油气成藏流体动力系统分析原理及应用

阐述了油气成藏流体动力系统分析的基本原理,把油气成藏流体动力系统分为重力驱动型、压实驱动型、滞流型和封存型四种类型。结合国内外的研究实例,分析了不同类型流体动力系统油气藏形成和分布的规律,强调在不同类型的流体动力系统中,油气藏形成的机理不同,在成藏动力学研究中有不同的侧重点。加强重力驱动型和封存型流体动力系统动力系统油气成藏条件研究对我国南方海相盆地和其它勘探程度较高的盆地深部的油气勘探具有重要意义。     

沉积盆地中地质流体运动与油气成藏

沉积盆地内地质流体运动的驱动力主要有压实作用、地下水重力作用、构造作用和进入盆地中的热流。在不同的驱动力作用下,地质流体可有离心流、向心流、穿越流以及幕式和集中式等不同的运动特征,对油气成藏的影响亦存在差异。在压实作用驱动下,油气藏围绕盆地生油中心成环状分布。在重力作用驱动下,油气主要聚集在地下水的低势区,如盆地的斜坡和中心,或地下水中下游的靠盆地一侧。构造作用驱动下的油气运移比较复杂,油气主要聚集在冲断层一侧,但也可以长距离运移到斜坡带聚集。     

含油气盆地油气成藏流体动力系统划分的方法

流体动力系统是控制油气藏形成和分布的基本单元,在含油气盆地分析中,划分流体动力系统,确定流体动力系统的类型,进而按类型研究不同系统的成藏作用和没气藏分布规律,是指导油气勘探的一条有效途径。而在盆地内进行纵、横向上流体动力系统的划分,是一个基于构造、地层、温度、流体动力和流体化学等方面以及温度－压力关系综合分析的一个十分复杂的资料整理、信息加工和逻辑推理过程,其目的主要是在纵向上把控制油气成藏的不同     

塔里木盆地库车油气系统中、新生界的流体压力结构和油气成藏机制

库车油气系统中、新生界流体压力纵向结构可分为台阶式、中凸式、均斜式 3种类型。平面分布可分两个带 3个区 :北带主要是台阶式压力结构分布区 ,南带的大部分是中凸式压力结构分布区 ,南带的南缘为均斜式压力结构分布区 ,构成不同类型的封存箱。这种压力结构分异主要是喜玛拉雅晚期 ( 5Ma)天山向南强烈推挤造成的 ;喜玛拉雅早期 ,整个油气系统压力结构大体是一致的 ,深浅层基本为正常压力 ,也即均为均斜式压力结构分布区。喜玛拉雅早、晚期的流体压力封存箱规模不等 ,油气运聚的环境不同 ,因而不同时期、不同地带具有各不相同的油气成藏机制。初步可概括为 3种机制和 3种成藏模式 :早期封存箱内成藏机制———牙哈模式 ;晚期封存箱内成藏机制———克拉苏模式 ;封存箱外成藏机制———大宛齐模式     

超压盆地流体动力系统与油气运聚关系

流体动力系统是盆地流体分析中的核心问题。本文以莺歌海盆地和东营凹陷为例,分别探讨了泥-流体底辟型和盐底辟型盆地流体动力系统特征。研究表明,超压盆地内流体动力系统决定了不同成因流体流动的驱动机制和方询及流体域分布,进而控制油气运聚的全过程。     

流体动力系统对流体包裹体均一温度的影响及其意义——以准噶尔盆地陆东地区为例

在准噶尔盆地陆东地区 ,纵向上存在两个流体动力系统 ,即下部高压流体动力系统和中上部正常 -低压流体动力系统 ,对下部高压流体动力系统 ,流体包裹体均一温度可用来确定油气成藏期 ,而对中上部正常 -低压流体动力系统 ,流体包裹体均一温度不适于用来确定油气成藏期 ,这主要由包裹体捕获时的流体动力学环境和相态不同所致。高压流体动力学环境中形成的包裹体在捕获时更易呈均一相 ,包裹体的均一温度可有效用于成藏期的判定 ,而在正常 -低压系统中形成的包裹体在捕获时有呈非均一相的可能 ,在此情况下 ,流体包裹体均一温度就无法用于成藏期的确定 ,在用包裹体均一温度判定成藏期时 ,结合具体的地质条件做具体分析是十分必要的。     

