塔里木盆地多期盐构造与油气聚集

目的是探讨塔里木叠合盆地多期盐构造及其与油气聚集的关系. 塔里木盆地发育多套含盐(膏)层系, 主要包括: (ⅰ) 早、中寒武世含盐层系, 分布在塔北隆起西部和柯坪隆起; (ⅱ) 早石炭世含盐层系, 主要分布在塔北隆起南斜坡; (ⅲ) 古近纪含盐层系, 主要分布在库车前陆褶皱带中、西段和塔北隆起; (ⅳ) 中新世含盐层系, 主要分布在库车前陆褶皱带东段. 这些盐岩层系形成于构造相对平静的环境, 而盐构造变形发生于构造强烈活动期. 尽管盐岩层系都表现出明显的塑性流动特征, 但不同层系中盐构造变形样式却有着显著的差别, 反映了盐构造变形机制的差异. 特别引人注目的是, 塔里木盆地迄今找到的大型或特大型油气田(藏)都与盐岩层和盐构造的分布密切相关, 如塔河油田的形成可能与下石炭统盐岩层系及横向相变泥岩有关, 克拉2气田与古近系盐构造有关, 迪那气田与中新统盐构造有关, 表明盐岩层和多期盐构造对油气聚集有着重要控制作用. 塔里木盆地多期盐构造的深入分析, 有助于进一步了解塔里木盆地构造变形特征和油气聚集机理.     

塔里木盆地中央隆起带中、西段及邻区中、下寒武统盐相关构造及其变形机理

塔里木盆地中央隆起带中、西段及邻区中、下寒武统广泛发育盐岩层系.本文通过地震和钻井资料综合解释和分析,发现这套盐岩层系形成时代老,埋藏深度大,流动聚集幅度较小,厚度分布不均匀,它们作为区域滑脱层对该区盐上古生界构造变形起着重要控制作用,形成一系列含油气圈闭构造.同时,由于寒武系盐岩层系提供的优质盖层和封闭条件,大大提升了该区盐下震旦-寒武系目的层系的油气勘探价值.研究表明,该区中、下寒武统盐相关构造主要包括盐枕构造、盐滚构造、盐(上)背斜构造、盐刺穿构造、盐拱-盐上断块构造组合、基底断裂-盐背斜构造组合、基底断块-盐丘构造组合、盐岩滑脱-断层相关褶皱组合、基底断块-盐拱-盐上叠瓦冲断组合.这些盐相关构造的形成演化和变形机理主要受控于基底断裂作用、挤压缩短作用、塑性流动聚集作用、上覆层系重力作用和盐上层断裂滑脱作用等,盐相关构造主要沿基底断裂或断块构造带成排成带分布.     

北华北中上元古界烃源岩发育环境及其控制因素

海相烃源岩发育机理问题制约了我国油气勘探产业的发展. 中上元古界洪水庄组、铁岭组和下马岭组是北华北地区重要的烃源岩, 查清其发育环境及其控制因素具有重要的科学理论和油气勘探意义. 基于沉积学(层序地层学)、古生态及沉积地球化学探讨了烃源岩沉积古地理及其发育模式. 研究表明这些烃源岩中有机质富集的主控因素包括适宜的古地理位置、中低纬度区的生物勃发事件、水底缺氧环境、沉积物中磷组分的富集以及粘土矿物在海相碳酸盐有机质富集保存过程中的赋存驻留作用.     

中国南方白垩系油气成藏规律

南方白垩系多以红色、紫红色碎屑岩为主,夹蒸发岩,由于缺乏烃源岩,在勘探上一直没有受到应有重视.随着油气勘探的深入,近年来陆续发现大量白垩系油气藏或油气显示,显示出白垩系良好的勘探潜力.研究发现白垩系发育优质储层和高效盖层,同时白垩系与下伏古生代-早中生代海相地层和上覆新生代陆相地层构成叠合盆地,这两套层系均发育多套优质烃源岩.在南方特别是中下扬子地区喜马拉雅期以来强烈的拉张断陷作用伴生了大量的断裂,这些断裂沟通了白垩系与上下覆地层的烃源岩,形成了断裂型和不整合型的不连续的生储盖成藏组合,来自古近系烃源岩和具有二次生烃能力的中生代、古生代烃源岩的充足油气在白垩系形成新生古储型、古生新储型和少量自生自储型油气藏,其油气富集成藏关键因素是临近生烃中心、油气源充足,其二是断裂系统相对发育,为白垩系油气成藏提供了必要输导体系.     

