的基础上，以构造演化为主线，以油气保存条件的 时空演化为重点，开展了油气保存单元的评价和研究。 通过油气保存条件的研究认为：受后期构造运动的影响，尤其是 燕山期喜山期构造运动的影响，造成区内以齐岳山为界东西油气保 存条件存在明显差异，齐岳山以西的石柱复向斜一方斗山复背斜f 古 生界油气整体封存条件明显优于齐岳山以东的齐岳山复背斜利川 复向斜。前者属持续型保存单元，为有利的油气保存单元，是下古牛 界油气勘探的目标区。 关键词：鄂西渝东区f 古生界、油气保存条件：油气保存单元 a b s t r a c t t h ew e s t e r nh u b e i e a s t e r ns i c h u a na r e ai sl o c a t e da tt h ei u n c t i o nb e l t b e t w e e nt h ee a s t e r ns i c h u a nf o l d e db e lti nt h es i c h u a nb a s i na n dx i a n e x i f o l d e db e l t ，b e l o n gt oe a s t e r ne x t e n d e dp a r t ，w h i c hi ss i m i l a rt ot h e e a s t e r n s i c h u a ns t r u c t u r ei nm a n ya s p e c t s f o re x a m p l e ，t h e ys h a r ea s t r u c t u r a lu n i t ，r e s u l t i n gi nt h es a m es e d i m e n t a r yh i s t o r ya n dt h es a m e g e n e r a t i o n r e s e r v o i r s e a la s s e m b l y a se a c ho t h e r i n a d d i t i o n ，t h e w e s t e r nh u b e i e a s t e r ns i e h u a na r e ah a st h es a m es t r u c t u r a lh is t o r ya n d s t r u c t u r a ls t y l e ，s i m i f a rg a sr e s e r v o i rt y p e sa n dp r e s e r v i n gc o n d i t i o n s a st h o s eo ft h ee a s t e r n s ic h u a ns t r u c t u r e c o m m e r c ia l h y d r o c a r b o n r e s e r v e i r sh a v eb e e nd i s c o v e r e di nt h eu p p e ra n dm i d d l ep a l e o z o i ci nt h e a r e a t h ew e s t e r nh u b e i e a s t e r ns i c h u a na r e ai sc o n s i d e r e da sas t r a t e g i c a r e af o ro i l g a se x p l o r a t i o no fm a r i n es t r a t ao v e rt h es o u t hc h i n a i n t h ea r e a ，t h el o w e rp a l e o z o i ci sa l s oan e wp r o s p e c t i v ep l a yt h a ts h o u l d b e a c t i v e l ye x p l o r e d ，d u e t oi t sb e n e f i c i a