墨西哥湾地质特征、含油气系统及勘探层

1、墨西哥湾地质特征、含油气系统及勘探层1 区域概况位于北美洲大陆东南沿海水域， 部分为陆地环绕。 透过佛罗 里达半岛和古巴岛之间的佛罗里达海峡与大西洋相连， 并经由犹 加敦半岛和古巴之间的犹加敦海峡与加勒比海相通。 这两个海峡 均宽约 160 公里。墨西哥湾由几个生态与地质区组成，其中主要为海岸地带、 大陆棚、大陆坡和深海平原。海岸地带有潮沼、沙滩、红树林地 区，以及许多海湾、三角湾和 ?湖。大陆棚在墨西哥湾边缘的周 围形成一系列几乎连续不断的阶地。 佛罗里达西海岸和犹加敦半 岛外面的大陆棚为主要由碳酸盐类物质构成的一个广阔区域。 大 陆棚的其馀部分则为砂砾、 泥沙和黏土的沈积物。 在大陆棚和向

2、 下延伸直到深海平原的大陆坡上，在不同的深度埋藏著许多盐 丘；而石油和天然气蕴藏与这些盐丘有关。2 油气聚集的地质特征 以美国最大的产油气区万安盆地为例， 油气聚集可分为两个 区。一个为北部弧形断裂带内侧，主要产层为中生界地层，有沿 弧形断裂带向盆地一侧的断层背斜或断层圈闭油气田； 美国东德 克萨斯盆地是世界上著名的地层圈闭水驱型油气田， 位于萨宾隆 起的西部和东德克萨斯盆地的东部边缘，为一单斜构造。储油层为上白垩统伍德拜组砂岩， 砂岩与粘土互层。 除西部小范围内为伊格尔福特页岩覆盖之外， 全被奥斯汀组白垩层所覆油藏是由于上白垩统伍德拜组砂岩向萨宾隆起西翼尖灭而 形成，其上倾方向被剥蚀的伍德拜

3、砂岩呈楔形体状插入在不整合 超覆接触面之间， 为不整合面上的岩所封闭， 成为地层圈闭油藏。 油层储层物性好，平均孔隙度为 25?。2.1 同生断裂带与油气田滨岸发育一系列的断层带， 许多大油田与这些断层有关， 由 于断层埋藏深， 在地下深处常常具有千余米的断距， 并向上变小 甚至消失， 只能在地震和钻井资料来判断， 因而对断层本身长期 认识不清。断层带上有大量的油气聚集，其主要有两个原因：一 为下降盘逆牵引背斜的形成，为油气聚集提供了良好的构造圈 闭；二是由于同生断层的作用， 构造圈闭是在沉积过程中形成的， 这样能将早期生成的和运移的油气阻挡并聚集起来。2.2 盐丘与油气田此带广泛发育盐丘构造

4、。 盐丘常为盐丘帽所盖， 盐丘帽由石 灰岩碎块、石膏、硬石膏和粘土组成，厚度从几十米到 250 米， 有时达 300 多米。在许多盐丘上可发现气泉和石蜡。石油主要产于盐心周围的第三系地层中， 亦可产于盐丘石冠 的多孔灰岩或盐株上面比较新的第三系或第四系中。 盐丘埋深达 300-400 米，盐株呈圆筒状，直径 1.6 千米，周围很陡，其顶 部构成穹窿状油藏，翼部构成与盐核接触遮挡的砂岩层状油藏。3 墨西哥湾含油气系统 含油气系统是沉积盆地中一个自然的烃类流体系统， 包含了 成熟的烃源岩与已形成的油气藏及油气藏形成时一切必不可少、 相互联系的地质要素和作用。有四个基本特点是一个物质系 统；其结构特

5、征是有一套成熟的烃源岩及与之有关的储集层、 盖层组成的实体； 是一个有次序的作用系统； 是一个开放的 系统；是随时间演化的有序系统。3.1 生油岩 墨西哥湾北部的油源岩可能是牛津阶、提通阶、阿尔必阶、土仑阶及始新统。 一般认为， 在墨西哥湾北部这些生油岩呈区域 展布。对深水油苗及井中产出的原油进行生标及地化分析， 它们 与深埋的中生界碳酸盐岩与屑岩源岩和始新统硅质碎屑源岩具 有亲密关系，这些源岩的干酪根大多为H型或H-S型。其沉积与全球厌氧事件有关。3.2 储集层 上第三系硅质碎屑浊积岩是该区含油气系统的主要储集层。他们主要沉积在半深海环境的内陆坡盆地中， 明显受活动盐构造 的影响。储集岩主要

6、为上新统与更新统细粒浊积岩砂体。3.3 运移与聚集墨西哥湾的油气运移通道以垂向为主， 受浮力所驱动同时也 受到压实作用、脱水作用、超压、微裂缝及断裂作用等影响。在 Green Canyon/Ewing Bank 区，浮力和超压的联合体使油气通过 泥岩和其他低渗透地层以垂向运移为主。 超压也造成低的有效压 力，促使形成低封闭能力以及造成垂向张裂缝， 这两种效应加强 了垂向运移作用。 垂向裂缝在孔隙流体压力大于最小压实力时形 成，使岩石遭受张性破裂。 断层可能是局部油气垂向运移的通道。 外来盐体对油气垂向运移构成了重要的遮挡条件， 是油气在盐层 之下发生侧向运移。4 美国上世纪墨西哥湾海岸勘探层纬度 48以南未发现资源潜力的第二大来源在已建立勘探 层向传统区域外的地层环境扩展部分。 在墨西哥湾海岸南部 3 个 已确定勘探层向下倾方向扩展，形成上威尔科克斯下倾勘探层、 耶格下倾勘探层和深部塔斯