岩性油气藏类型及特征

岩性油气藏类型及特征

如前所述，一部分学者将岩性油气藏归于地层油气藏中，由于发现岩性油气藏类型越来越多，为了油气勘探和研究工作的需要有必要将岩性油气藏单独划分出来。

岩性油气藏，主要是指沉积作用和成岩作用圈闭所形成的油气藏，由于岩石储集性能改变或岩性连续性中断而形成的岩性圈闭和油气聚集。进一步按照成因和形态，又可以分为岩性尖灭、岩性透镜体、古河道砂岩、生物礁、成岩圈闭和裂缝性油气藏6个亚类。

（一）岩性尖灭油气藏

1.成因

储层在上倾方向或侧向尖灭，被不渗透层围限而形成的油气藏。当岩性尖灭线与储集体构造等深线在平面上相交时，才能形成岩性尖灭圈闭。

2.特征

1）岩性尖灭圈闭一般发育在烃源层中，油源充足，有利油气成藏。

2）储层以碎屑岩为主，一般多发育在低位域湖底扇砂砾岩、水下扇砂岩或高位域的扇三角洲砂岩和河道砂岩的前缘与侧翼。少数为粒屑灰岩、白云岩等储层上倾尖灭或侧变为泥质岩、膏盐岩或致密灰岩，如冀中坳陷任108井沙三段藻团粒白云岩上倾尖灭油藏以及美国威利斯顿盆地等的一些油气田。

3.分布

这类油气藏多分布在海岸线或湖岸线附近，裂谷盆地一般分布在斜坡带的低部位，来自陡坡带的物源至此，产生岩性上倾尖灭。在盆地内部的隆起、凸起和大型古潜山或反转构造的周缘。如二连盆地乌里雅斯太凹陷的木日格腾一段湖底扇和苏布腾一段扇三角洲岩性尖灭油藏等。

（二）岩性透镜体油气藏

1.成因

岩性透镜体油气藏是指四周被不渗透层所包围的各种透镜体、带状体或不规则体储层，所形成的油气藏。

2.特征

（1）储层以碎屑岩为主，一般为砂岩、砾岩透镜体；沉积环境多为三角洲平原、前缘分流水道，滨岸砂坝、砂洲、砂滩以及浊积扇砂体等。另外还有火成岩透镜体。

（2）透镜体多分布在烃源层中，形成自生自储的原生油气藏。

（3）在透镜体内部油气分布受构造控制，高部位含油低部位含水。

（4）裂谷盆地的透镜体油气藏规模，一般比较小，但常成群成带分布。

3.分布

一般分布在洼槽带和斜坡构造带的低部位。如冀中坳陷廊固凹陷桐101井古近系沙四段砾岩透镜体油藏，中岔口古近系沙三中亚段砂岩透镜体油藏等。又如济阳坳陷惠民凹陷西南部临南生油洼陷古近系沙三段生油岩系中的夏38火成岩透镜体油藏（谯汉生等，2002）。该油藏的储集体为中间厚向边缘方向逐渐减薄的辉绿岩岩盘状透镜体，钻遇火成岩平均厚度为46m，岩体向南抬起，南北高差700m。储集空间以裂缝和与裂缝相连通的次生溶蚀孔、洞为主，最大孔隙度为8.2%，渗透率为1.85×10^-3μm²。该火成岩体上倾方向含油，下倾方向含水（图3-1）。

