李石宽 杨佳 刘百川 牛媛

（1.中国石油大学（北京）地球科学学院研究生，河北唐山 063200）

（2.中国石油冀东油田分公司南堡油田工艺研究所，河北唐山 063200）

（3.中国石油冀东油田分公司南堡油田地质研究所，河北唐山 063200）

盆地流线模拟技术分析渤海湾盆地南堡凹陷成藏油气运移模拟

李石宽1杨佳2刘百川3牛媛3

（1.中国石油大学（北京）地球科学学院研究生，河北唐山 063200）

（2.中国石油冀东油田分公司南堡油田工艺研究所，河北唐山 063200）

（3.中国石油冀东油田分公司南堡油田地质研究所，河北唐山 063200）

采用盆地模拟技术分析渤海湾盆地南堡凹陷成藏油气的运移过程，首先需要做的就是分析油气成藏的基本条件，结合渤海湾盆地南堡凹陷地区的实际情况，采用盆地流线模拟技术将其具体运移过程给模拟出来，为地质勘探活动提供科学资料与依据，下面我们就具体分析下南堡凹陷成藏油气运移的模拟过程。

盆地流线模拟技术；南堡凹陷；油气运移模拟

油气运移内容研究属于石油地质学的研究范畴，油气运移同时也将油气生成与聚集成藏的连接起来，这部分内容的研究为油气勘探工作提供了第一手的资料，成藏油气的运移在地质运动过程历史中几乎没有留下痕迹，在实验室也很难开展模拟。盆地流线模拟技术则能够分析成藏油气的运移过程，下面我们将以渤海湾盆地南堡凹陷为实例，采用这种模拟技术，再现成藏油气运移过程。

1 南堡凹陷油气成藏的基本条件分析

南凹堡地处燕山台褶带的南部边缘，属于渤海湾盆地中一个小型的油气积聚区，油气资源十分丰富，南堡凹陷勘探面积一共为1932平方千米，陆地面积有570平方千米，海域面积有570平方千米，位于华北地台的基底之上，经过了长时间的断块运动从而发育成为了一个箕状的凹陷。由8个二级构造带与三个洼陷组成，构造带与洼陷上有岩层发育系列。存在岩石有机质，有机质成熟度高，构造带与洼陷上主要的岩石种类为烃源岩，这种岩石富含油气与有机质，将断层分成了南北部凹槽。南北部的凹槽将这一地区的村庄的两条边界断层进行了控制，南部凹槽经过外力作用发育成为了三角洲、以及扇三角洲，北部凹槽发育成为了近岸水下扇、扇三角洲，连在一起形成了冲积扇以及曲流河相沉积地貌，这些地区内部有发育较为稳定的岩石种类，它们作为区域性的盖层［1］南堡凹南部地区油气主要分布在构造带西部，源上油气藏为主，油气的分布受到切割烃源岩岩层位置的影响，北部地区的油气以源内油气藏呈现为主，富集在高柳构造带上。

2 盆地流线模拟技术分析成藏油气运移过程模拟

由上述分析我们可知，南堡凹具备油气成藏的基本条件，并且有现成的成藏油气。下面我们就采用盆地流线模拟技术来对成藏油气运移过程做一个模拟。首先是确定油气成藏的时间，一般采用两种方法：绝对定年法与相对定年法，本次模拟实验采用相对定年法，将样品包裹体放在冷热台上并给其加热直到其气相消失，然后恢复到均一液相时的温度，结合储层的埋藏史，进一步确定流体包裹在形成时，储层所受的温度，确定样品的埋深以及对应的地质年代，油气充注的时间也随之确定。南堡凹陷1井沙一段浅灰色油斑中存在有细砂岩，从细砂岩中可以对烃类包裹体进行检验，检验到有橙色与黄绿色的烃类包裹体，与其伴生的盐水包裹体的均一温度的峰值也得出来了，分别是90-110摄氏度与130-140摄氏度，结合埋藏史从而得出油气藏时间分别是东营末期与明化镇中期，按照这个方法，可以检测到多个地段岩石油气的成藏时间与时期，

