大型凹陷向斜区油气倒灌式成藏——以松辽盆地三肇凹陷扶杨油层为例

三肇凹陷扶杨油层为典型大型凹陷向斜区油气倒灌式成藏,利用300条地震剖面、825口井曲线、11口井岩芯和探评井试油资料对扶杨油层断层特征及运动期次、油气下排深度、储层沉积特征等油气成藏主控因素综合研究表明：T2断层受控于基底断层、下部火山口、斜向拉张和伸展量差异四种因素具有平面密集成带、剖面“似花状”组合特征,且油气成藏期活动的油源断层多数为断层密集带边界断层;理论计算超压驱动油气下排深度和实际油底包络面统计扶杨油层含油厚度约为200m;重矿物分析扶杨油层主要受北部拜泉—青冈和西南保康物源影响,两物源在徐家围子地区交汇后向东流出;沉积微相揭示扶杨油层发育向上逐渐退积的河控浅水三角洲沉积体系,顶部为三角洲前缘亚相,中—下部为三角洲分流平原亚相,其中扶Ⅰ7—扶Ⅱ1小层为水退最大期,是油气富集主要层位。明水组末期青山口组源岩达到生油高峰,油气在超压作用下沿开启的断层密集带边界断层幕式下排后沿两侧上升盘河道砂体做短距离侧向运移,即断层密集带两侧地垒或断阶块为油气富集区,而断层密集带内多为地堑式组合,不利于油气聚集,在成藏模式指导下刻画出47个油气富集目标区,为松辽盆地北部扶杨油层下一步的勘探与开发指明了方向。     

尚家地区葡萄花油层成藏模式及主控因素

为了研究尚家地区葡萄花油层油成藏模式及主控因素,利用油源对比首先确定出葡萄花油层油主要来自三肇凹陷青一段源岩,其具有较强的供烃能力;然后利用油分布与源岩空间位置关系、油运移动力和通道特征,确定出该区葡萄花油层油成藏模式为三肇凹陷青一段源岩生成的油在超压作用下通过T₂源断裂向下伏扶杨油层“倒灌”运移,再在浮力作用下通过被断裂沟通砂体侧向运移至尚家地区,最后在浮力作用下通过T₂-T₁₁断裂向葡萄花油层中运移,在断块、断层遮挡和断层-岩性圈闭中聚集成藏。油成藏主要受扶杨油层油分布区、T₂-T₁₁断裂分布和圈闭发育的控制,即扶杨油层油分布区控制着油聚集分布的区域,T₂-T₁₁断裂分布控制着油聚集的具体部位,圈闭发育为油聚集成藏提供了场所。     

源岩、超压和断裂空间匹配对三肇凹陷扶杨油层油成藏的控制作用

在综合研究三肇凹陷青一段源岩发育及排烃特征、超压及分布特征和T2源断裂及分布特征源岩、超压和断裂空间匹配关系对油成藏与分布控制作用的基础上:认为青一段源岩和其内超压空间匹配控制着三肇凹陷扶杨油层油成藏分布范围,超压和T2源断裂配置控制着扶杨油层油聚集深度和层位,超压和T2源断裂平面配置控制着扶杨油层油聚集的部位.具体表现为:①青一段源岩生成油"倒灌"运移区内T2源断裂发育的区块使扶杨油层油富集;②青一段源岩生成油"倒灌"运移区内,距T2源断裂越近,断距越小,越有利于扶杨油层油富集;③青一段源岩生成油"倒灌"运移区内,油主要富集在T2源断裂的下盘.     

