渤中坳陷超压-构造活动联控型流体流动与油气快速成藏

渤中坳陷是东营组沉积期及其之后渤海湾盆地沉降-沉积速率最高的地区, 亦是晚期断裂活动最强烈的地区.较高的沉降-沉积速率产生了重要的成藏物质效应: (1) 持续的较快速沉降-沉积使东营组发育较深湖-深湖相泥岩并成熟, 从而使渤中坳陷发育沙河街组和东营组2套有效源岩; (2) 较高的沉降-沉积速率引起的压实不均衡及伴生的源岩快速生烃引起较强的超压, 超压对有机质热演化的抑制作用使沙河街组源岩生、排烃滞后, 从而使沙河街组和东营组在晚期同时保持在较有利的生、排油阶段, 这是渤中坳陷油气资源丰富和油气晚期快速成藏的物质基础.较强的超压和强烈的断裂活动决定了超压-构造活动联控型流体流动, 进而决定了油气幕式快速成藏过程和油气分布: 油气主要富集于新近系, 新构造运动控制油气分布      

储层超压流体系统的成因机制述评

储层超压流体系统的基本要素包括压力封闭层、超压流体、岩石骨架和输导通道；由于储层超压系统所处环境的差异，其超压强度可以大于、等于和小于环境的超压强度；超压传递、不均衡压实、裂解气的生成和浮力作用是储层超压形成的重要机制；大多数储层超压是油气聚集的结果；超压释放是超压流体系统内部油气成藏的必要条件，研究储层超压流体系统将更直接地揭示超压盆地中油气运移和聚集的过程。     

阳霞凹陷超压成因及与油气成藏关系

地层超压的形成和分布不仅与油气的运聚成藏有关, 而且还直接影响油气钻井工程.因此, 超压的研究和预测成为当今含油气盆地研究中的重要内容.阳霞凹陷属于库车坳陷的一个次级构造单元, 钻井揭示凹陷内有超压发育.笔者应用测井资料、测试资料和地震资料分析了阳霞凹陷内超压的成因以及超压与油气成藏的关系, 得出以下认识: (1) 在阳霞凹陷内, 上第三系吉迪克组膏泥岩中的超压是以欠压实成因为主控因素, 下第三系和白垩系中的超压是以构造成因为主控因素, 形成了上下两套成因机制并不完全相同的超压系统. (2) 从构造演化时间上来看, 巴西盖组与巴什基奇克组的超压形成时间最晚在上新世的库车组时期, 早于油气大规模运移时期(库车晚期—第四纪西域期).由于缺少断层的疏导, 积聚的超压无法通过断层释放, 阻挡了后期油气在巴西盖组与巴什基奇克组中聚集成藏, 使得库1井所钻遇的圈闭成藏规模不足.      

辽东湾地区辽中北洼超压的发育演化 及油气幕式成藏

基于地层测试数据,利用声波时差的等效深度法以及数值模拟方法对辽中北洼地区超压的分布和演化进行了研究。结果表明本区超压普遍发育,储层超压主要发育于古近系及潜山,最大压力系数193;东二下亚段及以下地层泥岩段中普遍发育欠压实,计算压力系数可达到19以上。不均衡压实和生烃作用是泥岩层超压发育的主要成因,它源传导型是储层超压发育的主要机制。沙河街组沉积以来,烃源岩中超压开始发育并逐渐增加,东营组沉积末期达到高峰,随后开始泄放降低,明下段沉积期开始,超压再次积累增大直至现今。JZ20 2凝析气田的储层流体包裹体及温压方面的证据、油气成熟度和烃源岩生烃史方面的证据以及原油物性方面的证据表明其油气成藏为晚期幕式快速充注成藏。同时研究区断裂发育少,活动性弱,油气沿断层垂向运移受限,充注期主力烃源岩发育强超压,产生水力破裂微裂缝成为油气幕式排放的通道,同时为油气长距离的侧向运移提供了充足的动力,属于超压主导型油气晚期幕式快速成藏。     