接下来就要开始正式的油气运移模拟分析，这里主要分析其运移的路径，油气成藏期分析结果表明，在研究区域内的南部地区，分别处于源内与源下的油气藏中存在着两个比较关键的油气成藏时期，东营末期与明化镇中期研究区域内的南部也有一个油气成藏关键时期，是明化镇时期，下面我们将具体对这三个比较重要的关键的时刻进行油气运移的路径模拟。模拟过程采用流线法，这种流线法植根于浮力原理，主要借助模型的一些几何计算将流体的运移漂流轨迹给计算出来，从而确定流体的大致运移方向，然后采用盆地模拟软件，模拟过程中还要选取必要的参数，例如地区油气的地质年代、古大地热流值以及古代时的水深等等，南部凹槽与北部凹槽取不同的剥蚀厚度，分别为200-300米，400-700米，然后将10个层系的地层厚度、岩石的性质以及沉积按照规范输入软件中进行运算，保证误差率小于1%的标准，证明模拟结果的可靠性。盆地流线模拟结果表明：这一地区的南部凹槽源内与源下的油气藏进行较小规模的运移在东营末期的时候，油气开始大规模运移的时期为明化镇中期。南部凹槽源上以及北部凹槽源内的油气藏出现了少量油气运移在明化镇中期，在明化镇末期时，有大规模的运移，这些都与现有的油气成藏分析结果结论一致，证明了油气成藏结果的正确科学性［2］。另外，油气成藏的运移路径与实际情况也是比较一致的，模拟中还对这个地区的勘探潜力做了研究与分析，得出这个地区具有较大的勘探潜力。具体盆地凹陷成藏油气运移模拟过程中会用到一些参数，这些参数处于变化中，具体变化过程可以用图表表示出来，如图3所示。

3 渤海湾盆地南堡凹陷成藏油气运移模拟的盆地流线模拟技术总结

上述我们已经具体阐述了盆地流线模拟技术下成藏油气运移过程的模拟步骤，下面我们就来总结下渤海湾盆地南堡凹陷成藏油气运移模拟中所采用的盆地流线模拟技术。

3.1 盆地流线模拟技术下的构造样式特征与分布

我们收集渤海湾盆地南堡凹陷成藏三维联片地震资料系统进行分析，对这一地区的构造进行解析，将剖面与剖面砂箱模拟实验成果、现代伸展构造理论结合起来，从而确认南堡凹陷是一种典型的斜向伸展构造样式，南凹堡的基本的剖面构造样式为受铲式、坡坪式边界正断层以及盆地内部基底先存断裂联合控制的复合“Y”样式，然后就是复式“X”样式、多米诺式断块构造、以及“铲式扇”断块构造样式，这些样式根据地区不同，具有明显不同的分布规律。

3.2 盆地流线模拟技术下的断裂系统特征

断裂系统是一种有生成联系的断层系列，断层有其成因与组合规律，此次模拟的南堡凹陷断裂按照上述规律，在平面上一共分为4个断裂系统，主要是北堡—老爷庙断裂系统、高柳断裂系统以及南堡断裂系统等。其中我们研究的南堡断裂系统又可以进一步划分为3个子系统，在纵向上分为上下两套断裂系统，上下两套之间还有一个过渡层，这些断裂系统的各个断裂层各自有自己的平面分布特征，主要表现为平面断层的走向、构造样式以及几何形态。

3.3 盆地流线模拟技术下断裂系统形成与构造演化

无震海岭图片及相关研究表明：板块运动揭示了在一百多个Ma中，太平洋板块运动的方向只有40Ma发生过一次改变，另外据相关专家研究结果表明：中国东部新生代的构造系统来说，区域伸展方向则很有可能在40Ma时，出现了一次改变，根据这个事实基础，在将我国东部大量的裂陷盆地进行构造解析，开展实验模拟等，从而提出了中国东部新生代裂陷盆地两期的伸展构造作用模式，后续的分析又表明：先存构造条件下断层作用模式应该使用，结合两期伸展构造作用模式，能够系统合理化地解释南堡凹陷复杂断裂系统的形成与演化过程。

4 结语

盆地流线模拟技术在分析渤海湾盆地南堡凹陷成藏油气运移的模拟过程中具有较大作用，是一种非常实用与有效的模拟技术，对南堡凹陷地区的成藏油气运移过程做了一个模拟，表明了与实际情况是一致的，对地区的勘探事业发展贡献出了力量，为其地质勘探事业提供了借鉴与参考意见，模拟实验非常成功，分析得也比较详细，具有较高的借鉴价值。

［1］孟元林，赵小庆，黄文彪等.辽河西部凹陷南段油气运移史研究与有利聚集区预测［J］.矿物岩石地球化学通报，2009，28（1）：12-18.

［2］罗晓容，张立宽，廖前进等.埕北断阶带沙河街组油气运移动力学过程模拟分析［J］.石油与天然气地质，2007，28（2）：191-197，215.

［3］刘轶英.南堡凹陷东一段油气运移输导通道及对成藏的控制作用［J］.科学技术与工程，2013，13（29）：8734-8739，8744.

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3.4 外部因素

1、卸车.过磅时需派专人跟车，监控过磅过程，严控卸车过程中影响卸车数据的因素，必要时要应留有影像。

2、增加加气站的销量，是减少气损的重要途径。

参考文献：

［1］刘新领.LNG汽车加气站蒸发气体（BOG）产生量过大原因分析及对策.燃气技术，2013