从世界古生界油气保存条件看我国海相盆地的勘探潜力

世界含油气盆地的统计数据表明,保存条件对于古生界油气有着压倒一切的重要性。首先是盆地的保存,其次是油气系统的保存。高保存的古生代盆地在形成后基本上未发生构造逆转和岩浆侵入或溢出,在中、新生代沉积和侵蚀作用大体处于平衡,因而盆地实体较完整,一般均上覆有相当厚度的中、新生界。中保存盆地虽经一定程度的构造逆转,但古生界层序的基本格局仍然存在,而且在中、新生代再次接受了一定厚度的沉积,因而仍有可观的产油气潜力。低保存盆地多已发生强烈构造逆转和广泛岩浆活动,盆地实体比较破碎或已全面出露,其含油气性大大下降。油气系统的保存主要涉及油气生成、聚集后大地构造作用的强度和区域封盖层的有效性。我国古生代海相盆地的油气保存条件具有西优东差和北强南弱的特点,其中塔里木、鄂尔多斯和四川盆地大体属于中保存盆地,而中、下扬子和滇黔桂等地区似已进入低保存状态。中保存的三大盆地已分别有可观的油气发现,而且仍有进一步勘探的潜力。对于低保存的南方海相分布区,则需作深入分析。从国外此类盆地的勘探经验看,寻找构造逆转程度较低的区域或次级构造单元,也许是我国南方海相领域获得油气发现的关键,但所发现的可能以小油气田为主。     

中国海相碳酸盐岩的储层类型、勘探领域及勘探战略

中国海相碳酸盐岩有效储层成因类型主要包括古风化壳岩溶储层、礁滩储层及层状白云岩储层三大类。陆上中—古生界盆地三类储层均有分布,海上第三系盆地主要发育礁滩储层。针对我国海相油气地质特别是陆上中—古生界油气成藏的复杂性,提出应该加强对勘探及认识程度相对较低的礁滩储层形成的原生岩性-成岩圈闭油气藏的研究与勘探工作。石灰岩古风化壳岩溶储层具有强烈的非均质性,白云岩储层的含油气性比较依赖于有效储盖组合及构造圈闭。鉴于我国海相油气资源潜力巨大、勘探程度较低,故应该加强海相油气资源特别是陆上主要盆地海相油气资源及南海油气资源的研究与勘探开发,尤其要加强层序地层及岩相古地理编图等基础油气地质研究工作。     

中国油气地质构造的特殊性

<正> 在经历了长期、艰苦的摸索之后,中国石油地质工作者逐渐认识到了中国油气地质构造的一些特殊性,目前可归纳为如下8个方面。(1)小型盆地多,大型盆地少,这对中国特大型油气田形成产生一定的不利影响。(2)中国板块构造在地史中强烈的活动性,不利于古生界海相油气田的保存,但形成了众多的中、新生代陆相油田。(3)盆地类型和沉积建造的多样性,导致中国油气资源在时代分布上的显著差异。(4)中国大多数沉积盆地发育多种烃源岩,但以中、新生界陆相烃源岩为主。(5)在中国沉积盆地中,常规与非常规性储集层并存给油气田勘探和开发造成许多困难。     

论渤海湾盆地深层油气勘探

渤海湾盆地近年来在古近系及以下层系发现并探明31个深层油气藏。分析表明,盆地深层以油藏为主,气藏为辅,盆地西部蕴藏较多的石油,向东部则天然气产量增多,这种分布现象与盆地深层烃源岩干酪根类型和高地温作用有关。讨论了古近系原生油气藏、上古生界煤系烃源岩二次生烃的油气藏、下古生界原生油气藏的成藏机制。认为古近系含油气层系仍是近期深层勘探的主要目标,但应加大上古生界煤系烃源岩层和下古生界海相深层油气的勘探。     

