鶯-瓊盆地高壓成因輸導(dǎo)體系特征、識別及其成藏過程

范彩偉

[中海石油(中國)有限公司 湛江分公司，廣東 湛江 524057]

輸導(dǎo)體系是指油氣從烴源巖運移到圈閉過程中所經(jīng)歷的所有路徑網(wǎng)及其相關(guān)圍巖，包括連通砂體、斷層、裂隙、底辟及其組合[1]。根據(jù)油氣運移的主要方向，可將鶯歌海、瓊東南盆地(以下簡稱“鶯-瓊盆地”)輸導(dǎo)體系劃分為垂向和側(cè)向兩大類輸導(dǎo)體系，垂向輸導(dǎo)體系主要包括斷層、底辟和裂隙，主要運移動力為壓力；側(cè)向運移體系主要包括連通砂體和不整合面，主要運移動力為浮力[2]。流體沿斷裂垂向運移具有幕式特征[3]，在活動期以斷層核為主要通道，在“地震泵”作用下“幕式”流動[4-5]，在非活動期以斷層核及其兩側(cè)誘導(dǎo)裂縫網(wǎng)絡(luò)為主要通道，在浮力作用下緩慢滲流[6-7]。由于斷層的分段連接及非均勻滑動等因素，導(dǎo)致斷層面在大尺度具有波狀起伏的脊、槽特征，以及在小尺度上具有各向異性的粗糙度[8-9]，導(dǎo)致其周圍的巖石在強起伏區(qū)域(高曲率)表現(xiàn)出非均勻的應(yīng)變場及較高的裂縫集中[10]。統(tǒng)計表明，油氣常分布于斷裂分段連接的部位，即應(yīng)變集中發(fā)育的區(qū)域，往往是流體運移的優(yōu)勢通道。鉆遇斷裂帶巖心含油情況及鉆遇的“斷裂空腔”中的瀝青等均可為斷裂輸導(dǎo)流體提供最直接的證據(jù)[11-12]。同時，斷裂帶內(nèi)斷層周圍鉆井的古熱流、鏡質(zhì)體反射率及氧同位素和微量元素的變化也可以作為流體流動的直接證據(jù)，而氣煙囪和麻坑等地球物理響應(yīng)以及地層水礦化度、含氮化合物等可作為斷裂輸導(dǎo)的間接證據(jù)[13-14]。流體沿砂體也以優(yōu)勢運移通道方式側(cè)向運移[15-16]，羅曉容等(2012)從實際盆地研究可操作性的角度提出輸導(dǎo)層的概念及模型方法，建立了利用砂地比判別砂體間連通性的統(tǒng)計模型方法，基于儲層成巖-油氣充注過程分析，確定主要運移期砂巖輸導(dǎo)層孔滲性分布，實現(xiàn)對輸導(dǎo)層非均質(zhì)特征的量化表征[17-18]。提出滲透率作為輸導(dǎo)層和斷層統(tǒng)一量化表征的參數(shù)，采用建立多個平面拓?fù)淠Ｐ偷姆椒枋鰪?fù)合輸導(dǎo)格架，實現(xiàn)了由斷層-砂巖輸導(dǎo)層構(gòu)成復(fù)合輸導(dǎo)體系的量化表征，達(dá)到定量預(yù)測油氣側(cè)向運移路徑的目的[18-20]。

鶯-瓊盆地的高溫高壓快速沉降背景使得熱流底辟體發(fā)育，也就形成了與之伴生的油氣輸導(dǎo)體系，即底辟型和裂縫型輸導(dǎo)體系。熱流底辟體演化不同階段形成的輸導(dǎo)體系對油氣運移、聚集和成藏具有差異性的控制作用。由于鶯-瓊盆地為超壓型盆地，前人對鶯-瓊盆地的研究主要集中在盆地內(nèi)超壓的形成演化、超壓對油氣成藏的控制作用等方面，而忽略了對油氣輸導(dǎo)體系的研究。本文通過研究輸導(dǎo)體系的空間特征、形成演化，明確不同輸導(dǎo)體系油氣成藏過程的時空差異，以期對鶯-瓊盆地天然氣進(jìn)一步勘探提供理論指導(dǎo)。

