隐蔽油气藏成藏机理研究现状及展望

ＭＡＲＩＮＥＯＲＩＧＩＮＰＥＴＲＯＬＥＵＭＧＥＯＬＯＧＹ海相油气地质理论・前沿第１２卷第１期２００７年１月庞雄奇摘要隐蔽油气藏可以按其判别难度、隐蔽方式、油气富集动力学机制等进行分类。

按动力学成因可基本分为五类：浮力顺优势通道输导油气聚集成藏、毛细管力引入油气聚集成藏、深盆气体体积膨胀推排油气聚集成藏、分子吸附油气聚集成藏、分子结合力聚集甲烷水合物气藏。

受盆地类型、构造背景、沉积环境等因素的影响，不同地区、不同类型的隐蔽油气藏成藏主控因素不同。

论述了国内外对隐蔽油气藏的分类、成藏主控因素、成藏动力系统和成藏模式等研究的进展，提出了进一步开展我国隐蔽油气藏成因机理和富集规律等研究的方向。

关键词隐蔽油气藏；成藏机理；成藏模式；油气藏分类；研究进展隐蔽油气藏成藏机理研究现状及展望庞雄奇１，２，陈冬霞１，张俊１，２（１中国石油大学石油天然气成藏机理教育部重点实验室）（２中国石油大学盆地与油藏研究中心）庞雄奇１９６１年生，教授。

主要从事油气成藏与资源评价研究。

通讯地址：１０２２４９北京昌平区文章编号：１６７２－９８５４（２００７）－０１－００５６－０７中图分类号：ＴＥ１１２．３１文献标识码：Ａ收稿日期：２００５－０６－１２；改回日期：２００６－０９－０１基金项目：国家科技攻关项目（编号２００１ＢＡ６０５Ａ０９）资助自从１９６４年美国著名石油学家Ｌｅｖｏｒｓｅ［１］提出勘探隐蔽圈闭以来，世界各国都加强了对地层不整合圈闭、岩性圈闭及古地貌圈闭等的油气勘探。

中国陆相盆地岩相多变和叠合盆地多旋回发育，隐蔽油气藏勘探前景广阔。

我国东部大部分盆地和探区已进入中等或高勘探程度阶段，大型整装构造油气藏发现的机率变小，而隐蔽油气藏的比例将逐渐增大，隐蔽油气藏的勘探已成为增加油气储量的重要方向。

但由于隐蔽油气藏形成机制和分布规律复杂，勘探难度大，因此针对这类特殊非构造油气藏（隐蔽油气藏）成因机理的研究一直是国内外石油地质学家研究和探索的重要内容。

１概念与分类１．１隐蔽油气藏的概念隐蔽油气藏（ｓｕｂｔｌｅｔｒａｐ）的概念，最早是由卡尔在１８８０年提出的［２］。

１９１９年世界上发现了第一个非背斜油藏。

关于隐蔽油气藏的概念，前人有不同的定义，但总的说来可以归纳为三种概念：第一种为广义的地层圈闭（ｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃｔｒａｐ），包括地层圈闭（狭义）、不整合和古地貌圈闭［１－３］；第二种是为了与构造圈闭相区分而提出来的非构造圈闭（ｎｏｎ－ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｔｒａｐ），即指所有的非构造成因形成的圈闭类型［４］；第三种是指用目前常用的勘探方法难以圈定其位置的隐蔽圈闭（ｓｕｂｔｌｅｔｒａｐ）。

随着世界油气藏勘探开发的不断发展，发现许多新类型的油气藏不仅用常规的勘探技术和方法难于寻找，而且用传统的勘探理论难于解释，比如深盆气藏、露头油藏、煤层吸附气藏和甲烷水合物气藏等。

因此，为了更深入地识别隐蔽油气藏，庞雄奇等［５］近年将隐蔽油气藏定义为：在现有理论和技术条件下，从物探和测井等资料上不能直接发现或识别出来的油气藏概称为隐蔽油气藏，英文表述为ｓｕｂｔｌｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，５６庞雄奇等：隐蔽油气藏成藏机理研究现状及展望表１隐蔽油气藏分类沿革对应圈闭称为ｓｕｂｔｌｅｔｒａｐ。