封存箱与油气成藏作用

自然界的任何一种作用都是在一定的物质结构中发生的 ,油气成藏作用在相当多的情况下是与封存箱结构有非常密切关系的。封存箱这种地质结构在沉积盆地中 ,尤其是盆地的深部相当广泛地存在。它不仅是流体的分隔体 ,而且也分隔着不同的能量区。具有异常压力的封存箱比较容易认同 ,实际上正常压力的封存箱也是其重要的类型。自源式封存箱及靠近其顶板封隔层箱外的勘探目标常常是大、中型油气藏形成和分布的主要结构类型 ,在其箱内和临近其顶板封隔层的箱外是油气的有利富集地带。把封存箱的研究作为油气勘探决策程序的一个环节 ,找到大、中型的油气藏的几率将会大大地提高。塔里木盆地已经发现了各种类型的封存箱和在封存箱不同部位的大中型油气藏 ,它们构成了比较完整的封存箱系列和油气成藏模式。     

与盐构造相关的流体流动和油气运聚

盐构造的形成必然伴随着流体的活动 ,盐构造和流体构成了一个有机的反馈系统。含盐盆地中主要的流体类型有含盐热流体、烃类流体、富金属热流体及同生水和大气水等。盐构造在流体流动中起着重要的作用 :( 1)改造流体动力系统 ,包括密度驱动和超压驱动 ;( 2 )提供复杂的流体流动的通道网络 ,主要由盐丘上部的地堑式断裂簇和流体底辟通道、盐体 /围岩接触断裂等构成 ;( 3 )规定流体流动域———特定的流体赋存的特定的空间 ;( 4 )捕获流体共同运动。对于油气而言 ,盐构造既提供了油气运移的驱动力和运移通道 ,又提供了丰富的圈闭。在此基础上文中概括了盐构造、流体流动及油气运移和聚集相互关系的模式。地震剖面上的特征反射、岩心中的脉体、流体包裹体以及流体的理、化参数的空间变化等 ,可以帮助示踪与盐构造相关流体的流动路径 ,追溯流体流动的历史 ,认识油气成藏的过程。     

辽东湾断陷金县1-1低凸起东斜波沙三段泥岩古地层压力恢复及应用

烃源岩生烃过程中欠压实作用形成的异常高压是油气成藏的主要动力,而泥岩孔隙度演化记录了其地层压力的变化过程。根据现今泥岩压实剖面特征建立欠压实泥岩孔隙度计算模型,利用"回归反推"方法恢复成藏期沙三段欠压实泥岩古孔隙度增量,然后根据泥岩孔隙度压实模型恢复欠压实泥岩在成藏期的总古孔隙度,最后通过改进的Phillip-pone公式计算成藏期古地层压力并恢复其演化过程。研究表明,金县1-1低凸起东斜坡成藏期沙三段烃源岩普遍发育异常高压,古流体动力由南向北逐渐增强,压力系数分布呈现东南部低西北部高的特点,古流体压力的强弱变化规律对油气运移及有利目标的优选具有重要的意义。     

次生油气藏成藏研究进展

对次生油气藏的含义、研究历程进行较全面的总结,并且对次生油气藏的成藏要素和研究技术方法进行了较系统的分析,认为断层是控制次生油气藏垂向分布的最主要的影响因素,总结了几种典型的断层成因的次生油气成藏模式;并且根据超压对油气运聚的影响提出超压封存箱内成藏模式和垂向叠置超压封存箱箱间次生成藏两种次生油气成藏模式。将次生油气藏的研究与流体包裹体技术联系起来,总结了利用流体历史分析技术(FHA)和油气成藏年代学研究次生油气藏的形成和演化。     

