川中古隆起超压分布与形成的地温场因素

温度和压力是沉积盆地两个重要的物理场,温度影响着超压的形成和分布.本文根据钻孔实测温度和压力数据分析了川中古隆起现今压力与温度的关系;在实验室对封闭流体进行了多组温-压关系实验;利用等效镜质体反射率和包裹体测温数据恢复了川中古隆起不同井区在白垩纪抬升之前的最大古地温,并在此基础上分析了温度降低对研究区超压的影响;最后探讨了生烃增压和欠压实超压形成过程中温度的作用.研究结果表明,川中古隆起现今超压层的压力系数与温度呈正相关关系;在绝对密封的条件下,当压力大于15 MPa时,温度每变化1℃,压力变化1.076 MPa.川中地区不同井区自晚白垩世以来的差异性降温是现今同一超压层系超压强度不同的主要因素,此外超压层还应发生了流体的横向压力传递和泄漏.下古生界原油裂解形成超压的时间是180~110 Ma;气态烃伴生的盐水包裹体均一温度暗示了在90 Ma超压发生调整.盆地模拟结果显示温度对上三叠统须家河组的欠压实增压影响微弱.     

神木-榆林地区上古生界流体压力分布演化及对天然气成藏的影响

以神木-榆林地区石炭—二叠系的现今压力分布及其成因探讨为基础,以压实恢复、包裹体温压测试获得的古压力数据为约束,利用盆地数值模拟技术恢复出古压力的演化史.在此基础上,探讨了异常压力的发育、演化历史对天然气运移、成藏的作用.研究认为,研究区东南、西北部接近常压,大部分地区存在"负压",主要由致密储层压力难以测准、地势起伏与水势面的不协调导致的计算误差、地层抬升致使压力散失等引起.上古生界存在有利于形成超压的地质因素,在实测压力、压实研究和包裹体分析获得古压力数据约束下,以盆地数值模拟为主线,恢复出流体压力的演化历史.上古生界在地质历史上至少存在过两个异常压力高峰,其过剩压力幅度可达5～25MPa.受上石盒子组物性、超压双重封闭,天然气主要在山西组和下盒子组主力产层内聚集.中南部J3-K1中,K2中-E两个时期为天然气主要的运移成藏时期;而在N中后则属气藏的调整期.     

莺歌海盆地流体压力自振荡与天然气幕式成藏的耦合特征

莺歌海盆地受多幕沉降和多期热事件的背景控制 ,其地层流体压力演化也具有振荡性演化特征 .古流体压力模拟和各种“热”指标、流体包裹体和甲烷碳同位素组成综合分析表明 ,在中央流体底辟带因异常超压封存箱破裂 ,不仅在中浅层形成了大规模的油气聚集 ,而且因古压力的自波振荡 ,在中深层也可能发育早期天然气成藏空间     

构造应力超压机制的定量分析

构造应力一直被认为是超压形成的重要机制,但对其研究还处于定性的分析阶段．本文利用以有限元方法为基础的盆地数值模型,在一维的剖面上考虑构造应力强度、构造作用时间及方式、地层的物理成岩特征及其岩石渗透率等因素的变化,对构造应力在地层压力演化中的作用进行了模拟分析．获得了一些构造应力作为超压形成机制的新认识：（1）构造应力在水平方向上增加了地层的压实作用;（2）在极端条件下,构造应力所引起的超压增量可达构造应力的一半;（3）上覆地层因构造应力的作用而发生的更为强烈的压实结果对其下伏地层内压力的演化也很重要,其增加的超压增量可达构造应力的15%～20％．     

南海琼东南高压盆地压力结构与油气成藏关系

南海琼东南盆地为典型的高温超压盆地,在中深层高温超压地层中发育多个大型勘探目标,是中国南海勘探主战场.琼东南盆地存在多种超压成因,使得不同构造位置的压力结构不同,不同的压力结构其压力成因存在差异,并且压力结构与油气的成藏也具有非常密切的关系,而且地层压力结构与钻井安全息息相关.为了提高压力预测精度和钻井安全,研究琼东南高压盆地压力结构与油气成藏关系是十分有意义的.快速沉积的欠压实泥岩排水不畅是超压的主要成因,同时还存在断裂系统泄压、大型沉积体疏导泄压和侧向砂体传递增压等多种成因.本文首先总结不同位置的压力结构,其次分析不同压力结构的成因,最后在超压与油气聚集分析的基础上,总结超压与油气聚集成藏的关系,分析认为崖城凸起砂体泄压型低压带和大崖城区异常高压带是琼东南盆地最有利的勘探区带.     