１．２隐蔽油气藏的分类关于隐蔽油气藏的分类，国内外的许多学者都进行过探讨［４!９］（表１）。

这些分类方法主要是以传统的隐蔽油气藏的定义为基础，把地层圈闭油气藏作为隐蔽油气藏的主体，其不同之点在于对地层圈闭的概念和定义有争论。

近年来，有将岩性油藏从地层油藏中分出来的趋势。

如表１所示，沈守文［６］依据圈闭的隐蔽性、圈闭的成因及形成圈闭的主导因素和圈闭的剖面形态，将隐蔽油气藏分为八大类；李丕龙［７］将（济阳坳陷）主要的隐蔽油气藏分为岩性、地层和裂缝型等油气藏类型；贾承造［８］则按照陆相盆地和海相盆地隐蔽油气藏的类型进行划分，其中按盆地类型、气候条件、构造部位、砂体类型的不同对陆相盆地进行分类，而海相盆地则分为海相砂岩地层岩性油藏和碳酸盐岩岩性地层油藏等。

５７海相油气地质２００７年第１２卷第１期由于隐蔽油气藏形成机理复杂、难于识别、类型多样，庞雄奇等［５］从隐蔽油气藏判别的难度、隐蔽方式、油气富集动力学机制等方面对隐蔽油气藏进行系统的划分。

（１）从油气藏判别的难度划分，可分为三类：特征性隐蔽油气藏油藏特征上无法辨认，无法从目前所获得的资料中判别出油气藏的外观特征，包括盖层、储层和油气水边界等。

它们中有低幅度构造油气藏、不整合面油气藏以及溶洞和裂缝类油气藏等。

技术性隐蔽油气藏油藏技术上无法识别，无法从现有技术条件下获得的资料中判识出油气藏（层）的存在。

它们中主要包括在测井曲线上呈“三低”特征（低孔隙度、低饱和度、低电阻率）的油气藏。

机理性隐蔽油气藏油藏在形成机理上无法解释，用传统理论无法预测其存在，或发现后无法解释其成因的非常规性油气藏。

它们中有深盆气藏、露头油藏、煤层吸附气藏和水合甲烷气藏等。

（２）从隐蔽方式上也可分为三类（表１）：储集体隐蔽型油气藏主要包括岩性砂体油气藏、泥岩裂缝油气藏和碳酸盐溶洞型油气藏等。

封盖条件隐蔽型油气藏主要包括水动力封阻型油气藏、重力拖曳型的露头油气藏、毛细管力束缚的深盆气藏。

形态特征隐蔽型油气藏主要指受温压和介质条件多方面控制的产状多变的油气藏，包括水溶气藏、煤层吸附气藏和甲烷水合物气藏等。

２成因机理研究和进展２．１成藏主控因素早在１９８６年，胡见义等就认为，在圈闭成因上，隐蔽油气藏与构造油气藏不同，隐蔽油气藏主要受沉积作用、地层超覆和不整合等因素直接控制，而构造因素则起某些间接作用［４］。

随着我国隐蔽油气藏勘探的不断深入，逐渐发现：影响和控制地层岩性油气藏形成的因素很多，受盆地类型、构造背景、沉积环境等因素的影响，不同地区、不同类型的隐蔽油气藏成藏主控因素不同。

近几年对二连盆地和冀中坳陷岩性油藏及地层油藏的勘探研究结果表明，断陷盆地的岩性油藏和地层油藏主要沿三个“面”（湖泛面、不整合面、断面）分布，且既可分布于低势区，也可分布于高势区。

岩性油藏和地层油藏的分布主要受沉积体系、地层超覆和地层侵蚀等因素的控制，具有相控和层控特征［１０］。

在对断陷盆地（如济阳坳陷）隐蔽油气藏的研究中还发现，隐蔽油气藏的形成主要受断裂坡折、挠曲坡折、沉积坡折及侵蚀坡折等不同成因的多级坡折带的控制［１１!１４］。

研究表明，大面积的岩性油藏（如在坳陷型的松辽盆地南部）的形成主要受控于三大地质要素：（１）三角洲前缘相带中砂岩与泥岩地层交互发育，控制着岩性油藏总体含油范围；（２）与砂体分布方向近于垂直相交的北北西向断层为岩性成藏提供了有效的侧向封堵条件；（３）湖侵过程中形成的多套湖相泥岩提供了重要的直接盖层，是形成大面积含油的必要条件［１５］。

对岩性油气藏定量统计和成藏主控因素的分析认为，砂体的沉积微相、储集层物性、烃源岩排烃强度、砂体与洼陷生烃中心的距离等因素是控制岩性油气藏充满度的主要因素［１６!１８］。

研究认为，针对地层油气藏而言，油气成藏的主要控制因素包括：（１）稳定沉降和构造回返的交替形成了以地层超、剥为主的油气聚集条件；（２）盆地充填过程中发育了厚层稳定分布的优质储集岩系；（３）大型断裂和不整合面为主体的高效油气运聚体系是大中型地层油藏形成的重要因素；（４）圈闭的形成与优质烃源岩大规模排烃的有机配置是形成油气聚集的必要条件［１９］。