渤中坳陷埕北30潜山储层流体包裹体特征与成藏时间研究

流体包裹体研究表明,渤中坳陷潜山构造CB302井奥陶系储层中流体包裹体丰富,主要发育有盐水包裹体与石油包裹体。与石油包裹体共生的盐水包裹体均一温度有两组,分别为122￣133℃与130￣140℃,结合石油包裹体特征,认为存在两期油气运聚过程。根据埕北30潜山沉积埋藏史、古地温史及成藏地质背景,推导出这两期油气运聚时间分别出现在5～3Ma与3～1.5Ma。第一期油气可能来源于邻近的黄河口凹陷下第三系沙河街组,烃源岩属局部油气充注;第二期油气来源于渤中坳陷斜坡带东营组二段,对埕北30潜山轻质油油气藏的形成起了主要作用。     

珠一坳陷深层砂岩储层孔隙演化研究

过去珠一坳陷古近系砂岩储层因埋藏深,其储层物性受到质疑,国内外深部优质储层的不断发现大大拓宽了油气勘探的新领域。通过对砂岩储层的沉积环境、岩石成分、成岩作用、矿物转化等与孔隙特征的关系综合分析发现,胶结作用是导致深部储层物性变差的主要因素,粘土矿物、硅质和硬石膏胶结堵塞了孔隙;深部储层毗邻珠江口盆地最为重要的烃源岩,在中成岩A亚期,有机质处于高成熟阶段,有机质生烃以及粘土矿物在转化过程中所释放出的酸性水的溶解作用是产生大量次生孔隙的重要因素,深部异常超压是孔隙得以保存的条件,珠一坳陷作为油气勘探的新领域,次生孔隙的大量出现和超压对孔隙的保护揭示了其巨大的勘探潜力。     

渤中坳陷油气包裹体与油气成藏

含油气盆地中油气包裹体对油气运移、聚集成藏具有示踪作用。应用油气包裹体统计分析表明渤中坳陷油气运移聚集的主要层位为浅部第三系。其中下第三系砂岩中普遍含有两类油气包裹体,即原生油气包裹体和次生油气包裹体,它们分别记录了研究区两次油气运移、聚集成藏过程。次生油气包裹体个体大、分布广、含量明显高于原生油气包裹体,其主要充填分布在次生溶蚀孔隙和裂隙中。均一温度测量、包裹体成分和生物标志化合物分析结果综合表明,次生油气包裹体记录的第二次油气运移是本区最主要的一次油气聚集成藏过程,其油气来源于下第三系湖相泥质烃源岩。结合地质演化特征分析认为,渤中坳陷目前油气勘探的重点应是浅部下第三系地层,而不是深部其它地层。早第三纪晚期构造运动、沉积间断和次生溶蚀孔隙特征研究,以及与之相关储层预测是本区油气勘探获得突破的关键所在。     

琼东南盆地超压系统泄压带: 可能的天然气聚集场所

泄压带是超压系统内部流体向外运移的通道和有利的油气聚集场所, 对水溶相天然气析离成藏更有着重要意义.本文综合应用速度谱、测井、钻井和地层测试等资料预测了琼东南盆地超压系统的分布, 将其划分为3种结构类型; 结合粘土分析等资料识别出了4种类型的泄压带, 并讨论了泄压带的分布与可能的天然气聚集区带.琼东南盆地中央坳陷带整体发育一个超压系统, 其分布格局主要受陆坡带的形成和莺歌海盆地超压传递的影响, 陆坡区的超压明显强于非陆坡区, 西部的超压整体强于东部并在浅部呈现自西向东传递的趋势.泄压带内的天然气成藏主要取决于压力、温度和溶解气量, 需满足溶解气量足够多和溶解度变化量足够大, 相对而言, Ⅱ型泄压带成藏条件最优, 既有断裂沟通深部水溶气和浅部储层, 又有温压条件的显著变化, 因而流体运移最活跃.Ⅲ型泄压带次之, 但分布最广, 该类型最有利部位分布在陵水低凸起和宝岛凹陷北坡.      

