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            【石油百科】巖層中的天然“榨油機”(上)

            2018-09-16 10:28:12 / 打印

            沉積物中的有機質變成石油和天然氣的過程中,生油和成巖是同時進行的。應該說明的一點是,這里所說的“同時”并不是嚴格地指生油和成巖是同時開始,同時結束的(這個問題至今仍是油氣成因學說中沒有解決的問題之一)。但可以肯定的是初生的石油是分散地、星星點點地分布在正在壓實、固結的生油層里的。

            生成石油的巖石層隨著沉積盆地的下沉而不斷下沉。在生油層內,油、氣漸漸生成,在生油層上部,沉積物不斷加厚。生油層所承受的壓力越來越大,組成巖石的固體顆粒也就越靠越緊,存在于這些顆粒之間的水和初生油、氣也就越來越“呆”不住了,最后,可被擠榨出生油層。上覆地層的這種作用就像一部巨大的榨油機。這部“機器”靠上覆地層的靜壓力把生油層中的絕大部分水和油、氣“榨”出來。

            初生油、氣被趕出生油層后又往哪里去呢?我們知道,沉積巖是成層分布的。在生油層附近常常有儲層存在。相鄰的儲層就是初生油、氣落腳的地方。在成巖過程中,那些顆粒較細小,含水較多的泥質沉積層(如生油層)的可壓縮性較大,而顆粒粗大、結構堅硬的砂質沉積層和礫石沉積層可壓縮性卻相對較小。在固結成巖以后,后者內部的孔隙仍然較多,孔隙與孔隙之間的連通性也好。由于砂粒、礫石組成的巖石骨架承受著上部地層的全部重壓,所以,在儲層孔隙中的水所承受的壓力一般就只相當于該處的靜水柱壓力。初生油、氣從生油層中被趕出來后就鉆進了壓力較低的儲層孔隙中,開始它“新的生活”。因為生油層附近的靜水柱壓力比生油層所承受的上覆地層對它的壓力低得多,所以被榨出的油、氣不僅能進入生油層上部的儲層,也可進入生油層下部的儲層。

            有的學者認為,油、氣被上覆巖層的重壓趕進儲層是沿兩個方向進行的。除了沿垂直于層面的方向直接進入相鄰的儲層外,還在壓力差的作用下,沿平行于層面的方向向儲油層運移。因為同一沉積層的不同部位所承受的重壓不同,壓縮性也不同。愈是接近沉積盆地的中心,沉降的幅度愈大,沉積物愈厚,生油層所承受的壓力愈大,可壓縮性也愈大;愈是接近湖、海的邊緣,接近水流較強、較快的地方,可壓縮性愈小,越有利于油氣的保存。在這些地方,生油層也常常變成了儲層。

            也有一些學者認為,在成巖的初期,只有一小部分有機物質變成了油、氣,并被上覆地層的重壓壓進了儲層。大部分油、氣是在生油層沉降到更深的地方后才生成的。這時,巖層在大幅度沉降中被擠壓而產生褶皺和斷裂。在深處生成的油、氣是在上覆地層的重壓下沿著這些裂縫向上運移到上部的儲層中的。

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