２．２成藏动力系统关于隐蔽油气藏，特别是被烃源岩包裹的透镜状岩性油气藏，现有的成藏理论各家并不统一，国内外学者对其成藏的微观机理的认识还存在很大的分歧，特别是在成藏动力方面，仍是争论的焦点。

其中，以下几种观点比较具有代表性。

俄罗斯Арве［２０］在他的《论粘土岩中砂岩透镜体的含油机制》一文中提出了未知重力运动机制。

他提出了在与线流、紊流不同的第三种未知重力运动机制作用下，少数流体分子的个别特性控制透镜状砂岩油藏聚集的新假说。

不少学者提出了异常高压是岩性油气藏成藏的主动力的观点。

关于压实作用对油气排驱的影响，Ｍｅｉｓｓｎｅｒ［２１］、Ｈｕｎｔ［２２］以及ＤｕＲｏｕｃｈｅｔ［２３］都提出了压５８庞雄奇等：隐蔽油气藏成藏机理研究现状及展望图１油气藏动力学成因模式与分类（据文献［３２］修改）实作用是油气排驱的必要驱动力的观点。

王捷等［２４］和姜培海［２５］则提出生油岩中烃类的排出是泥岩与相邻疏导层的过剩压差造成的，生油黏土岩相对透镜体砂岩的突破压力差别较大，压实流体始终存在向透镜体内排驱的能力。

Ｍａｒｇａｒａ［２６］在研究初次运移的机制时提出，毛细管压力是烃源岩中生成的油气向储集层中初次运移的动力。

陈冬霞等［２７］和张云峰等［２８］提出的毛细管压力差是岩性油气藏成藏主动力之一的观点在目前逐渐被大家所接受，即源内砂岩透镜体以孔隙作为运移通道，在接触带内的大、小孔隙之间存在着毛细管力的差异。

在毛细管力的作用下，油气首先从较大孔隙进入砂岩透镜体中，因油气的进入占据了砂岩透镜体中的孔隙空间，使其中的孔隙水被替换出来，并从较小孔隙进入到泥岩中。

烃类生成的膨胀力和浓度差引起的扩散力也是岩性油气藏成藏动力之一。

ＭｃＡｕｌｉｆｅ［２９］、Ｂａｒｋｅｒ［３０］对油气初次运移的研究提出了“孔隙中心网络运移”说。

李明诚［３１］认为，烃源岩中干酪根不断热解和裂解生烃，产物增容引起孔隙中的流体体积不断增加时，流体不断膨胀形成源岩内部压力，这种膨胀使泥岩内压力增加，促进流体运动，其排油方向是从生油层到储集层。

邹才能等［１９］根据岩性油气藏与烃源岩的纵向位置关系，将岩性油气藏和地层油气藏划分为三种成藏动力机制，即源下成藏压差驱动、源内成藏油水压差驱动、源上成藏势差驱动。

总的来说，对隐蔽油气藏成藏的动力系统可以根据庞雄奇等划分的油气形成的动力学成因模式［３２］进行分类，其隐蔽油气藏可以分为五大类（见图１）。

５９海相油气地质２００７年第１２卷第１期２．３成藏模式隐蔽油气藏由于其类型较多、分布复杂、成藏主控要素存在差异，因此由不同类型油气藏的油源条件、输导体系特征、成藏动力系统等的差异，可以总结出隐蔽油气藏不同的成藏模式。

李丕龙等［８］通过对济阳坳陷断—拗过渡期地层油气藏的沉积充填过程、油气源和油气运聚体系、油藏分布特征和控制因素、勘探实践等的综合研究，提出了地层油气藏的“Ｔ—Ｓ”成藏模式（图２）。

“Ｔ—Ｓ”油气运聚模式是指大中型地层油藏的形成决定于盆缘“Ｓ”型展布的古地形／古构造和“Ｔ”型输导体系的有机结合。

图２济阳坳陷地层油气藏“Ｔ－Ｓ”型输导模式图（据文献［３３］，有修改）“Ｔ”型油气运移输导体系：由烃源岩—活动性断层—骨架砂岩—圈闭构成的体系；“Ｓ”型油气运移输导体系：具盆缘沟梁相间的构造—古地貌特征（具“Ｓ”状）的体系李丕龙等［３３］针对洼陷带岩性油气藏形成的特殊性，在油气藏地质特征剖析、地质统计、岩性圈闭形成机理和分布发育模式研究的基础上，结合油气运聚条件的研究及岩性圈闭聚油机理的物理模拟，系统归纳和总结了岩性油气藏的三元成因模式（图３）。