塔里木盆地北部地区主要断裂带构造应力场与油气运移

塔里木盆地北部地区的断裂构造对油气的形成、运移、储集和保存具有极为重要的控制作用。大型多期活动断裂控制了大型隆起和拗陷的形成、发展和演化,是各时期油源纵向运移的良好通道;小型或次级断裂以及由断裂产生的节理、裂隙等,可改善储层的性能,是该区各种储油构造形成的主要构造条件。
笔者认为,油气的运移和聚集最主要的条件是构造应力驱动。为了将断裂构造活动的构造应力场与油气运移的物质场结合起来,建立了构造应力驱动与岩内流体运动的理论方程,这个方程反映了构造应力、流体内压和运移势之间的微分关系。
笔者对该区已知油田不同类型断裂机制的储油构造型式、油气富集条件及部位进行了理论分析和模拟计算,进而对主要构造区块选择典型剖面模拟计算运移势状态,并与已知油田进行类比,找出油气运移和储集的有利地区,为塔北地区油田勘探提出了预测意见。      

含油气盆地流体分析方法体系及今后应加强研究的问题

含油气盆地流体分析牟指导油气勘探和开发,环境保护和防震减灾有重要的实践意义,同时为更大构造单元和更深层次上研究流休作用提供证据,本文主要针对油气勘探和开发,建立了盆地流体分析的方法体系,讨论了流体动力系统分析的原理及其应用前景,提出了在盆地流体分析中今后加强研究的若干具普遍意义的问题。     

沉积盆地油气与砂岩型铀矿成矿关系研究

国内外许多砂岩型铀矿产于含油气盆地,油气参与砂岩型铀成矿作用越来越受到人们的重视;沉积盆地控制着油气田和砂岩型铀矿床的分布,多数盆地总体形成内部油气-边部铀矿、下部油气-上部铀矿的分布规律。文章认为油气藏与砂岩铀矿床相互联系的储集层系统及盆地有机/无机成因流体是两者同盆共存的物质基础,吸附作用和还原作用是油气参与砂岩型铀矿成矿的两种主要作用方式,重力流驱动的含铀流体与油气成藏过程中油气扩散形成的烃类流体相互混合是铀成矿作用的主要动力学机制,构造则是两种流体联系的纽带;油气与铀矿相互共生、相互作用,为"以铀找油"和"以油找铀"提供了基础。根据油气与铀的成因联系,结合石油勘探开发资料,提出利用油气田资料"二次开发"寻找砂岩型铀矿的思路和方法。利用油气田资料来寻找砂岩型铀矿,可节约大量勘探资金,提高油气田经济效益,经济价值高。     

油气幕式成藏及其驱动机制和识别标志

连续稳态流动和周期性(幕式)瞬态流动是沉积盆地流体的 2种流动方式。幕式流体流动是压力和应力的作用引起地层周期性破裂或断裂、先存裂隙周期性开启的结果。幕式成藏是沉积盆地中油气与地层水组成的混相、不连续流体的多期次充注/聚集过程,超压顶界面附近、底辟和深断裂附近是幕式成藏的有利场所。与油气稳态连续聚集过程相比,幕式成藏更快,大 中型油气田可在较短的时间内形成,根据传统模式难以成藏的年轻圈闭可成为有效的勘探目标。幕式流体流动的主要特征是流体成份和流动过程的不连续性、流体流动过程中温度、压力的快速变化及流体流动的多期性和周期性。流体的时空非均质性、流体流动的瞬态温度响应和运移相态分异及其揭示的多期流体相互作用是幕式成藏的有效识别标志。     

油气藏动力学成因模式与分类

根据油气运聚的动力和作用方式将油气藏成因分为 3类 8种 17式。这 8种分别是 :①高压势场作用下形成的油气藏 ;②低压势场作用下形成的油气藏 ;③油水携带溶解气游离释放形成的天然气藏 ;④浮力作用下形成的油气藏 ;⑤毛细管力作用下形成的油气藏 ;⑥天然气体积膨胀形成的深盆气藏 ;⑦分子吸附作用形成的煤层瓦斯气藏 ;⑧分子水合作用形成的水合甲烷气藏。①～③种为突发式流压作用形成的油气藏 ,④～⑥种为缓慢式烃势差形成的油气藏 ,⑦和⑧为非常规条件下天然气汇聚形成的特殊类型的 (油 )气藏。相同动力学成因的油气藏因实际地质条件的差异可以进一步分成亚类。不同动力学成因的油气藏的分布规律、主控因素和产状特征不同。研究油气运聚的动力机制和成因模式对指导油气田勘探、提高勘探效益具有重要意义。     

