油氣輸導(dǎo)機(jī)制及輸導(dǎo)體系定量評價研究

林玉祥，孫寧富，郭鳳霞，閆曉霞，孟 彩，李曉鳳，劉 虎，李秀芹

(山東科技大學(xué) 地質(zhì)科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266590)

油氣輸導(dǎo)機(jī)制及輸導(dǎo)體系定量評價研究

林玉祥，孫寧富，郭鳳霞，閆曉霞，孟 彩，李曉鳳，劉 虎，李秀芹

(山東科技大學(xué) 地質(zhì)科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266590)

為了減少輸導(dǎo)體系多解性和更客觀、準(zhǔn)確地對其進(jìn)行評價，該文對我國各主要含油氣盆地輸導(dǎo)體系進(jìn)行了系統(tǒng)分析與總結(jié)，提出了基于油氣輸導(dǎo)機(jī)制的輸導(dǎo)體系分類方案，將輸導(dǎo)要素劃分為3大類：第一類為必要的輸導(dǎo)要素(包括輸導(dǎo)空間、輸導(dǎo)動力和輸導(dǎo)流體)；第二類為描述輸導(dǎo)體系重要特性的輸導(dǎo)要素(如輸導(dǎo)方向、輸導(dǎo)能力)；第三類為補(bǔ)充說明輸導(dǎo)體系的輸導(dǎo)要素(如輸導(dǎo)體系的規(guī)模與層次、形成與作用時期等)。提出的基于輸導(dǎo)機(jī)制的輸導(dǎo)體系命名原則為：輸導(dǎo)體系規(guī)模與層次+形成與作用時期+輸導(dǎo)能力+輸導(dǎo)方向+輸導(dǎo)動力+輸導(dǎo)空間。同時根據(jù)各輸導(dǎo)要素對油氣運(yùn)聚成藏的貢獻(xiàn)，建立了各類輸導(dǎo)要素優(yōu)劣的定量評價標(biāo)準(zhǔn)與賦值原則?？偨Y(jié)了成藏期古輸導(dǎo)體系恢復(fù)方法和步驟，其中古孔隙和古構(gòu)造的恢復(fù)是成藏期輸導(dǎo)格架建立的關(guān)鍵。這為輸導(dǎo)體系定量評價奠定了基礎(chǔ)，從而可以更好地根據(jù)輸導(dǎo)體系預(yù)測潛在油氣藏，提高勘探成功率。

命名與分類；輸導(dǎo)要素；定量評價；油氣輸導(dǎo)機(jī)制；油氣輸導(dǎo)體系；

輸導(dǎo)體系作為溝通烴源巖與油氣藏的“橋梁”，是油氣聚集成藏的關(guān)鍵控制因素[1]。由于影響輸導(dǎo)體系的因素復(fù)雜，輸導(dǎo)體系的研究程度要遠(yuǎn)低于烴源巖和圈閉，一直是油氣研究領(lǐng)域的薄弱環(huán)節(jié)。目前輸導(dǎo)體系的分類主要是基于輸導(dǎo)要素的幾何學(xué)描述[2-5]，多是從靜態(tài)要素出發(fā)的定性描述[6-9]，其局限性往往導(dǎo)致對油氣輸導(dǎo)機(jī)制與油氣成藏規(guī)律的不同認(rèn)識。因此，有必要根據(jù)油氣輸導(dǎo)機(jī)制來重新劃分輸導(dǎo)體系的各類要素，進(jìn)一步明確輸導(dǎo)要素的定量評價標(biāo)準(zhǔn)，提出新的基于輸導(dǎo)機(jī)制的輸導(dǎo)體系命名原則，并對各類輸導(dǎo)要素進(jìn)行量化評價，從而更好地根據(jù)輸導(dǎo)體系來預(yù)測油氣藏分布規(guī)律，減少勘探風(fēng)險(xiǎn)。

1 前人的分類及其存在的問題

關(guān)于輸導(dǎo)體系分類，前人已經(jīng)做了大量工作(表1)[2-8，10-13]?？傮w來看，輸導(dǎo)體系的分類主要側(cè)重于幾何學(xué)特征和靜態(tài)描述，多是基于單一要素的劃分，而很少有將輸導(dǎo)體系的各類要素進(jìn)行綜合分類，更缺乏基于輸導(dǎo)機(jī)制的分類方案。而且輸導(dǎo)體系在地質(zhì)歷史時期是不斷變化的，其輸導(dǎo)性質(zhì)在不同的時期可能發(fā)生截然相反的變化。前人的分類單從輸導(dǎo)體系類型無法明確其在地質(zhì)時期對油氣運(yùn)聚的作用，也難以確定輸導(dǎo)體系的有效性，因而對油氣勘探的指導(dǎo)作用較為有限。油氣勘探實(shí)踐亟需建立一套基于油氣輸導(dǎo)機(jī)制的輸導(dǎo)體系分類方案以及相應(yīng)的定量評價標(biāo)準(zhǔn)，對輸導(dǎo)體系進(jìn)行客觀、準(zhǔn)確地評價，從而有效地預(yù)測油氣藏、指導(dǎo)油氣勘探。

綜上所述，前人對輸導(dǎo)體系的分類存在一定局限性。因此，本文嘗試通過對油氣輸導(dǎo)機(jī)制的研究，將輸導(dǎo)要素研究與輸導(dǎo)機(jī)制有機(jī)結(jié)合起來，提出基于輸導(dǎo)機(jī)制的輸導(dǎo)體系分類方案，對輸導(dǎo)體系進(jìn)行新的命名與分類，并對輸導(dǎo)要素進(jìn)行定量評價。

2 基于輸導(dǎo)機(jī)制的輸導(dǎo)體系命名與分類

油氣輸導(dǎo)體系是指具有油氣輸導(dǎo)能力的空間及其形成這些空間的介質(zhì)所組成的空間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。因此它有2個基本要素，即輸儲空間和形成這些空間的圍巖。