盆地超压地层识别方法--以四川盆地通南巴构造带为例

在四川盆地通南巴构造带,首先以井芯、录井资料和钻井泥浆比重资料为约束条件,利用泥岩段声波测井资料建立区域“正常压实趋势线”;然后用精细速度处理获得的地震层速度剖面减去区域“正常压实趋势线”建立速度差值剖面,速度差值剖面上的异常低速带定性指示了地层超压范围;再采用速度一压力变换技术,建立压力系数剖面,定量分析地层超压,地层压力计算结果与实际钻井采用的泥浆比重较好吻合,说明利用地球物理资料、钻井资料及地质资料不但可以定性识别超压地层,而且可以定量预测地层压力;对不同压力封存箱的认识有助于分析地层含油气性延展方向,指导下一步勘探部署。     

祁连山及邻区古-新近纪地层分区与构造-沉积演化

位于青藏高原东北缘的祁连山由一系列平行的山系及其山间盆地相间组成,其新生代山体隆升与盆地演化是关系到青藏高原隆升扩展乃至中国一二级阶梯地势形成的关键问题.本文以祁连山腹地及外围新生代沉积盆地为研究对象,综合考虑区域位置、盆地形成与演化等要素,基于不同盆地区域地层对比,进行动态地层区划,进而恢复祁连山地区构造-沉积演化过程.结果表明,古近纪早期(古-始新世)祁连山地区为一隆起带,南北两侧的柴达木盆地与酒泉盆地以及腹地兰州-西宁盆地独立演化;渐新世青藏高原隆升并向东北方向扩张逆冲,西秦岭北缘贵德-西宁-兰州-临夏压陷盆地形成,祁连山东部地区压陷盆地全面接受沉积,祁连山西部地区的南祁连古隆起与北祁连古隆起之间苏里盆地开始形成并接受沉积.中新世祁连山地区陆内挤压造山与盆地裂解,拉脊山、青海南山、积石山、六盘山等山体相继隆起,将古近纪统一大型压陷盆地分割为贵德、共和、青海湖、西宁、兰州、临夏及天水等盆地,分别归属新近纪贵德-西宁-兰州地层区中各地层分区,疏勒南山隆起将苏里盆地裂解为多个小盆地,同归新近纪苏里地层区.与此同时,南、北祁连开始向外逆冲扩展,柴达木盆地与酒泉盆地范围较古近纪缩小,且在盆地边缘形成次一级沉降中心,分属新近纪柴达木地层区和肃北-酒泉地层区.     

基于沉积压实模型的压力演化特征数值模拟——以1148井为例

压力是天然气水合物资源量评价的重要参数.常规基于速度分析的压力预测方法过多依赖于经验公式,精度较低、地质意义不明确,难以满足资源量评价的需求.为了获取更可靠的含水合物沉积层压力分布及演化特征信息,本研究采用基于地质模型的流体压力模拟方法对区域压力场进行研究.基于沉积压实模型的流体压力模拟方法由于将地质信息与地震数据有机结合起来,因而不但能够获取现今压力场的状态,而且能够对压力场的演化特征进行分析.通过结合南海1148站位资料,模拟得到了研究区浅层的孔隙度、超压及流体压力数据,通过与实际数据对比,进行误差分析,获取的模拟数据与实际数据误差较小,验证了该方法的准确性和有效性.模拟结果表明,沉积速率和渗透系数对模拟结果影响较大,沉积速率增加,孔隙度增加,超压增加,有效应力减小,渗透系数增加,孔隙度降低,超压降低,有效应力增加,计算误差很可能是二者共同引起的.该方法可以为现有的水合物资源评价技术体系提供有力支撑.     

