2 工程科学学报，第38卷，第1期 含油气盆地深层碎屑岩拓展具有非常重要的意义，同 揭示深层与中浅层储层特征差异，深刻认识优质储 时也是实现油气储量新突破，提高资源保障程度的重 层的发育机理，以期对我国深层碎屑岩油气藏的勘 要途径之一B 探与开发有所参考. 目前，关于深层碎屑岩含油气储层发育特征研 究的公开文献屡见不鲜，主要集中在定性地总结深 1全球深层碎屑岩油气藏分布 层油气分布特征刀、概述深埋优质储层成因 截至2012年底，全球已累计发现深层碎屑岩油气 等-.尽管这些研究均针对某一现象或地区给出 藏1152个，这些油气藏分布于全球349个含油气盆地 了较为合理的解释，但其资料基础需要进一步充实， 的74个盆地内（图1）.其石油、天然气和凝析油2P可 从而定量地表征深层碎屑岩油气藏的富集规律及辩 采储量分别为3336×10°t、66508×108m和993×10 证地认识深层优质储层的形成机理.基于全球（不 t,合计为9672×10°1油当量（表1）.在已发现的深层 包括美国本土48州)深层油气藏的最新数据资料， 碎屑岩油气中，石油、天然气和凝析油各自占34.5%、 本文试图表征世界深层碎屑岩油气藏的分布规律， 55.2%和10.3%，因此深层以天然气藏为主. 表1世界深层碎屑岩油气藏油气2P可采储量 Table 1 Summary data of 2P original reserves in deep siliciclastic rocks in the world 含油气大区 石油2P可采储量106t 天然气2P可采储量/108m3 凝析油2P可采储量10t 折合成吨油当量°10t 前苏联 95 10518 147 1087 欧洲 27 5428 135 598 亚太 178 7696 4 870 北美* 1879 5725 216 2555 中南美 821 19877 223 2641 非洲 28 2114 7 205 中东 308 15150 191 1716 世界总计 3336 66508 993 9672 注：·1245m3天然气相当于1t石油：**不包括美国本土48州 在全球七个油气区中，中南美深层碎屑岩发现油 噶尔盆地为两大深层勘探区域 气最多，2P可采储量达2641×10°t油当量，占世界深 2 深层碎屑岩储层特征 层碎屑岩油气2P总可采储量的27.3%：北美次之，达 2555×10°t油当量，占总量的26.4%（表1）.北美是 盆地深层储层在埋藏过程中往往遭受了多期盆地 深层碎屑岩发现石油最多的地区，2P可采储量为1879 构造运动改造和多期盆地流体活动变迁，物性演化过 ×10°t,占全球深层碎屑岩石油2P可采储量的 程复杂.因此，深层碎屑岩储层发育特征与中浅层存 56.3%:这些深层油藏几乎全部富集于墨西哥湾深水 在一定差异，通常表现为高温、高压、物性差、孔隙结构 和超深水区.中南美是深层碎屑岩发现天然气和凝析 与成因类型复杂、成岩作用强且差异大、非均质性明显 油最多的地区，2P可采储量分别为19877×103m和 等特征.特别是，中浅层储层以原生和次生宏观孔隙 223×10°，各自占世界深层碎屑岩天然气和凝析油 为主，而在深层，微孔隙在总孔隙中所占的比重显著上 2P可采储量的29.9%和22.5%. 升，次生溶蚀宏观孔隙并非十分发育.一般情况下，沉 在全球74个深层碎屑岩含油气盆地中，其中41 积期末，砂岩储层以原生宏观孔隙为主，次生孔不发 个盆地的深层碎屑岩油气2P可采储量超过5.5×10°t 育，微孔隙主要形成于风化的碎屑颗粒和黏土杂基中 (40×10bb)油当量（图1），合计占全球深层碎屑岩 从沉积期末到储层埋深至2000m(一般为20~70 油气2P总可采储量的99.6%.表2总结了油气最富 ℃)，压实作用造成原生孔隙大大减小.长石遭受大气 集的前20个盆地的深层碎屑岩油气储量情况及储层 淡水淋滤产生次生孔隙，高岭石沉淀，发育晶间微孔 特征，进而形成了本文统计分析的基础。这些盆地深 隙.此外，长石和岩屑溶蚀亦可产生微孔隙.伴随着 层碎屑岩油气2P可采储量合计占总可采储量的 储层继续埋深至4500m(一般为70~150℃)，压实作 95.9%,其中最富集的六大盆地依次为墨西哥湾、东委 用继续发生，以塑性颗粒变形和压溶为特征.胶结作 内瑞拉、阿拉伯、南里海、塔里木和圣克鲁斯一塔里哈 用，特别是碳酸盐胶结，导致原生孔隙进一步强烈减 盆地（表2和图1），合计占总可采储量的73.7%.我 少，原生和次生孔隙体积基本相等，这种变化是由压实 国陆上深层碎屑岩油气资源潜力大，塔里木盆地和准 和胶结作用共同控制的，并非次生孔隙净增加的原因工程科学学报，第 38 卷，第 1 期 含油气盆地深层碎屑岩拓展具有非常重要的意义，同 时也是实现油气储量新突破，提高资源保障程度的重 要途径之一［3--6］． 目前，关于深层碎屑岩含油气储层发育特征研 究的公开文献屡见不鲜，主要集中在定性地总结深 层油 气 分 布 特 征［1，7］、概 述 深 埋 优 质 储 层 成 因 等［8--19］． 