l h y d r o c a r b o n g e n e r a t i n g e o n d iti o n s t h el o w e rp a l e o z o i co i l g a s e x p l o r a t i o np r a c t i c e sw i t h i na n d a d j a c e n tt ot h ew e l ll i 一1 i nt h es t u d ya r e ar e v e a lt h a tt h ep r e s e r v a t i v e c o n d i t i o n sa r et h e k e y f a c t o r sf o r p e t r o l e u mr e s e r v o i rg e n e r a t i o n ， b e c a u s et h el o w e rp a l e o z o i ch a se a r l i e rh y d r o c a r b o n g e n e r a t i n gt i m e sa n d h a de x p e r i e n c e dr e f o r m a t i o n sa n dd e s t r u c t i o nb ym u l t i - p e r i o d i ct e c t o n i c m o v e m e n t s t h i s p a p e ra t t e m p t s t o g i v e a ne v a l u a t i o na n d s t u d y o f h y d r o c a r b o np r e s e r v i n gu n i t s ，w h i c hf o c u s e so nt e c t o n i ce v o l u t i o n sa n d t i m e s p a c ee v o l u t i o n so fh y d r o c a r b o np r e s e r v i n gc o n d i t i o n s ，o nt h eb a s i s o fs y s t e m a t i c a l l yc o l l e c t i n ga n du s i n gd a t af r o mt h ew e l ll i 一1a n dt h e n e i g h b o r i n ga r e a t h es t u d yr e s u l t so nh y d r o c a r b o np r e s e r v i n gc o n d i t i o n sh a v es u g g e s t e d t h a ti n f l u e n c e d b y l a t t e rt e c t o n i c m o v e m e n t s e s p e c i a l l yb y t h e y a n s h a n h i m a l a y a n t e c t o n i cm o v e m e n t o b v i o u s l yd i f f e r e n t h y d r o c a r b o n p r e s e r v i n gc o n d i t i o n so c c u rb e t w e e nt h ee a s t e r na n dt h ew e s t e r np a r t s b o u n d e db yt h eq i y u em o u n t a i n t h ew h o l el o w e rp a l e o z o i ch y d r o c a r b o n e n c l o s i n g a n d p r e s e r v i n g c o n d i t i o n sf o rt h es h i z h u s y