潜江凹陷东南部新沟嘴组温压系统与油气成藏

沈雷　(中石化江汉油田分公司勘探开发研究院，湖北 武汉 430223)



潜江凹陷东南部新沟嘴组温压系统与油气成藏

沈雷(中石化江汉油田分公司勘探开发研究院，湖北 武汉 430223)

[摘要]利用实测地温和地压数据以及测井资料等,分析了潜江凹陷东南部新沟嘴组(Ex)地温、压力及温压系统特征，并从油气生成及分布角度探讨了温压系统与油气成藏的关系。结果表明，潜江凹陷东、南部各构造带具有各异的地温场及压力场，其温压系统类型也存在差异，其中新沟断垒带、马王庙鼻状构造带、建新断裂带和老新鼻状构造带属于常压常温系统，总口向斜带、拖市断背斜构造带和潘场向斜带属于超压常温系统。地温场及地层压力的不同使其内部流体的流动形式和油气运移聚集的内在规律也不尽相同。总体而言，潜江凹陷Ex油气主要分布于流体能量相对较低的常压常温系统内。

[关键词]江汉盆地；潜江凹陷；温压系统；油气成藏

图1　潜江凹陷东南部地理位置及构造单元划分图

油气在沉积盆地内的生成与成藏过程本质上是由地层温度、压力和受热时间控制，并且是受流体浮力、水动力、毛细管力和流体压力共同作用的流体动力学过程。在该过程中，盆地温压场对于油气成藏起到关键的控制作用[1～4]。因此，研究沉积盆地内地层温度和压力对分析油气生成、运移、聚集成藏的规律有着至关重要的作用。

研究区地处湖北省潜江、仙桃、监利境内，构造上位于江汉盆地潜江凹陷东南部，面积约2000km2，是江汉盆地新沟嘴组(Ex)主要勘探区之一。根据构造特征及断裂展布，潜江凹陷东南部可划分为马王庙鼻状构造带、建新断裂带、拖市断背斜构造带、潘场向斜带、老新鼻状构造带、总口向斜带及新沟断垒带共7个次级构造单元(图1)。笔者在着重研究现今地温场、地压场及温压系统特征的基础上，阐述了地温场、地压场与油气生成、运移及聚集的关系，并探讨了温压系统对油气分布的控制作用。

1地温场特征

利用159个实测井温资料统计分析，潜江凹陷东南部Ex现今地温梯度分布范围为2.18～3.97℃/100m(平均为3.22℃/100m)。不同构造单元埋藏深度不同，从而造成其地温场也具有各自的特征(图2)。

在纵向上，温度和深度呈较好的正相关关系，随着深度的增加，地层温度不断增大，但地温梯度逐渐减小。地温梯度的变化大致可分为2段，以埋深2000m为界，埋深大于2000m的深部地层，地温梯度约3℃/100m，埋深小于2000m的浅部地层，地温梯度约3.4℃/100m。

在平面上，新沟断垒带和马王庙鼻状构造带的现今平均地温梯度最高，分别为3.54℃/100m和3.32℃/100m；老新鼻状构造带次之，为3.27℃/100m；拖市断背斜构造带相对较低，为3.05℃/100m。造成地温梯度差异变化的原因较多，就研究区而言，凹陷内基底埋深较浅、盖层厚度较薄地区地温梯度大于基底埋深较深、盖层厚度较厚地区，主要与基底埋深的差异、断裂沟通深部热液和地下水活动有关。

2压力场特征

根据实测地层压力和钻井资料，潜江凹陷东南部Ex现今流体压力主要存在正常压力和异常高压2种状态。总体而言，压力场纵向分段性特征明显，浅部压力多为正常压力系统，仅在埋深2500m处开始零星发育异常压力，但压力因数较低，普遍小于1.2；从埋深3150m处异常超压发育，压力因数大于1.2，部分达到1.7(图3)。

图2　潜江凹陷Ex现今地温场特征　　　　　　　　　　图3　潜江凹陷Ex现今压力场特征

在平面上，不同构造单元的压力场分布特征存在差异。新沟断垒带和马王庙鼻状构造带压力多属于正常压力系统，压力因数为0.9～1.1；老新鼻状构造带压力因数大多分布在0.9～1.1，个别压力因数大于1.1，综合分析认为属正常压力系统；拖市断背斜构造带压力因数为1.0～1.4，其埋深较深区发育异常超压系统。总体上，凹陷深洼区流体压力较大，向洼陷边缘和构造高部位，流体压力值逐渐减少。

3温压系统类型

基于地层压力测试和实测井温数据，对潜江凹陷东南部Ex温压系统进行了探讨和划分。根据地层压力和温度关系变化特征，Ex温压系统可划分为2种类型，即超压常温系统与常压常温系统。超压系统地层压力随地层温度的升高而增加，且比常压系统的增加快，在地温-地压关系图上，超压常温系统表现为斜率较大的直线，而常压常温系统则为一条斜率相对较小的直线(图4(a))。参照地压与深度的关系，2种温压系统约以3150m为界。

不同构造单元温压系统存在一定的差异。新沟断垒带、马王庙鼻状构造带和老新鼻状构造带实测地层压力与其静水压力相当，地层压力和地层温度有较好的线性关系，随地层埋深呈单一的线性变化，不存在转折和错断，表现为统一的常压常温系统(图4(b)～(d))。拖市断背斜构造带地温和地层压力与埋深呈折线关系(图4(e))，转折点之上地层压力随地层温度缓慢增加，地压-地温表现为小斜率的直线，地层压力与静水压力相当；转折点之下则地层压力随地层温度快速增加，地压-地温直线斜率相对增加，地层压力大于静水压力，因此，该构造带温压系统类型属超压常温系统。