松辽盆地宋站南地区扶杨油层运聚成藏机制及主控因素

通过油藏解剖和油成藏条件空间配置关系,对宋站南地区扶杨油层油运聚成藏机制和主控因素进行了研究,得到宋站南地区扶杨油层油主要来自青一段源岩。油源区内扶杨油层油运聚成藏模式为:三肇凹陷青一段源岩生成的油在超压作用下通过T2源断裂向下“倒灌”运移进入扶杨油层后,再在浮力作用下沿断裂向高断块圈闭进行短距离的运聚成藏。油源区外扶杨油层油运聚成藏模式为:三肇凹陷扶杨油层中的油在浮力作用下沿被断裂沟通的砂体侧向运移至宋站南地区,在断层上升盘圈闭中聚集成藏。油源区内扶杨油层油成藏主要受以下3个因素控制:①青一段源岩生成的油向下“倒灌”运移区控制着油藏形成与分布区域; ②T2源断裂控制着油运聚的部位;③断裂上升盘是油聚集的主要场所。油源区外扶杨油层油成藏主要受以下2个因素控制:① 位于运移路径上或附近的圈闭才能形成油藏;②断裂上升盘有利于油藏形成。综合上述研究可以得到油源区内T2源断裂附近和油源区外运移路径附近的断裂上升盘应为油勘探的有利目标。     

源外斜坡区断裂对油气聚集与分布的控制作用研究——以松辽盆地尚家油田扶余、杨大城子油层为例

尚家油田扶余、杨大城子油层原油主要来自三肇凹陷青一段源岩,是三肇凹陷青一段源岩生成的油经T2源断裂向扶余、杨大城子油层倒灌运移后,再在浮力作用下沿断裂配合的砂体连通侧向运移的结果。针对尚家油田扶余、杨大城子油层油水分布关系复杂,油成藏运移过程中主要受活动性断裂控制的特点,将尚家地区断裂在源岩的大量生排烃期划分出继承性活动断裂和未发生活动的遮挡断裂,并建立活动性断裂控制断裂两盘储层砂岩对接侧向输导油的运移模式。揭示出活动性断裂控制断裂两盘砂岩对接控制油侧向运移至尚家油田扶余、杨大城子油层各断块中,运移过程中遇到遮挡断层圈闭或是断层岩性圈闭油会在其中聚集成藏,运移过程停止,这种运移模式使得油在构造高部位分布具有复杂性和随机性,且这些特性随着油源区的远离而加剧,而扩大了油在纵向上的分布层位,油在靠近油源区的断块的上部层位注入并聚集起来,为正常的上油下水的油水系统,而远离油源区的断块下部层位也可富集油气,可出现两套或是多套的油水系统,油水分布复杂;而远离油源区的圈闭油气聚集时期早于靠近油源区的圈闭油气聚集时期,同一断块上部层位油气的聚集时期早于下部层位油气的聚集时期。     

三肇凹陷扶杨油层油气“倒灌”运聚成藏规律研究

松辽盆地三肇凹陷扶杨油层有着丰富的油气资源,但由于油“倒灌”运聚成藏的复杂性,使得如何进一步扩大储量区和已探明区块如何开发成为困扰勘探家的两大难题。扶杨油层油成藏的特殊性体现在两个方面:一是断层密度大、规模小且密集成带;二是三肇凹陷扶杨油层处于物源交汇区,主要的储集体河道砂展布规律难以预测。本研究在系统油源对比的基础上,以断裂形成演化为核心,标定油源断层,分析断裂与砂体的配置关系及其控油规律,建立了成藏模式。油源对比表明,三肇凹陷扶杨油层油主要来自青山口组烃源岩,成藏关键时刻为明水组沉积末期,因此断陷期形成坳陷期和反转期活动的断层以及坳陷期形成反转期活动的断层为主要的油源断层,油在超压作用下沿着油源断层“倒灌”运移,下排的深度一般为200 m,因此只有扶杨油层的顶部才是有利的目的层。扶杨油层断裂具有密集成带的特征,油源断层多为断裂密集带的边界断层,是主要的控藏断裂。油沿油源断层“倒灌”运移动力条件、断裂多期变形机制以及反转期青山口组泥岩水平拆离作用形成的水平裂缝的输导作用决定油主要富集在油源断层下盘河道砂中,在油源断层控制的地垒型断块中油最富集,断裂密集带处于构造低部位,不是主要的富集区。     