中国古生界海相地层油气勘探

影响中国古生界海相油气勘探并且需要加强研究的主要问题是:保存条件的认识与有利区预测;有效烃源岩与资源潜力;储层的复杂性及其对非构造圈闭的影响。保存条件分为三个层次:含油气盆地的保存、含油气系统的保存、油气藏的保存。塔里木、四川、鄂尔多斯三大克拉通盆地是中国古生界保存较好的盆地,是海相油气勘探的战略目标区,另外还有准噶尔、楚雄等盆地。盆地斜坡相泥岩及泥状灰岩是海相油气勘探的主要烃源;海陆过渡相烃源岩发育区是重要战略方向;陆表海碳酸盐岩烃源岩区是中小油气田勘探领域。从储层条件来说,下古生界应以非砂岩岩溶储层为主要勘探对象,溶蚀不整合面广泛发育,已发现的下古生界大中型油气田仅见于碳酸盐岩溶储层;上古生界以孔隙性碎屑岩及碳酸盐岩储层为主要勘探对象,晚古生代的构造一古地理演化为这两类储层的广泛发育提供了条件。     

全球古生界海相碳酸盐岩大油气田特征及油气分布

古生界海相碳酸盐岩油气对中国能源安全具有重要意义。以全球古生界海相碳酸盐岩大油气田的最新资料为基础,系统统计分析了古生界海相碳酸盐岩大油气田的地质特征及其分布规律。截至2013年底,全球15个含油气盆地中共发现了89个古生界海相碳酸盐岩大油气田,油气可采储量达495.9×10⁸,t油当量,占全球海相碳酸盐岩层系油气总储量的20.9%。研究表明,大油气田分布在中东、前苏联、北美和亚太地区,其中,大油田主要分布于前苏联和北美,大气田则主要位于中东和亚太,20世纪70年代是大气田发现的高峰期。大油气田的油气主要来自古生界烃源岩,以志留系、石炭系、二叠系和泥盆系(按重要性排序)为主;烃源岩岩性主要为泥页岩、沥青质泥页岩和沥青质碳酸盐岩。盖层以蒸发岩和碎屑岩为主。层系上,油气主要富集于二叠系、石炭系和奥陶系,白云岩和生物礁储集层占重要地位。埋深上,储量分布相对集中的埋深为2500~3000,m、3500~4000,m和4000~4500,m,分别占总储量的52.6%、15.9%和9.5%。油气藏类型上,以构造圈闭为主,不过近年来发现的大油气田的非构造圈闭比例有所增大。建议中国古生界海相油气勘探应重视白云岩储集层,更重要的是,应加强深层海相碳酸盐岩层系油气成藏机理和分布主控因素的研究。     

中国主要海相残留盆地有效成藏组合类型

经历了复杂构造演化历史的中国主要海相残留盆地具备了盆地油气成藏的最基本条件,诸如烃源岩、油源、输导系统、储集层、封盖层、圈闭等以及成藏动力学条件。海相残留盆地中,当有效烃源岩、有效储集体、有效封盖层系形成“三位一体”的有机配置时,即形成有效成藏组合。受盆地构造演化控制,中国主要海相残留盆地发育有加里东期风化壳上下组合、海西—印支期海陆交互相互层组合、中—古生界与陆相中—新生界“下生上储”组合等三类有效成藏组合。决定这些盆地成藏组合有效性的主要因素还包括油气成藏组合的封盖系统、成藏系统的构造分割性等。由此,不同海相残留盆地油气富集程度存在显著差异。     

扬子地区中新生代盆地成盆深部过程及对古生代盆地叠加效果浅析

从地壳的深部地质作用,讨论了扬子地区主要中、新生代原型盆地生成与发展的深部过程。认为扬子地区中、新生代盆地对古生代盆地的叠加方式各有所不同,对盆地下伏古生界海相烃源岩所产生的叠加效果也因古生代盆地改造程度的不同而有所不同。现今四川、江汉、苏北三个中、新生代盆地在三种不同的深部地球动力学背景下的沉降机制,制约了对下伏古生代盆地的叠加,依此出现了有利于或不利于古生代海相油气生成聚集的各种条件。提出了开展扬子地区海相领域油气地质工作的关键,是要研究推覆构造,评价海相油气成藏条件,分析海相古生界的破坏程度与保存条件,寻找仍被保留下来的“残留盆地”。     

