莺歌海盆地与琼东南盆地成藏条件的比较及天然气勘探方向

莺歌海盆地和琼东南盆地常被合称为莺琼盆地，但二者的天然气成藏条件明显不同，莺歌海盆地第三－第四系巨厚，老第三纪崖城组和陵水组强烈过成熟，有效源岩为新第三纪三亚组和梅山组，而琼东南盆地的主要源岩为崖城组和陵水组，上第三系的生烃强度较低；尽管莺歌海盆地和琼东南盆地均为超压盆地，但莺歌海盆地强超压和右旋张扭应力场的共同作用导致超压囊顶部破裂并发育底辟，实现了超压流体包括天然气的垂向集中排放，而琼东南盆地总体上仍为侧向分散流体系统。莺歌海盆地的重要勘探领域是与底辟有关的圈闭，而琼东南盆地的主要勘探领域应为与下第三系源岩具有良好输导通道的上第三系岩性－构造复合圈闭或下第三系构造圈闭。     

DF1-1底辟区构造应力场及渗流场演化的数值模拟研究

DF1-1底辟区是莺歌海盆地内超压流体最活跃的地带之一.超压流体的活动直接受控于构造应力及其形成的不同类型的断裂和裂隙构成的输导系统.从底辟区大规模流体垂向活动以及幕式活动的特征来看, 流体流动的动力主要是由于垂向压差的存在以及渗流场变化引起的局部应力场(包括热应力场) 的作用所致.在详细研究底辟区的构造及流体活动关系的基础上, 对底辟区构造应力场及渗流场的演化进行了模拟.结果显示: 构造运动引起的应力场决定了DF1-1底辟区油气沿主要断裂系走向迁移的总趋势, 在底辟区流体从底辟的两侧向其中心运移, 由底辟体中向上运移为主; 高压流体产生的热应力控制局部应力场状况及油气运移方向, 驱动流体向底辟体顶部运移, 当热应力值过大时有可能改变应力场状况以及油气运移总趋势.      

莺歌海盆地泥-流体底辟构造成因机制与天然气运聚

莺歌海盆地的泥 -流体底辟构造发育演化是区域构造应力场变化和超压体系形成演化的结果。与盆地构造类型密切相关的不均衡压实和热作用引起盆地超压体系的发育 ,而区域构造应力场变化则导致盆地中中新世以泥底辟作用为主 ,晚中新世—第四纪以流体底辟作用为主 ,其中 ,早期泥底辟阶段形成的构造形态对晚期流体底辟作用有显著的控制作用。在莺歌海组浅层底辟圈闭中 ,圈闭形成期与中新统气源岩生烃过程的匹配是造成含不同天然气组分的流体发生幕式充注的主要原因     

莺歌海盆地DF1-1底辟断裂系统及其对天然气成藏的控制

莺歌海盆地的巨厚充填，高地温梯度及大规模的超压流体活动等特殊的地质背景，造就了DF1－1底辟构造的独特性，其内天然气的总体特征与底辟区的断裂系统存在着密切的联系。底辟区内的超压流体活动使其上覆地层产生众多的断裂和裂缝。这些垂向上的断裂和裂隙既构成了异常压力体系能量释放的主要通道。同时也形成了天然气运多的垂向输导体系。在断裂开启过程中上升的活动流体主要取决于断裂下延的深度及断裂上延所连通的中深一浅层的渗透性砂体，因此由断裂与砂体的相互配置所构成的输导体系在DF1－1气田的成藏中起着重要的作用。根据DF1－1的成藏特点，强调断裂系统与天然气运聚的相互促进关系，建立了断裂系统与天然气成藏关系模式。     

Characteristics of Overpressure Systems and Their Significance in Hydrocarbon Accumulation in the Yinggehai and Qiongdongnan Basins, China

Overpressure systems are widely developed in the central depression and paleo-uplift in the Yinggehai and Qiongdongnan basins. They can be divided into three types according to the origin of abnormally high formation pressure in the reservoirs, i.e. the autochthonous, vertically-transmitted and laterally-transmitted types. The autochthonous overpressure system results from rapid disequilibrium sediment loading and compaction. In the allochthonous overpressure system, the increase of fluid pressure in sandstone originates from the invasion of overpressured fluid flowing vertically or laterally through the conduit units. The autochthonous overpressure system occurs in the deep-lying strata of Neogene age in the central depression of the Yinggehai and Qiongdongnan basins. The vertically transmitted overpressure system is developed in the shallow strata of Late Miocene and Pliocene ages in the diapiric zone of the central Yinggehai basin, and the laterally transmitted overpressure system occurs in the Oligo     