油氣輸導(dǎo)機(jī)制是指油氣輸導(dǎo)體系的內(nèi)在運(yùn)行方式，包括輸導(dǎo)載體、油氣以及輸導(dǎo)動力等輸導(dǎo)體系組成部分及其相互關(guān)系、以及各種變化的相互聯(lián)系與演化規(guī)律。簡言之，即輸導(dǎo)體系組成要素、各組成要素的相互作用及其演化規(guī)律?？梢?，油氣輸導(dǎo)機(jī)制不僅包含油氣輸導(dǎo)機(jī)理，還包括輸導(dǎo)載體、油氣、輸導(dǎo)動力等要素，以及輸導(dǎo)機(jī)理之間的演化規(guī)律。

基于輸導(dǎo)體制的輸導(dǎo)體系分類，關(guān)鍵在于把握油氣輸導(dǎo)體系的關(guān)鍵要素、關(guān)鍵作用及其主要演化規(guī)律。因此，首先按照輸導(dǎo)要素及其相互關(guān)系對輸導(dǎo)體系的必要性進(jìn)行分類。

第一類為輸導(dǎo)體系必要的輸導(dǎo)要素：包括輸導(dǎo)空間、輸導(dǎo)動力和輸導(dǎo)流體。

輸導(dǎo)空間是輸導(dǎo)體系存在的基礎(chǔ)，為油氣等流體運(yùn)移和聚集提供了容納與運(yùn)動的載體，可據(jù)此對輸導(dǎo)體系進(jìn)行分類。輸導(dǎo)空間一般為孔隙、裂縫以及斷層形成的空間(簡稱斷空，下同)。根據(jù)各空間的大小可分為大、中、小和微4個級別。因此可有大孔、中孔、小孔和微孔輸導(dǎo)體系；大裂縫、中裂縫、小裂縫和微裂縫輸導(dǎo)體系；大斷空、中斷空、小斷空和微斷空輸導(dǎo)體系。然后，描述這些輸導(dǎo)空間即可得知其形態(tài)、大小和輸導(dǎo)能力等。對于不整合面，其輸導(dǎo)載體主要是該面上下巖石，可在描述這些空間時有所側(cè)重(例如要特別重視溶蝕孔洞)，而不必單獨(dú)劃分成一類。對2種及其以上空間組成的輸導(dǎo)體系，可復(fù)合命名，例如中孔—大裂縫—微斷空輸導(dǎo)體系。

表1 輸導(dǎo)體系分類方案匯總

輸導(dǎo)動力是流體在輸導(dǎo)空間中運(yùn)移和聚集的推動力。運(yùn)移動力常見的有浮力、擠壓應(yīng)力、異常高壓、毛細(xì)管力、拉張應(yīng)力等，阻止運(yùn)移或聚集的力量常為毛細(xì)管力。

輸導(dǎo)流體為水的輸導(dǎo)體系為無效輸導(dǎo)體系，含油0～10%為效果微的輸導(dǎo)體系，10%～40%為效果小的輸導(dǎo)體系，40%～70%為效果中的輸導(dǎo)體系，大于70%的為效果好的輸導(dǎo)體系。后3類并稱有效輸導(dǎo)體系。

第二類為描述輸導(dǎo)體系重要特性的一些輸導(dǎo)要素：包括輸導(dǎo)方向、輸導(dǎo)能力。前者由流體勢來確定，后者由孔滲性、含油飽和度、輸導(dǎo)速度(或輸導(dǎo)動力大小)來確定。

第三類為補(bǔ)充說明輸導(dǎo)體系的一些輸導(dǎo)要素：如輸導(dǎo)體系規(guī)模與層次、形成與作用時期等。

其他一些較為次要的因素則暫不出現(xiàn)在命名中，例如圍巖性質(zhì)(親水、親油)、輸導(dǎo)空間充滿度等。

綜上，提出輸導(dǎo)體系命名原則為：輸導(dǎo)體系規(guī)模與層次+形成與作用時期+輸導(dǎo)能力+輸導(dǎo)方向+輸導(dǎo)動力+輸導(dǎo)空間。

本文以渤海灣盆地黃驊坳陷岐南凹陷為例簡單說明上述分類方案(圖1)。岐南凹陷砂體發(fā)育，連通性好，是油氣運(yùn)移的有利通道。明化鎮(zhèn)末期沙三段烴源巖達(dá)到生排烴高峰期，受構(gòu)造運(yùn)動影響，各主要斷層開始活動，形成的斷空也成為該時期油氣運(yùn)移的良好通道[14]。

根據(jù)岐南凹陷沙二段孔滲性分析，其孔隙度為10%～12%，是中孔；斷層活動形成的斷空寬度為5～9 mm，屬于中斷空。沙三段烴源巖生成的油氣受異常高壓的影響，首先沿著延伸至凹陷內(nèi)部的沙二段砂體進(jìn)行側(cè)向輸導(dǎo)，當(dāng)油氣運(yùn)移至趙北斷層后，沿著斷空發(fā)生向上和橫穿斷層的輸導(dǎo)，其中，向上輸導(dǎo)的油氣運(yùn)移至淺層或至地表散失，而橫向輸導(dǎo)的油氣在斷層的另一側(cè)聚集成藏。由此將圖1中輸導(dǎo)體系①命名為：歧南凹陷/明化鎮(zhèn)末期/高輸導(dǎo)/向上—橫向/中高壓/中孔—中斷空輸導(dǎo)體系；輸導(dǎo)體系②沒有受斷層的影響，油氣是在異常高壓的作用下，沿著孔滲性好的砂體側(cè)向運(yùn)移，因砂體尖滅而聚集形成油氣藏，將其命名為：歧南凹陷/明化鎮(zhèn)末期/中輸導(dǎo)/向上—橫向/低高壓/中孔輸導(dǎo)體系；油氣沿輸導(dǎo)體系③橫向運(yùn)移至凹陷內(nèi)部的砂巖透鏡體中聚集成藏，運(yùn)移距離短，效率高，將輸導(dǎo)體系③命名為：歧南凹陷/洼陷帶/明化鎮(zhèn)末期/高輸導(dǎo)/橫向/中高壓/中孔—小孔輸導(dǎo)體系；油氣沿輸導(dǎo)體系④先橫向運(yùn)移，后向上運(yùn)移至砂巖透鏡體中聚集成藏，將輸導(dǎo)體系④命名為：歧南凹陷/洼陷帶/明化鎮(zhèn)末期/中輸導(dǎo)/橫向—向上/低高壓/小孔—中孔輸導(dǎo)體系。

