花岗岩油气藏知多少?

近些年在全球范围内也发现了一系列非常规油气藏。这些油气藏包括陨石坑、花岗岩、地下洞穴、天然沥青圈闭的油层、被熔岩圈闭的油层等。为什么要研究这些油气藏？因为其中的很多油气藏促进了世界上大油田的开发。通过研究这些类型的油气藏，油气勘探工作者可以从中学习到新知识，从而打破常规去思考。

 

 

已知超过30个国家有从岩浆、火山和变质基岩演变而来的油区。通常来说这些油层比常规油层更难鉴定，通常它们是偶然被发现而非刻意寻找获得的。

花岗岩油气藏是一个颇有潜力、值得探索的领域，其是指以花岗岩为储层的油气藏，为基岩油气藏的一种类型，在勘探中不乏面积大、含油气幅度高、高产的油气藏，给人们带来惊喜。

 

 

拉帕斯油田位于北美马拉开波盆地，为全球第一个有目的勘探花岗岩并获得成功的油藏（1953年发现基底花岗岩油气藏）。初期在基底上部白垩系发现灰岩油藏，顶深1274米，油层厚550米，但油藏的油柱高度达2100米，预测灰岩以下的基岩裂缝带中可能含油；后以基岩为目的层进行探索，钻探两口探井，分别钻入基岩109米和129米，均未见油（未钻遇裂缝带），基岩油藏的探索一度中断；直到4年后另一口钻入基岩332米的井测试产油，才最终揭示该油藏。

 

 

越南九龙盆地的白虎油田，水深70米，1974年通过钻探MSP-1-1井发现花岗岩基底上覆油气藏，单井日产1287吨；1987年通过钻探Bach Ho-6井在花岗岩基底中获得油气发现，基底油层带厚度甚至大于1000米，单井日产油量大于1716吨，其他钻到花岗岩基底井的石油日产量均较高，一般700-900吨。油田面积大于100平方公里，地质储量3.1亿吨、可采储量1.5亿吨当量。花岗岩产层的年产量最高达到1300万吨。

位于渤海湾盆地辽东湾辽西潜山带北段的锦州25-1S油气田，发现潜山混合花岗岩油层102.8米，测试日产油314吨、日产气19664方。证实含油气面积19.6平方公里，探明油气地质储量8000万吨油当量，其中古元古界（花岗岩段）探明石油地质储量近3600万吨油当量，系渤海储量最大的轻质油田，也是渤海湾地区最大的古元古界油气田，也是我国国内目前为止发现的储量最大、产量最高的混合花岗岩为主的大型油气藏。

我国西部的准噶尔盆地陆东滴西18气藏储集层为花岗岩，花岗岩为岩浆侵入形成，侵入岩体位于滴水泉西断裂上倾方向，南北成楔状、东西成透镜状，平面形态成半椭圆状。石炭系泥岩为源岩，花岗岩风化淋滤带为储集层，风化粘土层为直接盖层，上覆二叠系泥岩为区域盖层。

2012年，非洲乍得邦戈尔盆地花岗岩基底中获得重大勘探突破，后续钻入基底的BC-2井获得近千米油层；2013年，印度尼西亚苏门答腊盆地NB-1井基岩层段裸眼测试日产气5万方、油18吨。据IHS统计，就油气藏规模和储量分布而言，较大型的基岩油气藏均分布在花岗岩类中，花岗岩油气藏储量占基岩油气藏储量的32%，其中原油储量占40%、天然气储量占17%。

 

 

 

 

花岗岩油气藏与其他油气藏一样，同样也需要生、储、盖、圈、运、保6个基本条件，其中烃源岩是基础，控制了油气藏的分布；输是关键；储层是核心，储层发育规模直接决定了油气藏的规模；盖层和保存是必要条件。对于花岗岩油气藏而言，要求源岩优质高效、生烃强度大，盖层分布广厚度大、封盖能力强，也即具备优质泥岩“被子”；花岗岩自身并无可观的储集空间和渗流能力，但经过风化、裂缝或热液溶蚀改造等作用其储渗性能得以大大改善，甚至不亚于常规砂砾岩和碳酸盐岩储层；广布多样的圈闭和有序的运聚成藏过程也促成了花岗岩油气藏的形成和富集。其中，特殊之处在于源岩和储层，碎屑岩和碳酸盐岩均可以作为源岩，花岗岩非常特殊情况下可作为气藏的源岩，但不常见；碎屑岩和碳酸盐岩自身均可发育原生的储集空间，花岗岩自身没有原生的储集空间，只能作为盖层或隔层，须经次生改造才能作为储集层。