Characteristics and Origin of Yacheng Gas Field in Qiongdongnan Basin, South China Sea

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅＹｉｎｇｇｅｈａｉａｎｄＱｉｏｎｇｄｏｎｇｎａｎｂａｓｉｎｓａｒｅｔｗｏｏｆｔｈｅｆｏｕｒｍａｊｏｒＴｅｒｔｉａｒｙｂａｓｉｎｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｃｏｎｔｉｎｅｎ－ｔａｌｓｈｅｌｆｏｆｔｈｅＳｏ...     

莺歌海盆地东方1-1底辟区深部热流体穿层的热应力及其效应

东方1 - 1底辟区的热流体活动相当强烈和频繁.深部热流体的穿层上涌产生热应力造成了局部的应力场状况的变化, 形成了特征性的构造和断裂系统, 水力破裂、热流体拱张形成褶皱和局部破裂等, 这些褶皱和断裂共同构成了底辟带热流体活动中垂向输导的主要通道之一.由于热流体穿层活动不仅携带了大量的烃类气和CO₂等非烃气, 而且具极强的热力作用, 引起了强烈的热异常, 导致所穿入的浅部地层中的热力学参数, 如粘土矿物的演化、储层中流体包裹体以及岩石所含有机质的镜质体反射率等发生一系列的异常变化, 致使底辟作用前后底辟体内部及其围岩的特征具有非常显著的差别.本次研究对热流体穿层所引起的热应力效应和温度异常采用Field模型进行了定量动力学模拟, 结果显示应力场和温度场的分布随着时间不断向上迁移, 使各小断裂和裂隙连通形成流体的良好的垂向运移通道, 在热流体活动的通道附近热应力的影响十分明显, 致使局部应力急剧增高      

莺歌海盆地超压体系的成因及与油气的关系

莺歌海盆地独特的地质进程形成多套泥源层,泥源岩的压实与排液不均衡导致盆地内存在大规模的超压体系,大量的生烃及水热增压使盆地内超压进一步加剧。底辟作用将超压传递至浅层,使超压体系的分布在不同深度和不同构造带中的差异均较大。在中央底辟带,由于泥-流体底辟活动极强,突破的地层多,超压顶面埋深很浅;超压的释放不仅仅是孔隙流体的逸散,更重要的是烃源(主要是泥源层)所生成的油和气作为热流体的一部分,伴随热流体向上突破、运移到浅部分异、逸散和聚集形成气藏。      

莺歌海盆地天然气运聚成藏条件与分布富集规律

油气勘探实践表明莺歌海盆地的天然气形成、分布及保存均与底辟区超压体系密切相关。文章根据地震、测井及地质资料与钻探成果，系统地分析总结了莺歌海盆地天然气生成、运聚及富集成藏特征。研究表明，莺歌海盆地天然气分布往往具有浅层气田沿中央泥底辟带分布、中深层岩性气藏分布于底辟构造翼部的特征，且具有"流体超压驱动、底辟裂缝输导、重力流扇体储集、高压泥岩封盖、天然气幕式脱溶成藏"的运聚成藏及富集规律。      

莺歌海盆地泥-流体底辟树型输导系统及运移模式

莺歌海盆地发育多期泥.流体底辟.底辟活动的多期性造成底辟区断裂和裂隙不断开启,输导天然气从深部向浅部垂向运移,充注底辟两侧及周缘的砂体,在剖面上构成树形样式,称之为底辟树型输导系统.底辟树型输导系统连通了浅层和中一深层的构造和岩性圈闭,是莺歌海盆地中央凹陷带构造及岩性天然气藏成藏的主要输导通道和样式,其相应运移方式分为能量保持型和能量释放型两种.本文提出了莺歌海盆地中央凹陷带发育底辟树型输导系统及其运移的地质模型,泥-流体底辟活动控制下的底辟树型输导系统及其运移模型是对伸展-转换盆地油气成藏理论的发展和补充.     