尽管这些研究均针对某一现象或地区给出 了较为合理的解释，但其资料基础需要进一步充实， 从而定量地表征深层碎屑岩油气藏的富集规律及辩 证地认识深层优质储层的形成机理． 基于全球( 不 包括美国本土 48 州) 深层油气藏的最新数据资料， 本文试图表征世界深层碎屑岩油气藏的分布规律， 揭示深层与中浅层储层特征差异，深刻认识优质储 层的发育机理，以期对我国深层碎屑岩油气藏的勘 探与开发有所参考． 1 全球深层碎屑岩油气藏分布 截至 2012 年底，全球已累计发现深层碎屑岩油气 藏 1152 个，这些油气藏分布于全球 349 个含油气盆地 的 74 个盆地内( 图1) ． 其石油、天然气和凝析油2P 可 采储量分别为 3336 × 106 t、66508 × 108 m3 和 993 × 106 t，合计为 9672 × 106 t 油当量( 表 1) ． 在已发现的深层 碎屑岩油气中，石油、天然气和凝析油各自占 34. 5% 、 55. 2% 和 10. 3% ，因此深层以天然气藏为主． 表 1 世界深层碎屑岩油气藏油气 2P 可采储量 Table 1 Summary data of 2P original reserves in deep siliciclastic rocks in the world 含油气大区 石油 2P 可采储量/106 t 天然气 2P 可采储量/108 m3 凝析油 2P 可采储量/106 t 折合成吨油当量* /106 t 前苏联 95 10518 147 1087 欧洲 27 5428 135 598 亚太 178 7696 74 870 北美＊＊ 1879 5725 216 2555 中南美 821 19877 223 2641 非洲 28 2114 7 205 中东 308 15150 191 1716 世界总计 3336 66508 993 9672 注: * 1245 m3天然气相当于 1 t 石油; ＊＊ 不包括美国本土 48 州． 在全球七个油气区中，中南美深层碎屑岩发现油 气最多，2P 可采储量达 2641 × 106 t 油当量，占世界深 层碎屑岩油气 2P 总可采储量的 27. 3% ; 北美次之，达 2555 × 106 t 油当量，占总量的 26. 4% ( 表 1) ． 北美是 深层碎屑岩发现石油最多的地区，2P 可采储量为 1879 × 106 t，占 全 球 深 层 碎 屑 岩 石 油 2P 可 采 储 量 的 56. 3% ; 这些深层油藏几乎全部富集于墨西哥湾深水 和超深水区． 中南美是深层碎屑岩发现天然气和凝析 油最多的地区，2P 可采储量分别为 19877 × 108 m3 和 223 × 106 t，各自占世界深层碎屑岩天然气和凝析油 2P 可采储量的 29. 9% 和 22. 5% ． 在全球 74 个深层碎屑岩含油气盆地中，其中 41 个盆地的深层碎屑岩油气 2P 可采储量超过 5. 5 × 106 t ( 40 × 106 bbl) 油当量( 图 1) ，合计占全球深层碎屑岩 油气 2P 总可采储量的 99. 6% ． 表 2 总结了油气最富 集的前 20 个盆地的深层碎屑岩油气储量情况及储层 特征，进而形成了本文统计分析的基础． 这些盆地深 层碎屑 岩 油 气 2P 可 采 储 量 合 计 占 总 可 采 储 量 的 95. 9% ，其中最富集的六大盆地依次为墨西哥湾、东委 内瑞拉、阿拉伯、南里海、塔里木和圣克鲁斯--塔里哈 盆地( 表 2 和图 1) ，合计占总可采储量的 73. 7% ． 我 国陆上深层碎屑岩油气资源潜力大，塔里木盆地和准 噶尔盆地为两大深层勘探区域． 2 深层碎屑岩储层特征 盆地深层储层在埋藏过程中往往遭受了多期盆地 构造运动改造和多期盆地流体活动变迁，物性演化过 程复杂． 因此，深层碎屑岩储层发育特征与中浅层存 在一定差异，通常表现为高温、高压、物性差、孔隙结构 与成因类型复杂、成岩作用强且差异大、非均质性明显 等特征． 特别是，中浅层储层以原生和次生宏观孔隙 为主，而在深层，微孔隙在总孔隙中所占的比重显著上 升，次生溶蚀宏观孔隙并非十分发育． 一般情况下，沉 积期末，砂岩储层以原生宏观孔隙为主，次生孔不发 育，微孔隙主要形成于风化的碎屑颗粒和黏土杂基中． 从沉积期末到储层埋深至 2000 m ( 一 般 为 20 ～ 70 ℃ ) ，压实作用造成原生孔隙大大减小． 长石遭受大气 淡水淋滤产生次生孔隙，高岭石沉淀，发育晶间微孔 隙． 此外，长石和岩屑溶蚀亦可产生微孔隙． 伴随着 储层继续埋深至 4500 m ( 一般为 70 ～ 150 ℃ ) ，压实作 用继续发生，以塑性颗粒变形和压溶为特征． 胶结作 用，特别是碳酸盐胶结，导致原生孔隙进一步强烈减 少，原生和次生孔隙体积基本相等，这种变化是由压实 和胶结作用共同控制的，并非次生孔隙净增加的原因． ·2·