岩性油气藏  2017, Vol. 29 Issue (1): 81-89       PDF    
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花岗岩油气藏成藏富集因素
李富恒1, 侯连华1, 石磊2, 肖坤叶1, 石峰3     
1. 中国石油勘探开发研究院, 北京 100083;
2. 中国石化石油勘探开发研究院, 北京 100083;
3. 中国石化江苏油田分公司 工程技术服务中心, 江苏 扬州 225000
摘要: 近年来,以花岗岩为储集层的油气藏不断被发现,其勘探潜力日益成为业内关注热点。为了研究花岗岩油气藏成藏富集因素,通过剖析多个典型花岗岩油气藏特征,按照油气成因、储层成因、圈闭类型、主力产层、油气水系统等影响因素,对花岗岩油气藏进行了分类;并依据岩心、薄片、露头等地质资料对油气藏进行了解剖。总结出花岗岩油气藏成藏富集因素主要包括:①  源岩优、盖层厚。源岩优质高效、生烃强度大,盖层分布广、厚度大、封盖能力强。②  储层广泛分布、有效性强。大面积花岗岩分布,断裂、风化作用和地层热液溶蚀作用普遍发生。③  圈闭类型多样。花岗岩潜山山头、山坡和山腹部位发育多种圈闭类型。④  运聚关系配置良好。有效源岩、运移通道、有利圈闭和区域盖层之间时空配置关系良好。花岗岩油气藏与上覆油气藏大多共生复合成藏,开展花岗岩油气藏成藏富集因素及规律研究,将为含油气盆地多层系勘探提供理论指导和案例借鉴。
关键词: 花岗岩油气藏      成藏富集因素      储层      圈闭      共生复合成藏     
Accumulation and enrichment factors of granite reservoirs
LI Fuheng1, HOU Lianhua1, SHI Lei2, XIAO Kunye1, SHI Feng3     
1. PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration and Development, Beijing 100083, China;
2. Sinopec Research Institute of Petroleum Exploration and Production, Beijing 100083, China;
3. Engineering Technology Service Center, Sinopec Jiangsu Oilfield Company, Yangzhou 225000, Jiangsu, China
Abstract: In recent years, reservoir in granite rock has important discoveries for hydrocarbon exploration. Based on the characteristics of the typical granite reservoirs, according to the origin of hydrocarbon, reservoir formation mechanism, trap types, main producing formation and water/oil/gas system, the granite reservoirs were classified, and the accumulation and enrichment factors of granite reservoirs were summarized based on the data of cores, thin sections and out crops. The results show that the accumulation and enrichment factors of granite reservoirs include the following aspects:(1) high quality source rocks and thick cap rocks, with strong hydrocarbon generation and sealing ability; (2) widely distributed granite reservoirs, with a large area of granite rock, fault, weathering and underground hydrothermal dissolution playing an important role in granite reservoir development and distribution; (3) different types of trap formed in the granite rock buried hill hilltop, hillside and hill-inside; (4) the good matching of effective source rock, migration pathway, favorable trap and regional cap rock is favorable for the enrichment of granite reservoir, which distributes mostly together with the overlying reservoir from sedimentary rock symbiotically. This study could provide guidance in theory and case reference for granite reservoir exploration.
Key words: granite reservoir      accumulation and enrichment factors      reservoir      trap      symbiotic composite accumulation     
0 引言

花岗岩油气藏是以花岗岩为储层的油气藏[1-3],是一个颇有潜力、值得探索的油气勘探领域。在世界油气勘探过程中,分布面积大、含油气幅度及产量都很高的花岗岩油气藏不断被发现。根据美国IHS咨询公司提供的数据,统计表明,较大型的基岩油气藏多分布在花岗岩类储层中,花岗岩油气藏储量占基岩油气藏总储量的32%,其中原油储量占总储量的40%,天然气储量占总储量的17%。全球第一个针对花岗岩勘探并获得成功的油田是委内瑞拉的拉帕斯油田[4],该油田发现于1953年。1974年,越南白虎油田也在基底花岗岩勘探中取得规模油气发现。近年来,全球又有多个盆地相继在花岗岩领域取得勘探突破,花岗岩油气藏开始受到石油地质界越来越多的关注和重视。目前,国内外同行已经对花岗岩油气藏的形成条件、成藏规律及勘探技术等做了大量的研究[5-7],但对花岗岩储层发育机制、油气运聚配置关系等有关成藏富集因素的探讨还不够深入。因此,在剖析多个典型花岗岩油气藏特征基础上,结合近年来油气勘探新发现,依据岩心、薄片、露头等地质资料,开展花岗岩油气成藏富集因素研究,以期为进一步发现规模花岗岩油气藏奠定理论基础。