n c l i n o r i u m - f a n g d o u s h a na n t i c l i n o r i u mt ot h ew e s to fq i y u e s h a nm o u n t a i n h a v et h e a d v a n t a g eo v e r t h o s eo ft h eq i y u e s h a na n t i c li n o r i u m l i c h u a n s y n c li n o r i u mt ot h e e a s to fq i y u em o u n t a i n t h ef o r m e ri sac o n t i n u i n g p r e s e r v i n gu n i t ，b e n e f i c i a l t oh y d r o c a r b o np r e s e r v a t i o n ，w h i c hi st h e t a r g e ta r e af o r t h el o w e rp a l e o z o ico i1 g a se x p l o r a tio n k e yw o r d s ：w e s t e r nh u b e i e a s t e r ns i c h u a na r e a ，l o w e rp a l e o z o i c h y d r o c a r b o np r e s e r v i n gc o n d i t i o n s ，h y d r o c a r b o np r e s e r v in gu n i t s 一苫i 一。 g ：l i | 。； ， y 4 2 9 8 0 7 独创性声明 本人声明所呈变的学位沦文是本人在导师指导卜进行的研究i 作及取得的研究成果。据我所知，除- r 文c ，特别加以标沣和敛谢的地 方外，论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果，也小包含 为获得酉j e 盍堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我 一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文畸l 作厂明确的 说明并表示谢意。 学位论文作者签名：乃 l 签名目期：2 0 0 2 年5 月8 日 0 1 研究区位置 0 前言 鄂西渝东区地处重庆、湖北两省市交界之处，东起湖北建始一重庆彭水、馥 至长江、乌江，面积2 0 2 0 0 k i n ! ，包括利川复向斜、齐岳山复背斜、石柱复向斜和 方斗山复背斜四个次级构造单元( 图o 1 ) 。构造t 二处于四川瓮地川东褶皱带与 湘鄂西褶皱带的接合部位，其中齐岳山复背斜以西辐川东裙皱带的组成部分，以 东地区则属于川东褶皱带的东延过渡地隧。 0 2 勘探及研究程度 图o 一1 研究区1 _ 。= 置图 鄂西瀹东区泊气勘探始于1 9 5 8 年，至令共完成二维地震7 8 4 4 6 4 6 k m ，钻井 5 7 口，进尺1 9 9 9 9 0 2 m ；重力测量5 0 3 7 点2 3 9 4 6 k m ! ；m 7 f 2 9 2 7 点1 5 2 9 6 k m 2 ： e m a p 2 8 1 8 点5 7 0 7 k m 2 ：地质大剖面2 条；地面地质详查7 0 3 6 4 k 秆，概查 4 2 6 7 4 k m - 。经勘探，该区已于上古生界和中生界发现工业气藏。瓶针对下古油 气勘探工作量根少，主要是在9 0 年代以后h 集中于石柱复向斜和利川复向斜( 表 0 一1 ) 。 研究区的研究工作自七十年代以来，先后丌展了“六五”鄂湘赣地区海 相碳酸赫岩油气资源评价，“七五”中扬子海相地层油气保存及富集规律研 舔陵囊誊 槲 趟 靼 鞲 摄 卫旨 剥 + 卜 凼 长 瘿 般 嚣 h 占 秣 囊毫t j j i i i i ；菇 舟 窭 野 葚 ： 捌 黉 划 卑 型 h 二i - j 3 擐 枷 卜 一 薯 3 寰 茬 害 喜 喀 嘲 嘲 铂 毫 茫 k k 0 鲁 黾 童 一 丑 粤 、 善篓 姻 刿 = i | 墨 u i 擅 蝴= 。 