從湘西碳瀝青成藏淺析高角度斷裂控油新模式

鄭小紅 陳健明

文章編號：1672-5603（2018）02-071-3

摘 要 高角度斷裂控油新模式與碳瀝青成礦有著相似的成藏模式，只是缺少后階段高熱演化導致的碳瀝青成礦。高角度斷裂中油氣成藏經歷了烴源巖成巖——油氣形成（儲層）——運移儲集三個階段。斷裂淺表的液態原油受到氧化等多種稠化機制作用而固態化（瀝青化）使斷裂產生自然封閉，有利于液態原油的進一步富集成藏。高角度斷裂控油新模式，是傳統圈閉成藏模式的一種補充。實際上，兩者既是不同的成藏模式，又具有油氣成藏儲、蓋、阻的共同特征。

關鍵詞 高角度斷裂；圈閉 ；成藏模式

中圖分類號：P618.13 文獻標識碼：A

Analysis on New Oil Control Mode of High Angle Fracture from Hydrocarbon Accumulation of Carbon Asphalt in theWest of Hunan Province

Zheng Xiaohong， Chen Jianming

（Hunan Coal Geology Bureau of The Second Exploration Team， Zhuzhou Hunan 412023）

Abstract： The new model for controlling oil with high-angle faults is similar to that of carbon asphalt mineralization， but lacks of carbon asphalt mineralization caused by high heat evolution in the later stage. Oil and gas accumulation in high angle faults has experienced three stages： source rock diagenesis - oil and gas formation （ reservoir ） - migration and accumulation. The liquid crude oil on the superficial surface of the fracture is oxidized and solidified （ asphalted ） by various thickening mechanisms， which makes the fracture naturally closed and is beneficial to the further enrichment and accumulation of liquid crude oil. The new oil control model of high angle fault is a supplement to the traditional trap formation model. In fact， they are not only different reservoir-forming modes， but also have the common characteristics of oil and gas reservoir - forming， cap - forming and block - forming.

Keywords： high angle fault； trap； reservoir forming mode

中國地質調查局《湘西古丈-吉首-鳳凰碳瀝青資源調查評價》項目[1]是湖南省煤田地質局第二勘探隊完成的首次對天然瀝青進行調查評價的項目。碳瀝青是一種特殊的成巖礦物，它是油藏中石油蝕變的產物，記錄了油藏被改造、破壞的全過程。基于碳瀝青一般賦存于高角度張性斷裂中、又是油藏中石油蝕變的產物的事實，探討高角度斷裂控油新模式。

1 碳瀝青成藏模式

湘西碳瀝青的形成演化是含油氣系統演化的一部分，是含油氣系統演化的最后階段與產物（如圖1）。而含油氣系統的演化與構造演化息息相關，地球動力學背景控制著油氣系統的演化進程與演化方向，因此，湘西北的構造演化研究對碳瀝青成礦作用研究至關重要。

結合湘西北構造演化與油氣系統演化特點，可知碳瀝青成礦主要分為四個階段：成巖（烴源巖）——成藏（古油藏）——古油氣藏破壞——成礦（碳瀝青）。下寒武統石煤和炭質頁巖的沉積奠定了研究區油氣演化的物質基礎，也是脈狀碳瀝青成礦的起點，常規的油藏形成與演化對于脈狀碳瀝青成礦來講屬于重要的過渡階段，油藏不僅經歷了多次的調整，也與外界有著復雜的物質與能量交換，而古油藏的破壞額脈狀碳瀝青的形成則是整個含油氣系統演化的終點。

2 油氣成藏傳統模式

傳統的油氣成藏模式是圈閉成藏模式。圈閉一般是一種背斜或穹隆構造，有時與斷裂成組合出現，是油氣最終運移聚集的場所（如圖2）。一個圈閉由儲集層、防止油氣散失的蓋層、阻止油氣運移的封閉的圈閉構造。