1 近年来油气勘探新发现

近年来,国内外多个含油气盆地在花岗岩油气藏勘探中取得了突破性进展(表 1),如我国柴达木盆地的东坪气田、乍得邦戈尔盆地B-C油田和印尼南苏门答腊盆地NEB气田等,都从花岗岩基岩层段获得了规模储量。

下载CSV 表 1 全球主要花岗岩油气藏 Table 1 The major granite reservoirs

(1)柴达木盆地东坪气田

该气田位于柴达木盆地北部阿尔金山南缘中段,基底由古生界变质岩和多期花岗岩共同组成。2011年,青海油田在东坪鼻隆部署实施了东坪-1井,在花岗岩基岩段压裂试气,获得高产气流,2012年9月至2013年8月进行试采,日产气15.2万m3。随后部署的东坪-3井及系列评价井,均获成功,如东坪-104井,在花岗岩基岩段发现257 m厚气层,日产气25万m3,实现了该地区天然气勘探规模储量的发现[7-8]

(2)乍得邦戈尔盆地B-C油田

乍得邦戈尔盆地之前主要勘探目的层系为下白垩统上、下组合砂岩,钻遇花岗岩基底的井偶有油气显示,但多数井钻进基底30 m左右就完钻,并未将花岗岩基底作为目的层系进行勘探[9]。2012年实施钻探的LE-2井,起初仍以下白垩统下组合砂岩为钻探目的层,但钻入基底时遇到异常高的油气显示,后经加深钻探,最终进入基底130 m,基岩储层解释油层近90 m,测试日产油430 t。受LE-2井成功启示,开展老井复查,重新解释BC-1井潜山段,发现油层13层,共37 m,测试获517 t/d的高产油流,试采1年多,平均日产油超过259 t[10]。后续又在盆地高部位部署了深探井BC-2,该井在花岗岩基岩储层进行裸眼分隔测试,证实裂缝发育厚度为800 m,含油段约为280 m,为中西非裂谷盆地多层系勘探打开了一个新领域。

(3)印尼南苏门答腊盆地NEB气田

该气田位于南苏门答腊盆地东北部Jabung区块西部隆起带上。2013年部署了针对花岗岩基岩勘探的NEB Base-1井,该井于2013年9月完钻,12月试油结束,在花岗岩裂缝发育段(1 569~1 965 m)裸眼测试日产气6万m3、凝析油17 t,在花岗岩风化壳层段(1 463~1 569 m)测试日产气10万m3、凝析油23万t,取得了Jabung区块基岩勘探首次突破。

2 花岗岩油气藏分类

综合分析多个典型花岗岩油气藏特征,按照油气成因、储层成因、圈闭类型、主力产层、油气水系统等影响因素划分花岗岩油气藏类型(表 2)。按照油气成因,可以分为有机成因和无机成因2种:有机成因认为油气沿不整合面或裂缝发育带运移;无机成因认为油气沿花岗岩岩体内部裂缝发育带运移,多见于气藏,如松辽盆地肇州西气藏,该气藏由中央古隆起带海西期花岗岩侵入体形成的基底凸起为圈闭,花岗岩基底风化壳为储集层,气层厚度10 m,日产气5 646 m3,甲烷碳同位素值δ13 C1为-24.0‰,甲烷同系物碳同位素组成呈反序排列,δ13 C1(-24. 0‰) > δ13 C1(-28.8‰) > δ13 C1(-30.1‰),判断为无机成因烷烃气气藏[11-13]。虽然目前关于花岗岩油气藏成因的认识尚有分歧,但整体以有机成因论为主导。按照储层成因,可分为山头风化壳型、山腹裂缝-热液改造型及二者复合型。根据圈闭类型,可分为地层圈闭、构造-岩性圈闭及构造-岩性-地层圈闭。就花岗岩体本身是否为主力产层而言,有是主力产层的,也有不是主力产层的。就花岗岩油气藏与上覆油气藏之间的油气水关系而言,二者既可能具有各自独立的油气水系统,也可能具有统一的油气水系统。