J_3-K_1构造事件对南方海相源盖成藏要素的控制作用

烃源岩的热演化、盖层的封闭性动态演化均受构造演化控制.中国南方海相层系经历了多期构造事件的叠加改造,明确控制源盖动态演化的关键构造事件,对保存条件有效性研究具有重要意义.从南方海相层系埋藏史类型、海相烃源岩的生烃过程、盖层的封闭性演化、油气藏保存和古油藏破坏与J3-K1构造事件的关系,论述了J3-K1构造事件对南方海相源盖成藏要素的控制作用.结果表明,J3-K1期间持续沉降埋深的地区,海相烃源岩长期持续生烃,生烃结束时间相对较晚,上覆盖层封闭性不断加强,油气得以保存.J3-K1期间遭受挤压变形、褶皱冲断、抬升剥蚀的地区,形成了早抬型埋藏史类型、海相烃源岩的生烃过程在J3-K1期间终止(或中止)、盖层封闭性减弱或被剥蚀殆尽,海相油气的保存条件遭受破坏.中国南方海相油气勘探的战略选区方向为J3-K1期间持续埋深沉降的地区.     

库车坳陷克拉苏逆冲带晚期快速成藏机理

基于库车坳陷克拉苏逆冲带喀桑托开背斜带克拉1、克拉2和克拉3构造油气生、运、聚过程分析, 以及通过一系列油气藏地球化学证据表明, 烃源岩晚期快速生烃与超压流体主排放通道及其控制的天然气快速汇聚输导体系是逆冲带天然气晚期快速成藏的2个重要条件. 由于逆冲带构造叠加导致的地层重复加厚, 使得下伏烃源岩快速深埋, 在较短的2.3 Ma时间内烃源岩成熟度自1.3% Ro增加到2.5%Ro, 熟化/生烃速率达到了0.539%Ro/Ma, 表现出逆冲构造叠加作用对烃源岩生烃的显著加快效应, 以及逆冲带烃源岩在短期内可以为晚期成藏快速提供充足的气源. 该背斜带具有多种构造样式, 只有断层扩展褶皱相关断层才能形成切穿膏泥岩盖层的超压流体主排放通道, 由此导致的盐下流体低势区成为天然气快速汇聚的有利部位. 露头构造、地震剖面解释构造和自生高岭石与储层物性证据一致表明, 克拉2构造相关断裂形成的超压流体主排放通道及其天然气快速汇聚输导体系是该大型气田成藏的关键; 而克拉2构造两侧的克拉1和克拉3构造由于不具备天然气快速汇聚输导体系, 从而不利于天然气聚集成藏.     

在松辽盆地发现“油气超压运移包络面”的意义及油气运移和成藏机理探讨

松辽盆地扶杨油层是在河流-浅水三角洲环境下形成的低渗透-致密型砂岩储层,以岩性油藏和致密型油藏为主,青山口组一段深湖相泥岩既是其烃源岩又是良好的区域盖层,为典型的大面积分布的＂上生下储＂型油藏.基于大量探井和已开发油田资料研究,发现青一段烃源岩下伏的扶杨油层存在一个宏观包络面,包络面内有效储层普遍含油,包络面以下主要为水层.包络面到烃源岩底部的距离一般在100～350m,最大达到550m.通过研究烃源岩层上下地层中砂体的空间展布关系和储层物性等因素,揭示出：1）包络面为油气超压运移所波及的空间范围;2）泄压层的空间分布控制了油气超压运移的方向及距离;3）包络面内以形成致密型和透镜体油气藏为主,包络面外的泄压层中油气经历浮力运移形成常规油气藏.＂油气超压运移包络面＂的发现以及＂油气超压运移＂和＂浮力运移＂概念的提出,完整构建了油气运移、成藏过程以及形成的油气藏三者之间的成因联系.研究结果改变了松辽盆地以往扶杨油层的油气沿断裂向下运移和沿断裂带分布的认识,解释了原油长距离（数百米）向下运移的现象,拓展了扶杨油层的勘探空间,为负向构造带油气勘探实践提供了理性指导.     

