墨西哥灣地質(zhì)特征、含油氣系統(tǒng)及勘探層

1、墨西哥灣地質(zhì)特征、含油氣系統(tǒng)及勘探層1 區(qū)域概況位于北美洲大陸東南沿海水域， 部分為陸地環(huán)繞。 透過佛羅 里達(dá)半島和古巴島之間的佛羅里達(dá)海峽與大西洋相連， 并經(jīng)由猶 加敦半島和古巴之間的猶加敦海峽與加勒比海相通。 這兩個(gè)海峽 均寬約 160 公里。墨西哥灣由幾個(gè)生態(tài)與地質(zhì)區(qū)組成，其中主要為海岸地帶、 大陸棚、大陸坡和深海平原。海岸地帶有潮沼、沙灘、紅樹林地 區(qū)，以及許多海灣、三角灣和 ?湖。大陸棚在墨西哥灣邊緣的周 圍形成一系列幾乎連續(xù)不斷的階地。 佛羅里達(dá)西海岸和猶加敦半 島外面的大陸棚為主要由碳酸鹽類物質(zhì)構(gòu)成的一個(gè)廣闊區(qū)域。 大 陸棚的其馀部分則為砂礫、 泥沙和黏土的沈積物。 在大陸棚和向

2、 下延伸直到深海平原的大陸坡上，在不同的深度埋藏著許多鹽 丘；而石油和天然氣蘊(yùn)藏與這些鹽丘有關(guān)。2 油氣聚集的地質(zhì)特征 以美國(guó)最大的產(chǎn)油氣區(qū)萬安盆地為例， 油氣聚集可分為兩個(gè) 區(qū)。一個(gè)為北部弧形斷裂帶內(nèi)側(cè)，主要產(chǎn)層為中生界地層，有沿 弧形斷裂帶向盆地一側(cè)的斷層背斜或斷層圈閉油氣田； 美國(guó)東德 克薩斯盆地是世界上著名的地層圈閉水驅(qū)型油氣田， 位于薩賓隆 起的西部和東德克薩斯盆地的東部邊緣，為一單斜構(gòu)造。儲(chǔ)油層為上白堊統(tǒng)伍德拜組砂巖， 砂巖與粘土互層。 除西部小范圍內(nèi)為伊格爾福特頁巖覆蓋之外， 全被奧斯汀組白堊層所覆油藏是由于上白堊統(tǒng)伍德拜組砂巖向薩賓隆起西翼尖滅而 形成，其上傾方向被剝蝕的伍德拜

3、砂巖呈楔形體狀插入在不整合 超覆接觸面之間， 為不整合面上的巖所封閉， 成為地層圈閉油藏。 油層儲(chǔ)層物性好，平均孔隙度為 25?。2.1 同生斷裂帶與油氣田濱岸發(fā)育一系列的斷層帶， 許多大油田與這些斷層有關(guān)， 由 于斷層埋藏深， 在地下深處常常具有千余米的斷距， 并向上變小 甚至消失， 只能在地震和鉆井資料來判斷， 因而對(duì)斷層本身長(zhǎng)期 認(rèn)識(shí)不清。斷層帶上有大量的油氣聚集，其主要有兩個(gè)原因：一 為下降盤逆牽引背斜的形成，為油氣聚集提供了良好的構(gòu)造圈 閉；二是由于同生斷層的作用， 構(gòu)造圈閉是在沉積過程中形成的， 這樣能將早期生成的和運(yùn)移的油氣阻擋并聚集起來。2.2 鹽丘與油氣田此帶廣泛發(fā)育鹽丘構(gòu)造