下载CSV 表 2 花岗岩油气藏分类 Table 2 Classification of granite reservoirs
3 花岗岩油气藏成藏富集因素

从形成条件来看,花岗岩油气藏与其他油气藏一样,也需要生、储、盖、圈、运、保等6个基本成藏条件。其中,烃源岩是基础,控制油气藏的分布;输导体系是关键;储层是核心,储层发育规模直接决定油气藏规模;盖层和保存是必要条件。相对于碎屑岩和碳酸盐岩,花岗岩仅在非常特殊的情况下才可作为气藏的源岩,但形成的气藏规模有限;要形成规模成藏场面,不仅要求花岗岩体周边的源岩优质高效、生烃强度大,还要求盖层分布广、厚度大、封盖能力强。花岗岩自身并无可观的储集空间和渗透能力,只能作为盖层或隔层,但经过表生风化、构造运动或热液溶蚀改造等作用后,花岗岩的储渗性能可以得到大大改善,甚至不亚于常规砂砾岩和碳酸盐岩储层。另外,多样的圈闭类型及有序的运聚成藏过程也是促使花岗岩油气藏形成和富集的主要因素。

3.1 源岩优、盖层厚

越南九龙盆地在断陷阶段沉积了巨厚的湖相泥岩,其中渐新统泥岩为主力烃源岩,有机碳质量分数为1%~10%,与下伏晚侏罗世—白垩世花岗岩直接接触,油气在花岗岩基底及上覆沉积地层中均有分布[14]。乍得邦戈尔盆地早白垩世发育有优质湖相烃源岩,可以划分为上、中、下3段,下段M组—P组以Ⅱ1型干酪根为主,烃源岩累计厚度大(500~1 000 m),有机质丰度高(TOC平均质量分数为2.07%,最高为25.60%),处于成熟—过成熟阶段,其中M组湖泛泥岩既是烃源岩,也是区域性盖层,直接覆盖在花岗岩潜山之上,为花岗岩储层提供了良好的封盖条件,使得花岗岩潜山油气藏在后期构造反转抬升500~2 000 m的情况下也未遭受破坏。锦州25-1 S油田的花岗岩基底被四面下倾、分布范围广且厚度巨大的优质泥岩覆盖,泥岩盖层从凸起向四周凹陷延伸,直达各凹陷中心;四周深凹生成的大量油气在上覆“汇油顶板”的作用下向花岗岩残丘或潜山运移汇聚,促使残丘或潜山成为最终油气聚集区[15-16]

综上所述,花岗岩油气聚集要求源岩优质高效、生烃强度大,盖层分布广、厚度大、封盖能力强。一般而言,烃源岩控制油气藏的分布,油气靠近富油气凹陷聚集。油气运聚遵循“近水楼台、先易后难”的规律,烃源岩生成的油气(无机成因的花岗岩气藏除外)一般先充注到孔渗性好的沉积岩地层,只有当烃源岩的厚度大、质量优,且上覆盖层的厚度和展布范围均有保证时,油气藏才能继续充注到花岗岩储层中。若烃源岩生烃潜力不够,油气就会仅仅赋存在上覆沉积地层中,无法继续充注到下伏花岗岩储层;又或者上覆盖层较薄、展布范围局限,即便花岗岩储层中先前有油气充注,也会通过断层运移到其他沉积层位形成次生油气藏,或因构造抬升遭到破坏。