圖1 渤海灣盆地岐南凹陷輸導(dǎo)體系類型

3 輸導(dǎo)要素的定量描述

上述基于輸導(dǎo)機(jī)制的輸導(dǎo)體系劃分方案中，已經(jīng)詳細(xì)描述了各類輸導(dǎo)要素的類型及其必要性，決定輸導(dǎo)體系類型的必要要素主要有：輸導(dǎo)空間、輸導(dǎo)動力、輸導(dǎo)方向、輸導(dǎo)能力和輸導(dǎo)時期等。下面根據(jù)各類輸導(dǎo)要素的必要性決定其權(quán)重，對輸導(dǎo)體系及其要素提出定量評價標(biāo)準(zhǔn)(表2)，最后輸導(dǎo)體系得分越高，則輸導(dǎo)體系越有利于油氣輸導(dǎo)與聚集。本文在建立輸導(dǎo)體系量化評價標(biāo)準(zhǔn)中，貫徹了“輸儲一體”的理念，即既考慮輸導(dǎo)體系對油氣的輸導(dǎo)，也考慮輸導(dǎo)體系對油氣聚集的作用，從而使輸導(dǎo)體系評價結(jié)果與油氣分布的關(guān)系更為密切。

表2 輸導(dǎo)要素類型劃分與定量評價標(biāo)準(zhǔn)

3.1 輸導(dǎo)空間

輸導(dǎo)空間主要包括孔隙、裂縫和斷空，是油氣輸導(dǎo)的必要要素。根據(jù)柳廣弟等[15]對巖石中孔隙大小的劃分與本文的需要，將孔隙分為4種類型：大孔、中孔、小孔和微孔。大孔的孔隙直徑大于2 mm，中孔為0.02～2 mm，小孔為0.2～20 μm，微孔一般小于0.2 μm?？紫妒怯蜌廨攲?dǎo)與儲存的主要空間類型，孔隙型儲層與蓋層、構(gòu)造高部位配合形成油氣輸導(dǎo)路徑或聚集場所。因此孔隙越大，越有利于油氣輸儲，相應(yīng)地賦值越高，即大、中、小和微孔分別賦值10，6，3，1。在很多情況下，孔隙度數(shù)據(jù)較多，可分為大孔隙度(>20%)、中孔隙度(8%～20%)、小孔隙度(3%～8%)和微孔隙度(<3%)，相應(yīng)地賦值為10，6，3，1。

裂縫同樣分為4種類型：大、中、小和微裂縫。大裂縫寬度大于1 mm；中裂縫為0.01～1 mm；小裂縫為0.1～10 μm；微裂縫寬度小于0.1 μm。裂縫與孔隙有所區(qū)別，其延伸具有一定的長度，對地層的滲透性起到較大的促進(jìn)作用。但由于其往往溝通儲層與蓋層，甚至破壞圈閉的封閉性，使油氣向上穿層運(yùn)移或使聚集狀態(tài)的油氣散失，所以裂縫并不是越寬越好。因此對大裂縫、中裂縫、小裂縫和微裂縫分別賦值1，3，6，10。

斷空是由于斷裂活動在斷層兩盤斷層之間形成的空間。斷空的存在導(dǎo)致斷裂輸導(dǎo)油氣的能力顯著增強(qiáng)，但也是油氣逸散的重要途徑。斷空一般僅存在于斷裂活動時期，隨著斷裂活動停止、充填物積淀而不斷趨于消失。本文將斷空按其寬度劃分為：大斷空(>10 mm)、中斷空(1～10 mm)、小斷空(0.1～1 mm)和微斷空(<0.1 mm)。其對油氣的輸儲作用類似于裂縫，所以對大斷空、中斷空、小斷空和微斷空分別賦值1，3，6，10。

3.2 輸導(dǎo)動力

油氣輸導(dǎo)動力也是必要的輸導(dǎo)要素。沒有輸導(dǎo)動力，輸導(dǎo)體系中的油氣難以流動，不利于油氣的運(yùn)移和聚集。油氣輸導(dǎo)動力主要包括異常高壓、構(gòu)造擠壓、浮力、拉張應(yīng)力等。至于重力引起的油氣運(yùn)移較少見，不再贅述。

對于異常高壓，國內(nèi)外學(xué)者普遍采用壓力系數(shù)來分類[16]。本文將異常高壓的壓力系數(shù)分為：超高壓(1.8)、中高壓(1.5～1.8)、低高壓(1.2～1.5)和微高壓(1.0～1.2)。異常高壓越高，說明油氣來源充裕、運(yùn)移動力強(qiáng)大，越有利于油氣輸導(dǎo)和形成大規(guī)模油氣聚集。因此對超高壓、中高壓、低高壓和微高壓分別賦值10，6，3，1。

據(jù)對庫車凹陷構(gòu)造擠壓的研究[17]，其最大擠壓應(yīng)力主要分布在50～100 MPa。據(jù)此本文將擠壓應(yīng)力分為：大(>100 MPa)、中(50～100 MPa)、小(10～50 MPa)和微(<10 MPa)，對于不同的盆地，其構(gòu)造擠壓作用具有差異，可根據(jù)具體情況重新界定。擠壓應(yīng)力對油氣輸導(dǎo)具有一定的促進(jìn)作用，因此對大、中、小、微4種擠壓應(yīng)力情況分別賦值10，6，3，1。

根據(jù)地下油、水壓力梯度，油水系統(tǒng)的浮力梯度變化在(0～6.9)×103Pa/m范圍內(nèi)[18]。對常見的地下油、水密度來說，浮力梯度一般取2.25×103Pa/m。本文將油水系統(tǒng)的浮力梯度分為：大(>5×103Pa/m)、中[(3～5)×103Pa/m]、小[(1～3)×103Pa/m]和微(<1×103Pa/m)。浮力是油氣運(yùn)移和聚集的最重要、最普遍的動力，浮力越大，越有利于運(yùn)移和聚集中的油水分異。因此對浮力梯度大、中、小和微的情況分別賦值10，6，3，1。

拉張應(yīng)力一般用遞進(jìn)拉張系數(shù)(多幕拉張盆地中各次拉張的初始地殼厚度與拉張后地殼厚度的比值[19])來表征，可分為：大(>3.5)、中(1.5～3.5)、小(0.5～1.5)和微(<0.5)[20-21]，分別賦值1，3，6，10，因?yàn)槔瓘垜?yīng)力對油氣輸儲、特別對保存是一個不利因素。