1 地質(zhì)背景

鶯-瓊盆地位于歐亞板塊、太平洋板塊和印澳板塊的交匯地帶，是發(fā)育于南海北部大陸架西北部的新生代強超壓、轉(zhuǎn)換-伸展型含氣盆地[21-23]。受紅河斷裂帶走滑伸展作用影響，鶯歌海盆地整體呈菱形，沿北西-南東向展布，由中央坳陷帶、鶯東斜坡帶、鶯西斜坡帶等多個一級構(gòu)造單元組成，其中中央坳陷帶包括河內(nèi)凹陷、臨高凸起和鶯歌海凹陷[24](圖1a)。鶯歌海盆地經(jīng)歷了早期斷陷和晚期拗陷的兩個演化階段，具有典型的“斷-坳”雙層結(jié)構(gòu)樣式[24-25](圖1b)。

在始新世-漸新世早期，隨著印度板塊向歐亞板塊匯聚，歐亞板塊東緣伸展活動為印支半島的擠出運動提供了自由邊界，由此引起印支半島發(fā)生相對快速的擠出運動，為盆地提供了左旋剪切分量，而印支地塊的旋轉(zhuǎn)則為盆地提供了近NE-SE向的伸展分量，二者的綜合作用使盆地沿一些主要控盆斷裂發(fā)生左旋斜向拉伸[24,26]。漸新世晚期-中新世早期，印度-歐亞板塊之間的匯聚向正北方向轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致印支半島向南東方向的擠出運動逐漸減弱，鶯歌海盆地的斷陷作用漸新世晚期已明顯減弱。由于應(yīng)力場的改變，盆地北部發(fā)育了一系列反轉(zhuǎn)構(gòu)造，如臨高凸起帶和臨高-?？趨^(qū)的鼻狀構(gòu)造。中新世早期-中期，印度-歐亞板塊的碰撞促使華南地塊開始向東擠出。但是，在15.5 Ma至5.5 Ma期間紅河斷裂仍然表現(xiàn)為左旋特征。鶯歌海盆地在左旋剪切應(yīng)力場作用下使沉積層發(fā)生軸向為南北的褶皺作用[28]。至中新世晚期-第四紀(jì)，印支板塊此時已經(jīng)楔入歐亞板塊內(nèi)部，它對歐亞板塊內(nèi)部的華南地塊影響作用加強。在5 Ma左右，紅河斷裂帶由左旋走滑轉(zhuǎn)變?yōu)橛倚呋琜26-27]，鶯歌海盆地的走滑應(yīng)力場也隨之改變，進(jìn)而導(dǎo)致了底辟構(gòu)造的形成，這些底辟構(gòu)造對油氣的聚集成藏起到了重要的作用[28-29]。

古近系為斷陷結(jié)構(gòu)，沉積的地層有始新統(tǒng)嶺頭組、漸新統(tǒng)崖城組和陵水組。新近系為坳陷結(jié)構(gòu)，沉積的地層有下中新統(tǒng)三亞組、中中新統(tǒng)梅山組、上中新統(tǒng)黃流組、上新統(tǒng)鶯歌海組、第四系樂東組(圖2)。研究表明，梅山組和三亞組海相泥巖是盆地內(nèi)的主要烴源巖[30]，黃流組、鶯歌海組及樂東組發(fā)育的濱-淺海砂泥巖、大型重力流砂巖[22]，形成了盆地內(nèi)的主要儲蓋組合，其中黃流組一段上部-鶯歌海組二段下部泥巖為研究區(qū)內(nèi)發(fā)育穩(wěn)定的區(qū)域性蓋層。