华北地区古生界海相油气潜力分析

华北地区自早元古代结晶基底形成以后的沉积盖层发育演化可划分为五个阶段:拗拉槽—克拉通边缘(Pt_2—Pt_3);克拉通—被动大陆边缘(∈—T_1);裂谷盆地(T_2—K);拉张断陷盆地(E);坳陷盆地(N—Q)。中、上元古界—古生界海相碳酸盐岩和碎屑岩为该区海相油气勘探提供了多套勘探层系和广阔空间,并以二次生烃(再生烃)为特征,构成再生烃油气系统。海相油气勘探的有利地区,一般古生界保存完好,二次生烃强度大,且为晚期成藏。划分出了13个古生界二次生烃的有利区块,它们一般位于中一新生代沉积凹陷区,海相烃源岩主要为奥陶系碳酸盐岩和石炭系一二叠系煤系地层,二次生烃强度在5×10~8～70×10~8 m~3/km~2范围。作为多种沉积盆地类型并存的叠合盆地,具有多旋回构造运动、多套生储盖组合、多阶段生烃的特征,使同一区域内有多种油气系统的叠合,构成复合油气系统。区内存在古生古储再生烃油气系统、古生新储再生烃油气系统、新生古储油气系统等几种基本类型的油气系统。对华北地区海相油气的勘探应重视印支运动和燕山运动的破坏作用及后期沉降导致的二次生烃作用,尤其是在中—古生界地腹保存较完整、且晚白垩世—早第三纪再次埋藏发生二次生烃作用的地区应该具有良好的勘探前景,是天然气勘探的重要地区。     

中国早古生代海相碳酸盐岩层系油气地质研究进展

中国叠合盆地下古生界广泛发育碳酸盐岩层系,具有巨大的油气资源潜力,但由于沉积时代老、构造改造强、埋藏深度大,导致传统的油气地质理论、资源评价和成藏示踪方法失效,严重制约对海相和深层油气分布规律的认识。基于油气勘探向更深空间、更老层系的拓展,在国家需求主体目标之下,凝练了中国早古生代海相碳酸盐岩层系油气形成机理与分布规律关键科学问题,提出了下古生界油气地质研究思路与技术方法,基于下古生界烃源、储盖层和油气藏普遍经历多期构造运动叠加和演化的特殊性,应用油气地球化学分析手段,取得了显著的理论和技术进展,形成了适用于下古生界油气勘探的成烃成藏地球化学示踪体系和以储盖层预测为核心的地质-地球物理综合预测技术。解剖了塔里木盆地差异构造演化与下古生界油气成藏、四川盆地新元古界和下古生界油气形成与分布,总结出下古生界油气分布的特点。针对复杂地质条件下海相"深层-富气"等特殊地质背景,深化对沉积盆地烃源、成烃和油气富集理论认识。     

中国小克拉通构造分异与古老海相碳酸盐岩油气富集规律

以古生界为主的海相碳酸盐岩是我国陆上油气勘探的重点领域,勘探开发成效显著。随着勘探不断发展,超深层、更古老海相层系油气成藏富集规律的认识面临挑战。本文从古老小克拉通盆地构造分异的角度,剖析油气成藏富集规律。通过对四川、塔里木和鄂尔多斯等克拉通盆地演化过程中的构造分异作用研究,认为克拉通盆地构造分异对沉积、成储与成藏组合有显著的控制作用。构造分异控制的三类油气聚集带是未来超深层海相碳酸盐岩油气勘探的重点领域。     