图3-1 济阳坳陷惠民凹陷夏38火成岩透镜体油藏平面及剖面图

图3-1 济阳坳陷惠民凹陷夏38火成岩透镜体油藏平面及剖面图

（据谯汉生等，2002）

（三）古河道砂岩油气藏

1.成因

古河道砂岩岩性油气藏的圈闭形成主要受岩性变化带，河流间和沼泽相泥质岩，河岸侧翼遮

挡和断层遮挡等因素控制，组合成多种成因圈闭类型，主要有边滩、心滩“鞋带砂”和河道浊积岩等圈闭类型。

2.特征

（1）储层主要为碎屑岩，由砾岩、砂砾岩、砂岩和粉细砂岩组成

其成因有河流相边滩砂和心滩砂，三角洲平原和前缘分流河道的“鞋带砂”以及海湖水下峡谷的浊流砂，且多呈条带状分布。

（2）成藏组合可分为自生自储和下生上储两种类型

自生自储成藏组合，油源来自同期烃源层。下生上储成藏组合油源来自下伏烃源层，油气运移通道主要有断层和侵蚀面。由于断层长期活动，将下伏烃源层生成的油气运移到上覆河道砂岩储层中成藏。由于构造运动使地层抬升遭受剥蚀，深切至下伏烃源层，烃源层生成的油气通过侵蚀面运移到上覆河道砂岩储层中成藏，如鄂尔多斯盆地三叠纪末印支运动，使下伏三叠系遭受强烈的剥蚀，深切三叠系延长组烃源层，从而使烃源层生成的油气沿侵蚀面运移到上覆侏罗系河道砂岩储层中成藏。

3.分布

三角洲平原和前缘分流河道主要分布在斜坡构造带低部位，如济阳坳陷东营凹陷南部斜坡带现河地区三角洲平原分流河道油藏（杜贤樾等，1998）。从纵向分布来看，主要分布在盆地发育萎缩期，如渤海湾盆地东营期—馆陶期、明化镇期，河流相沉积发育，尤其是在大断层下降盘形成负地形，河流因势利导，下切充填形成条带状河道砂岩，如冀中坳陷大王庄东大断层下降盘东营组河道砂岩岩性油藏。

（四）生物礁滩油气藏

1.成因

生物礁油气藏是指被不渗透层包围或侧向遮挡的生物礁储集体圈闭所形成的油气藏。生物礁体圈闭还可以分为两种情况：一是礁体顶部含油气，底部为底水，如珠江口盆地东沙隆起东南部流花11-1油田；二是礁体内部物性发育不均匀，油气分布受古地貌和岩性双重因素的控制，油气主要分布在礁体内部渗透带中，如中国建南气田。

2.特征

（1）生物礁的类型：根据生物礁发育的古地理条件、距海岸线的位置和礁体的形态，分为岸礁、边礁、环礁、塔礁等。岸礁位于海岸斜坡上，距海岸线不超过几十米，退潮时可露出水面。边礁位于相对较深海盆中，斜坡坡折带或基岩断层上升盘，向海一侧为深水区，向陆一侧为浅水区。边礁呈环形分布时，称环礁。塔礁（又称点礁）位于海侵初期的盆地斜坡上，由于海侵早期海平面上升速度快，当礁体生长速度与海平面上升速度相适应时，因礁体四周海水不断加深，礁不易侧向生长，而向上生长成为塔礁。

（2）生物礁相带：典型的生物礁可分为三个相带，即礁前相、礁本体或礁核相、礁后相。礁核相主要由高于四周的造礁生物骨架组成，岩性纯，孔隙非常发育，常形成高产油气藏。礁前相处于生物礁迎海一侧，受强烈的波浪作用，在礁前陡坡下形成丰富的礁麓堆积，各种礁屑、生物碎屑发育，成为良好的油气聚集场所。礁后相处于迎陆一侧，一般有潟湖相或浅海相与大陆相隔，由于水浅、浪小，沉积了泥质灰岩、粉屑灰岩、鲕粒灰岩、蒸发岩等，储集性能较差。

（3）造礁生物类型：主要有珊瑚、钙藻、海绵、有孔虫、苔藓、腕足类等。储集空间主要有骨架孔、体腔孔、粒间孔和溶蚀孔等。

3.分布

生物礁主要分布在海岸线附近，常成群成带分布。生物礁油气田在世界上分布广泛，如美国、俄罗斯、加拿大、墨西哥、利比亚、印尼等，利比亚贾洛古近系生物礁油田，可采储量达2.7×10⁸t。我国在珠江口盆地东沙隆起上发现了流花11-1大油田和建南气田以及渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷西部平方王古近系沙四段生物礁油气藏等。