琼西莺歌海盆地断裂系统的成因机制

通过对莺歌海盆地构造变形背景和变形基本特征的分析,详细地研究了盆地断裂系统的特征及其分布规律,并结合区域构造演化,对断裂的成因机制进行了探讨。认为北西向断裂控制了盆地的总体构造格局,尤其是强烈的右旋扭动形成南北向雁行式的张裂隙,诱导了泥-流体底辟构造的发生;泥-流体底辟活动进一步形成局部的应力场,开启新的断裂和破碎带,同时,形成与超压流体的活动相关的流体压裂。     

弥散性走滑条件下底辟构造特征研究:以莺歌海盆地为例

实验以莺歌海底辟构造为典型实例设计3组砂箱物理模型,探讨弧形弥散性基底走滑与上覆同构造沉积对底辟构造样式及演化过程的影响。砂箱物理模拟表明:物质变形主要集中在弥散性剪切带内、且断裂特征与底辟带形成演化具有一定耦合性。底辟带断裂欠发育、以塑性应变为主,仅在底辟翼部和顶部分别形成小型逆冲断层和放射状裂隙;但底辟带外缘普遍发育高角度弥散性走滑断裂体系。沿弧形走滑剪切方向,底辟物质斜向生长由倾向外弧逐渐转变为倾向内弧,导致其平面上为非对称结构形态。同构造沉积地层与底辟相互作用控制了底辟生长结构及上覆地层的变形,底辟通过逐渐减小刺穿以响应上覆沉积载荷的增加。基于比例模型模拟结果与莺歌海盆地典型底辟带构造特征具有一定相似性,揭示出莺歌海盆地底辟构造及分布特征受红河断裂带弥散性走滑与同构造沉积过程共同控制。     

莺歌海盆地超压流体活动与断裂系统的相互关系

莺歌海盆地内超压流体活动十分强烈，主要活动形式有侧向对流型和垂向对流型，将超压流体的演化与区域构造演化结合起来，对断裂与超压流体的成因关系提出了新见解，揭示出断裂对超压流体的输导及超压流体对断裂的开启的相互作用。张裂隙作为超压流体活动的诱导，超压的幕式突破就主要起因于上覆负载层中的断裂、破碎带，发生压力释放；而普遍发生的幕式流体释放又进一步开启垂直裂隙，造成上下地层间的连通，从而作为超压突破的诱因。     

Structural Effects of Overpressure Fluid Activities in Yinggehai Basin

The characteristics and distribution of faults in Yinggehai basin discussed in this paper reveal the structural effects of the overpressure fluid expulsion. The rapid subsidence and mud-rich intervals of the marine rocks dominate the formation of the overpressure systems and the enormous volumes of the overpressure fluids in the basin. Triggered by some faults, the overpressure fluids were expulsed rapidly from the overpressure compartments to form a series of diapirs in the basin, resulting in the dense fractures or faults and folds in the limbs of diapirs. These fractures and faults provided the migration pathway for the vertical flow of hydrocarbons, so that the gas fields arising from this process might migrate upwards to the sandstone reservoir. Therefore, the hydrocarbon accumulations are usually located in the upper parts of diapiric structures.     

Effects of Overpressured Fluid Flow on Petroleum Accumulationin the Yinggehai Basin

The Yinggehai Basin is a strongly overpressured Cenozoic basin developed in the northern continental shelf of the South China Sea. The flow of overpressured fluids in this basin has given rise to strong effects on petroleum accumulation. (1) The overpressured fluid flow has enhanced the maturation of shallow-buried source rocks, which has caused the source rocks that would have remained immature under the conduction background to be mature for hydrocarbon generation. As a result, the overpressured fluid flow has increased the volume and interval of mature source rocks. (2) The overpressured fluid flow has strong extraction effects on the immature or low-mature source rocks in the shallow parts. This has increased, to some extent, the expulsion efficiency of the source rocks. More importantly, the extraction effects have strongly limited the effectiveness of biomarker parameters from oil and condensate in reflecting the source and maturity of the oil and gas. (3) The flow has caused the sandstones in the     