深部流体及有机-无机相互作用下油气形成的基本内涵

含油气盆地作为地球系统中相对稳定的克拉通块体,从早期烃源岩发育环境、油气形成、储层溶蚀改造到油气聚集或者破坏都受到地球系统演化的影响.深部流体作为联系盆地内、外因素的纽带,以有机-无机相互作用的方式贯穿了油气形成和聚集的全过程.深部流体携带的营养物质促进了成烃生物的勃发和碳氢源的额外补充,有利于优质烃源岩的发育和提高烃源岩生烃潜力,其携带的能量促进了烃源岩早熟和高成熟烃源活化加氢生烃.深部富CO_2流体对碳酸盐岩、碎屑岩储层的溶蚀改造,改善了深层储集体空间,使得油气储集空间向更深延伸.深部超临界CO_2对深层滞留原油的萃取和泥页岩中CH_4的驱替,提高了深层和致密储层中烃类流动性.同时,深部流体携带的物质(C、H、催化物质)和能量不仅能够促使费托合成无机CH_4,促使有机质热演化生烃形成"热液石油",而且也能使得有机来源的原油发生热蚀变.因此,从地球层圈相互作用的视角看,深部流体不仅对沉积盆地输入了大量的外源C和H,改善了油气赋存空间,而且也提高了油气富集聚集效率.     

鄂尔多斯盆地海相层系中有机酸盐存在以及对低丰度高演化烃源岩生烃潜力评价的影响

鄂尔多斯盆地海相烃源岩TOC多处于0．2％～0．5％,按照形成工业油气藏TOC含量不低于0．5％（高．过成熟区可降低至0．4％）标准是无法形成大型天然气藏,但靖边气田油气源对比分析确实存在海相烃源岩贡献．为了证实低TOC高演化烃源岩中有机酸盐对TOC的影响,本文选择了鄂尔多斯盆地南部某一口探井奥陶系海相和二叠系海陆过渡相烃源岩进行了红外光谱和色质等分析．实验结果表明,无论海相还是海陆过渡相烃源岩中均存在干酪根有机酸和有机酸盐转化酸,其中有机酸盐转化酸主要为有机酸盐完全酸化而来的有机酸,证实了海相烃源岩中确实存在有机酸盐．尽管酸化前后有机酸均以C16：0为主峰,但有机酸盐转化酸在C16：0以前相对丰度明显低于干酪根有机酸和游离有机酸的相对丰度,暗示了干酪根有机酸和游离有机酸以脱羧基生成链烷烃为主,而有机酸盐转化酸以高碳数有机酸裂解为低碳数有机酸为主．利用十六烷酸钙为标准对干酪根有机酸和有机酸盐转化酸进行定量分析表明,TOC含量（大于2．0％）高的海相烃源岩中有机酸盐含量低,而TOC含量低（0．2％～0．5％）的烃源岩有机酸盐含量均比较高．因此,对于TOC含量介于0．2％～0．5％的海相烃源岩,有机酸盐在高演化阶段可能是一种潜力的气源．     

普光气田深部优质白云岩储层形成机制

普光大型气田的发现为我国深层海相碳酸盐岩的勘探提供了重要参考.普光气田发现了目前国内最好的深部白云岩储层,储层不仅厚度大,分布范围广,而且次生孔隙也异常发育.研究认为,普光气藏的油气充注时间早、埋藏深、有机质热演化程度高,烃(油气)-岩(碳酸盐岩储层)-水相互作用的时间长.该地区次生孔隙的发育受多期次成岩作用的影响,成因机理复杂.通过对普光气田长兴组-飞仙关组沉积环境、沉积相带和储层孔隙特征的研究,认为普光优质白云岩储层的形成是发育在有利沉积相带的基础上,受表生溶蚀、埋藏溶蚀、超压作用和构造运动等多种因素共同作用的结果,其中TSR对储层的埋藏溶蚀作用和有机质热演化形成的超压作用对长兴组-飞仙关组次生孔隙发育的具有重要的影响.     