3.2 储层广泛分布、有效性强 3.2.1 大面积花岗岩分布

勘探实践表明,侵入型花岗岩较易发育油气储集空间。高温的岩浆岩体侵入较冷的围岩时,其边缘部分迅速冷却,形成刚性体,阻止了外侧收缩和运动,而岩浆内部继续冷却和固结,体积不断减小,产生洞穴、裂隙等收缩性空间,这种储集空间大部分产生于岩浆岩侵入体的上部[17],规模达10~15 m,非常可观。目前发现的多数花岗岩油气藏储集空间都属于这一类型,如越南白虎和乍得B-C等大型花岗岩油气田、中国滴西18气藏等小型花岗岩油气田。作为油气藏的载体和储集空间,花岗岩的发育面积和规模决定了花岗岩油气藏的规模。花岗岩是陆壳发展的产物,多形成于靠近聚合边界的大陆地段边缘深处,这对于锁定花岗岩油气藏发育范围和规模具有一定指向意义。

3.2.2 断裂和裂缝广泛发育

断裂活动是构造应力聚集到一定程度时的突然释放,可以使断层附近的脆性岩石发生变形。当岩石所受构造应力超过自身抗张、抗剪或抗压强度后,就会产生构造裂缝。岩石在单期应力作用下发育高角度裂缝及伴生裂缝;在多期应力作用下发育网状裂缝且被切割成碎块状。大断裂附近往往派生小断裂,小断裂附近又发育裂缝和微裂缝,裂缝级别由内而外逐渐减小。原生断裂和裂缝往往难以形成良好储集空间,因为地层经历沉降后,岩石中早期形成的裂缝被压实或充填而再次闭合,只有被酸性流体或烃类物质早期充填的断裂和裂缝才可能继续保持其储集空间。地层经历抬升时,岩层由深部向近地表带转移,岩石中静压力减少,裂缝所起作用增加,也可形成一系列裂缝发育带。

越南白虎油田中最好的花岗岩储层就与基底断层引发的洞穴-裂隙带有关。洞穴-裂隙带占花岗岩总储集空间的85%~90%,这些裂隙带被低孔、低渗带所分隔[17]。乍得B-C油田的花岗岩裂缝型储层源自岩层裂谷期拉张破裂及Santonian期近南北方向挤压变形,岩心中岩石破碎明显,黏土化现象普遍,高密度裂缝网状发育[图 1(a)],溶蚀孔、洞沿裂缝分布[图 1(b)],形成孔-洞-缝优质储层,孔渗性大大提高,孔隙度达10%以上。测井上,同基岩相比,电阻率降低最明显,一般在几百欧姆米左右,密度也有明显减小,而中子、声波时差明显增大,井径扩径明显,双侧向正差异增加,成像测井斯通滤波能量衰减加大,储层具有明显的频移和时滞。

下载eps/tif图 图 1 乍得邦戈尔盆地BC-2井花岗岩储集空间 Fig. 1 Reservoir space of granite rock of BC-2 well in Bongor Basin

宏观上看,板块运动的枢纽带容易受拉张、挤压或扭动等各种构造运动的影响,往往发育断裂、形成裂缝带。发育的裂缝可以沟通原生孔隙、增强储层渗透性,也可以为风化淋滤或地层热液溶蚀提供通道,进一步形成范围更广、深度更大的储集空间。

3.2.3 风化作用适度

根据风化体的产状,可将花岗岩风化体划分为面式风化壳和线式风化体。当花岗岩体经历构造抬升、裸露地表时,受物理风化和大气降水(含CO2等酸性成分)的化学淋滤作用而成破碎状,岩石中的可溶物质被流体溶解带走,形成次生溶孔。经历长期的风化改造,岩层上部可发育一定厚度的风化黏土层,下部发育风化淋滤带,在没有大的断裂/裂缝带和岩性较为均一的情况下,可形成沿不整合面呈广阔展布的面式风化壳。当大气降水(含CO2等酸性成分)沿构造断裂、物理风化形成的裂缝、花岗岩体中岩石成分不均一处或花岗岩与不同岩体接触带下渗时,常引起差异风化,形成局部加深的线式风化体,多呈狭长楔状、囊袋状或不规则状。横向上,风化强度自风化体中央向边部逐渐减弱;纵向上,下部风化体的风化程度甚至高于上部面式风化壳,这也是导致不同位置风化程度与埋深相关性不显著的原因。线面混合型风化体是面式风化壳和线式风化体的组合风化形式,多发育在强烈活动的构造带上,大多数花岗岩储集层由混合风化而成。