三 u 是 燃蒉 鲁 呈 。 一 塑 v 8 皇 h 刮 警 毒! 童 鼍 壤喜 蓦 善 螂 韶 幢 巾 捌 礤 摄 曲 里 呻 摧 md 舞 竹 罐 8 一 鄹 甘 芒 斗 纠纠蜒 三型趟三蜘蚶 七 鲁柞叶幕乓毒霹卑毒 。 究，以及“八五”中扬子海相地层油气资源评价的重点科技攻关，针对本 区下古生界的研究工作主要有：鱼皮泽构造重、磁、电、地震地质综合解释和圈 闭评价，利l 井井位论证及单井评价，渝东焦石坝地区下古生界含油气条件综合 评价及勘探目标优选，鄂西渝东区石柱复向斜中部建南深层构造下古生界井位论 证以及石柱区二维地震t p l 、t s 反射层连片构造解释及构造图编制等工作。 0 3 立项的耳的及意义 虽然研究区下古生界勘探程度和研究程度都还很低，但从利l 井钻探和邻 区下古生界勘探及研究表明：研究区下古生界具有十分优越的成油气地质条件和 良好的油气成藏条件，但受后期多次构造运动的改造和破坏以及演化程度高的影 响，油气最终能否成藏关键在于保存条件。因此，加强保存条件的研究，对于指 导研究区下古油气勘探具有重要的现实意义。 0 4 研究思路及方法 本次研究是在系统收集和利用利l 井和邻区资料的基础上，以构造演化为 主线，以油气保存条件的时空演化为重点，运用新理论、新方法和新技术开展 油气保存单元的评价和研究，指出油气保存单元的远景区，为下步下古生界油气 勘探提供靶区。 在本课题的研究中，得到西北大学地质系孙卫教授细心指导，李文厚、高 致远等教授及系领导，江汉油用研究院陈劲人老总、陈绵琨室姥质师等室领导和 同事的大力支持和帮助，在此表示忠心地感谢。 陵箍盘； 1 区域地质概况 鄂西渝东区自雪峰运动形成统一的变质基底之后，先后经历了澄江一加罩 东、海西一印支、燕山一喜山期三大沉积构造旋回。旋叫性的沉积构造演化特点 形成了该区各具特色的沉积建造和上、下退异的成油t 组合，以及各自不同的油 气演化及成减历史。 1 1 澄江一加里东沉积构造旋回 晚元古代一早古生代：以扬子陆块中部台地( 鄂中台地，川中台地等) 为中 轴、扬子区形成面向南、北两个古大洋的被动大陆边缘。 晚震旦世陡山沱期为海侵序列的黑色页岩、碳酸赫岩建造，沉积中心位于石 门杨家坪一带，以此为中心，陡山沱组沉积厚度向渝东地区逐渐减薄。灯影期以 一套海退序列的碳酸盐建造为主，鄂西建始一恩施一成丰一带为深水陆棚相沉积， 地层厚度较薄，向西迅速过渡到台地边缘相，灯影组厚度也急剧加大，在利川一 带形成一n e 向的沉积斜坡陡带。鄂西渝东区在灯影期的古地貌格局已呈西高东 低的雏形。 晚震旦世术的桐湾运动使本区短时上升并遭受剥蚀，灯影组顶部古岩溶作， 用较为发育，使灯影组储集性能得到有利改善。早寒武世在继承晚震旦世的古地 貌格局上持续发展。早寒武世本区经历了早期广泛海侵和晚期缓慢海退的过程， 发育了区内第一套区域盖层。此时沉积一沉降中心移至恩施一成丰一带，其下 寒武统最大沉积厚度可达1 6 7 7 m ，向西至渝东地区下簿武统厚度也迅速减薄至 b o o m 左右，二者厚度差异达 0 0 0 m ，早寒武统未震旦系顶面古构造已呈现出明显 的西高东低之势，本区古构造斜坡格局已初步形成。 中晚寒武世一早奥陶世，本区经历了由丌阔海台地一局限海台地一，r 阔海 台地一一个缓慢的海退一海进沉积序列，并以大套厚层的碳酸盐岩沉积为特征。从 地层沉积厚度柬看，鄂西渝东区依然表现为东部地层沉积厚，向西部逐渐变薄的 趋势，由此造成本区震旦系顶面：占构造斜坡呈持续发鳗的态势。严格讲，寒武纪 毒 一早奥陶世时期，震旦系顶面形成的古构造斜坡实际上是由古沉积环境的分异， 导致地层沉积厚度的差异所造成的，囡此，从某种意义二讲，这种古构造斜坡实 际上是一种古地理斜坡即“台地”和其前缘的“瓮地”之间的“古台箍”斜坡。 