2 輸導(dǎo)體系識別及空間分布特征

受海上鉆井取心少和地震資料分辨率的制約，加上鶯-瓊盆地高壓成因輸導(dǎo)體系形成的斷層或裂縫斷距小甚至沒有斷距，為輸導(dǎo)體系的識別帶來了極大的困難。通過在鶯-瓊盆地多個地區(qū)對比應(yīng)用結(jié)果表明，沿層相干和曲率技術(shù)在鶯-瓊盆地高壓底辟、裂縫垂向輸導(dǎo)體系識別中應(yīng)用效果良好。

2.1 基于方差的相干分析

基于三維地震的相干分析一直被認(rèn)為識別斷裂(尤其是小斷裂)最為有效的技術(shù)之一。研究采用斯倫貝謝公司Geoframe平臺方差體計算公式[31-32]：

(1)

樂東凹陷東部陵水25區(qū)是樂東凹陷和陵水凹陷結(jié)合部，凸起與凹陷間的差異沉降幅度較大，在與地層強超壓的共同作用下，中-下中新統(tǒng)地層大規(guī)模發(fā)育裂縫，為上中-上新統(tǒng)的巖性地層圈閉油氣充注創(chuàng)造運移通道體系，通過一般的地震振幅切片和相干切片對比，證實相干技術(shù)在裂縫識別中具有明顯的效果優(yōu)勢(圖3a，b)，而且與一般斷層在垂向切片表現(xiàn)最明顯不同，裂縫在層切片中變現(xiàn)為更明顯，反映裂縫與地層的相關(guān)性要優(yōu)于斷層。

2.2 曲率分析技術(shù)

曲率是與曲線正切的圓半徑r的倒數(shù)。同時，將背斜定義為正曲率，向斜定義為負(fù)曲率，直線部分定義為0。數(shù)學(xué)上，首先將一個層面(解釋面、內(nèi)插面)用最小二乘法擬合成一個二次曲面[33-35]：

z(x,y)=ax2+cxy+by2+dx+ey+f

(2)

圖3 鶯-瓊盆地陵水25區(qū)地震切片特征Fig.3 Seismic slice characteristics of the Lingshui 25 area,Yingqiong Basina.沿層振幅切片；b.沿層相干切片；c.最正曲率(濾波前)；d.最正曲率(濾波后)

(3)

KGauss=(4ab-c2)/(1+d2+e2)2

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

Kpos=(a+b)+[(a-b)2+c2]1/2

(9)

Kneg=(a+b)-[(a-b)2+c2]1/2

(10)

式中：K為曲率，m-1；r為與曲線正切的圓半徑,m；a,b,c,d,e,f為常量；Kmean為平均曲率,m-1；KGauss為Guass曲率,m-1；K1,K2為主曲率,m-1；Kmax為最大曲率,m-1；Kmin為最小曲率,m-1；Kpos為最正曲率,m-1；Kneg為最負(fù)曲率,m-1。

應(yīng)用層位曲率的譜限制估算技術(shù)后，提高了地層的橫向連續(xù)性，而斷裂、水沉積體等不連續(xù)結(jié)構(gòu)特征得到有效地保持和增強，地質(zhì)體的幾何形態(tài)及其反射結(jié)構(gòu)得到更加清晰的反應(yīng)，同樣在樂東陵水25區(qū)得到了較好的應(yīng)用(圖3c,d)。

2.3 輸導(dǎo)體系分布特征

識別結(jié)果及地質(zhì)研究表明，鶯歌海盆地高壓成因輸導(dǎo)體系分底辟和裂縫兩種類型(圖4)，底辟型輸導(dǎo)體系是由裂縫和斷層復(fù)合而組成，主要發(fā)育在鶯歌海凹陷中央地區(qū)。裂縫型輸導(dǎo)體系主要分布在鶯歌海凹陷底辟邊緣、斜坡近凹區(qū)、樂東凹陷和陵水凹陷的高壓地層中。