中国南方中、新生代盆地对海相中、古生界的迭加、改造分析

本文主要论述了我国南方中、新生代四期构造变格发育的主要盆地原型及其在主要盆地的迭加特征, 并根据中、新生代盆地原型的迭加方式和构造改造特点, 将南方主要探区的海相中、古生界后期改造形式划分为五种类型, 即:持续前渊*迭加型、渊-滑-断-拗迭加型、渊-滑断迭加型、推覆构造及影子盆地型、残留改造型, 进而分别探讨了它们的主要构造特点和在油气保存条件上的差异。分析认为, 以四川盆地为代表的持续前渊迭加是海相天然气在中、新生代得到有效保存的最有利类型; 其次应为中下扬子地区以江汉盆地、皖南-苏北盆地为代表的渊-滑-断-拗迭加型, 它们在早期(T₃-J₂)前渊盆地迭加和晚期(K₂以来)的断陷-拗陷迭加下曾先后为海相中、古生界构建了区域封盖条件, 尽管在第二变格期(J₃-K₁)遭受到燕山运动强烈挤压-走滑作用的改造, 但在晚期断-拗盆地迭加下可为海相中、古生界二次生烃油气提供有效保存; 而以楚雄盆地、十万大山盆地为代表的渊-滑断迭加型, 尽管早期(T₃-J₂)前渊盆地迭加为海相中古生界构建了区域封盖条件, 但自第二变格期以来由于受到冲断与走滑联合作用影响, 使盆地整体形成高块断构造, 对海相油气保存造成不利影响; 同时指出, 要注意推覆构造中的“影子盆地”尤其是区域滑脱层之下的油气保存条件, 以及像南盘江拗陷这类残留改造型的弱变形带。      

中国古生界油气勘探方向

通过古生界沉积发育、油气资源现状、成藏条件和油气保存条件研究，康玉柱等认为中国古生界海相油气勘探领域十分广阔，包括：(1)塔里木、四川、鄂尔多斯、华北；(2)江汉、苏北、准噶尔、柴达木、甘肃走廊地区；(3)中国南方古生界发育的地区内，具有较厚上覆地层和保存条件好的地区。在塔里木盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地、华北盆地内的勘探方向，     

中国当前油气地化研究的三个方向

<正> 1 海相油气生成研究近十年来,通过塔里木盆地和鄂尔多斯盆地下古生界海相油气生成的研究,我国在该领域取得了重要进展,发现了大气田,也发现了大油田,四川海相石炭系天然气也有了一些重要的发现和研究成果。在中国海相地层中找油是一个相当艰难的领域,这主要是由于我国古生界至三叠系的海相地层中缺乏有机质丰度高的台盆相沉积,普遍存在有机质丰度低,演化程度高和构造变动强烈的情况,但这种情况并不是绝对的,中国的大地构造背景是复杂的、多变的,因此在时间和空间上总会出现     

苏北盆地中—古生界海相烃源岩发育规律及其意义

苏北盆地与南黄海盆地属于同一构造单元,苏北盆地的烃源岩发育规律的研究对南黄海油气勘探具有重要启示意义。在野外地质研究和69个烃源岩实测数据的基础上,结合已有分析化验数据及油气勘探资料,对苏北盆地的中—古生界海相烃源岩厚度分布和地球化学特征进行了分析,结果表明烃源岩整体沿北东向展布,在中—古生界均存在多个烃源岩发育中心,并明显有向南黄海海域延伸的趋势;下古生界普遍比上古生界的热演化程度高,并具有区域不均一性,二叠系的热演化程度相对较低,存在二次生烃的潜力。苏北盆地在中—古生界海相地层烃源岩特征的研究,进一步揭示了南黄海盆地具有良好的油气勘探潜力。     