3.3 輸導(dǎo)方向

油氣輸導(dǎo)方向也是影響油氣成藏的重要因素。輸導(dǎo)方向可分為橫向、垂向向上和垂向向下。

關(guān)于橫向運(yùn)移，本文用油氣運(yùn)移實(shí)際距離占盆地半徑的百分比來劃分油氣橫向輸導(dǎo)距離的相對大小，可分為：距離大(>0.8)、距離中(0.4～0.8)、距離小(0.05～0.4)和距離微(<0.05)。與垂直向上運(yùn)移相比，橫向運(yùn)移可以更好地避免油氣逸散和有機(jī)會充注到更多的圈閉中。但橫向運(yùn)移距離過大，往往油氣運(yùn)移到盆地邊緣而致散失，運(yùn)移距離過小，減少了成藏機(jī)會，且不利于形成大型油氣藏。因此運(yùn)移距離大、中、小和微的情況分別賦值3，10，6，1。

油氣除了可以橫向運(yùn)移外，還可以沿著斷空等向上或向下運(yùn)移。根據(jù)垂向向上運(yùn)移距離與生烴中心埋深之比來劃分油氣向上運(yùn)移的相對距離大?。壕嚯x大(>0.8)、距離中(0.4～0.8)、距離小(0.05～0.4)和距離微(<0.05)，分別賦值1，10，6，3。

油氣向下運(yùn)移比向上運(yùn)移要困難一些，也比較少見。向下運(yùn)移的距離一般不超過100 m，可將油氣向下運(yùn)移的距離劃分為：距離大(>100 m)、距離中(10～100 m)、距離小(1～10 m)和距離微(<1 m)，分別賦值10，6，3，1。

3.4 輸導(dǎo)能力

輸導(dǎo)體系的輸導(dǎo)能力主要是由輸導(dǎo)空間、輸導(dǎo)動力和含油飽和度決定的，輸導(dǎo)空間和輸導(dǎo)動力的影響已在前文3.1和3.2節(jié)中得到體現(xiàn)，此處不再贅述。在其他條件相同的情況下，含油飽和度越高，輸導(dǎo)體系輸導(dǎo)的油氣越多。據(jù)此可將輸導(dǎo)能力大小劃分為：大(含油飽和度大于70%)、中(含油飽和度40%～70%)、小(含油飽和度10%～40%)和微(含油飽和度小于10%)，分別賦值10，6，3，1。相應(yīng)地可根據(jù)生烴中心的生烴強(qiáng)度來劃分輸導(dǎo)能力：高輸導(dǎo)(>500×104t/km2)、中輸導(dǎo)[(200～500)×104t/km2]、低輸導(dǎo)[(20～200)×104t/km2]和微輸導(dǎo)(<20×104t/km2)。

3.5 輸導(dǎo)時期

除了上述輸導(dǎo)要素，輸導(dǎo)體系形成與作用的時期也是非常重要的因素。根據(jù)輸導(dǎo)體系形成時期與大規(guī)模油氣運(yùn)聚時期的關(guān)系可分為：早、中(同期)、晚、新。其中，同期的輸導(dǎo)體系是最有利于運(yùn)聚成藏的輸導(dǎo)體系，賦值10；早、晚和新的情況賦值6，3，1。特別是全新世以來的新構(gòu)造運(yùn)動，往往認(rèn)為對成藏有利，其實(shí)只是對于其與大規(guī)模油氣運(yùn)聚時期是同期的情況有利，這時可歸于中(同期)的情況；對于先期形成的油氣藏，新構(gòu)造運(yùn)動無疑起到破壞作用，其最好的結(jié)果無非是導(dǎo)致早期油氣藏的調(diào)整與再分配，而調(diào)整與再分配的過程也必然造成部分油氣的散失。

3.6 輸導(dǎo)體系規(guī)模與層次

除了按照上述基于輸導(dǎo)機(jī)制的分類方法對輸導(dǎo)體系進(jìn)行分類與評價外，輸導(dǎo)體系的規(guī)模與層次也是其分類與命名需要考慮的一個重要因素，不同規(guī)模的輸導(dǎo)體系控制了不同構(gòu)造單元的油氣分布。因此，在對輸導(dǎo)體系識別與分析基礎(chǔ)上，可在輸導(dǎo)體系其他要素命名之前冠以構(gòu)造單元的名稱。在陸相斷陷盆地和陸相拗陷盆地，可劃分為一級、二級、亞二級和三級單元[22](表3)。

4 成藏期輸導(dǎo)體系研究方法

許多學(xué)者根據(jù)研究的目的和資料的掌握程度等對于輸導(dǎo)體系的研究方法做出了總結(jié)[4,9,23-28]。其中，古孔隙和古構(gòu)造的恢復(fù)是古輸導(dǎo)體系格架建立的關(guān)鍵。根據(jù)上述基于輸導(dǎo)機(jī)制的輸導(dǎo)體系分類方案，本文總結(jié)出了基于輸導(dǎo)機(jī)制的輸導(dǎo)體系研究方法和步驟(圖2)。通過對各輸導(dǎo)要素的研究，恢復(fù)出古輸導(dǎo)格架和大規(guī)模油氣運(yùn)聚時期，才能判斷有效輸導(dǎo)體系。再經(jīng)過定量評價，進(jìn)行排隊(duì)優(yōu)選，確定優(yōu)勢輸導(dǎo)體系，結(jié)合已知油氣藏分布規(guī)律，正確預(yù)測潛在油氣藏，更好地指導(dǎo)油氣勘探。

表3 構(gòu)造單元劃分方案

4.1 古孔隙的恢復(fù)

對于沉積砂巖中古孔隙的恢復(fù)，應(yīng)在沉積埋藏史研究的基礎(chǔ)上，以現(xiàn)今沉積砂體的孔隙反演砂體的古孔隙，恢復(fù)出油氣大規(guī)模運(yùn)聚時期的砂體孔隙特征，最終得出油氣運(yùn)聚的有效輸導(dǎo)砂體。由成巖序列可知，在大量排烴之后的成巖作用主要為有機(jī)酸對雜基和粒緣的溶蝕、方解石膠結(jié)以及長石溶蝕。因此，以巖石的現(xiàn)今實(shí)測孔隙度減去有機(jī)酸對雜基和粒緣的溶蝕及長石溶蝕所產(chǎn)生的孔隙，加上由于方解石膠結(jié)和壓實(shí)作用所減少的孔隙，即可得到大量排烴期的古孔隙度[29]。