3 輸導(dǎo)體系成因及演化歷史

3.1 底辟型輸導(dǎo)體系形成演化過程

鶯歌海凹陷底辟形成源于地層高壓，也受構(gòu)造作用的激發(fā)和強化，底辟活動的本質(zhì)是地層深部的高壓釋放，而流體是壓力釋放的載體。鶯歌海凹陷由于新近紀(jì)快速沉積巨厚泥巖為主的地層，沉積速率在700 m/Ma以上，地層孔隙中的大量水不能及時排出，處于欠壓實環(huán)境，形成異常高壓流體，又因水熱增壓和生烴作用，使得高壓加劇，形成超壓囊，當(dāng)深部地層增壓積蓄到足夠能量，并受基底斷裂右行走滑錯動和東西向拉分作用，形成地層薄弱帶，超壓流體會沿薄弱帶垂向穿刺地層，并造成地層的塑性上拱，形成底辟體[36-38]，這種穿刺作用是階梯式進(jìn)行的，隨著深部地層流體壓力的增加和右旋拉分作用的增強，流體隨地層壓力垂向傳遞穿刺淺部地層，因此流體垂向穿刺的過程，即是高壓傳遞的過程，也是高壓散失的過程，還是底辟形成、演化的過程。根據(jù)地層破裂特征將其分為5個演化階段(圖5)：增壓期(穿刺早期)，穿刺期、平衡期、釋放期和塌陷期。

圖4 鶯-瓊盆地垂向輸導(dǎo)體系類型及特征Fig.4 Types and characteristics of vertical migration system in Yingqiong Basin

圖5 鶯歌海盆地底辟演化階段模式Fig.5 Evolution model of diapirs in Yinggehai Basina.增壓期；b.穿刺期；c.平衡期；d.釋放期；e.坍塌期

1) 增壓期(也稱穿刺早期)

隨著構(gòu)造演化作用，地層內(nèi)部壓力逐漸增加，深部地層開始逐漸發(fā)生變形，地層開始破裂形成裂縫和小斷層，而淺部地層未受到影響，斷層和裂縫是流體運移的主要通道，但受到構(gòu)造規(guī)模的限制，高壓及熱流體散逸速率慢[39-41]。

2) 穿刺期

底辟核部地層上拱特征明顯(圖6a)，頂部發(fā)生強烈破裂，發(fā)育大量正斷層，平面走向呈放射狀(圖6b)，斷裂成為熱流體的散失通道，地層內(nèi)高壓界面由深部向淺部地層階梯式發(fā)育。底辟深部高壓或熱流體向淺部地層散失，但深部地層高壓能量充足，淺部地層處于地層增壓和熱流體充注過程。底辟核部深部地層破裂，保存條件差，早期深部氣藏氣體沿斷裂二次運移到淺部聚集再成藏。

3) 平衡期

深部高壓和熱流體散失到一定程度，地層流體壓力下降，大量地層裂縫和斷層主要處于閉合狀態(tài)，深部熱流體向淺層傳遞的速率迅速下降。對比穿刺期，斷層平面展布由放射狀轉(zhuǎn)為南北向條帶狀分布(圖6d)，反映最大地應(yīng)力由垂直向上的高壓穿刺力轉(zhuǎn)為水平東西向伸展為主(右行走滑作用派生的東西向拉分作用)，底辟核部地層產(chǎn)狀較平緩或低幅度塌陷(圖6c)。由于前期高壓快速散失，底辟深部水溶相天然氣析出成藏，其成藏規(guī)模與上覆蓋層的封閉能力成正比，在底辟核部，斷層幕式活動，圈閉中天然氣的保存和散逸處于一種平衡狀態(tài)，難以聚集大規(guī)模氣藏。

4) 釋放期

經(jīng)過長期的高壓流體散失，底辟演化進(jìn)入釋放期，底辟整體呈背斜形態(tài)，但核部地層較大規(guī)模塌陷，呈“M”型雙峰構(gòu)造特征(圖6e)，斷裂剖面上呈現(xiàn)負(fù)花狀結(jié)構(gòu)，平面延伸距離較長(圖6f)，釋放期核部地層塌陷，地層破裂程度增強，高壓和熱流體的散失速率加快，不論淺層還是深層，底辟核部早期形成的氣藏遭受破壞，殘余的氣藏散落在塌陷邊緣高部位。