松辽盆地三肇地区扶杨油层油气成藏过程主控因素及成藏模式

从多元地质条件及其时空匹配关系的角度出发,对三肇地区扶杨油层油气成藏过程中的主控因素进行分析。结果表明:上覆青山口组一段源岩有效排烃范围、超压和T₂反射层油源断裂组合关系控制了油气垂向向下“倒灌”的运移范围、距离及层位;古构造背景、T₂断层与储层砂体配置关系控制着油气侧向运移的方向、通道和距离;基准面旋回、沉积微相类型与现今构造配置关系控制着油气的垂向聚集层位及平面分布规律。在此基础上,结合构造发育史、油源条件及沉积微相研究成果,对研究区扶杨油层油气成藏模式进行了总结,认为研究区扶杨油层主要存在4种成藏模式:源内--顶生下储式油气成藏模式、近源--短距离侧向运移--斜坡带断层遮挡油气成藏模式、源外--长距离侧向运移--继承性构造隆起带油气成藏模式、多源--多方式侧向运移油气成藏模式。     

大庆长垣南部两翼葡萄花油层油气运移及聚集规律

大庆长垣南部构造两翼葡萄花油层油气资源丰富,但油水分布复杂、油气聚集成藏规律认识不清,导致两翼油气资源探明率低、探明储量动用效果差。利用测井、地震、试油和地球化学分析数据,在系统油源对比基础上,结合断裂系统划分标定油源断裂,分析断裂与砂体配置关系对油气运移、聚集的控制,建立成藏模式。研究得出,大庆长垣南部葡萄花油层油主要来自于本地下伏青一段源岩,主要排烃期为明水组沉积末期及其后,因此,坳陷期形成、反转期继续活动的断层以及断陷期形成、坳陷期和反转期继续活动的断裂为主要油源断裂,油气沿油源断裂垂向运移至葡萄花油层,受砂体规模及断层侧向封闭性限制,油气在葡萄花油层中侧向运移距离较短;油源断裂为主要控藏断裂,宏观控制葡萄花油层油水平面分布,油源断裂与砂体空间配置控制着油气聚集层位及范围;油源断裂下盘、反向断阶、单斜式地垒和顺向断阶等高位断块为两翼有利油气聚集部位。     

松辽盆地朝阳沟阶地扶余-杨大城子油层油源分析与油气运移模式

基于生物标志化合物参数,系统对比分析了朝阳沟阶地扶余-杨大城子油层原油与三肇凹陷及朝阳沟阶地青山口组-段源岩的关系,表明朝阳沟阶地扶余油层有两个主要油源,即三肇凹陷青-段源岩与朝阳沟本地区青-段源岩,且两者对扶余油层的贡献量可能基本相同.朝阳沟地区杨大城子油层原油与三肇凹陷青-段源岩有密切的亲缘关系,与朝阳沟青-段源岩亲缘关系不明显.这与朝阳沟阶地源岩超压值相对较小、导致油气下排距离浅、进入杨大城子油层的油气量较小相符.在油源对比的基础上,结合断裂和砂体分布等各种地质条件,将朝阳沟阶地油气运移模式分为远源长距离侧向运移和近源短距离侧向运移两种类型.     