古孔隙度的恢復(fù)方法概括起來可以分為3類[30]：(1)運(yùn)用“將今論古”原理，以現(xiàn)今孔隙度特征分析為切入點(diǎn)，通過回歸分析建立孔隙度隨深度、溫度或者時間的演化模型[31]；(2)巖石薄片觀察分析法，通過觀測各種成巖作用對孔隙影響的序列和大小，經(jīng)過補(bǔ)償校正回溯巖石在關(guān)鍵時刻的古孔隙度[32-34]；(3)綜合分析法，綜合分析成巖作用的影響因子，建立成巖作用強(qiáng)度與孔隙度關(guān)系模型，以此估算古孔隙度[35-36]。

4.2 古構(gòu)造的恢復(fù)

古構(gòu)造是指地質(zhì)歷史上某一地質(zhì)時期的構(gòu)造。含油氣盆地的古構(gòu)造決定了地質(zhì)歷史時期油氣輸導(dǎo)體的類型與性質(zhì)，對油氣成藏的各種要素起到控制作用。對古構(gòu)造進(jìn)行恢復(fù)可以為含油氣盆地中輸導(dǎo)體系的分析提供可靠的依據(jù)。

古構(gòu)造恢復(fù)的方法主要有“寶塔圖”法、厚度圖法、平衡剖面法、地震屬性恢復(fù)古構(gòu)造法、三維空間古構(gòu)造恢復(fù)法、同一變形體古構(gòu)造恢復(fù)法等諸多方法，各種方法都有各自的適用范圍和在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題。古構(gòu)造的恢復(fù)主要包括剝蝕量恢復(fù)、去斷層、去褶皺、去壓實(shí)校正及古水深校正等[37]。

地層剝蝕量恢復(fù)的方法很多，可參見文獻(xiàn)[37]，在此不再贅述。古構(gòu)造恢復(fù)首先要消除斷層的影響，即去斷層恢復(fù)，目前比較常用的方法是斜剪切法。在去斷層恢復(fù)后，還要進(jìn)行地層褶皺恢復(fù)，以消除構(gòu)造變形對地層的影響。對于擠壓褶皺，通常使用“彎滑曲褶皺”方法進(jìn)行去褶皺恢復(fù)[39]。在地層拉平后，其下部地層的埋藏深度不一，在回剝過程中需要考慮差異壓實(shí)對地層厚度的影響，因此還需要去壓實(shí)恢復(fù)。去壓實(shí)恢復(fù)通常只考慮埋藏深度的變化，主要表現(xiàn)為孔隙度的變化，因此，去壓實(shí)恢復(fù)實(shí)際上也是地層古孔隙度的恢復(fù)[38]。

由于巖石的壓實(shí)過程受很多因素的影響，如巖性、上覆靜巖壓力、沉降速率、構(gòu)造應(yīng)力、地層含水特性、地層結(jié)構(gòu)，甚至埋藏時間等等[39]，因此在去斷層和去褶皺恢復(fù)后，還要進(jìn)行去壓實(shí)校正和古水深校正。

4.3 古壓力恢復(fù)與成藏期次確定

經(jīng)過古孔隙恢復(fù)和古構(gòu)造恢復(fù)后，還要恢復(fù)古流體壓力場，計(jì)算流體勢，分析判斷油氣運(yùn)移的方向；確定油氣大規(guī)模運(yùn)聚的期次，從而對各個主要成藏期的古輸導(dǎo)體系進(jìn)行恢復(fù)，建立起古輸導(dǎo)體系的輸導(dǎo)格架，劃分出有效的輸導(dǎo)體系。

4.4 古輸導(dǎo)體系定量評價及應(yīng)用

古輸導(dǎo)格架恢復(fù)完成后，即可根據(jù)表2的標(biāo)準(zhǔn)對各輸導(dǎo)要素進(jìn)行量化處理，對古輸導(dǎo)體系要素進(jìn)行評價打分，以定量評價輸導(dǎo)體系對油氣輸導(dǎo)成藏的作用?？捎幂攲?dǎo)體系綜合輸導(dǎo)能力(TSCC)來定量表示輸導(dǎo)體系輸導(dǎo)油氣的能力。TSCC=輸導(dǎo)空間類型等級評分的加權(quán)平均值×30%+輸導(dǎo)動力類型等級評分的加權(quán)平均值×25%+輸導(dǎo)方向等級評分的加權(quán)平均值×20%+輸導(dǎo)能力(含油飽和度)等級評分×15%+輸導(dǎo)時期評分×10%。

仍以上述岐南凹陷油氣輸導(dǎo)體系為例，對岐南凹陷4個輸導(dǎo)體系進(jìn)行評價。根據(jù)上面的公式，計(jì)算出的岐南凹陷輸導(dǎo)體系①的TSCC為4.826，輸導(dǎo)體系②的TSCC為4.547，輸導(dǎo)體系③的TSCC為4.822，輸導(dǎo)體系④的TSCC為3.706。

因此，輸導(dǎo)體系①最好，輸導(dǎo)體系③較好，輸導(dǎo)體系②次之，輸導(dǎo)體系④最差。從而可以對所有輸導(dǎo)體系進(jìn)行量化評價和排隊(duì)，擇優(yōu)進(jìn)行評價、鉆探和進(jìn)行更為深入的研究。

5 結(jié)論

(1)提出了基于油氣輸導(dǎo)機(jī)制的輸導(dǎo)體系分類方案，并將輸導(dǎo)要素劃分為3類：第一類為必要的輸導(dǎo)要素(包括輸導(dǎo)空間、輸導(dǎo)動力和輸導(dǎo)流體)；第二類為描述輸導(dǎo)體系重要特性的輸導(dǎo)要素(如輸導(dǎo)方向、輸導(dǎo)能力)；第三類為補(bǔ)充說明輸導(dǎo)體系的輸導(dǎo)要素(如輸導(dǎo)體系的規(guī)模與層次、形成與作用時期等)。提出的基于輸導(dǎo)機(jī)制的輸導(dǎo)體系命名原則為：輸導(dǎo)體系規(guī)模與層次+形成與作用時期+輸導(dǎo)能力+輸導(dǎo)方向+輸導(dǎo)動力+輸導(dǎo)空間。并以歧南凹陷為例說明了新的輸導(dǎo)體系命名方法的可行性與適用性。