圖6 不同演化階段底辟構(gòu)造形態(tài)特征Fig.6 Morphological characteristics of diapirs during various evolutionary stages

5) 塌陷期

隨著地層塌陷范圍從底辟核部逐步擴大到整個底辟甚至外圍地區(qū)，地層高壓和熱流體的散失速率與底辟塌陷區(qū)面積呈幾何級增長關(guān)系，地層產(chǎn)狀呈巨大的向斜或洼陷，這是塌陷期底辟的特征(圖6g,h)，底辟實際已經(jīng)不存在，早期形成的氣藏進(jìn)入塌陷期難以保存，只能在塌陷邊緣地區(qū)二次運移形成少量小規(guī)模氣藏。

3.2 裂縫型輸導(dǎo)體系成因及特征

鶯-瓊盆地新近系大尺度斷層整體不發(fā)育[37]，但是在超壓和構(gòu)造作用下，形成了大量的微裂縫和亞地震斷層(小尺度斷層)，它們構(gòu)成了主要的流體垂向輸導(dǎo)體系[37-39]。在鶯歌海盆地高壓地層，當(dāng)?shù)貙訅毫_(dá)到或超過巖層抗張強度與最小主應(yīng)力之和時，地層發(fā)生水力破裂[38]，形成大量的張性微裂縫。根據(jù)鏡下薄片觀察(圖7)，單條微裂縫規(guī)模一般比較小，其開度一般只有幾十微米，長度為數(shù)百微米，但是它們往往密集成帶發(fā)育，在垂向上可延伸數(shù)百米甚至上千米，在地震上往往表現(xiàn)為模糊帶[42]。這些微裂縫有的被后期礦物充填，有的仍然充填烴類運移過程中殘留的瀝青，說明它們是重要的流體垂向運移通道(圖7)。這些水力破裂裂縫在空間上傳導(dǎo)發(fā)生流體運移，并形成氣煙囪，在垂向上延伸長度達(dá)500～1 000 m，這些氣煙囪在地震上形成“亮點”，說明流體通過氣煙囪進(jìn)行了排泄，并且最終發(fā)生重新聚集[40](圖8)。超壓微裂縫的發(fā)育與地層流體超壓程度直接相關(guān)[40-41]，因此通過計算地層超壓破裂面可以預(yù)測不同地層超壓微裂縫發(fā)育的深度[40-41]，擬合井眼地層破裂壓力與深度的關(guān)系結(jié)果表明：鶯-瓊盆地新近系地層破裂壓力與破裂深度成正相關(guān)的關(guān)系，即破裂深度越深，對應(yīng)的破裂壓力越大，當(dāng)壓力系數(shù)達(dá)到1.9時，孔隙壓力就能大于破裂壓力，開始產(chǎn)生裂縫，當(dāng)壓力系數(shù)達(dá)到2.0時，新近系地層破裂具有廣泛性[40]。

圖7 瓊東南盆地蓋層水力破裂形成的微裂縫及裂縫充填Fig.7 Microfractures and their fillings in caprocks formed by hydrofracturing in Qingdongnan Basina.泥底辟(斷裂)作用帶構(gòu)造裂縫，裂縫中見兩期充填，早期赤鐵礦充填，晚期隱晶質(zhì)及磁黃鐵礦充填；b.水力破裂裂 縫，未充填；c.水力破裂裂縫，方解石充填；d.水力破裂裂縫，瀝青充填

圖8 鶯歌海盆地DF1-1地區(qū)中深層黃流組-梅山組天然氣充注序列Fig.8 Gas charging sequence of the medium-to-deep Huangliu-Meishan Formation in DF1-1 area,Yinggehai Basina. δ13 C1含量分布；b. δ13CCO2含量分布