松辽盆地三肇凹陷多边形断层系的油气成藏意义

松辽盆地三肇凹陷白垩系中发育了大量规模不等的断层,一般认为大断层是油气运移的重要通道,对小断层研究较少。小断层在平面上相互交织形成多边形的形态,还具有平面延伸长度小、断距小、倾角大的特征,综合分析认为这些小断层为多边形断层系。三肇凹陷多边形断层系发育广泛,平面上遍布整个凹陷,垂向上在扶杨油层和葡萄花油层中均有发育。研究表明多边形断层系有着重要的油气成藏意义：多边形断层系是扶杨油层的主要运移通道,控制着油层的分布,广泛发育的多边形断层系是扶杨油层平面连片的主要原因;大断层和多边形断层系均是葡萄花油层的运移通道,其中多边形断层系在葡萄花油层的油气运移过程中起分流作用,对葡萄花油层的分布有一定的影响作用。     

Polygonal faulting and petroleum geological significance of Qn1 formation in the Sanzhao Sag,Songliao BasinEI北大核心CSCD

Numerous small-scaled, extensional faults occur densely in the mudstone layer of the Qingshankou 1st member (Qn1) in Songliao Basin. Its attribute and genetic mechanism are highly concerned but still controversy. The high-resolution 3D seismic datasets of a new block that covers most of the Sanzhao sag of Songliao Basin is studied., The characteristics of the profile and plane geometry of the extensional fracture system in the Sanzhao sag were depicted in detail through fine seismic interpretation using coherent technology. Based o the results, we proposed that: (1) The extensional fault system is mainly polygonal fault, which probably resulted from rupture pressure related to the episodic hydrocarbon-expulsion from the mudstone of Qn1. However, the tectonic inversion in Songliao Basin may also contribute to the formation and development of the polygonal fault system; (2) The polygonal faults were mainly formed by the end of deposition period of the Nenjiang Formation, and some experienced vertical direction propagation caused by the strong tectonic inversion at the end of deposition period of the Mingshui Formation; (3) The polygonal faults connect the Qn1 hydrocarbon source rock with the underlying Fuyang oil layer and the overlying Putaohua oil layer, and thus are important migration channels for the oil and gas accumulation; (4) Until the end of deposition period of the Nenjiang Formation, hydrocarbon generated in the Qn1 mainly migrated downward into the underlying Fuyang oil layer via the small polygonal faults rather than upwards to the Putaohua oil layer. On the contrary, by the end of deposition period of the Mingshui Formation, the oils from Qn1 source rock can migrate either downward into the Fuyang oil layer or upward into the Putaohua oil layer. It is noteworthy that the vertical propagation of the polygonal faults induced by the tectonic inversion might also damage the Fuyang accumulations formed earlier. ©, 2015, Science Press. All right reserved.     

三肇凹陷断层垂向分段生长与扶杨油层油源断层的厘定

野外观察、典型地震解剖和物理模拟证实, 只要岩石存在能干性差, 断层具有典型垂向分段生长特征.岩石能干性差异决定断层演化历经3个阶段: 下部断层形成、断裂上下分段和贯通性断裂形成.以三肇凹陷为例, 应用岩石力学特征和断层相关褶皱理论, 证实扶杨油层砂岩层段普遍形成断裂, 青一段泥岩阻止下部断层向上传播, 从而形成断层垂向分段生长现象.结合油藏精细解剖表明, 三肇凹陷扶杨油层"倒灌"运移的主要油源断层是成藏期活动、沟通源储且垂向分段生长的断裂.      

