【石油百科】岩层中的天然“榨油机”(上)

2018-09-16 10:28:12 / 打印

沉积物中的有机质变成石油和天然气的过程中,生油和成岩是同时进行的。应该说明的一点是,这里所说的“同时”并不是严格地指生油和成岩是同时开始,同时结束的(这个问题至今仍是油气成因学说中没有解决的问题之一)。但可以肯定的是初生的石油是分散地、星星点点地分布在正在压实、固结的生油层里的。

生成石油的岩石层随着沉积盆地的下沉而不断下沉。在生油层内,油、气渐渐生成,在生油层上部,沉积物不断加厚。生油层所承受的压力越来越大,组成岩石的固体颗粒也就越靠越紧,存在于这些颗粒之间的水和初生油、气也就越来越“呆”不住了,最后,可被挤榨出生油层。上覆地层的这种作用就像一部巨大的榨油机。这部“机器”靠上覆地层的静压力把生油层中的绝大部分水和油、气“榨”出来。

初生油、气被赶出生油层后又往哪里去呢?我们知道,沉积岩是成层分布的。在生油层附近常常有储层存在。相邻的储层就是初生油、气落脚的地方。在成岩过程中,那些颗粒较细小,含水较多的泥质沉积层(如生油层)的可压缩性较大,而颗粒粗大、结构坚硬的砂质沉积层和砾石沉积层可压缩性却相对较小。在固结成岩以后,后者内部的孔隙仍然较多,孔隙与孔隙之间的连通性也好。由于砂粒、砾石组成的岩石骨架承受着上部地层的全部重压,所以,在储层孔隙中的水所承受的压力一般就只相当于该处的静水柱压力。初生油、气从生油层中被赶出来后就钻进了压力较低的储层孔隙中,开始它“新的生活”。因为生油层附近的静水柱压力比生油层所承受的上覆地层对它的压力低得多,所以被榨出的油、气不仅能进入生油层上部的储层,也可进入生油层下部的储层。

有的学者认为,油、气被上覆岩层的重压赶进储层是沿两个方向进行的。除了沿垂直于层面的方向直接进入相邻的储层外,还在压力差的作用下,沿平行于层面的方向向储油层运移。因为同一沉积层的不同部位所承受的重压不同,压缩性也不同。愈是接近沉积盆地的中心,沉降的幅度愈大,沉积物愈厚,生油层所承受的压力愈大,可压缩性也愈大;愈是接近湖、海的边缘,接近水流较强、较快的地方,可压缩性愈小,越有利于油气的保存。在这些地方,生油层也常常变成了储层。

也有一些学者认为,在成岩的初期,只有一小部分有机物质变成了油、气,并被上覆地层的重压压进了储层。大部分油、气是在生油层沉降到更深的地方后才生成的。这时,岩层在大幅度沉降中被挤压而产生褶皱和断裂。在深处生成的油、气是在上覆地层的重压下沿着这些裂缝向上运移到上部的储层中的。

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