（五）成岩圈闭油气藏

1.成因

成岩圈闭油气藏是指成岩作用与后生作用，如压实、压溶、白云岩化、重结晶、胶结、交代、溶解作用等，使储层物性发生变化，从而形成的成岩圈闭油气藏或称物性封闭油气藏。这类油气藏还包括了已成油藏底部因成岩后生作用使之变成不渗透带，受后期构造变动仍将古油藏保存下来的封结型油气藏。另外，沉积压实背斜油气藏也属于这类。

2.特征

（1）破坏性的成岩作用与后生作用，如压实、胶结、硅化作用等，使岩石中的孔隙减少变为非渗透层，从而遮挡油气；建设性的成岩作用与后生作用，如白云岩化、重结晶、溶解作用等，使岩石产生次生孔隙变为储层，从而为油气聚集创造了条件。

（2）成岩作用与后生作用的强度主要取决于岩石碎屑及胶结物的成分、大小以及温度、压力和地层水物理化学状况等条件。

（3）沉积相带控制储层物性的变化，如水下扇可分为扇根、扇中、扇端三个亚相。由于扇根砾石颗粒大小，分选性极差，因此，岩石物性差，从而成为扇中亚相储层的上倾遮挡层，形成成岩圈闭。

（4）封结型油气藏的形成经历过两个阶段：首先油气运移到圈闭（包括背斜、地层、岩性等）的储层中形成古油气藏。然后在后生作用下，在油气藏底部油水界面或气水界面处，形成沥青—稠油或高岭土、水云母、方解石、次生石英、石膏、岩盐等次生矿物，组成非渗透带，非渗透带总厚度一般为3～6m，有时达几十米，甚至几百米，将古油气藏封结。这是因为油气对储层物性的抑制作用，使含油气范围内的储层物性保持不变，而含水储层物性受到各种后生作用的影响，物性变差，甚至变为非渗透层。第二，后来受构造运动的影响，这些古油气藏可以分布在今构造的任何部位，但它仍受古油气藏的范围的控制，具有倾斜的油水界面或气水界面，异常的地层压力等特点（图3-2）。

图3-2 阿尔及利亚撒哈拉地区廷富耶塔邦科尔特封结型油气藏

图3-2 阿尔及利亚撒哈拉地区廷富耶塔邦科尔特封结型油气藏

（据维诺格腊多夫，1978）

1—油层；2—气层；3～6孔隙度：3—30%～40%；4—20%～30%；5—8%～20%；6—0＜5%～8%

3.分布

这类油气藏的分布较普遍，但规模一般较小。在裂谷盆地中，一般分布在扇体的不同亚相、微相交接处，如渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷永921 水下扇（李丕龙等，2004），扇体顶面呈一向北抬起的鼻状构造，扇体分为扇根、扇中和扇端三个亚相。扇根由于砾石大小混杂，分选性差，因而物性极差，形成扇中储层上倾遮挡，从而形成成岩圈闭油藏（图3-3）。又如鄂尔多斯盆地（地台型盆地）安塞油田坪桥油藏（凌升阶等，1997）。该油藏北部及东部环形地带，在成岩后生作用下，石英、长石颗粒受强烈的压溶嵌合，形成压嵌再生致密带，构成北、东方向遮挡；油藏的东南部砂体中的浊沸石未经溶蚀，所形成的岩性致密带起封堵作用，油藏西部处于构造的低部位。油藏本体是在成岩后生作用下，浊沸石溶蚀形成次生溶孔，孔隙度达4%～5%，从而形成成岩圈闭油藏（图3-4）。