(2)詳細(xì)描述了輸導(dǎo)要素的定量評價標(biāo)準(zhǔn)，對主要輸導(dǎo)要素建立了定量評價模型，以判斷油氣輸導(dǎo)體系的優(yōu)劣。在系統(tǒng)總結(jié)已有研究成果基礎(chǔ)上，確定了各類輸導(dǎo)要素的權(quán)重及各輸導(dǎo)要素的4個等級的賦值標(biāo)準(zhǔn)。

(3)系統(tǒng)總結(jié)出了輸導(dǎo)體系研究的思路和方法，提出了古孔隙度恢復(fù)和古構(gòu)造恢復(fù)是古輸導(dǎo)體系恢復(fù)的關(guān)鍵，并以黃驊坳陷歧南凹陷為例，計(jì)算了輸導(dǎo)體系綜合輸導(dǎo)能力系數(shù)，從而可以對輸導(dǎo)體系進(jìn)行定量評價和排隊(duì)優(yōu)選，為客觀、準(zhǔn)確地評價輸導(dǎo)體系奠定了基礎(chǔ)。

[1] 朱筱敏,劉成林,曾慶猛,等.我國典型天然氣藏輸導(dǎo)體系研究：以鄂爾多斯盆地蘇里格氣田為例[J].石油與天然氣地質(zhì),2005,26(6):724-729.

Zhu Xiaomin,Liu Chenglin,Zeng Qingmeng,et al.Study of carrier system of typical gas reservoirs in China-taking Sulige Gas Field in Ordos Basin as an example[J].Oil & Gas Geology,2005,26(6):724-729.

[2] 謝泰俊,潘祖蔭,楊學(xué)昌.油氣運(yùn)移動力和通道體系[C]//冀再生,李思田.南海北部大陸邊緣盆地分析與油氣聚集.北京:科學(xué)出版社,1997:385-405.

Xie Taijun,Pan Zuyin,Yang Xuechang.Hydrocarbon migration power and channel system[C]//Gong Zaisheng,Li Sitian.Basin analysis and hydrocarbon accumulation of the Northern Continental margin,South China Sea.Beijing:Science Press,1997:385-405.

[3] Galeazzi J S.Structral and stratigraphic evolution of the western Malvinas Basin,Argentina[J].AAPG Bulletin,1998,82(4):596-636.

[4] 張照錄,王華,楊紅.含油氣盆地的輸導(dǎo)體系研究[J].石油與天然氣地質(zhì),2000,21(2):133-135.

Zhang Zhaolu,Wang Hua,Yang Hong.Study on passage system of petroliferous basins[J].Oil & Gas Geology,2000,21(2):133-135.

[5] 張衛(wèi)海,查明,曲江秀.油氣輸導(dǎo)體系的類型及配置關(guān)系[J].新疆石油地質(zhì),2003,24(2):118-120.

Zhang Weihai,Zha Ming,Qu Jiangxiu.The type and configuration of petroleum transportation system[J].Xinjiang Petroleum Geology,2003,24(2):118-120.

[6] 李丕龍,張善文,宋國奇,等.斷陷盆地隱蔽油氣藏形成機(jī)制：以渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷為例[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2004,26(1):3-10.

Li Pilong,Zhang Shanwen,Song Guoqi,et al.Forming mechanism of subtle oil pools in fault basins,taking the Jiyang Depression of the Bohaiwan Basin as an example[J].Petroleum Geology & Experiment,2004,26(1):3-10.

[7] 卓勤功,寧方興,榮娜.斷陷盆地輸導(dǎo)體系類型及控藏機(jī)制[J].地質(zhì)論評,2005,51(4):416-422.

Zhuo Qingong,Ning Fangxing,Rong Na.Types of passage systems and reservoir controlling mechanisms in rift basins[J].Geological Review,2005,51(4):416-422.

[8] 蔣有錄,查明.石油天然氣地質(zhì)與勘探[M].北京:石油工業(yè)出版社,2006:166-172.

Jiang Youlu,Zha Ming.Geology and exploration of oil and gas[M].Beijing:Petroleum Industry Press,2006:166-172.

[9] 王永詩,郝雪峰.濟(jì)陽斷陷湖盆輸導(dǎo)體系研究與實(shí)踐[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2007,34(4):394-400.

Wang Yongshi,Hao Xuefeng.Search and practice of the conduit systems in Jiyang Depression,Shandong,China[J].Journal of Chengdu University of Technology:Science & Technology Edition,2007,34(4):394-400.

[10] 趙忠新,王華,郭齊軍,等.油氣輸導(dǎo)體系的類型及其輸導(dǎo)性能在時空上的演化分析[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2002,24(6):527-532.

Zhao Zhongxin,Wang Hua,Guo Qijun,et al.Types of passage system and analysis of evolution of its capabilities in temporal and spatial range[J].Petroleum Geology & Experiment,2002,24(6):527-532.

[11] 付廣,孟慶芬.徐家圍子地區(qū)深層運(yùn)移輸導(dǎo)系統(tǒng)及對天然氣成藏與分布的控制[J].油氣地質(zhì)與采收率,2004,11(2):18-20.

Fu Guang,Meng Qingfen.Migration translocation system and its controlling to reservoir forming and distribution of natural gas in deep strata of Xujiaweizi region[J].Petroleum Geology and Recovery Efficiency,2004,11(2):18-20.

[12] 梁書義,劉克奇,蔡忠賢.油氣成藏體系及油氣輸導(dǎo)子體系研究[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2005,27(4):327-332.

Liang Shuyi,Liu Keqi,Cai Zhongxian.Study of petroleum accumulation system and pathway system[J].Petroleum Geology & Experiment,2005,27(4):327-332.

[13] 楊德彬,朱光有,蘇勁,等.中國含油氣盆地輸導(dǎo)體系類型及其有效性評價[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2011,33(3):8-17.