超壓作用還促進(jìn)了剪切破裂的發(fā)生[36]。在底辟邊緣、深入凹陷的凸起區(qū)、深部斷裂密集區(qū)，由于差異沉降、構(gòu)造拉張、底辟張拱、先存斷裂調(diào)節(jié)活動等構(gòu)造作用形成了斷距較小、在地震資料上難以識別的小尺度斷層，這些小尺度斷層發(fā)育規(guī)模較大，分布具有區(qū)域性，通過曲率等沿層地震屬性技術(shù)可以達(dá)到較好的識別效果。高壓成因裂縫具有規(guī)模小、密度大、沿層分布、連通性差的特點，而構(gòu)造成因裂縫具有規(guī)模大、密度小、穿層分布、垂向聯(lián)通性好的特點，兩種成因裂縫在鶯-瓊盆地高溫高壓地層中疊加，可以有效提高裂縫的油氣輸導(dǎo)效率。

4 不同輸導(dǎo)體系成藏過程

4.1 底辟構(gòu)造成藏特征及成藏過程

鶯-瓊盆地底辟在不同演化階段形成的不同類型輸導(dǎo)體系對天然氣聚集成藏的作用具有明顯差異。目前勘探成果證實了與底辟穿刺期、平衡期及釋放期相對應(yīng)的三種類型氣藏，其中以處于平衡期的底辟構(gòu)造形成的氣藏規(guī)模最大。以東方氣田為例，該類氣藏不僅在垂向上具有淺部和深部氣藏分布的復(fù)合疊置特征，還具有與底辟輸導(dǎo)體系階段性演化相對應(yīng)的氣體多期充注成藏特征[41-44]。

1) 不同構(gòu)造部位天然氣組分差異明顯

多期次的底辟活動使得底辟波及區(qū)具有多期次天然氣充注的特點。東方氣田烴源巖成熟門限大約在2 800 m，底辟區(qū)淺層氣層埋深小于1 300 m，尚未成熟，不可能有大量成熟天然氣的生成[41]，而核部淺層發(fā)現(xiàn)的大量天然氣δ13C1分布范圍在-43.35‰～-30.3‰，δ13C2為-28.8‰～-21.8‰，δ13Cco2為-20.7‰～-0.7‰，氣態(tài)烷烴碳同位素序列局部倒轉(zhuǎn)，表明存在成熟～過成熟不同化階段天然氣垂向運移混入充注。另一方面，底辟核部中深層天然氣δ13C1分布在-35.3‰～-30.3‰，重δ13C1樣品居多，δ13C2為-26.6‰～-24.9‰，δ13Cco2為-10.5‰～-3.2‰，氣態(tài)烷烴碳同位素序列局部倒轉(zhuǎn)[45]，天然氣成熟度更高，同樣具有不同成熟度混合充注特征。底辟核部淺層和中深層天然氣這種同位素特征反映了天然氣多期混合充注，天然氣成熟度高，后期改造作用強的特征(圖8)。

相反，底辟波及區(qū)中深層天然氣δ13C1分布在-39.3‰～-33.1‰，δ13C2為-28.6‰～-25.2‰，δ13Cco2為-15.9‰～-7.2‰，氣態(tài)烷烴碳同位素序列倒轉(zhuǎn)比例很少，反映天然氣早期單一充注特征，天然氣成熟度較低，CO2以有機成因為主(圖8)。

2) 流體包裹體具有多期次特征

東方氣田底辟核心區(qū)流體包裹體分布具有明顯的多期次特征，均一溫度測試結(jié)果統(tǒng)計表明，與含氣態(tài)烴包裹體共生的鹽水包裹體均一溫度主峰溫度為110～120 ℃，與CO2包裹體共生的鹽水包裹體均一溫度主峰溫度為140～150 ℃，分別對應(yīng)于上新世晚期及更新世晚期兩次流體充注(圖9)。這些特征均表明東方氣田底辟垂向輸導(dǎo)體系形成演化過程中的多期次流體活動，導(dǎo)致底辟核部淺層、深層具有明顯的多期成藏特征，而底辟邊部則為早期單一充注成藏(圖10)。