油氣的圈閉成藏模式是首先要有封閉的圈閉構造，其次要有油氣的運移通道和水介質，最主要的是在圈閉構造下伏地層有烴源巖及油氣形成。不是所有的圈閉構造都有油氣成藏，只有符合條件的圈閉構造才能形成油氣藏聚集。

3 高角度斷裂控油新模式探討

3.1高角度斷裂控油新模式

除了傳統的封閉的圈閉成藏模式，還有非封閉的高角度斷裂控油新模式。

從碳瀝青成藏模式可以看出，碳瀝青作為儲層瀝青是一種特殊的成巖礦物，它是油藏中石油蝕變的產物，記錄了油藏被改造、破壞的信息。湘西碳瀝青礦的形成經歷了烴源巖成巖、油氣成藏、古油氣藏破壞、碳瀝青成礦四個階段，碳瀝青礦脈出露地表高角度張性斷裂破碎帶中。

在非封閉的高角度斷裂中，油氣成藏與碳瀝青成礦有著相似的成藏模式，只是缺少后階段高熱演化導致的油藏破壞和碳瀝青成礦。高角度斷裂中油氣成藏經歷了烴源巖成巖——油氣形成（儲層）——運移儲集三個階段。運移儲集的方式多種多樣，包括圈閉儲集和斷裂儲集，只要有儲集空間、運移介質和運移通道。液態原油運移到非封閉的高角度斷裂后，在地下水水介質條件下油層沿斷裂破碎帶上浮，在地下水位處富集。最先富集于斷裂淺表的液態原油受到氧化等多種稠化機制作用而固態化（瀝青化），將非封閉的高角度斷裂淺表產生封閉效果。這樣，富集了液態原油的非封閉的高角度斷裂就成了一個封閉體系，有利于液態原油的進一步富集成藏（如圖3）。

3.2高角度斷裂找油現狀

實際上，西部石油局對湘西碳瀝青成礦很感興趣并進行了現場調查，已經開始了高角度斷裂控油研究，并在高角度斷裂找油方面取得了好成績。如陜北某區塊位于以北東向張性斷裂為主的斷陷盆地中，已經試采的某單一斷裂F僅1孔出油量達4.98萬噸，采收率高，經濟效益好。

4 結語

碳瀝青是一種特殊的成巖礦物，它是油藏中石油蝕變的產物，記錄了油藏被改造、破壞的全過程。從湘西碳瀝青成藏演繹了油氣成藏到古油藏破壞的全過程。可以認為，曾經的湘西是規模較大的湘西油田，因構造破壞、高熱演化等原因已被破壞，最終蝕變產物為碳瀝青。碳瀝青資源是湘西下一步勘查方向。

通過對湘西碳瀝青成因、主控因素及賦存規律研究，結合碳瀝青為高角度張性斷裂賦存的特點，筆者對高角度斷裂控油新模式有了膚淺的認識：高角度斷裂控油新模式與碳瀝青成礦有著相似的成藏模式，只是缺少后階段高熱演化導致的碳瀝青成礦。高角度斷裂控油新模式經歷了烴源巖成巖——油氣形成（儲層）——運移儲集三個階段。斷裂淺表的液態原油受到氧化等多種稠化機制作用而固態化（瀝青化）使斷裂產生自然封閉，有利于液態原油的進一步富集成藏[2]。

高角度斷裂控油新模式，是傳統圈閉成藏模式的一種補充。實際上，兩者既是不同的成藏模式，又具有油氣成藏的共同特征（儲、蓋、阻），還可以成組合出現。對高角度斷裂控油進行進一步研究，將有利于油氣資源勘查工作。

參考文獻/References

[1]陳健明、陳文斌等，湘西古丈-吉首-鳳凰碳瀝青資源調查評價報告，湖南省煤田地質局第二勘探隊，2015年4月。

[2]陳健明、王崇敬等，湘西碳瀝青成因、主控因素及成礦規律專題報告，湖南省煤田地質局第二勘探隊、中國礦業大學（北京），2015年4月。