中奥陶世一志留纪，随着扬子南、北海槽的关闭，受南、北陆块的碰撞作 用，区域构造应力场由早期的伸展环境转化为挤压为主，扬子区由被动太陆边缘 往地逐渐转化为前陆盐地，扬子的南、北边缘形成碰撞隆起，扬子内部因挤压而 4 l i 羹囊j 埏 强烈拗陷。龠地内由于海水宁静而滞留为盖层发育的有利沉积环境，形成了区 内第二套出- 人套泥页岩组成的区域盖层。志留纪未的加晕东运动，不仅使本区全 面抬升，而且形成了加罩东期一系列大型古隆起构造如江南隆起、川中乐山一 龙女寺古隆起等。同时，全区志留系普遍遭受剥蚀，出于横向上隆升幅度的差异， 也造成了志留系等地层剥蚀量的明显变化，本区西部乐山一龙女寺古隆起一带， 志留系不仅被剥蚀饴尽，奥陶系一寒武系也遭到不同程度的剥蚀，而本区志留系 尚残存有1 0 0 0 m 左右，向东到湘鄂西一带，志留系残厚仍达1 5 0 0 m 以上。加摹东 术期震旦系顶面占构造特征总体表现为“一隆一凹一斜坡”( 图卜1 ) 。出东向西 依次为恩施凹陷，利川一渝东斜坡和乐山一龙女寺隆起。此期下寒武统顶面古构 造与震旦系顶面古构造特征基本相似，只是斜坡带坡度则相对较缓。 1 2 海西一印支期沉积构造旋回 加罩东运动后，扬子扳块与华南板块经过拼贴形成统一的板块，扬子区盆地 性质发展成克拉通肉坳陷彷地，从泥靛纪一中三叠世，本区经历了“填平补齐一 锰地广泛差异沉降一闭合隆升三个阶段构成一个完整的沉积构造旋回。 早泥盆世，本区尚处于古陆环境，到中、晚泥盆世才开始接受沉积，主要表 现为“填平补齐”，其沉积范圈在利川i 复向斜及其以东地区，沉积中心位于桑植 一张家界一带，以陆源石英砂岩、粉砂岩沉积为特征。石炭一二叠纪为往地差异 5 沉降发育阶段。鄂西渝东地区以台地相碳酸盐岩沉积为主，局部发育礁、滩相灰 岩，该阶段经历了昆明、云南和东吴三次构造运动。其中，云南运动使本区广泛 隆升使石炭系广遭剥蚀，并形成多个构造剥蚀窗、二叠纪前古地质图反映，鄂西 渝东区利川一建南南部一洋渡溪一带，石炭系剥蚀饴尽，反映了较高的古地理面 貌( 俗称“利川高地”) 。而东吴运动不仅使早期的基底断裂复活，处于拉张丌 启状态，川西地区还发生大规模的玄武岩喷溢，由于差异升降运动的影响，下二 叠统茅口组顶部遭受不同程度的剥蚀。早、中三叠世随着南、北陆块的汇聚活动， 扬子克拉通盆地逐渐转化并隆升，早三叠世，本区基本上继承了晚二叠世未期的 孳 古地理面貌，早期为笳地边缘相一广海陆棚相沉积，晚期为局限台地相沉积，下 三叠统沉积了大套的膏盐岩，构成本区第三套优质的区域盖层，至中三叠世末的 印支运动主幕( 安源运动) ，由于江南隆起和秦岭海槽的裙皱造山作用，本区表 现为整体抬升，海水由东向西退出本区，彻底结束了本区海相沉积历史，并形成 大隆大拗的构造格局。在本区的西北部发育成印支期的开江古隆起，西南形成重 庆一沪洲古隆起。其中开江古隆起向东南延伸至石柱地区，构成一鼻状突起，在 开江古隆起和泸洲古隆起的核部分别出露中三叠统巴东组一段和下三叠统嘉陵 江组地层。 然而从印支期震旦系顶面古构造图( 图卜2 ) 来看，海西一印支期历次的 构造运动对本区下古生界古构造面貌的改造并不强烈，仅表现为局部调整，大的 i - 2 印支期震旦系顶面古构造图 6 蕊蕊j 童糊渊潮谶瓣溅睡避i 遂粼 - l 隆起与凹陷等古构造格局与加罩东期相比并无根本性交化，表现为持续发展演化 的特点。鄂西渝东区仍然处于乐山龙女寺古隆起的东南斜坡带上，对下古生界 己成熟的油气而言，该古构造格局依然控制着本区油气运移方向和早期成藏方 式。 1 3 燕山一喜山期沉积构造旋回 印支期后本区进入前陆盆地发展阶段，接受湖泊、河流相沉积，发育了本区 第四套区域盖层。该旋回构造运动经历了三次大的构造转换作用。即侏罗纪未期 早燕山运动主幕产生的强挤压褶皱作用，晚白垩一早第三纪的晚燕山弱拉张改造 作用，以及喜山期的弱挤压隆升作用。 i 3 1 早燕山期北西向强挤压褶皱阶段 从侏罗纪术期本区及邻区发生了强烈南北陆陆碰撞，产生的强烈挤压应力受 慈利一大庸断裂的制约及黄陵古陆核的阻挡，挤压应力在该区传播方向由南东指 向北西，北部受城口一房县断裂的制约，挤压应力由北指向南。 