渤海海域沙三段烃源灶演化特征研究

烃源灶是表征供烃中心的最合适的方法, 其迁移演化研究对油气勘探具有重要意义. 渤海海域为渤海湾盆地海域部分, 是中国主要富油气盆地之一. 沙河街组三段是古近系4套烃源岩中最重要的烃源岩. 本文在沉积、构造发育和热史研究成果的基础之上, 结合烃源岩地球化学参数模拟计算了沙三段烃源岩成熟生烃及生、排烃演化历史, 并以此研究渤海海域沙三段烃源灶的演化特征. 结果表明研究区具有早期的"双灶共存"和晚期"单灶为主, 多灶并存"的特征, 即早期(古近纪)为岐口和渤中凹陷烃源灶; 晚期(新近纪至今)以渤中凹陷烃源灶为主, 岐口、南堡、黄河口、辽中、辽西和秦南凹陷等烃源灶并存. 烃源灶为油气田的形成提供了物质基础, 渤海海域的大中型油气田分布在主要烃源灶周围的凸起区和斜坡带. 因而, 本文的研究可以为渤海海域油气的深入勘探决策提供基础.     

塔里木盆地轮南复式油气聚集区成藏特点与主控因素

轮南地区是一个具有多个含油气层系共存的大型古隆起,目前该区已落实三级油气储量近20亿吨.在奥陶系、石炭系、三叠系和侏罗系发现8套含油气层系,表现出大型复式油气聚集区的特征.奥陶系是主力储集层系,已探明石油地质储量超过8亿吨,形成了特大型海相碳酸盐岩油气田.轮南古潜山碳酸盐岩储层的储集空间分为溶洞、溶孔、裂缝3种类型,其中溶洞分布普遍;储层的发育主要受岩溶作用和构造破裂作用的控制.轮南地区奥陶系、石炭系、三叠系和侏罗系油气藏原油的地球化学特征相近,具有相同的来源,主要来源于中上奥陶统;石炭系、三叠系、侏罗系油气藏主要是奥陶系油气藏在多期次构造运动与调整改造过程中由断层垂向运移作用形成的次生油气藏.轮南复式油气聚集区由于三面紧邻大型生烃凹陷,而且油气长期充足供给,同时继承性古隆起既是烃类长期运移聚集区,也有利于形成多套优质储层及断裂系统的发育,从而保证了轮南巨型复式油气聚集区的形成.     

新疆北部石炭系大型火山岩风化体结构与地层油气成藏机制

新疆北部上石炭统发育于碰撞后松弛垮塌构造环境,火山岩和烃源岩间互广泛分布,石炭纪末受板块挤压整体抬升遭受风化淋滤,使火山岩不整合风化体形成5层结构,其中溶蚀带和崩解带是有利储层发育段,火山岩风化体发育于古地貌出露水面区,低洼处和斜坡带发育较完整的5层结构,高部位一般缺失土壤层.风化体厚度与风化淋滤时间呈正向非线性指数关系,风化体厚度动态平衡时间约为36.3Ma,最大风化体厚度约450m,断裂发育处风化体厚度更大,长期风化淋滤区各种火山岩岩性均能形成风化体.火山岩风化体和烃源岩组合,发育源内火山岩风化体层序型、源上火山锥风化体准层状和侧源火山岩风化体梳状3种成藏模式,均可形成大型火山岩风化体地层油气藏.该认识改变了火山岩油气勘探中寻找有利岩性和岩相带的传统模式,修正了新疆北部石炭系为盆地基底,不具备油气生成条件的观点,对指导火山岩风化体油气勘探具有重要的科学意义和应用价值.指出中国中西部古生界存在形成大规模火山岩风化体地层油气藏的条件,是今后油气勘探的新领域.     