松辽盆地南部大情字井向斜区葡萄花油层石油富集规律及成藏模式

针对松辽盆地南部大情字井向斜区葡萄花油层石油成藏及富集规律研究程度低的问题,从有效烃源岩、优质储层、油源断层及断裂密集带4个方面入手,深入开展石油富集规律及成藏模式研究。根据断裂发育特征及构造高程,将向斜区进一步划分为3个次级构造单元,并对不同构造单元油藏类型和石油分布特征进行剖析：向斜断裂深洼区以断层-岩性油藏为主;向斜过渡缓坡区以岩性油藏、断层-岩性油藏和构造-岩性油藏为主;向斜过渡陡坡区发育少量岩性油藏。平面上,受断裂密集带发育位置的影响,石油主要呈条带状富集于向斜断裂深洼区和过渡缓坡区;垂向上,受储层发育位置的影响,石油集中分布于葡萄花油层Ⅱ砂组。以此为基础分析向斜区石油富集规律,得出石油富集的4个主控因素：①有效烃源岩厚度控制石油富集;②油源断层组成垂向优势输导通道;③分流河道岔道口是石油富集的有利部位;④断裂密集带控制石油富集。最终建立了向斜区4种成藏模式：①向斜断裂深洼区黑157井以南,嫩一段烃源岩供烃,超压倒灌,油源断层沟通,反向构造控藏;②向斜断裂深洼区黑157井以北,青一段烃源岩供烃,油选择性充注分流河道成藏及断裂密集带内断层组合形成的局部构造控藏;③向斜过渡缓坡区,构造-岩性和岩性圈闭控藏模式;④向斜过渡陡坡区岩性圈闭控藏模式。     

源外鼻状构造区油运移输导通道及对成藏的作用——以松辽盆地尚家地区为例

尚家地区为一鼻状构造,位于三肇凹陷下白垩统青山口组一段油源区之外,其石油的成藏与分布主要受输导通道的控制.能否正确认识该区石油输导通道及对成藏的作用.对于指导该区石油勘探和丰富油气成藏理论均具重要意义.采用油源对比、典型油藏解剖和成藏模式的研究方法,对尚家地区石油输导过程进行了研究,将其划分为以下3个部分:①T2源断裂是三肇凹陷青山口组一段源岩牛成石油向下伏下白垩统泉头组四段扶余油层、下白垩统泉头组三段杨大城子油层"倒灌"运移的输导通道;②被T2-T2-2断裂沟通的砂体是扶余、杨大城子油层石油从三肇凹陷向尚家地区侧向运移的输导通道;③T2-T1-1断裂是尚家地区扶余、杨大城子油层石油向上覆下白垩统姚家组葡萄花油层运移的输导通道.采用石油输导通道和石油分布之间匹配关系的研究方法,对尚家地区输导通道对石油成藏与分布中的作用进行了研究,得到T2源断裂越发育,三肇凹陷向尚家地区侧向运移的油源越充足;被T2-T2-2断裂沟通的砂体输导通道化置和能力控制着扶余、杨大城子油层和下白垩统泉头组二段石油的分布及富集程度;T2-T1-1断裂输导通道分布控制着尚家地区葡萄花油层的石油富集区域.     

松辽盆地南部白垩系天然气成藏条件

应用地震、地质、地化、测井资料对松辽盆地南部进行成藏条件分析。气藏分为:下部断陷地层煤型气气藏、上部坳陷地层伴生油型气气藏、浅层生物气藏。断陷地层气藏可以分为两种类型:原生气藏与次生气藏。原生气藏分布在断陷地层内及上覆坳陷地层的底部(泉一段下部),油气成藏取决于圈闭发育状况及距源岩的远近;油气藏的保存条件取决于后期构造运动的改造程度,气层具有连片分布的特征;次生油气藏分布在坳陷地层的泉头组中上部,油气成藏取决于三个条件:圈闭发育状况,深部气源,沟通浅部圈闭与深部气源的断裂。松辽盆地南部的油型伴生气以溶解气为主,只在中央坳陷边缘部位存在气顶气藏和气藏,资源量有限。松辽盆地南部青山口组及嫩江组的成熟源岩分布有限,其丰富的生物气资源亦应作为以后的天然气勘探目标。     

松辽盆地徐家围子断陷火山岩天然气成藏主控因素及模式

徐家围子断陷火山岩天然气藏分布具有4个特征：纵向分布层位多,深度范围大;平面上分布在生气凹陷内或附近,且沿断裂带分布;自储自盖;气-水关系复杂.其成藏与分布主要受3个因素控制,即：源岩区控制着火山岩天然气藏的分布区域,断裂带和古隆起控制着火山岩天然气藏分布的具体部位,火山岩相控制着天然气的储集.源岩排气史、断裂活动史、火山岩罔闭形成史和天然气运聚史的综合研究认为：火山岩气藏形成的主要时期为泉头组沉积晚期-青山口组沉积时期、嫩汀组沉积末期和明水组沉积时期.成藏模式为断陷深部沙河子组源岩生成的天然气在主成藏期沿断裂向上运移至断裂带处的火山岩圈闭中或古隆起上的火山岩圈闭中聚集成火山岩气藏.     