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。     

莺歌海盆地LD区块地层超压对储层成岩作用的影响及其地质意义

莺歌海盆地异常地层压力的分布状况、异常地层压力条件下的流-岩相互作用以及其对储层成岩演化影响方面的研究尚未展开, 综合应用岩石薄片鉴定、扫描电镜分析、稳定同位素分析、流体包裹体均一温度测试等技术, 系统分析了莺歌海盆地LD区现今压力分布特征、超压环境下储层成岩作用特征及超压流体活动对储层成岩演化的影响.结果表明: (1)地层超压驱动深层热流体向上释放, 富含碳酸盐类离子成分的热流体运移到超压顶界面附近时由于温压条件变化而重新沉淀, 形成高含量的碳酸盐胶结物致密层; (2)地层超压通过抑制粘土矿物的转化来减少碳酸盐胶结物的生成和石英次生加大, 使原生孔隙得以有效保存; (3)LD区块储层普遍富含CO₂, 在超压环境下CO₂在流体中溶解度增大, 会大量生成H+; 另外一方面, 超压增加了LD区块有机酸的释放空间和时间, 促进溶蚀作用的产生.由此可知, 造成研究区中深部超压储层具有较高的孔隙度的主要因素为超压抑制了胶结物的生成, 其次为超压降低了机械压实作用及促进了次生孔隙的发育.      

底辟区构造分析及热流体运移模拟——以莺歌海盆地DF1-1为例

在DF11浅层所发现的与底辟有关的含气构造中 ,天然气的运聚、分布与底辟区的断裂系统和超压 (热 )流体的活动有着密切的联系 ,超压流体的活动不仅为油气的运聚提供了驱动力 ,而且其产生的断裂系统为油气的运移提供了输导路径。文中在分析底辟构造特征的基础上 ,依据连续介质理论 ,采用有限元计算法 ,将固体应力场与流体压力场有机地结合起来 ,对DF11底辟区流体的驱移作用进行模拟。结果显示 :底辟作用引起的应力场决定了底辟区油气沿主要断裂系走向运移的总趋势 ,以底辟体的两侧向其中心运移、自底辟体向上运移为主。热应力控制局部应力场状况及油气运移方向 ,并合理地解释了油气从温度较高的地区向周围温度较低的地区运移的事实 ,其影响力的大小取决于温度应力与构造应力之间的比值     

莺歌海盆地高温高压盖层封盖能力定量评价

莺歌海盆地是我国南海重要的新生代含油气盆地,随着浅层常压层系天然气开发程度的逐渐提高,中深层高温高压层系成为天然气勘探的主要目标,超压背景下盖层封闭的有效性受到广泛关注.近年来,不同学者针对莺歌海盆地盖层进行了大量的研究,但是对高温高压的气藏盖层的封闭机理、破坏条件及其定量评价仍存在一定的问题.通过对莺歌海盆地中深层高温高压层系盖层进行系统的分析,明确盖层的封闭机理为毛细管封闭和水力封闭.利用泥岩盖层排替压力、声波时差及孔隙度之间的关系,对莺歌海盆地区域性盖层的毛细管封闭能力进行预测.莺歌海盆地中深层盖层普遍具有较强的毛细管封闭能力.因此,超压诱发的水力破裂是油气多层位聚集的根本原因,进而提出了盖层水力破裂压力系数定量评价盖层水力破裂风险性.评价结果显示,盖层发生水力破裂与底辟构造活动具有明显的相关性,盖层水力破裂风险由底辟中心向外围逐渐减弱.位于莺歌海盆地斜坡近凹带,且紧邻乐东三大底辟的LD-B区块是油气富集的有利区域.      

断层带中超压流体及其在地震和成矿中的作用

地震断层带中的局部存在对其力学和化学过程有着重要影响的超压流体，对这种超压流本的证据。超压机制及其在地震活动和成矿中的作用等进行了探讨。流体超压是在断层带中渗透性的构造发生强烈时空变化的前提下产生的，其主要原因是构造加压及深源高压流体的注入，当流体压力升至一临界值时，断层发生灾难性破裂，即地震，增加断层的渗透性，超压流体快速向低压带（室或域）流动，同时因减压流体所携载水溶物各（包括成矿物质）大量沉淀析出，降低断层带的渗透性，地震泵吸和流体超压机制的交替作用使得这一过程得以周期性地进行。