渤中25-1地区油气运移的输导通道及其示踪分析

渤中25-1地区是渤中坳陷重要的含油气区,具有复杂的构造演化与沉积充填史,输导通道一直是该地区成藏动力学研究的关键.采取宏观与微观相结合的研究思路,在理清研究区构造演化、沉积充填及其油气地质特征的基础上,讨论了油气运移的输导通道并对其进行了示踪分析,进而总结了该区的油气成藏模式.研究表明,长期继承性活动的基底断层是油气垂向运移的主输导通道,原油性质及地层水化学特征证实了断层的输导作用.上新统明化镇组和渐新统沙河街组渗透性储层是油气侧向运移的主要通道.沙河街组油藏具有自源压控侧向运移成藏的特点,明化镇组油藏具有它源断控垂向运移成藏的特点.     

渤海湾盆地渤中坳陷油气晚期成藏的流体包裹体证据

本文主要采用油气地球化学和包裹体分析技术,研究了渤中坳陷蓬莱19-3和渤中25-1二类油气田的油气成藏特征.指出两处明化镇组和馆陶组等浅层油气藏均为晚期(第四纪)形成,为相对连续的二期充注,早期注入的原油普遍遭受降解,之后注入的油相对较轻,成熟度较高.渤中25-1深层沙河街组油气藏为二-三期运聚成藏,中新世为主要成藏期,上新世末-第四纪时受区域新构造运动的影响,油气藏发生调整,油气藏中的部分油气向浅层运移,同时有较高成熟度的油气注入深部储层.     

歧深地区双超压系统发育特征及油气成藏效应

在钻井实测储层压力(DST)、计算泥岩压力及地震资料解释的基础上,对歧深地区超压体系发育特征、分布规律和成藏效应进行了深入分析,认为歧深地区具有"三层压力结构,两个超压系统"特征。压力结构在纵向上可以划分为常压系统、上部弱超压系统和下部超压系统。超压从东营组开始出现,歧口凹陷中心超压最强,北大港东翼、歧口凹陷及板桥凹陷超压次之。双超压结构对歧深地区油气聚集有明显的控制作用,从而形成了"上油下气"分布格局,由此建立了"双压控藏"模式。     

渤南洼陷超压系统划分及结构特征

沾化凹陷的渤南洼陷为富油洼陷, 实测超压出现在沙三、四段, 埋深为2 300~4 200 m。综合大量的地压测试、测井和地质资料, 研究了现今超压分布和超压的测井及地震响应, 对单井、剖面超压发育特征和影响超压结构的地质要素进行了深入分析。超压带内泥岩声波时差偏离正常趋势线, 而泥岩密度没有明显偏低的响应。研究表明:渤南洼陷存在3个超压系统, 上超压系统为浅层沙一段发育的弱超压, 沙三段中下部的强超压构成中超压系统的主体, 下超压系统位于沙四段中;砂质质量分数大于20%的沙二段为常压。超压源层、低渗封隔层和断裂构造带3类地质要素控制着超压幅度和超压结构。泥质源岩产生的多相流体是形成超压系统的物质基础;沙一段压实泥岩、沙三中亚段的互层致密砂岩和泥岩、沙四上亚段的膏盐层作为压力系统封隔层, 对超压系统的形成和分布起到控制作用;断裂具有泄压和封堵双重性, 对地层压力和油气层横向分布具有重要影响。利用地震层速度计算得到了渤南洼陷现今大规模超压系统分布特征的整体认识。     