由南东指向北西的挤压应力在传播过程中，由于沿途冲断褶皱，沿传播方向 上挤压应力能量逐渐衰减，传播至川中，受川中古陆核的阻挡，已是“强驽之未”， 无力使川中地层褶皱，该期褶皱至华蓥山止。本区无自垩一第三系地层，东部利 川忠路及黔江地区出露上白垩统地层与下伏下侏罗一三叠系地层里角度不整合 接触。另一方面，华莹山以东构造展布方向、构造样式与鄂西相同或相似，而与 川中有明显差异。从侏罗系未期震旦系顶面古构造图( 图i - 3 ) 看，本区在早燕 山期业已强烈褶皱。这时期全区形成大量的褶皱、逆断层等压性构造，并伴有 部分走滑分量。 i 3 2 晚燕山期弱拉张改造阶段 。 进入白垩纪，壳幔重新调整，川中、武汉一长沙形成幔隆区恩施一奉节形 成幔陷区。由于地球的均衡作用，地壳物质由幔隆区向幔陷区蠕散，幔隆区产生 伸展环境( 据陈发景，1 9 9 3 年) 。本区构造作用由水平运动为主的构造阶段转换 为伸展运动为主的构造运动阶段。 东部江汉箍地区伸展强烈，拉张断陷，拉张应力由幔隆区向幔陷区逐渐减小， 齐岳山以东地区尚可见少量的正断层等张性构造，而以西的石柱复向斜等地仅见 个别正断层和张性节理发育。 西部四川盆地的伸展表现为整体拗陷。自垩系假整合或超复于侏罗系地层之 上。 1 3 3 喜山期北西向弱挤压隆升构造阶段 7 由于利川、黔江等地白垩系地层平缓，喜山期构造作用不具明显韵褶皱运动 是毫无疑问的。而轻微的逆断层活动则出一定的岩组学匹掘，但没有同位素年代 学证据，部分主干断层具有多期活动的特点，综合多相证据表明，喜山期在鄂西 渝东区不具备明显的水平运动，办未能形成一定规模的构造形迹，喜山晚期，因 印度板块向亚洲板块俯冲，其产生的强烈挤压应力越过龙门山经过四川盆地弱波 及本区，叠加在早燕山期先形成的构造上，使早期构造在强度上得到一定的强化。 喜山期最主要的构造事件在区内表现为垂直隆升作用。并且在横向上具有一定的 差异性，在鄂西渝东区齐岳山两侧造成差异性的剥蚀作用。齐岳山以东剥蚀幅度 大，大面积出露碳酸盐岩，可达志留系一震旦系，以话地区剥蚀幅度小，仅齐岳 山复背斜轴部出露碳酸赫岩，剥蚀层位最老为二叠系。 图卜3 侏罗系沉积末期震旦系顶断古构造圈 8 随黧囊。垂 l i s 1 l l 2 盖层封闭性研究l 位于储集层上方，能抑制或阻滞、减缓天然气教失的岩层称盖层。实际上l 能绝对阻止天然气散失韵盖层是不存在的，因此，相对储层其散失速率小到一定 l 程度，能阻滞天然气敞失，并足班形成工业性气减韵岩层就可以称为盖层。l 盖层条件是油气封闭保存的关键。从油气勘探实际出发，通常按盖层与储l 层( 油气勘探目的层) 在空问位置上的关系，将盖层分为直接盏层和区域性盖层。l 直接盖层阻止了油气向上的渗透扩散，是油气藏形成并保存的决定因素，但直接l 盖层往往无力阻挡区域性地下水运动及其对油气的冲刷和氧化所导致的区域性l 破坏作用。区域性盖层虽然不是油气的直接盖层，但其关键作用在于有效的阻止 了上覆氧化强烈交替浅层地下水韵下切，从而造就了其下伏的有利的停滞还原环l 境，正是由于区域性盖层所形成的这种全局性的宏观封闭保存环境，直接盖层j l 能成为油气减的有效盖层。因此区域性盖层的优劣决定了含油气远景的大小。5 研究区下占生界油气勘探目的层主要为上震旦统灯影组和下寒武统石龙洞8 组。与两套目的层有关的区域性盖层为：下寒武统水井沱组一天河板组、志留系、i 嘉陵江组膏盐岩及中三叠统侏罗系；两套目的层的直接盖层分别为下寒武统水 井沱组一天河扳组和中寒武统高台组。 盖层条件的优劣取决于盖层的宏观封闭性、微观封闭性以及封盖条件演化8 史。l 2 1 盖层的微观封闭性 l j 盖层按其封闭机制可分物性封闭、浓度封闭、压力封闭。据现宵的资料主i 要讨论盖层的物性封翔和烃浓度封闭j j 2 1 1 物性封闭 - 盖层之所以能够封闭住储层中的天然气，是因为盖层岩石与储层岩朽之间 存在明显的物性差异。这些物性参数主要有孔隙度、渗透率、突破压力、突破半 径、优势孔隙范围值、封闭高度、封闭系数、岩石强度、硬度和塑性系数等，它 们是评价盖层封闭性韵定量指标。 2 1 1 1 孔晾度和渗透率 盖层的孔隙度和渗透率是定量评价其封闭性能的重要参数之一。