3) 底辟活動與天然氣成藏過程相匹配

如前所述，底辟發(fā)育過程可以分為5個演化階段。在底辟增壓期，天然氣散逸速度較慢，天然氣成藏規(guī)模較小。底辟核部在穿刺期急劇上拱，使頂部淺層蓋巖發(fā)生強烈破裂，當(dāng)下部地層壓力超過蓋層突破壓力時，含氣水體沿著裂縫穿過蓋層向上運移，由于地層壓力的降低甲烷析出聚集成藏。由于熱液流體的散失，底辟深部壓力也呈降低趨勢，部分天然氣在底部析出成藏。通過對中深層高溫高壓帶與淺層常壓帶、壓力過渡帶天然氣的組成、碳同位素特征差異的對比分析，表明底辟活動期為早期成熟氣充注，是底辟區(qū)主要的成藏期之一[46-48]。當(dāng)壓力隨熱液流體散失到一定程度時，底辟進(jìn)入活動靜止的平衡期，圈閉中天然氣處于聚散動平衡狀態(tài)。隨著底辟壓力的進(jìn)一步積聚，底辟再活動，一方面帶來了晚期高成熟天然氣的充注，一方面對早期形成的成熟天然氣藏進(jìn)行改造，在底辟核部縱向上形成多層位天然氣聚集成藏的特點。這樣，周而復(fù)始的壓力積聚、蓋巖破裂、壓力釋放過程使得底辟核部淺層、深層天然氣的運聚成藏具有明顯的多期幕式特征(圖11)。由于底辟在地質(zhì)歷史活動時，不同構(gòu)造部位波及程度不同。在底辟核部區(qū)和底辟斜坡區(qū)分別為多期次天然氣成藏的“改造殘留型”、“優(yōu)質(zhì)高效型”。而在非底辟區(qū)的平穩(wěn)帶為單一期次成藏的“水相脫溶型”。

圖9 鶯-瓊盆地東方氣田底辟核部中深層成藏演化史Fig.9 Evolution history of accumulation in middle and deep layers of diapir nucleus in the Dongfang gas field of the Yingqiong Basin

圖10 鶯-瓊盆地東方氣田底辟垂向輸導(dǎo)體系成藏模式Fig.10 Accumulation model of vertical transmission system of diapir in the Dongfang gas field of the Yingqiong Basin

4.2 裂縫型輸導(dǎo)體系成藏特征

與底辟輸導(dǎo)體系成藏規(guī)律不同，裂縫型地層垂向輸導(dǎo)體系天然氣成藏規(guī)律表現(xiàn)為：深層圈閉天然氣充注時間相對晚，淺層圈閉天然氣充注時間相對早。以瓊東南盆地樂東凹陷黃流組為例，從不同埋深巖性地層圈閉天然氣同位素分析結(jié)果可知，埋深最大和地層壓力最高YC27含氣構(gòu)造(埋深4 000 m附近，地層孔隙流體壓力超過85 MPa)天然氣δ13C1分布在-34.5‰～-34.0‰，δ13C2為-22.6‰～-22.2‰，甲烷含量為89.4%～90.6%，C2+的含量為2.7%～2.8%，C1/C1-5的比值為0.97，均反映較高的氣體成熟度；而相鄰埋深較淺、壓力較小的LS25氣田(埋深3 000 m，地層孔隙流體壓力45 MPa附近)天然氣δ13C1為-39.7‰～-36.1‰，δ13C2為-25.8‰～-24.1‰，甲烷含量85.2%～87.9%，C2+的含量為7.1%～7.8%，C1/C1-5的比值為0.92，對比成熟度相對低，成藏相對早。