准噶尔盆地陆东滴西地区滴西18气藏的储层即由线式风化而成。2006年部署的DX-18井,测试日产油27 t、气25万m3,统计含气面积约20 km2[18-19],产层为紫灰色斑状花岗岩,产气层段取心筒(3 444.57~3 452.27 m),长7.7 m,荧光级,岩心整体表现为破碎状、裂缝发育[图 2(a)]。铸体薄片分析表明:岩石中斑晶由碱性斜长石组成,表面有较强的泥化和不均匀绿泥石化现象;孔隙类型有长石斑晶溶孔、暗色矿物溶孔、溶蚀扩大微裂缝、半充填晶间孔等,部分晶间孔隙后期具溶蚀扩大现象;岩石总面孔率接近1%,可见微裂缝连通孔隙[图 2(b)]。该取心井段储集层孔隙度为5.1%~10.0%,平均为8.6%;渗透率为0.01~2.10 mD,平均为0.10 mD。产气层段测井曲线具有大套中—高电阻率、高伽马、中—低密度的特征。

下载eps/tif图 图 2 准噶尔盆地DX-18井花岗岩储集空间 Fig. 2 Reservoir space of granite rock of DX-18 well in Junggar Basin

风化体指不整合面之下一定深度范围内具有风化淋滤特征的地质体,一般发育风化黏土层和风化淋滤带2层结构。风化黏土层位于风化体最上部,受上覆沉积物压实作用影响,岩性较致密,是良好的盖层;风化淋滤带是风化体中的优质储集层。风化体的发育程度与古地理、古气候、大地构造部位、褶皱剧烈程度、地层岩性和产状、裂缝带及火成岩活动等都有关系。温暖潮湿的古气候区、背斜轴部和断裂带附近等受大气营力影响程度大,风化淋滤带发育[20]。乍得邦戈尔盆地基岩岩性大多为花岗岩或花岗片麻岩,绝对地质年龄距今670~433 Ma,经历古生界和中生界早期长达300 Ma的风化改造和后续2期挤压破裂变形,花岗岩基岩顶面形成洞、缝发育的风化壳,其下的花岗岩风化体形成上部以孔、洞为主,中下部以裂缝为主的典型花岗岩优质储层。

前人研究成果表明:风化残余物形成速率随风化时间的延长而减小,而剥蚀速率随风化时间增加而增大,当某时刻残余物厚度变化速率接近0时,即残余物形成速率与剥蚀速率相等时,残余物厚度达到动态平衡[20-21]。通过对野外不同岩石类型剖面的剥蚀速率及风化时间等参数进行实测统计,计算出不同岩石类型风化残余物厚度达到动态平衡所需时间(表 3),发现不同岩性风化体厚度与风化时间之间呈对数关系

$ D = A\;{\rm{ln}}\;T + B $ (1)

下载CSV 表 3 不同岩石类型风化剥蚀参数 Table 3 Weathering and erosion parameters of different rock types

式中:D为风化体厚度,m;T为风化时间,Ma;AB为常数,不同岩性其值不同。

当风化体厚度增加速率小于风化初期增加速率的5‰时,认为风化剥蚀趋于平衡,风化体厚度趋于最大,不同岩性之间风化轨迹存在差异(图 3

下载eps/tif图 图 3 不同岩性的风化体厚度与风化时间关系 Fig. 3 Relationship between weathering thickness and time of different rock types
3.2.4 地层热液溶蚀作用强

花岗岩储集层的形成与其受到的热液改造作用有关。热液作用在构造活动时期明显加强,深度、温度和化学机制不同的热液作用对岩石成分和结构影响不同。热液通过裂缝、裂隙带循环流动,并通过溶液递送物质。岩石的裂隙往往部分或全部被次生矿物所充填,故裂隙壁附近可被热液溶解,生成巨大的溶洞[19]。花岗岩被高温热液改造后,常形成钠长石、绿帘石、葡萄石、石英等矿物组合,这些矿物结晶后与原来的造岩矿物紧紧生长在一起,不能形成有效的储集层,但花岗岩被低温热液改造后,常形成以水云母物质为主的矿物组合,这些以化学上比较稳定的石英和微斜长石作为骨架、水云母物质作为骨架间胶结物的矿物组合,往往可成为较好的储集层。花岗岩的受改造规模取决于热液作用的强度、热液和基质的地球化学差异以及岩石的渗透性等。岩石受到热液改造的厚度可达数十米甚至数百米。