封结型油气藏的分布主要受古构造及古油气藏范围的控制，它们现今构造的位置是任意的，既可以分布于现代隆起、背斜的顶部，也可以分布在单斜和向斜中；既可以分布在深层高温、高压环境中，也可以分布在浅层水动力交替带；可以分布在不同时代。油气藏的规模从巨型到小型都有。在阿尔及利亚撒哈拉地区找到一个石油地质储量2×10⁸t，天然气44×10⁸m³的油气田。在俄罗斯西伯利亚地台，也有发现。这类油气藏在我国尚未见到报道，作者分析认为，渤海湾盆地黄骅坳陷孔店构造带西斜坡孔古3井油藏有可能属于封结型油藏。油藏储层为奥陶系峰峰组白云岩。油藏形成，在中下侏罗统沉积后，燕山运动使地层产生褶皱和逆冲断层，形成孔店复式背斜构造带，孔古3井处于背斜构造核部，其上不整合覆盖了上侏罗统、下白垩统，可能在下白垩统沉积之后，古近纪之前，古生界烃源层生成的油气进入圈闭中形成古油藏。之后，古油藏在后生作用下封结。古近纪沙河街期沧东断层强烈活动，使沧东凹陷沙河街组沉积加厚，同时孔店复背斜隆起，造成西倾的斜坡，从而在斜坡上形成了孔古3井封结型油藏，预测石油地质储量1464×10⁴t。

图3-3 济阳坳陷东营凹陷永921砂砾岩扇体物性封闭油藏剖面图

图3-3 济阳坳陷东营凹陷永921砂砾岩扇体物性封闭油藏剖面图

（据李丕龙等，2004）

图3-4 鄂尔多斯盆地坪桥长6段成岩圈闭油藏平、剖面图

图3-4 鄂尔多斯盆地坪桥长6段成岩圈闭油藏平、剖面图

（据凌升阶等，1997）

（六）裂缝性油气藏

1.成因

在成岩作用与后生作用和构造应力等的作用下，各种致密、性脆的岩层（火成岩、灰岩、泥灰岩、白云岩、砂岩、页岩、油页岩等）内，造成大量的裂缝（层间缝、构造缝、收缩缝、膨胀缝、压裂缝、压溶缝等）周围被不渗透层封闭，从而形成裂缝性油气藏或裂隙油气藏。这类圈闭的性质与岩性圈闭的成因更为近似，故把它列入岩性圈闭类。

2.特征

（1）大部分为自生自储成藏组合，储层发育在烃源层中，原油性质好。

（2）油气分布主要受裂缝系统的控制，特别是构造缝串通其他裂隙，裂缝既是油气运移的通道，又是储集空间。裂缝发育不均，主要发育在构造应力集中的部位，如背斜的轴部、断层附近和地层挠曲部位。还有一部分重要的裂缝——油气膨胀压裂缝，就是当生油岩达到高成熟或过成熟时，生成大量油气，在高温高压的条件下，迅速产生膨胀，并以很大的流体压力排驱出来，使泥岩产生大量的微裂缝。因此，油层厚度变化大，油气分布范围不规则。

（3）单井产能变化大，日产油量从数吨到近千吨不等，一般初产量高，产量不稳定，递减速度快。

3.分布

这类油气藏分布较普遍，但规模都不大。我国泥岩裂缝油藏分布较广，如江汉盆地潜江凹陷潜北地区广华寺—王场一带，古近系始新统潜江组生油岩系中的泥岩裂缝性油藏，分布面积约800km²；松辽盆地古龙凹陷下白垩统青山口组生油岩系中的泥岩裂缝性油藏，勘探面积达数千平方千米；柴达木盆地西部油泉子背斜新近系上新统生油岩系中的泥岩、泥灰岩裂缝性油藏；渤海湾盆地冀中坳陷束鹿凹陷古近系沙三段生油岩系中的泥灰岩裂缝性油藏；济阳坳陷大王庄鼻状构造东翼（以新郭3井为代表）古近系沙三段生油岩系中的泥质白云岩裂缝性油藏；四川盆地川东南夹在两排构造带之间的负向构造单元下三叠统嘉陵江组一段和下二叠统上部阳新三组生油岩系中的石灰岩夹白云岩和生物灰岩，岩性致密，储集空间主要是靠构造缝串通粒间孔、晶间孔和溶蚀孔、洞，形成裂缝性油气藏；四川盆地川中隆起区龙女寺—磨溪构造带西北部遂南地区上三叠统香溪群生油岩系中砂岩裂缝性气藏等。