准噶尔盆地南缘中段燕山期构造层不整合面和油气运聚关系

利用地表露头及地震剖面等资料,综合分析了准噶尔盆地南缘中段燕山期构造层侏罗系和白垩系的不整合结构类型及其分布;根据不整合面上下岩性及其组合形式,总结了燕山期构造层不整合面的继承性和迁移性。燕山期不整合面的叠置与附近的断裂不但构成了区域性的空间运移通道,而且为油气提供了良好的聚集场所。     

含（油）气流体体系压力及相变规律初步研究

本文从流体体系的观点出发，应用物理化学原理，分别对含（油）气流体的流体压力和存在相态进行了研究，着重阐述了流体压力的组成和体系压力的影响因素及其定量计算方法，重新界定了静水压力和异常压力及其相互关系，对含气流体在运移过程中的存在相态进行了分类，并分别探讨了流体自身成分、温度和压力对流体相变规律的影响，为定量研究流体压力和运移相态提供了新的思路。     

松辽盆地油气无机成因与勘探方向

松辽盆地中浅层沉积层勘探已接近饱和,随着油气勘探向深层进军,油气无机成因研究在勘探实践中日益重要。徐家围子深层天然气为典型的无机成因天然气。松辽盆地三肇地区扶、杨油层原油“上生下储”模式的否定,为寻找深部油源提供了可靠的事实依据。古潜山油气藏“新生古储”和“侧向运移”模式的否定,为基岩油气藏无机成因提供了可靠的证据。松辽盆地无机成因油气藏研究需要得到有力的支持和保证,因为基岩油气藏勘探是松辽盆地今后首选勘探目标。     

中国深层和超深层碳酸盐岩油气藏形成分布的基本特征与动力机制及发展方向

随着油气资源对外依赖度加大,中国的油气勘探已经拓展到深层和超深层领域,并相继在中西部盆地发现了塔河、普光、安岳、靖边、顺北等一批大型油气田,展示出广阔的勘探前景。中国已探明的深层和超深层碳酸盐岩油气藏特征与全球的有很大差异,经典的油气地质理论指导这类油气田勘探遇到了前所未有的重大挑战,需要完善和发展。通过调研和比较全球已探明的碳酸盐岩和砂岩油气藏地质特征,发现它们的油气来源条件、油气藏形成条件、成藏动力、演化过程特征等类同;同时,发现碳酸盐岩和砂岩油气藏的矿物组成、孔隙度和渗透率随埋深变化特征、孔渗结构特征、储层物性下限、油气藏类型等有着很大不同。中国深层和超深层碳酸盐岩油气藏与全球的相比较具有五方面差异:地层年代更老、埋藏深度更大、白云岩储层比率更大、天然气资源比率更高、储层孔渗关系更乱。中国已经发现的深层碳酸盐岩油气藏成因类型可以归为五种:沉积型高孔高渗油气藏、压实成岩型低孔低渗油气藏、结晶成岩型低孔低渗油气藏、流体改造型高孔低渗油气藏、应力改造型低孔高渗油气藏;它们形成的动力学机制分别与地层沉积和浮力主导的油气运移作用、地层压实和非浮力主导的油气运移作用、成岩结晶和非浮力主导的油气运移作用、流体改造介质和浮力主导的油气运移作用、应力改造和浮力主导的油气运移作用等密切相关。中国深层和超深层碳酸盐岩油气藏勘探发展的有利领域和油气藏类型主要有三个:一是低热流盆地浮力成藏下限之上自由动力场形成的高孔高渗常规油气藏;二是构造变动频繁的叠合盆地内外应力和内部流体活动改造而形成的缝洞复合型油气藏;三是构造稳定盆地内局限动力场形成的广泛致密连续型非常规油气藏。改造类非常规致密碳酸盐岩油气藏是中国含油气盆地深层和超深层油气资源的主要类型:它们叠加了早期形成的常规油气藏特征,又具有自身广泛连续分布的非常规特征,还经受了后期构造变动的改造;复杂的分布特征,致密的介质条件和高温高压环境使得这类油气资源勘探开发难度大、成本高。