Yang Debin,Zhu Guangyou,Su Jin,et al.The passage system and effectiveness evaluation of oil and gas basin in China[J].Journal of Southwest Petroleum University:Science & Technology Edition,2011,33(3):8-17.

[14] 曲江秀,查明,高長海,等.大港油田埕北斷階帶油氣運(yùn)移、成藏期次及成藏模式[J].海相油氣地質(zhì),2009,14(3):37-46.

Qu Jiangxiu,Zha Ming,Gao Changhai,et al.Models of hydrocarbon migration and accumulation in Chengbei Fault-step belt in Dagang oil field[J].Marine Origin Petroleum Geology,2009,14(3):37-46.

[15] 柳廣弟,張厚福.石油地質(zhì)學(xué)[M].4版.北京:石油工業(yè)出版社,2009:33-35.

Liu Guangdi,Zhang Houfu.Petroleum geology[M].4th ed.Beijing:Petoleum Industry Press,2009:33-35.

[16] 劉景東,蔣有錄.東濮凹陷中央隆起帶北部古近系異常高壓與油氣成藏的關(guān)系[J].天然氣工業(yè),2012,32(12):30-36.

Liu Jingdong,Jiang Youlu.Relationship between abnormally high pressure and hydrocarbon accumulation of the Paleogene reservoirs in the northern part of central uplift,Dongpu sag,Bohai Bay Basin[J].Natural Gas Industry,2012,32(12):30-36.

[17] 張鳳奇,王震亮,范昌育,等.庫車坳陷構(gòu)造擠壓對流體動力的影響[J].石油與天然氣地質(zhì),2012,33(2):208-216,235.

Zhang Fengqi,Wang Zhenliang,Fan Changyu,et al.Effects of tectonic compression on hydrodynamic force in Kuqa Depression[J].Oil & Gas Geology,2012,33(2):208-216,235.

[18] 李明誠.石油與天然氣運(yùn)移[M].3版.北京:石油工業(yè)出版社,2004:106-107.

Li Mingcheng.Oil and gas migration [M].3rd ed.Beijing:Petoleum Industry Press,2004:106-107.

[19] 何麗娟,熊亮萍,汪集旸,等.沉積盆地多次拉張模擬中拉張系數(shù)的計(jì)算[J].科學(xué)通報(bào),1995,40(24):2261-2263.

He Lijuan,Xiong Liangping,Wang Jiyang,et al.Calculation of tension coefficient during tension simulation of sedimentary basins[J].Chinese Science Bulletin,1995,40(24):2261-2263.

[20] 叢良滋,周海民.南堡凹陷主動裂谷多幕拉張與油氣關(guān)系[J].石油與天然氣地質(zhì),1998,19(4):296-301.

Cong Liangzi,Zhou Haimin.Polyphase pulls and aparts of active rift in Nanpu Depression and their relationship with oil and gas[J].Oil & Gas Geology,1998,19(4):296-301.

[21] 周海民,叢良滋.淺析斷陷盆地多幕拉張與油氣的關(guān)系：以南堡凹陷的多幕裂陷作用為例[J].地球科學(xué):中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào),1999,24(6):625-629.

Zhou Haimin,Cong Liangzi.Polyphase extension and its impact on hydrocarbon accumulation in fault basin:case analysis of po-lyphase rifting in nanpu depression[J].Earth Science:Journal of China University of Geosciences,1999,24(6):625-629.

[22] 張吉光,王英武.沉積盆地構(gòu)造單元劃分與命名規(guī)范化討論[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2010,32(4):309-313,318.

Zhang Jiguang,Wang Yingwu.Discussion on standard of classification and nomenclature of structural elements in sedimentary basins[J].Petroleum Geology & Experiment,2010,32(4):309-313,318.

[23] 姜建群,胡建武.含油氣系統(tǒng)中流體輸導(dǎo)體系的研究[J].新疆石油地質(zhì),2000,21(3):193-196.

Jiang Jianqun,Hu Jianwu.On fluid conducting system in petroleum system[J].Xinjiang Petroleum Geology,2000,21(3):193-196.

[24] 曾濺輝,王洪玉.輸導(dǎo)層和巖性圈閉中石油運(yùn)移和聚集模擬實(shí)驗(yàn)研究[J].地球科學(xué),1999,24(2):193-196.

Zeng Jianhui,Wang Hongyu.An experimental study of petroleum migration and accumulation in carrier bed and lithological trap[J].Earth Science,1999,24(2):193-196.

[25] 熊偉.斷陷盆地輸導(dǎo)體系宏觀格架及構(gòu)成特征：以東營凹陷為例[J].石油勘探與開發(fā),2006,33(4):474-478.

Xiong Wei.Macroscopic framework and constitution characteristics of the transportation system in downfaulted basin[J].Petroleum Exploration and Development,2006,33(4):474-478.

[26] 郝雪峰.陸相斷陷盆地沉積相律與油藏類型序列類比分析[J].油氣地質(zhì)與采收率,2006,13(5):1-6.

Hao Xuefeng.Analogy of the sedimentary facies rule & pool type succession in continental rifted basin[J].Petroleum Geology and Recovery Efficiency,2006,13(5):1-6.

[27] 沈樸,張善文,林會喜,等.油氣輸導(dǎo)體系研究綜述[J].油氣地質(zhì)與采收率,2010,17(4):4-8.

Shen Pu,Zhang Shanwen,Lin Huixi,et al.Overview on hydrocarbon migration pathway[J].Petroleum Geology and Recovery Efficiency,2010,17(4):4-8.

[28] 陳歡慶,朱筱敏,張琴,等.輸導(dǎo)體系研究進(jìn)展[J].地質(zhì)論評,2009,55(2):269-276.

Chen Huanqing,Zhu Xiaomin,Zhang Qin,et al.Advances in pathway system research[J].Geological Review,2009,55(2):269-276.

[29] 陳占坤,吳亞生,羅曉容,等.鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)長8段古輸導(dǎo)格架恢復(fù)[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),2006,80(5):718-723.

Chen Zhankun,Wu Yasheng,Luo Xiaorong,et al.Reconstruction of paleo-passage system of Chang 8 Formation in Longdong Area,Ordos Basin[J].Acta Geologica Sinica,2006,80(5):718-723.