珠江口盆地西江主洼油气差异分布机制

西江主洼是珠江口盆地一个低勘探程度洼陷，油气差异聚集特征明显，但其机理不清。本文在断陷盆地油气成藏理论指导下，利用研究区地质、地球物理和地球化学等资料，开展了烃源岩、断盖组合、储集体系和运聚模式等方面的研究。结果表明，裂陷期沉降、沉积中心有序迁移，造成主力烃源岩自东向西由文四段迁移至文三段、文一+二段，控制东、西部油气差异分布。恩平组区域性泥岩发育且晚期断裂缺乏，导致油气纵向上更易聚集于下构造层；区域泥岩减薄尖灭或晚期断裂切开盖层的区域，上构造层有一定油气分布。"源-汇"类型从宏观上控制储层优劣，影响下构造层油气富集程度；"仓储"运移是控制上构造层油气规模聚集的主要模式。下构造层古近系应作为重点部署方向，东部围绕文四段、西部围绕文三段、文一+二段烃源岩构成的含油气系统展开；上构造层勘探需关注珠海组，在隆起周边寻找具备"仓储"运移模式的有利区带。     

三肇凹陷青山口组-段泥岩超压形成与演化过程初探

在泥岩超压形成与演化机制研究的基础上,利用声波时差资料,根据泥岩破裂与愈合机理建立了-套泥岩超压形成与演化过程的恢复方法,并对松辽盆地三肇凹陷青山口组一段泥岩中的超压形成与演化过程进行了恢复.青一段泥岩沉积初期开始形成超压之后,先后经历了5次释放,目前正进入第6次超压演化过程中.因其超压自身释放时期相对较早（均早于源岩大量生烃期）,对内部油气排出不起作用,后期稳定发育,对下伏扶杨油层的油气聚集与保存十分有利,这可能是造成该凹陷扶杨油层油气聚集的一个重要原因.该实例充分表明本文的方法用于泥岩超压形成与演化过程恢复是可行的.     

Fault Systems and their Control of Deep Gas Accumulations in Xujiaweizi Area

A study of faults and their control of deep gas accumulations has been made on the basis of dividing fault systems in the Xujiaweizi area. The study indicates two sets of fault systems are developed vertically in the Xujiaweizi area, including a lower fault system and an upper fault system. Formed in the period of the Huoshiling Formation to Yingcheng Formation, the lower fault system consists of five fault systems including Xuxi strike-slip extensional fault system, NE-trending extensional fault system, near-EW-trending regulating fault system, Xuzhong strike-slip fault system and Xudong strike-slip fault system. Formed in the period of Qingshankou Formation to Yaojia Formation, the upper fault system was affected mainly by the boundary conditions of the lower fault system, and thus plenty of multi-directionally distributed dense fault zones were formed in the T2 reflection horizon. The Xuxi fault controlled the formation and distribution of Shahezi coal-measure source rocks, and Xuzhong and Xudong faults controlled the formation and distribution of volcanic reservoirs of Y1 Member and Y3 Member, respectively. In the forming period of the upper fault system, the Xuzhong fault was of successive strong activities and directly connected gas source rock reservoirs and volcanic reservoirs, so it is a strongly-charged direct gas source fault. The volcanic reservoir development zones of good physical properties that may be found near the Xuzhong fault are the favorable target zones for the next exploration of deep gas accumulations in Xujiaweizi area.