东营凹陷牛庄洼陷地层压力演化及其成藏意义

东营凹陷牛庄洼陷现今的地层压力垂向分带、平面分区, 地层超压与Es₄上和Es₃下亚段成熟烃源岩分布密切相关, 并以洼陷周围的大型控洼断层为界, 洼陷内超压强烈, 洼陷外超压程度明显减弱.正演模拟表明, 洼陷内超压演化总体上经历了早期形成-下降调整-晚期再次增大3个阶段, 超压成因机制上从以欠压实为主发展到现今欠压实和生烃作用双重控制, 而控洼断层和Es3中亚段下部富泥型地层形成的侧向和垂向封闭, 控制了超压的空间分布状态.超压为Ed末期及Ng末-Nm二次重要成藏期的油气运移提供了重要的源动力; 超压演化与构造活动演化的相互耦合控制了牛庄洼陷附近断阶带上的油气成藏.      

Characteristics and Genetic Mechanisms of Overpressure in the Depressions of Bohai Bay Basin, China

The distribution and genetic mechanisms of abnormal pressures in the Bohai Bay Basin were systematically analyzed. Abnormal pressures are widely developed in the Bohai Bay Basin, primarily in the Paleogene E2s4, E2s3, Es1, and Ed formations. From the onshore area of the Bohai Bay Basin to the center of the Bozhong area, the top depth of the overpressured zone in each depression increases gradually, the overpressured strata in each depression gradually move to younger formations, and the pressure structure successively alters from single-bottom- overpressure to double-bottom-overpressure and finally to double-top-overpressure. The distribution of overpressured area is consistent with the sedimentary migration controlled by the tectonic evolution of the Bohai Bay Basin, which is closely related to the hydrocarbon-generation capability of active source rocks. The overpressured strata are consistent with the source-rock intervals in each depression; the top of the overpressured zone is synchronous with the hydrocarbon generation threshold in each depression; the hydrocarbon generation capability is positively correlated with the overpressure magnitude in each formation. Undercompaction was the main mechanism of overpressure for depressions with fluid pressure coefficients less than 1.2, whereas hydrocarbon generation was the main mechanism for depressions with fluid pressure coefficients greater than 1.5.     

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     

黄河口凹陷古近系超压发育特征及其成藏意义

沉积盆地超压普遍发育,形成机制多样,其演化过程对油气运聚成藏具有重要的影响作用。综合试油、测井资料并结合有效应力特征,分析了黄河口凹陷超压的成因机制,表明东营组超压形成受欠压实和生烃作用的共同影响,沙河街组超压成因以生烃作用为主。压力史演化数值模拟证实,构造活动控制的断层开启和砂岩夹层共同作用造成的超压释放是部分区域实测地层压力接近于常压的原因。超压发育与演化特征控制了黄河口凹陷现今不同类型油藏的垂向分布：在现今超压比较发育、未受断裂活动影响且压力释放作用不明显的区域,以寻找古近系原生油气藏为主;而在断裂沟通古近系与新近系的区域则有利于新近系次生油气藏的形成与勘探。     

Fluid overpressure as a control on sandstone reservoir quality in a mechanical compaction dominated setting: Magnolia Field,Gulf of Mexico

The reservoir quality (porosity and permeability) of deeply buried hydrocarbon reservoir sandstones in sedimentary basins is significantly affected by burial diagenesis. Many deep reservoirs develop anomalous fluid overpressures during burial. Previous studies on the effect of fluid overpressure on reservoir quality in these deep reservoirs have been inconclusive because of the difficulty in constraining the individual contributions of various porosity preserving factors that are simultaneously active in these reservoirs. Owing to its rapid burial and low burial temperatures, the Neogene gravity‐flow sandstone reservoirs from the Magnolia Field, Gulf of Mexico, offers a unique opportunity to investigate in isolation the effect of fluid overpressure on reservoir quality. Examination of petrography, pore pressure and routine core analysis datasets showed a positive correlation between high fluid overpressure and enhanced reservoir quality. This study confirms that fluid overpressure preserves reservoir quality in deeply buried sandstone reservoirs in compaction dominated, high sedimentation basin settings.