南海北缘东沙隆起中生代以来的埋藏史和热史重建——来自LF35-1-1井(U-Th)/He和Ro的证据

沉积盆地埋藏史和热历史重建是了解盆地成因和油气形成条件的重要依据,而目前利用古温标手段研究珠江口盆地内东沙隆起热史和埋藏史的成果寥寥无几.本研究中,我们基于磷灰石与锆石(U-Th)/He年龄的反演结果给出了更多合理的约束条件,在此基础上对同一套镜质体反射率Ro数据进行了古热流法模拟计算,获得了钻井自中生代以来的地层温度史.反演结果显示LF35-1-1井区在早始新世-早渐新世发生了一期强烈的抬升剥蚀,地层剥蚀量为2000 m左右.拟合获得的埋藏史和热流史显示该井区在早始新世(~55Ma)经历了最高井底古热流(100 mW·m~(-2)),之后热流减小,持续至现今64.3 mW·m~(-2).最高古地温与隆升剥蚀在时间上的耦合体现了抬升事件对地温冷却的影响,但不足以排除基底热流下降因素.本次研究首次将(U-Th)/He技术用于南海北缘深水区盆地的热史研究,获得的热史结果更加符合现有的构造沉积大地构造方面的认识,展示了利用多种古温标手段进行盆地精细热史研究的良好效用.     

四川盆地WR区块页岩气藏孔隙压力分布特征

页岩气储层孔隙压力是页岩气藏保存条件综合评价过程中的一项重要指标.常规基于欠压实成因的地层孔隙压力预测方法并不适用于存在大量有机质生烃增压过程的页岩气储层.本文在页岩储层岩石物理建模的基础上,通过在模型中添加有机相来间接考虑有机质生烃作用对泥页岩正常压实趋势的影响,结合有效应力原理,形成了面向页岩气储层的孔隙压力预测技术.该技术在四川盆地南部WR区块页岩气藏实际预测结果表明,研究区五峰组-龙马溪组页岩气藏属于典型的超压气藏.在纵向上,五峰-龙马溪组底部的有机碳含量高的优质页岩层段表现为明显的超压特征,压力系数介于1.6～2.1之间.在平面分布上,深凹区压力系数大,西部深凹区保存条件比东部隆起区要好.压力系数预测结果与钻井实测吻合率大于97％,该方法有效提高了钻前地层压力预测精度.     

中国东部页岩气藏与超压体系共生关系初探

超压影响着油气藏的形成和分布且是致密油气运聚成藏的重要动力源.通过类比国外超压页岩气盆地的实例,分析了中国东部断陷盆地古近系超压发育特征与湖相泥页岩分布特点及页岩气赋存条件,探讨了页岩气与超压体系的共生关系.渤海湾盆地古近系异常超压段往往和大套泥页岩层相对应,具备良好的页岩气成藏条件,研究发现其耦合机理在于有效气源岩发育和良好盖层条件导致的生烃增压机制为主导,最后总结指出超压存在是控制东部页岩油气富集的关键因素,并提出非常规油气勘探思路应有由外而内的转变即重点研究超压体系内部滞留成藏.     

非常规储层异常压力测井预测方法及应用

超压在含油气盆地中普遍存在,异常压力的预测是油气探勘开发中的重要研究内容.本文基于测井预测异常压力的方法,对准噶尔盆地致密油、松辽盆地致密气、川南五峰—龙马溪组页岩气的超压特征进行了研究,探讨了该方法在非常规油气勘探中的运用.研究表明,莫索湾地区三工河组致密储层平均压力为47.52 MPa,压力系数平均为1.3,八道湾组平均压力为62.5 MPa,压力系数平均为1.4.德惠断陷从营城组顶部,地层表现出超压的特征,压力系数从1.32～1.7,具有明显的高压-超高压特征,且随着深度的增加,地层压力与静水压力的差值越大.川南五峰—龙马溪组页岩压力系数1.22～1.61,平均值为1.44,具有超压的特征.超压为致密储层保留了大量原生孔隙,压力系数可以作为非常规油气有利区预测、储层评价的标准.     

莺歌海盆地底辟带热流体输导系统及其成因机制

莺歌海盆地底辟带热流体输导系统以垂向断裂和裂隙系统为主 .根据断裂和裂隙系统形成机制及其赋存特征 ,划分为三种类型 ,即弥散型层内流体压裂、穿刺型断裂、拱张型断裂 .这些断裂和裂隙系统的发育不仅影响到盆地温度场和压力场的变化 ,而且还影响到超压体系中烃类气体的运移 ,它构成烃类气体垂向输导的主要通道 .超压流体囊幕式突破使得这些断裂和裂隙系统呈幕式开启和封闭 ,从而构成了莺歌海盆地多源混合、多期运聚的天然气成藏模式 .     