综上所述,花岗岩储层发育程度受花岗岩分布范围、断裂和裂缝活动强度、风化作用强弱及地层热液溶蚀作用大小等多种因素的综合影响。此外,具有地层间断背景的正向构造是容易发生火山喷发、褶皱断裂、风化淋滤及地层热液溶蚀等现象的地带。一方面正向构造利于花岗岩发育,如火山喷发、岩浆侵入等;另一方面正向构造是应力集中区,有利于裂缝发育;且花岗岩在正向构造顶部遭受物理风化作用强烈,渗滤通道畅通,地表水的淋滤作用和地层水的溶蚀作用形成的可溶物质便于带走,储层物性得到极大改善。

3.3 圈闭类型多样

花岗岩经历构造运动及风化改造后,在其顶部可发育山头风化壳型储层,并形成地垒或丘状形态,风化壳最上部的风化黏土层或泥岩盖层作为顶板封闭条件,形成典型的地层圈闭(图 4①),如滴西18气藏;在花岗岩山腹内部发育溶蚀孔洞及裂缝带储层,山腹隔层(花岗岩致密层段)作为侧向遮挡层、风化黏土层或泥岩盖层作为顶板封闭条件,则可形成岩性-地层圈闭(图 4②);在山坡处花岗岩多发育裂缝型储层,断层或花岗岩山腹隔层作为侧向遮挡层,风化黏土层或泥岩盖层作为顶板封闭条件,形成构造-岩性-地层圈闭(图 4③),如越南白虎油田。

下载eps/tif图 图 4 基岩潜山油气藏典型模式(根据文献[14]修改) Fig. 4 The typical model of basement buried hill reservoir ①  地层圈闭;②  岩性-地层圈闭;③  构造-岩性-地层圈闭;④  溶蚀作用形成的孔隙、裂缝;⑤  断层伴生的裂缝孔隙带;⑥  花岗岩冲刷沉积物
3.4 运聚关系配置良好

运移通道主要包括不整合面、花岗岩体内部侧向渗透性夹层以及纵、横向断层等。供油方式以有效烃源岩覆盖并直接与花岗岩储集体接触的双重多向供油最为有利,其次为花岗岩储集体与有效烃源岩直接接触的单向不整合面或断面供油。如果年轻的生油岩系一开始就包围着花岗岩体,或者不整合面与断层早期就能形成“三维”供油网络,则对花岗岩成藏最为有利[3]

运移动力包括地层异常压力和浮力:当源储垂向或侧向直接接触时,即烃源岩位于花岗岩储集层的上部或侧翼时,浮力和地层异常压力是油气运移的主要动力;当源储间接接触时,即烃源岩与花岗岩储层通过断层、不整合面或山腹渗透性夹层沟通时,浮力为油气运移的主要动力。

丰富的烃源岩、畅通的运移通道、广布多样的有利圈闭和优越的区域盖层之间具有良好的匹配关系,促成了花岗岩油气藏的发育和富集。如乍得邦戈尔盆地亿吨级储量规模的B-C油田,超覆在潜山顶面及潜山翼部凹槽内的优质源岩成熟排烃,通过连通砂体、不整合面和断裂系统等优势运移通道向上倾方向运移,在砂岩储层发育区形成P组砂岩油藏,在基岩段沿潜山风化壳或断裂、裂缝发育带运移聚集,形成花岗岩潜山油藏;富泥的P组为直接盖层、M组地层为区域性盖层,直接覆盖在潜山之上,封盖条件好(图 5)。

下载eps/tif图 图 5 Bongor盆地B-C油田成藏模式 Fig. 5 The accumulation model of B-C oilfield in Bongor Basin