图4　潜江凹陷及各构造带地温地压关系图

综合地温场分析和地压场特征，以地温异常值-4℃和4℃作为对地温场进行平面分区的临界值，将地层压力因数0.9～1.1作为对地压场进行平面分区的临界值，对温压系统的平面分布特征进行剖析。研究表明，新沟断垒带、马王庙鼻状构造带、建新断裂带和老新鼻状构造带属于常压常温区，总口向斜带、拖市断背斜构造带和潘场向斜带属于超压常温区。

4温压系统与油气成藏

温压系统的特征决定了其内部流体的流动形式，地温场及地压场的不同使其内部油气运聚规律也不尽相同[5]。

潜江凹陷Ex超压型地温-地压系统主要发育于总口向斜带、拖市断背斜构造带、潘场向斜带。一般而言，超压常温系统内部地层压力大、能量足，流体具有较高的垂向运移能力，当断层活动时，深部流体在较高的压力作用下，可从深层向浅层做垂向运移，油气流体在浅层再次聚集，形成次生油气藏和混源油气藏[6]。因此，油气集中分布在超压系统上部是超压常温系统的重要特征。

常压常温系统主要发育于新沟断垒带、马王庙鼻状构造带、建新断裂带和老新鼻状构造带，该系统内部能量相对较弱，油气难以大规模运移，因此仅在该系统内聚集成藏。

5结论

1)潜江凹陷东南部Ex地温场、压力场及温压系统在不同构造单元存在一定的差异。新沟断垒带、马王庙鼻状构造带、建新断裂带和老新鼻状构造带属于常压常温区，总口向斜带、拖市断背斜构造带和潘场向斜带属于超压常温区。

2)地温场及地层压力的不同使其内部流体的流动形式和油气运聚的内在规律也不尽相同。超压常温系统流体垂向运移动力强，在浅部形成次生油气藏和混源油气藏；常压常温系统能量相对较弱，油气难以大规模运移，多形成自生自储型原生油气藏。

[参考文献]

[1]刘震,曾宪斌,张万选.沉积盆地地温与地层压力关系分析[J].地质学报，1997，71(2):180～185.

[2] 孙和风,曾选萍,贺电波,等.莱州湾凹陷温压系统与油气成藏[J].油气地质与采收率,2010,17(1):19～21.

[3] 刘震,张万选,曾宪斌,等.含油气盆地地温—地压系统浅析[J].天然气地球科学, 1996,7(1):34～38.

[4] Hunt J M. Generation and migration of petroleum from abnormally pressured fluid compartments[J].AAPG Bulletin,1990,74:1～12.

[5]张先平,陈海红,张树林,等.东海西湖凹陷温压系统与油气成藏[J].海洋地质与第四纪地质,2008,28(2): 87～91.

[6] 付鑫,叶加仁,朱红涛,等.潜江凹陷潜江组地温-地压系统特征及其与油气成藏关系[J].地球科学(中国地质大学学报),2012,37(4):860～868.

[编辑]邓磊

The Geotemperature-pressure System and Their Relationship with Hydrocarbon Accumulation of Xingouzui Formation in the Southeast of Qianjiang Depression

Shen Lei

(Author’sAddress:ResearchInstituteofPetroleumExplorationandDevelopment,JianghanOilfieldCompany,SINOPEC，Wuhan430223，Hubei,China)

Abstract:The characteristics of geotherm, pressure and geotemperature-pressure system of Xingouzui Formation(Ex)in the southeast Qianjiang Depression were analyzed based on measured geotemperature and pressure data and well logging data. The relationship between geotemperature-pressure system and hydrocarbon accumulation was studied from the aspect of oil and gas genesis and their distribution. The results indicated that there existed distinct geothermal and pressure fields in different structural regions in the southeast of Qianjiang Depression. There were different types of temperature-pressure systems, of which the Xingou Fault Horst zone，Mawangmiao Nosing Structure Zone，Jianxin Fault Zone and Laoxin Nosing Structure Zone belonged to the normal temperature and normal pressure systems，while the Zongkou Synclinal Zone，Tuoshi Nosing Structure Zone and Panchang Synclinal Zone were normal temperature-overpressure systems. Each type of temperature- pressure system has distinct fluid flow models and hydrocarbons accumulation regulations. Overall, the distribution of hydrocarbon of Xingouzui Formation in Qianjiang Depression is mainly located in the normal temperature-normal pressure systems, which have relatively low fluid energy.

Key words:Jianghan Basin; Qianjiang Depression; geotemperature-pressure system; reservoir formation

[中图分类号]TE311

[文献标志码]A

[文章编号]1673-1409(2016)8-0015-04

[作者简介]沈雷(1982-)，男，硕士，工程师，现在主要从事油气勘探方面的工作，249723632@qq.com。

[基金项目]中国石油化工集团公司重点项目(ZKD0214002)。

[收稿日期]2015-10-02

[引著格式]沈雷.潜江凹陷东南部新沟嘴组温压系统与油气成藏[J].长江大学学报(自科版),2016,13(8):15～18.