中国海相地层水文地质地球化学与油气保存条件研究.pdfVIP

V01．82NO．3 地质学报 ACTAGEOLOGICASINICA 爹；乙恙≯33霄 Mar． 2008 中国海相地层水文地质地球化学与油气保存条件研究 楼章华，李梅，金爱民，朱蓉 浙江大学水文与水资源工程研究所，杭州，310028 内容提要：我国海相地层的油气藏被构造运动改造的强度较大，油气保存条件较差。地下水动力场的分布特 征在油气藏的形成与演化过程中起着重要的作用。本文通过对比研究四川盆地、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地已知 海相油田与南方海相地层的水文地质地球化学特征，揭示了水文地质地球化学性质与油气保存条件的密切关系。 沉积埋藏阶段是油气生成运移、聚集的主要时期；抬升剥蚀时期水文地质的最大特点是地层压实排水作用停止，沉 积埋藏水被大气水驱替、淡化。不整合面附近的封存大气水可能是油气藏被破坏和保存条件差的标志，也可能是 有机质尚未进入二次生烃的重要指标。通常水文地质开启程度随着深度的增加而减弱。交替停滞带是不受地表 水影响的水文地质带，有利于油气保存；自由交替带受地表水强烈影响，不利于油气保存。并且初步总结了一套比 较系统的油气保存条件的水文地质地球化学综合判别指标体系。 关键词：海相地层；油气保存条件；水文地质，水文地球化学 沉积盆地的气候、沉积环境和构造演化决定了 地球化学的发展奠定了基础。因此，研究沉积盆地 地下水的成因和地下水动力场的形成演化(楼章华 水文地质、水文地球化学对加深含油气沉积盆地地 等，2001)。在沉积物的沉积埋藏过程中，地下水处质规律的认识具有重要的意义。 于埋藏的内循环系统的相对封闭的环境里，由于水 1 含油气沉积盆地地下水动力场的基 一岩反应等，地下水的化学性质发生变化，通常矿化 本特征 度、Cl一、Na+和盐化系数Ecl一／(cO；一+HC07)]增 加；HCO；-、SO：一、变质系数(rNa+／rCl一)、脱硫系1．1理想的沉积盆地地下水动力场模式 含油气沉积盆地地下水动力场的理想模式可以 数[rSO：一×lOO／(rSOi一+rCl)]降低(楼章华等， 1998)。构造运动则在两个方面对地下水性质进行归纳为两种，即对称型和不对称型(图1)。含油气 改造，一方面由于抬升剥蚀作用和沉积间断，古淋滤 沉积盆地地下水动力单元大致可以划分为：①泥岩 大气水沿风化剥蚀面大量渗入淡化，从而改变地下 水的化学性质；另一方面由于断层作用形成破碎带， eta1．，2001；杨绪充，1989)，②大气水下渗向心流 特别是长期活动的同生断层为地表水向下渗入提供 通道，使之向更深部位交换而发生地下水的淡化作 用(刘方槐等，1991)。在含油气沉积盆地的形成演型(楼章华等，2001)。 化过程中，地下水是油气生成、运移、聚集的动力和 1．2沉积盆地演化过程中的水文地质旋回性 载体，沉积体系中的烃源岩和油气总是与地下水相 沉积盆地的水文地质特征具有旋回性(程汝楠， 伴生(汪蕴璞等，1995)。地下水动力场的分布特征1991)，一个水文地质旋回可分为两个阶段，即沉积 在油气运移和聚集过程中起着重要的作用(李明诚， 水文地质阶段和渗入水文地质阶段。前者包括从区 2001；楼章华等，1998)，地下水水文地球化学特征对域沉降和水侵开始，并发生沉积作用和埋藏沉积水 IⅡ油气的聚集、分布有着重要的指示作用(刘崇 的整个时期；后者是当区域隆起、水退、含水岩石遭 禧，1989；马永生等，2006)，从而为油气田水文地质受剥蚀并发生大气水的渗入形成渗入水的整个时期 注：本文为石油天然气成藏机理教育部重点实验室开放基金(编号2006—01)、国家“973”项目(编号2005CB422107)资助成果。 收稿日期：2007—04—30；改回日期：2007—07—