4、。 鹽丘常為鹽丘帽所蓋， 鹽丘帽由石 灰?guī)r碎塊、石膏、硬石膏和粘土組成，厚度從幾十米到 250 米， 有時(shí)達(dá) 300 多米。在許多鹽丘上可發(fā)現(xiàn)氣泉和石蠟。石油主要產(chǎn)于鹽心周圍的第三系地層中， 亦可產(chǎn)于鹽丘石冠 的多孔灰?guī)r或鹽株上面比較新的第三系或第四系中。 鹽丘埋深達(dá) 300-400 米，鹽株呈圓筒狀，直徑 1.6 千米，周圍很陡，其頂 部構(gòu)成穹窿狀油藏，翼部構(gòu)成與鹽核接觸遮擋的砂巖層狀油藏。3 墨西哥灣含油氣系統(tǒng) 含油氣系統(tǒng)是沉積盆地中一個(gè)自然的烴類流體系統(tǒng)， 包含了 成熟的烴源巖與已形成的油氣藏及油氣藏形成時(shí)一切必不可少、 相互聯(lián)系的地質(zhì)要素和作用。有四個(gè)基本特點(diǎn)是一個(gè)物質(zhì)系 統(tǒng)；其結(jié)構(gòu)特

5、征是有一套成熟的烴源巖及與之有關(guān)的儲(chǔ)集層、 蓋層組成的實(shí)體； 是一個(gè)有次序的作用系統(tǒng)； 是一個(gè)開放的 系統(tǒng)；是隨時(shí)間演化的有序系統(tǒng)。3.1 生油巖 墨西哥灣北部的油源巖可能是牛津階、提通階、阿爾必階、土侖階及始新統(tǒng)。 一般認(rèn)為， 在墨西哥灣北部這些生油巖呈區(qū)域 展布。對(duì)深水油苗及井中產(chǎn)出的原油進(jìn)行生標(biāo)及地化分析， 它們 與深埋的中生界碳酸鹽巖與屑巖源巖和始新統(tǒng)硅質(zhì)碎屑源巖具 有親密關(guān)系，這些源巖的干酪根大多為H型或H-S型。其沉積與全球厭氧事件有關(guān)。3.2 儲(chǔ)集層 上第三系硅質(zhì)碎屑濁積巖是該區(qū)含油氣系統(tǒng)的主要儲(chǔ)集層。他們主要沉積在半深海環(huán)境的內(nèi)陸坡盆地中， 明顯受活動(dòng)鹽構(gòu)造 的影響。儲(chǔ)集巖主要

6、為上新統(tǒng)與更新統(tǒng)細(xì)粒濁積巖砂體。3.3 運(yùn)移與聚集墨西哥灣的油氣運(yùn)移通道以垂向?yàn)橹鳎?受浮力所驅(qū)動(dòng)同時(shí)也 受到壓實(shí)作用、脫水作用、超壓、微裂縫及斷裂作用等影響。在 Green Canyon/Ewing Bank 區(qū)，浮力和超壓的聯(lián)合體使油氣通過 泥巖和其他低滲透地層以垂向運(yùn)移為主。 超壓也造成低的有效壓 力，促使形成低封閉能力以及造成垂向張裂縫， 這兩種效應(yīng)加強(qiáng) 了垂向運(yùn)移作用。 垂向裂縫在孔隙流體壓力大于最小壓實(shí)力時(shí)形 成，使巖石遭受張性破裂。 斷層可能是局部油氣垂向運(yùn)移的通道。 外來鹽體對(duì)油氣垂向運(yùn)移構(gòu)成了重要的遮擋條件， 是油氣在鹽層 之下發(fā)生側(cè)向運(yùn)移。4 美國(guó)上世紀(jì)墨西哥灣海岸勘探層緯度 48以南未發(fā)現(xiàn)資源潛力的第二大來源在已建立勘探 層向傳統(tǒng)區(qū)域外的地層環(huán)境擴(kuò)展部分。 在墨西哥灣海岸南部 3 個(gè) 已確定勘探層向下傾方向擴(kuò)展，形成上威爾科克斯下傾勘探層、 耶格下傾勘探層和深部塔斯