按照油气成因、储层成因、圈闭类型、花岗岩是否为主力产层、与上覆油气藏是否为统一油气水系统等5个方面划分花岗岩油气藏类型。就油气成因划分，可分为有机成因和无机成因两种。有机成因中油气沿不整合面或裂缝发育带运移。无机成因中，油气沿花岗岩体内部裂缝发育带运移，多见于气藏。如松辽盆地肇州西气藏，由中央古隆起带海西期花岗岩侵入体形成的基底突起为圈闭条件，基底花岗岩风化壳为储集层。

 

 

花岗岩主要分布在陆壳，约占陆壳所有火成岩的一半以上，在大洋中只有少量分布，花岗岩被看作是陆壳发展的产物。花岗岩类岩石主要有两种不同的成岩类型，即岩浆花岗岩和交代花岗岩。岩浆花岗岩是由高温的花岗质岩浆（花岗闪长岩700℃~800℃，花岗岩700℃左右）侵入于地壳的不同部位经冷凝结晶后形成的，其与围岩呈突变式侵入接触，具冷凝边，围岩具热变质晕，花岗岩本身呈典型的由高温熔融体结晶而形成的结构特点，生成的矿物颗粒较粗大，含硅铝质矿物较多，颜色较浅、密度较小；花岗岩类的矿物组成以长石、石英、云母为主，常常混杂多种基性的暗色矿物，如闪石、辉石、榴石等，岩石结构有伟晶、粗晶、中晶、细晶、粉晶等。同一地区变质花岗岩中暗色矿物含量较少、石英及长石含量高的岩性，其脆性强，易风化或产生裂缝而形成优良储层；粗粒结构的岩石易风化，形成粗粒风化碎屑岩，具有良好储集性能。

烃源岩控制了油气藏的分布，油气一般靠近富油气凹陷分布聚集。油气运移“近水楼台、先易后难”，烃源岩生成的油气（无机成因的花岗岩气藏除外）一般先充注到沉积岩地层，若要继续充注到花岗岩储层中，就要求烃源岩的厚度和质量有一定的保证，对上覆盖层的厚度和展布要求也比较高；否则，生烃潜力不够，油气仅赋存在沉积地层中了，或油气通过断层运移到其他层位形成次生油气藏了。我国锦州25-1S油田花岗岩基底上覆四面下倾、分布很广且厚度很大的优质泥岩“被子”，其分布从凸起向四周凹陷延伸，直达各凹陷中心。四周深凹生成的大量油气在上覆“被子”这一“汇油顶板”的作用下向花岗岩残丘或潜山运移汇聚，保证了其成为最终油气聚集区。

全球岩浆较活跃的地区大多分布在板块的边界，不同活动类型的板块边界，火山喷发的岩浆成分也有所不同，花岗岩形成于靠近聚合边界的大陆地段边缘深处。一般，大型花岗岩发育区为花岗岩储层的发育提供了坚实的基础，更易形成大型花岗岩油气藏，如越南白虎油田和乍得B-C油田，反之则易于形成小型花岗岩油气藏，如中国滴西18气藏。

花岗岩储集层的形成与其受到的热液改造作用有关，热液作用在构造活化时期明显加强，不同深度、温度和化学机制的热液作用对岩石原始成分和结构有不同影响。热液溶液通过裂缝、裂隙带而循环，从而相应以溶液递送物质。在一个地区的裂隙可部分或全部为次生矿物所填充，而裂隙壁附近可能被溶解，生成巨大和溶解的溶洞，常可以形成较好的储集层。

 

 

 