[30] 潘高峰,劉震,胡曉丹.鎮(zhèn)涇長8砂巖古孔隙度恢復(fù)方法與應(yīng)用[J].科技導(dǎo)報(bào),2011,29(3):34-38.

Pan Gaofeng,Liu Zhen,Hu Xiaodan.Restoration methodology of sandstone paleo-porosity and its application to Chang Formation in Zhenjing area[J].Science & Technology Review,2011,29(3):34-38.

[31] 劉震,邵新軍,金博,等.壓實(shí)過程中埋深和時間對碎屑巖孔隙度演化的共同影響[J].現(xiàn)代地質(zhì),2007,21(1):125-132.

Liu Zhen,Shao Xinjun,Jin Bo,et al.Co-effect of depth and bu-rial time on the evolution of porosity for clastic rocks during the stage of compaction[J].Geoscience,2007,21(1):125-132.

[32] 禚喜準(zhǔn),王琪,陳國俊,等.珠江口盆地恩平凹陷碎屑巖儲層孔隙度縱向演化特征[J].天然氣地球科學(xué),2007,18(5):643-647,666.

Gao Xizhun,Wang Qi,Chen Guojun,et al.Vertical porosity variation of clastic reservoir rock in Enping Sag,Zhujiangkou Basin[J].Natural Gas Geosciences,2007,18(5):643-647,666.

[33] 李明剛,禚喜準(zhǔn),陳剛,等.恩平凹陷珠海組儲層的孔隙度演化模型[J].石油學(xué)報(bào),2009,30(6):862-868.

Li Minggang,Gao Xizhun,Chen Gang,et al.Application of porosity evolution model to reservoir assessment of Zhuhai Formation in Enping Sag[J].Acta Petrolei Sinica,2009,30(6):862-868.

[34] 鄧秀芹,劉新社,李士祥.鄂爾多斯盆地三疊系延長組超低滲透儲層致密史與油藏成藏史[J].石油與天然氣地質(zhì),2009,30(2):156-161.

Deng Xiuqin,Liu Xinshe,Li Shixiang.The relationship between compacting history and hydrocarbon accumulating history of the super-low permeability reservoirs in the Triassic Yanchang Formation in the Ordos Basin[J].Oil & Gas Geology,2009,30(2):156-161.

[35] 孟元林,姜文亞,劉德來,等.儲層孔隙度預(yù)測與孔隙演化史模擬方法探討：以遼河拗陷雙清地區(qū)為例[J].沉積學(xué)報(bào),2008,26(5):780-788.

Meng Yuanlin,Jiang Wenya,Liu Delai,et al.Reservoir porosity prediction and its evolving history modeling:a case of Shuang-qing Region in the Liaohe West Depression[J].Acta Sedimentologica Sinica,2008,26(5):780-788.

[36] 孟元林,王志國,楊俊生,等.成巖作用過程綜合模擬及其應(yīng)用[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2003,25(2):211-215,220.

Meng Yuanlin,Wang Zhiguo,Yang Junsheng,et al.Comprehensive process-oriented simulation of diagenesis and its application[J].Petroleum Geology & Experiment,2003,25(2):211-215,220.

[37] 久凱,丁文龍,李春燕,等.含油氣盆地古構(gòu)造恢復(fù)方法研究及進(jìn)展[J].巖性油氣藏,2012,24(1):13-19.

Jiu Kai,Ding Wenlong,Li Chunyan,et al.Advance of paleo-structure restoration methods for petroliferous basin[J].Litho-logic Reservoirs,2012,24(1):13-19.

[38] 馬如輝,王安志.利用構(gòu)造恢復(fù)原理制作古構(gòu)造演化圖[J].中國西部油氣地質(zhì),2006,2(2):185-188.

Ma Ruhui,Wang Anzhi.Creation of structural evolution diagrams with structural recovery principal[J].West China Petroleum Geosciences,2006,2(2):185-188.

[39] 楊橋,漆家福.碎屑巖層的分層去壓實(shí)校正方法[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2003,25(2):206-210.

Yang Qiao,Qi Jiafu.Layered correction method of the decompaction of clastic rock[J].Petroleum Geology & Experiment,2003,25(2):206-210.

(編輯 徐文明)

Mechanism and quantitative evaluation method of the petroleum migrationn system

Lin Yuxiang, Sun Ningfu, Guo Fengxia, Yan Xiaoxia, Meng Cai, Li Xiaofeng, Liu Hu, Li Xiuqin

(CollegeofEarthScienceandEngineering,ShandongUniversityofScienceandTechnology,Qingdao,Shandong266590,China)

A classification scheme for the petroleum migration system was proposed through the analysis and summary of the migration systems of the main petroliferous basins in China in order to reduce the multiple solutions and make more objective and accurate evaluation possible. The migration elements were classified into three types. The first type was the necessary elements, which included transportation space, power and fluid. The second type was a variety of elements that described the significant features of the migration system, including direction and capability. The third type was the elements that complemented the migration system, such as the scale and hierarchy as well as the formation and function period of the migration system. Based on the migration mechanism, a new nomenclature of the system was proposed: the scale and hierarchy of the migration system + the period of formation and function + fluid transport direction + the capability of transporting fluid+ migration power + migration space. Moreover, according to the contribution of elements on oil and gas migration and accumulation, this article systematically summarized the quantitative evaluation criterion and the assignment principle of the merits of each migration element. The restoration methods and steps of ancient migration system were determined. The recovery of paleo-pores and paleo-structure was the key to migration system recovery during the accumulation period. The method paved the way for the quantitative evaluation of migration, and made it possible to predict potential oil and gas reservoirs better and to improve the exploration success ratio.

naming and classification; migration elements; quantitative description; petroleum migration mechanism; petroleum migration system

1001-6112(2015)02-0237-09

10.11781/sysydz201502237

2014-03-20；

2015-01-26。

林玉祥(1963—)，男，博士，教授，博士生導(dǎo)師，從事油氣地質(zhì)勘探研究。E-mail: sdkdlyx@126.com。

國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(41172108)、國家油氣專項(xiàng)“十二五”課題(2011ZX05033-04，2011ZX05004-01)和中國石油“十二五”科技攻關(guān)課題(2011A-0203)資助。

TE122.1

A