二次运移的其他问题
(一)二次运移的时期
初次运移和二次运移是连续的过程。目前,可以根据烃源岩大量生排烃的时期、优势运移通道形成时期、烃类流体包裹体和构造运动期次确定二次运移时期。但是在一般情况下,构造运动期次是确定大规模二次运移时期的依据。在主要生油期之后或与之同时发生的第一次构造运动,由于构造运动使原始地层发生倾斜,甚至褶皱和断裂,破坏了油气原有力的平衡,在这种情况下,进入储集层中的油气,在浮力、水动力及构造运动力的作用下,向压力梯度变小的方向发生较大规模的运移,并在局部受力平衡处(如圈闭内)聚集起来。
图6-35 单斜输导层中下倾水流条件下油气运移方向(据Hubbert,1953)
(二)二次运移的方向
油气总是沿优势通道运移,所以优势通道是油气二次运移的指向。在以浮力和水动力为主要动力的驱动下,油气二次运移的方向总是循着阻力最小的路径由高势区向低势区运移,或者说从单位质量流体机械能较高的地方向较低的方向运移,直至遇到圈闭聚集起来形成油气藏,或者运移到地表散失掉抑或形成油气苗(图6-35)。在沉积盆地中,油气源区一般位于盆地的深凹陷带,而深凹陷带又往往是盆地内压实水流的高水头区(高水势区);压实水流通常是流向与之相邻的盆地边缘斜坡或隆起(凸起)带(低势区)。由深凹陷→斜坡或隆起(凸起)的方向是水流和浮力的共同指向,所以这自然成为油气二次运移的主要指向(图6-36)。尤其是那些地质历史上长期继承性发展的隆起带更为有利。油气勘探生产的实际表明,一些储量丰富的油气田,大多位于相关生油凹陷油气运移的主要指向上。我国大庆油田就正好是位于松辽盆地主要生油凹陷——古龙凹陷油气运移的主要指向上,据计算大约有87%的生油量聚集于大庆长垣的圈闭之中。
图6-36 盆地几何形态与油气运移的大致方向(据Pratsch,1982)
(三)二次运移的距离
二次运移的距离取决于运移通道的通畅程度、烃源岩供给油气的丰富程度、沉积盆地的岩性岩相变化、盆地的大小以及盆地构造格局的展布等因素。一般地台区海相含油气盆地的岩性岩相横向变化不大,地台区盆地构造上较稳定,构造活动不剧烈,断层较少,二次运移距离可以远些。陆相盆地通常岩性岩相变化较大,非均质性强,盆地规模大多较小或盆地内构造分割性强,二次运移距离不可能很大。我国陆相含油气盆地中的油田分布大多靠近生油凹陷,运移距离较近,一般常在30km以内。较远距离的运移常与不整合面有关,如准噶尔盆地克拉玛依油田的石油来自盆地东南的玛纳斯湖凹陷,最大运移距离约为80km。美国中勘萨斯的古潜山带中的石油,来自其东南方的生油凹陷,最大运移距离约160km。与之相对的是一些透镜体储集层中的石油,二次运移距离微不足道,实际上油气经初次运移就直接进入圈闭形成透镜状岩性油气藏。
(四)二次运移的效率
二次运移开始时的数量是烃源岩的排烃量,如果运移途中有圈闭存在则终止时的数量就是圈闭中的聚集量。可见,二次运移的过程从数量上说也就是由排烃量减少到聚集量的过程。二次运移的数量直接体现了二次运移的效率,并可用排聚率(聚集量/排烃量的百分数)来表示,也可用生聚率(聚集量/生烃量的百分数)来表示。虽然二次运移的距离和速度与二次运移的效率有关,但它们只是从空间上的大小和时间上的长短来描述和影响运移效率,而二次运移效率的高低最终是以聚集量的多少来评价的。因此,探讨二次运移数量实际上就成为如何求得聚集量的问题了,当前主要有类比分析、物质平衡和数字模拟三种方法。李明诚教授对我国东部盆地进行过聚集量模拟,其主要结论是石油的生聚量一般为5%~10%,天然气为0.5%~1%,90%以上的烃类在运移中散失(图6-37)。
图6-37 油气运移过程中的各种损失(据England,1994)