它们在地下可以形成油气储层

运移通道。主要包括不整合面、花岗岩体内部侧向上的渗透性夹层以及纵向、横向断层等。供油方式以有效烃源岩覆盖并直接与花岗岩储集体接触的双重多向供油最为有利，其次为花岗岩储集体与有效烃源岩直接接触的单向不整合面或断面供油,而窗口供油的效率最差。如果年轻的生油岩系一开始就包围着花岗岩体或是不整合面与断层早期就能形成“三维”的供油网络，这样对其成藏最有利。

 

 

运移动力。根据烃源岩与花岗岩储集体的接触方式，可分为垂向直接接触、侧向直接接触和间接接触三种类型。针对源储垂向接触，异常压力是促使油气向下运移的主要动力，地层的压实作用和生油层的生烃增压作用导致在花岗岩体周边形成强烈超压，当超过岩石的机械强度时，生油岩系产生微裂隙形成油气运移的有利通道，同时对其下地层还可以形成压力封闭、起到盖层的作用。针对侧向直接接触，烃源岩位于花岗岩储集层的侧翼，浮力和异常压力是油气运移的主要动力；针对间接接触方式，烃源岩与花岗岩储层要通过断层、不整合或深部渗透性夹层相沟通，油气需要长距离的沟通条件才能进入储层，浮力为油气运移的主要动力。

 

 

就盆地类型而言，花岗岩油气藏在裂陷盆地、走滑盆地和前陆盆地中均有分布。欧亚板块和太平洋板块之间的构造活动带，太平洋板块俯冲到欧亚板块之下，随着俯冲方向的变化，产生较大的地形起伏，发育强烈的岩浆活动带或区域变质带，形成了包括九龙盆地、渤海湾盆地、苏门答腊、爪哇盆地在内的裂陷、走滑和岛弧盆地；大陆板块碰撞运动形成的前陆盆地，如委内瑞拉的马拉开波盆地等；板块离散环境下形成的裂陷盆地和走滑盆地，如利比亚的锡尔特盆地、埃及的苏伊士盆地、也门的马里卜-焦夫盆地和乍得的邦戈尔盆地等。

 

 

非洲中西非裂谷盆地是在前寒武系结晶基底上发育起来的裂谷盆地群，发育上百万平方公里的花岗岩基岩和大面积潜山，是花岗岩油气藏勘探的有利区。其中，南苏丹的迈鲁特盆地Ruman潜山获得重油发现，显现良好的苗头；苏丹穆格莱德盆地、乍得南乍得盆地等也值得探索。中亚-俄罗斯的滨里海盆地、曼格什拉克盆地，乌克兰的喀尔巴阡盆地、第聂伯-顿涅茨盆地、伏尔加-乌拉尔盆地、蒂曼-伯朝拉盆地、东西伯利亚盆地、北高加索盆地等值得探索。美洲的马拉开波盆地、东委内瑞拉盆地、坎普斯盆地、洛杉矶盆地、落基山盆地群、威廉斯顿盆地、墨西哥湾盆地、阿巴拉契亚盆地值得探索。亚太的苏门答腊盆地、吉普斯兰盆地等。中国的珠江口盆地与越南九龙盆地相邻，花岗岩均为晚侏罗世—白垩世发育形成，具有相似的大地构造背景、形成和演化、相同的烃源岩系，具有形成花岗岩油气藏的条件，并已见到油气显示，显现良好的勘探前景；中国的柴达木盆地西南部的尕斯东南斜坡花岗岩基底的风化壳也是十分有利的勘探目标；英雄岭花岗岩基底可能存在一个相当大的油气田。中东为传统的富油气区，也门在花岗岩层段中已获油气发现，整个波斯湾盆地值得继续探索。

花岗岩油气藏60多年勘探历史表明，花岗岩油气藏颇有潜力、值得探索，但花岗岩储层存在严重的非均质性，这给勘探带来很大难度，一些埋藏深度浅、储量规模大的花岗岩油气藏经济性更好，如何实现花岗岩油气藏的效益勘探、经济开发是下一步努力的方向。

人类开发油气资源已经走过了上百年，认识地球，寻找更多的能源依然任重道远。

 

 

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编辑：张希阳

校对：张     凡

审核：陈   萍

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