目前已发现的典型花岗岩油气藏与上覆沉积地层油气藏大多共生复合成藏,呈现出花岗岩-沉积岩复合体油气藏特征。全球第一个有目的针对花岗岩进行勘探并获得成功的油气田是委内瑞拉马拉开波盆地的拉帕斯油田,该油田包括古近系和新近系砂岩、白垩系灰岩及裂缝型花岗岩等3套产油气层系;勘探初期,在基底上部白垩系发现了灰岩油藏,顶面埋深为1 274 m,油层厚度为550 m,但油藏的油柱高度达2 100 m,预测灰岩以下的基岩裂缝带中可能含油;1953年开始以基岩为目的层进行探索,实施了2口探井,分别钻入基岩109 m和129 m,均未钻遇裂缝带,未见油气;之后又实施了第3口井,钻入基岩332 m,钻遇裂缝带,测试产油。利比亚锡尔特盆地奥基拉—纳福拉油田的主要产层包括上白垩统拉克布组碳酸盐岩、前寒武纪花岗岩和上白垩统碎屑岩;烃源岩为上白垩统底部Rachmet页岩,超覆在花岗岩基岩之上,分布于隆起两侧的凹陷内,东薄西厚;油气主要沿不整合面(上白垩统和花岗岩基岩间的不整合面)运移,最后聚集于上白垩统下部的碎屑岩、碳酸盐岩和花岗岩基岩中;碳酸盐岩和花岗岩基岩形成了统一的块状油藏,拥有统一的油水界面。蓬莱9-1油田是渤海湾地区已发现的规模最大的中生界花岗岩潜山油气田;其中,新近系馆陶组、明化镇组等以断块、断鼻圈闭为主的构造油气藏直接覆盖在花岗岩基岩之上;花岗岩油气藏与上覆构造油气藏上下叠置,形成大型复合油气田。

另外,若花岗岩周边砂岩、碳酸盐岩储层不发育或比较致密,往往预示着可能发育花岗岩油气藏。锦州25-1 S花岗岩潜山位于辽东湾地区辽西低凸起中段,两侧正对辽中、辽西富油凹陷,20世纪80年代在其周围钻探了7口以古近系砂岩为目的层的探井,均告失败[15]。失利原因是古近系以泥岩为主,缺乏储层,但证实了潜山之上覆盖着巨厚的东营组沙一段泥岩,这套泥岩是良好的烃源岩,生成的油气在古近系没有储集空间可以进入,只能进入附近的花岗岩储集体中。这些因素均导致了古近系多口探井的失利,反而促成了花岗岩潜山大型油气田的形成,正所谓“失之东隅,收之桑榆”。

4 结论

(1)花岗岩油气藏按照油气成因可分为有机成因和无机成因等两种油气藏;按照储层成因,可分为山头风化壳型、山腹裂缝-热液改造型及二者复合型油气藏;根据圈闭类型,可分为地层圈闭、构造-岩性圈闭及构造-岩性-地层圈闭等3种油气藏;花岗岩体本身并无可观的储集空间和渗透能力,只有经过构造运动产生山腹裂缝或经过热液溶蚀改造产生溶蚀孔洞之后,花岗岩自身才会生成储集空间,并进一步形成主力产层;花岗岩油气藏与上覆油气藏之间,既可能具有各自独立的油气水系统,也可能具有统一的油气水系统。

(2)花岗岩油气藏富集要素主要包括源岩优、盖层厚,储层广泛分布、有效性强,圈闭类型多样和运聚立体成藏。其中源岩优、盖层厚和储层广泛分布、有效性强是核心要素,大面积花岗岩分布、断裂、风化作用和地层热液溶蚀等影响着花岗岩储层的发育程度,花岗岩油气藏与上覆沉积地层油气藏大多共生立体复合成藏。

(3)花岗岩油气藏60多年勘探历史表明,花岗岩油气藏颇有潜力、值得探索,但花岗岩储层以溶蚀孔、裂缝为主要储集空间,存在严重的非均质性,一些埋藏深度浅、储量规模大的花岗岩油气藏经济性更好,如何实现花岗岩油气藏的效益勘探、经济开发是下一步努力的方向。

参考文献
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