碳酸盐岩地层完整性分析及其影响因素定量评价:来自地层正演模拟的启示

自然界中大部分沉积地层均存在不同程度的沉积间断,但目前缺乏用于定量识别和刻画不同级别(时间跨度)沉积间断面及间断时间和定量评价地层完整性的有效方法.文章提出一种基于沉积过程的地层正演数值模拟方法,可用于定量评价沉积盆地碳酸盐岩地层完整性及其影响因素.通过在地层正演数值模拟结果中同时提取沉积盆地中不同位置(不同沉积环境)虚拟井的时间域和深度域信息,建立时空演化剖面,定量分析碳酸盐台地边缘亚相、斜坡相和盆地相的地层沉积、剥蚀及滑塌重力流沉积演化全过程,刻画沉积间断面及间断时间,进而计算地层完整性.地层正演数值模拟敏感性分析表明,碳酸盐岩地层完整性主要受沉积环境、海平面升降幅度、碳酸盐岩生长速率和构造沉降样式的影响,且诸因素影响方式和作用结果各异.     

前梨园地区深层致密气超压特征及成藏效应

以致密气藏为代表的非常规油气藏勘探在国内逐渐得到重视.前梨园洼陷是东濮凹陷最大的生油气洼陷,展示了极好的深层超压天然气勘探前景.在实测压力基础上,结合声波时差及地震速度计算,利用东濮凹陷丰富的测井、测试和地质资料综合分析超压分布和成因.结果表明:前梨园地区地层压力在纵向上具有典型双层结构,其中沙三中下亚段超压普遍发育.泥岩层的压力分布与砂岩储层的压力分布特征具有一定差异,泥岩欠压实所产生的增压并不显著,生烃作用尤其是大量生气为区域超压形成的主要机制.超压的存在对天然气运聚成藏产生重要的影响.超压通过对成岩作用的影响,改善了深部砂岩储层物性从而提高储集性能.相同深度和储集条件下,油气层压力越高,相应含油气饱和度增高.加强超压相关研究对于本区深层致密砂岩气藏勘探意义重大.     

南黄海区域地质与地球物理调查研究进展

历经50余年的调查研究,特别是随着近年来调查技术方法的进步和工作量的加大,南黄海区域地质调查研究取得了多项成果.长排列+立体震源多道地震勘探新技术的创新应用,获得了深部中-古生代海相残余地层的有效地震反射;海底地震仪(OBS)深部地震探测工作的实施,获得了深达莫霍面的深部地震速度结构;最新的钻探资料证实了中部隆起存在厚度较大的海相残余地层,北部坳陷发育侏罗系等推断.结合这些调查成果,区域地质对比研究得出了南黄海是下扬子块体的主体部位,南黄海盆地为新生代、中生代、古生代叠合盆地,中-古生代海相残留盆地分布面积大,地层较齐全、厚度大等主要认识.这些成果与认识对南黄海区域地质的深入研究提供了重要的参考与基础资料.同时,关于盆地的演化过程和动力学机制还存在不同的看法.本文在总结南黄海区域地质调查研究进展的基础上,提出了下一步调查研究工作建议.     

中国第四纪花粉现代过程:进展与问题

花粉现代过程是第四纪花粉分析的基础,对正确解释地层花粉组合,定量恢复古植被、古气候至关重要.近年来,孢粉学者对花粉现代过程开展了很多卓有成效的工作,取得了长足进展.本文基于前人研究成果和笔者近几十年对花粉现代过程的探索,从花粉产量、花粉传播、花粉源范围、花粉沉积、花粉保存、花粉与植被和气候的关系及人类活动和土地利用等多个方面进行了综合探讨,介绍和评述了第四纪花粉现代过程的进展与问题.通过对比已有研究成果,笔者认为近几十年来国内外孢粉学者在古气候和古植被定量重建研究中取得了重要进展;但不同重建方法各有优缺点,且适用范围不同;花粉产量、花粉源范围、花粉传播与散布、古气候和古植被重建方法和模型等尚不完善,都有待改进;更希望尝试和研发新模型和新方法,进而获得更可信的古气候和古植被记录.虽然国外学者较早开展了花粉与人类活动关系研究,但目前中国在花粉与人类活动和土地利用研究方面处于领先地位,率先开展了人类活动强度定量重建的尝试,希望国内相关学者在今后研究中继续予以关注,以期在地层中定量识别和提取古人类活动信息方面有所突破.此外,国内外对花粉沉积过程和花粉保存研究尚显不足,虽然部分学者就其开展了部分实验和模拟,但缺乏自然环境条件下花粉沉积和埋藏过程研究,亟待开展相关工作.     