对于盖层， 孔隙度和渗透率数值越小，说明封闭能力越好。根据区内及邻区盖层孔渗性大量 9 。1 l ：- i i k l i - 蕾醐黻叠嶙；矗盏随琏陵囊；l 薹it l j l 鞋鬟莲蓬l 裁黼l 鬣鋈霪誊鬻i 实测数据( 表2 一1 ) ，参考国内外有关资料，将盖层的孔渗性分为四级( 表2 2 ) 。 当盖层渗透率l o + um ! ，孔隙度0 5 时，其封闭性能最好为i 级，如膏岩盖层； 当渗透率为1 0 一l 一1 0um ? ，孔隙度0 5 一1 _ 5 时盖层封闭性能良好为i i 级，如 泥岩、泥扶岩盖层；当渗透率为l o 一1 0 1 ui i 】2 ，孔隙度0 5 一2 o 时，盖层封闭 性能较好为i 级，如粉砂质泥岩和泥质粉砂岩； 当渗透率为1 0 “一1 0 u 一，孔 隙度0 8 9 卜_ 3 o 时，盖层封闭性能较差为级，如碳酸盐岩盖层。同时提出渗 透率为i 0 1 um 2 ，孔隙度3 o 作为划分盖层的界限。 表2 - l 研究区及邻区盖层物性参数测试数据表 突破突破优势扎 封闭渗透率孔隙度崭度 岩悱k 力、卡托睬托嘲 系数( p 一) ( ) ( g c m 。) p c l o p ar c ( n i l )( r i m ) 2 1 0 9 膏岩 7 0 0 l8 6 5o 2 6 1 5 4 5 较封 f 寒武统 1 4 03 34 9 96 6 5 9良好 2 1 2 浓度封闭 根据盖层与储层之问地层水中含气浓度在剖面上的变化情况可按图2 一l 中 三种模式研究盖层的烃浓度封闭能力。 如果盖层为非生烃层，其内无天然气生成，也就无法弥补由下伏气层扩散进 入其内而继续向e 扩敞运移的天然气损失，使盖层孑l 隙水中的天然气浓度始终保 持近似为零，此时盖层与下伏气层之问存在若最大韵烃浓度差( 图2 一l 中模式 i ) ，天然气通过盖层向上的扩敞作用最强。此种情况下，盖层对下伏气层中天 然气扩散作用鉴本上无烃浓度封闭作用。 如果盖层本身又是生烃岩，但其内又不存在欠压实孔隙流体超压那么盖层 本身生成的天然气。不仅可以弥补天然气向上扩散损失，而且还可使其浓度增大。 但由于所处的温度、压力等条件较下伙气层中的温度、压力条件低，所以盖层孔 隙水中所能溶解的气量即使达到饱和状态也低于下伏气层中孔隙水所能溶解的 气量( 图2 一l 小模式1 1 ) ，即盖层与其下力。t 屡之闽仍有向上递减的气体浓度， 此时天然气仍会通过盖层向上扩散运移。似难这种情况下，盖层与其下伏气层之 问的浓度梯度较模式1 盖层为非生烃层目 明显减少，天然气通过盖层的扩敝相对 变弱，表明盖层刘其下伏气藏中天然气的扩敞起到了一定的封闭作用，但仍不能 完全阻止下伏呈扩散相运移的天然气。 盖层本身是生烃岩，且其内又存在欠压蛮孔隙流体超压。出于盖层中欠压实 超压的存在，其内地层孔隙流体压力明显高于犷常压实泥岩中的孔隙流体压力t 使天然气在盖层孔隙水中的溶解能力增强。盏层生成的天然气溶解于水，使盖层 孔隙水中天然气浓度出现大于或等于下伏气层水中天然气浓度钓现象( 图2 一l 中 模式1 1 1 ) ，即天然气由正常向上递减的浓度转为向下递减或等于零的浓度，这就 表明下伏气层中的天然气此时不但不能向上扩散运移，而且盖层中生成的天然气 将在此浓度梯度的作用下向下伏气层中扩散运移，因此，在这种情况下，盖层完 全阻止了下方天然气向上的扩散运移，对其起到了完全的封闭作用。 1 6 j j 菇喜戳囊 模式1模式2模式3 禽7 i 浓j 耋含1 浓度含气沫度 蒿置一一一 、 盖层一一一 盖层一一一 p 气联气层 - 气墨- 踩噬深发谢度 气盏矗层为7 卜j 圣岩，气藏盖屠为，l ：弪岩 气斌盖层为u ，l - 烃岩 己进 7 i 船吓】雕，已遽 h 啦j 限， 0 i 水仃扯欠压宴超瓜 lj t 打灾压殳超爪 图2 一l 烃浓度封闭模式示意图( 掘郝石生，1 9 9 5 ) 研究区及邻区烃源岩研究认为：下寒武统、志留系是中古生界两套主力烃源 岩。两套烃源岩形成于两次大的海侵相对应的海进体系域。其中下寒武统泥质烃 源岩以黑色硅质页岩