圖11 鶯-瓊盆地底辟活動與天然氣成藏過程模式Fig.11 Illustrative diagram of diapir activity and gas accumulation process in Yingqiong Basin沉積期，梅山組氣源巖進(jìn)入成熟演化階段，底辟開始持續(xù)活動，使成熟煤型氣沿底辟核部密集微斷裂-裂縫系運移，以混相幕式充注的方式在黃流組巖性圈閉中聚集成藏；沉積期，底辟活動不明顯，微斷裂-裂縫系封閉，天然氣在剩余壓力差的作用下通過蓋層薄弱帶主要以水溶相向淺層運移，聚集成藏；界面沉積至今，底辟再次活動，活動早期梅山組和黃流組早已聚集成藏的成熟煤型氣藏首先被破壞，天然氣大量散失或向中淺層發(fā)生再運移，在鶯歌海組再聚集形成次生氣藏；d. 梅山組氣源巖此時已進(jìn)入高成熟演化階段，大量生成高成熟煤型氣，與來自基底和三亞組鈣質(zhì)泥巖所生的無機CO2先后以混相幕式充注的方式 向淺層運移，形成碳同位素倒轉(zhuǎn)序列氣藏

圖12 鶯-瓊盆地巖性圈閉高壓裂縫輸導(dǎo)成藏模式Fig.12 The accumulation pattern of lithologic trap and high-pressure fracture migration in Yingqiong Basin

鶯歌海盆地斜坡高壓區(qū)也有類似的成藏特征，即深層圈閉裂縫型輸導(dǎo)體系的天然氣充注時間相對晚而淺層圈閉天然氣充注時間相對早，這反映了高壓裂縫階梯狀由深向淺部散失高壓和流體的規(guī)律，每次當(dāng)深部地層流體壓力超過或相當(dāng)于地層破裂壓力時，地層破裂產(chǎn)生裂縫，圈閉內(nèi)的流體沿裂縫逃逸到最近的相對低壓儲層中[49-50]，裂縫重新閉合直到下次增壓，因此淺層的圈閉聚集相對早期生成、運移的天然氣，而深部超壓圈閉聚集相對晚期生成、運移的天然氣(圖12)。

5 結(jié)論

1) 鶯-瓊盆地高壓成因輸導(dǎo)體系分底辟型和裂縫型兩種類型，是地層深部壓力釋放的表現(xiàn)形式，具有階梯狀由深向淺逐步發(fā)育的特點，流體隨地層壓力垂向傳遞穿刺淺部地層，使高壓發(fā)生傳遞和散失。

2) 底辟輸導(dǎo)體系演化劃分為增壓期(深部充氣)、穿刺期(淺層成藏)、平衡期(復(fù)合成藏)、釋放期(翼部成藏)和塌陷期(破壞成藏)5個階段(類型)。裂縫型輸導(dǎo)體系具有超壓和構(gòu)造兩種成因，超壓成因裂縫具有規(guī)模小、密度大、沿層分布、連通性差的特點，而構(gòu)造成因裂縫具有規(guī)模大、密度小、穿層分布、垂向聯(lián)通性好的特點，兩種成因裂縫在鶯-瓊盆地高溫高壓地層中疊加區(qū)，油氣輸導(dǎo)效率最高。

3) 通過對天然氣組分、碳同位素、流體包裹體等地化參數(shù)對比分析表明，底辟的多期活動是鶯歌海盆地底辟區(qū)天然氣成藏的主控因素。早期底辟活動，使深部的烴源巖生成的天然氣沿著底辟型輸導(dǎo)體系向上運移，在有效的圈閉中聚集成藏；當(dāng)壓力隨熱液流體散失到一定程度時，底辟進(jìn)入活動靜止的平衡期，圈閉中天然氣處于聚散動平衡狀態(tài)；后期底辟再次活動將深部氣藏調(diào)整至淺層，并對早期淺層氣藏形成了破壞，周期性的壓力積聚、蓋巖破裂、壓力釋放過程使得底辟核部淺層、深層天然氣的運聚成藏具有明顯的多期幕式特征。

4) 裂縫型輸導(dǎo)體系與底辟輸導(dǎo)體系成藏規(guī)律略有不同，高壓裂縫階梯狀由深向淺部散失高壓和流體的規(guī)律，使得深層圈閉裂縫型輸導(dǎo)體系的天然氣充注時間相對晚而淺部圈閉天然氣充注時間相對早。

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