塔里木盆地古生代中央隆起带古构造地貌及其对沉积相发育分布的制约

通过古隆起地貌恢复、不整合分布样式及沉积相等研究,揭示了塔里木盆地中央隆起带古生代重要发育期的古构造地貌特征及其对沉积相发育分布的控制作用．中奥陶世末至晚奥陶世早期的中央隆起带是由和田河古隆起、和田河东古隆起、塔中古隆起及巴楚古斜坡等组成的、具有复杂古构造地貌的大型古隆起一古斜坡带,总体由西向东倾没;可划分出高隆带、断隆平台、古隆边缘斜坡或坡折带、陆棚斜坡或低凸起带、陆架坡折带及深海盆地或平原等古地貌单元．它们对沉积古地理的发育具有重要控制作用,古隆起边缘斜坡．坡折带往往控制着构成重要储层的台缘礁、滩等高能沉积相带的发育和分布．晚奥陶世晚期盆地东南缘强烈隆起,塔中古隆起东段随之隆升并由东向西掀斜,形成由东向西倾沿的鼻状古隆起带．早志留世和晚泥盆至早石炭世盆地中北部的古构造地貌由原来的东低西高转为北东高、西南低;可划分出强烈剥蚀高隆带、古隆边缘斜坡带、坳陷边缘缓斜坡带及坳陷带等古构造地貌单元．构造隆起末期沿古隆起边缘斜坡至坳陷边缘发育的低位及海侵体系域可形成重要的储集体．古隆起地貌与盆内多个不整合的分布样式具有密切关系．从古隆起区向坳陷区可划分出高隆区的不整合复合带、古隆起斜坡边缘的削蚀不整合三角带和超覆不整合三角带、古斜坡与坳陷区过渡的微角度或平行不整合带以及坳陷内的整合带．削蚀不整合和上超不整合三角带可形成重要的地层圈闭,是有利的大型岩性地层油气藏的发育带．     

羌塘中央隆起带深部结构特征研究及其意义

羌塘含油气盆地是我国境内最大的中新生代海相沉积盆地.羌塘地体内的中央隆起将盆地分为南北两个盆地.中央隆起带构造属性认识存在两种截然不同的分歧,一是伸展环境下形成,整个羌塘盆地有着同一的基底.而另一认识其是一古特提斯缝合带,其两侧盆地具有不同的演化机制.调查羌塘中央隆起的深部结构特征及其与南北两侧的盆地间的构造关系是认识羌塘盆地基底性质及其油气远景之关键科学问题.尽管羌塘地体在青藏高原形成演化过程中遭到了强烈改造,但在收集并分析已有地球物理资料基础上认为其深部结构仍有可能被完整保存.因此,利用密集宽频带流动台网观测,获取其深部结构,进而研究其与两侧盆地关系,是当前羌塘含油气盆地研究之重要突破口,同时该项研究符合我国当前国家油气资源战略评估政策.     

超压对有机质热演化的差异抑制作用及层次

有机质热演化由一系列平行而连续的反应构成. 不同热演化反应具有不同的活化能分布、产物浓度变化速率和体积膨胀效应, 其对超压的响应程度可以明显不同, 决定了超压对不同热演化反应和不同成熟度指标的差异抑制作用和层次. 通过对莺歌海盆地、琼东南盆地和渤海湾盆地东濮凹陷不同压力系统有机质热演化的综合对比分析, 识别出超压抑制有机质热演化的4个层次: (1) 超压抑制了有机质热演化的各个方面, 包括不同干酪根组分的热降解(生烃作用)和烃类的热演化; (2) 超压仅抑制了烃类的热演化和富氢干酪根组分的热降解, 而对贫氢干酪根组分的热演化不产生重要影响, 因此镜质体反射率未受到抑制; (3) 超压抑制了烃类的热裂解, 而对干酪根的热降解未产生明显影响; (4) 超压对有机质热演化的各个方面均未产生可识别的影响. 超压抑制有机质热演化的各个方面是源岩早期超压(超压在有机质成熟度较低时开始发育)和长期保持封闭流体系统的结果. 超压发育过晚、超压强度低、超压流体频繁释放等都可能导致超压对有机质热演化的各个方面均不产生可识别的影响. 在很多情况下, 超压对有机质热演化的抑制作用属于第2和第3层次, 需要用多种参数识别超压抑制作用.