苏浙皖地区海相油气地质特征及勘探目标的选择

从晚震旦世开始至中三叠世，苏浙皖（下扬子）地区沉积了三套巨厚的海相烃源岩系，即：上震旦统一上奥陶统，石炭系－二叠系，下三叠统海相烃源岩，三套烃源岩热演化特点不同，下古生界烃源岩经历了加里东、印支－燕山期构造阶段的热演化，已达过成熟干气阶段，上古生界烃源岩基本处于生油阶段晚期；大部分三叠系烃源岩处于成熟生油阶段，少数处于未成熟阶段，区内下古生界烃源岩经历了两次成油过程，第一次发生在加里东运动前的盆地沉降阶段，第二次发生在加里东运动后晚古生代陆表海代积阶段，全区海相油气储盖条件发育，配置有利，经多年油气勘探证实，下古生界油气勘探应立足于苏北地区，上古生界油气勘探除苏北地区外，尚有皖南与浙西地区，中生界海相油气勘探应集中在区内几个发育较好的中生代盆地，如常州、句容，无为，望江盆地等。     

中国海相层系油气地质理论的继承与创新

我国海相碳酸盐岩层系分布面积广,残余厚度大,油气显示多。由于我国海相碳酸盐岩的复杂性和勘探难度大的客观条件,制约了对碳酸盐岩层系油气资源潜力的认识。陆相生油理论的建立以及陆相盆地的成功勘探,使我国的石油工业走上了独立自主发展的道路。中国海相碳酸盐岩油气勘探经历了几多兴奋,几多困惑,勘探实践表明,随着理论认识的升华、科学技术的进步,新发现的海相碳酸盐岩层系油气田越来越多,越来越大,是我国油气资源战略接替的重要领域。中国东部的陆相油气勘探理论及国外海相油气勘探理论均不能有效的指导我国海相层系的油气勘探,海相油气地质理论必须在继承陆相与国外海相油气地质理论基本要素基础上,进一步创新适用于我国海相碳酸盐岩特点的油气地质理论。     

南黄海海域生储盖层特征及油气远景评价

根据近年来新取得的资料,结合前人的研究成果,对南黄海海域的生储盖层特征进行了综合研究。古生界、中生界海相地层为南黄海海域的主力烃源岩,从构造运动和沉积发育情况分析,将南黄海海域的古生界、中生界海相地层生成油气的成藏过程划分为三叠纪印支运动前、侏罗纪—白垩纪、古近纪和新近纪4个阶段。通过对生储盖层的特征分析,说明南黄海古生界、中生界海相地层油气资源具有开发前景。在对南黄海盆地海相中生界、古生界烃源条件和后期保存条件研究的基础上,预测了盆地内海相油气资源的有利运聚区,为南黄海海域的油气勘探及研究工作提供了依据,对我国新的海上油气开发及部署作出了贡献。     

中国海相碳酸盐岩层系油气贫化与次生成藏

我国海相层系经过多期构造运动的叠加,油气地质条件除受"先天条件"的影响外,"后天因素"的影响更加突出,表现在现今油气成藏虽仍以海相烃源为主,但油气成藏与油气主要生烃高峰多已不匹配; 油气相态多已发生变化,如四川盆地从含油盆地转为含气盆地; 油气富集过程受构造影响而发生了改变,油气藏规模因此发生了变化,表现出油气藏的破坏规模缩小,或随断层的切割,油气发生泄露,向上运聚到浅层形成次生油气藏,导致油气贫化。因此,具有多期成藏、多期改造、相态转化及晚期就位的特点。现今海相层系发现的油气藏实际上已经是经过"变位、变相"的残留及次生油气藏。针对这一特性,在海相层系油气勘探中更应注意后期油气藏演化所带来的特殊性,进一步深化整体保存环境对油气藏形成、保持的影响。     

中国古生界油气勘探前景展望

几十年来,中国古生代海相成油一直是国内外石油地质学家关注的大问题,1984年塔里木盆地沙参2井实现古生代海相油气重大突破,首次证明"中国古生界海相含丰富的石油".但中国古生界海相油气前景如何?其一认为是油气勘探重点战略接替领域,其二认为前景不大,只是天然气勘探的辅助领域之一。本文从近10年来古生界油气勘探重大进展、古生界油气资源潜力、有利的地质构造条件、多时代成油组合、广泛的勘探领域等方面论述了中国古生界海相油气勘探前景巨大,将是中国油气勘探重要的战略接替领域之一。