塔里木盆地环满加尔凹陷油气来源与勘探方向

自塔河油田发现以来,关于主力烃源岩是寒武系还是中上奥陶统一直存在争议.本文以英买2和塔东2井原油作为中上奥陶统和寒武系烃源岩来源的端元,对比分析了塔北轮南与哈德地区原油、沥青吸附烃和沥青包裹体饱和烃生物标志物.其三环萜烷C_(21)/C_(23)比值小于1,指示其与上奥陶统烃源岩有关,而储层沥青和沥青包裹体中饱和烃中甾烷C_(28)/(C_(27)+C_(28)+C_(29))比值大于25,指示其与寒武系烃源岩有关.但塔北原油该比值小于25,具有上奥陶统烃源岩特征,表明塔里木盆地原油来源具有复杂性.塔里木盆地奥陶系油藏原油组分与碳同位素组成对比表明,塔北(含塔河油田)、塔中等油藏原油主要处于以英买2和塔东2原油为端元构成的二元混合区间内,指示了塔北和塔中原油呈现出寒武系和中上奥陶统烃源岩生成原油发生混合后的特征,从塔北南坡向塔中北坡方向寒武系烃源岩贡献逐渐增加.在钻井地层、沉积相资料约束下,以地震反射特征为基础,重新编制了寒武系、中下奥陶统和上奥陶统烃源岩空间展布,指出优质烃源岩空间上主要位于盆地斜坡带,纵向上主要发育于水进过程中最大海泛面.受盆地构造格局迁移演化影响,不同区域烃源岩的叠置不同.盆地原始沉积结构和后期改造过程共同控制了油气分布,塔中北围斜区-顺托-古城地区长期临近斜坡区,必将是近期油气勘探的重要战场.     

中国海相碳酸盐岩烃源岩成气机理

突破传统研究烃源岩成气机理只从源岩自身特点出发的思想, 针对中国叠合盆地中下部海相碳酸盐岩烃源岩发育与分布的特点以及成气、成藏过程中的各种作用, 综合两者建立碳酸盐岩的复杂成烃模式. 不仅包括碳酸盐岩自身的三段式成气特点, 亦包括成气、成藏过程中原油热裂解生气以及次生有机质受热再次生气过程. 海相碳酸盐岩烃源岩优质生烃母质决定生烃过程中油气比高, 易形成古油藏, 这是有机质一次富集的过程. 古油藏热裂解形成天然气是高效形成天然气藏的重要途径. 储集性碳酸盐岩中次生有机质经二次深埋后可再次生气而成为一种有效的气源岩.     

断陷盆地潜山构造带油气复式成藏特征及油气藏系列——以辽河西部凹陷兴隆台构造带为例

潜山构造带是中国东部断陷盆地中一种油气非常富集的构造单元.辽河西部凹陷兴隆台构造带是一个典型的潜山带.兴隆台潜山构造是断块作用下的潜山.受台安-大洼断裂周期活动的影响,兴隆台构造带断裂发育,多期断层纵横交织,成为油气运移的重要通道,油气通过断层呈阶梯式运移,在潜山内部和上覆的第三系不同层段中形成一系列不同类型油气藏,构成复式油气聚集带.兴隆台复式油气聚集带具有多油源供给、多期次充注、不同油源混合等特征.油气运聚具有"多源(多方向)多时期供烃、多渠道输导多层系聚集、多成因圈闭多期次成藏"的复式运聚特点;构成"潜山内幕裂缝型油气藏和潜山浅表层不整合遮挡油气藏"与"披覆断块型和砂岩上倾尖灭型油气藏"的油气藏分布系列.     

塔里木库车坳陷新生代盐构造解析及其变形模拟

塔里木盆地北缘库车坳陷新生代盐构造为油气聚集提供了丰富的圈闭和良好的盖层,是我国重要的油气勘探目标.通过详细的野外地质观测和二维、三维地震反射剖面解析,结合物理模拟实验和离散元数值模拟,发现库车坳陷发育三层结构的挤压冲断型盐构造:盐上层逆冲断层和褶皱、盐岩塑性流变形成的盐丘和盐背斜和盐下层构造.盐岩聚集于拜城凹陷南北两侧,盐下构造发育于拜城凹陷北侧,盐上构造向南传播的更远,盐上层与盐下层的构造形态和高点存在较大的差异,它们没有一一对应的关系.库车坳陷盐构造分为两个阶段:渐新世-中新世库车坳陷构造变形微弱,天山山前的重力(沉积)差异负载导致盐岩发生塑性流变,由山前向盆地流动,形成刺穿型盐丘、盐株;上新世库车坳陷受到强烈挤压,发生大规模逆冲推覆,早期的盐底辟构造演变为盐席断层推覆体,形成大型盐撤凹陷、外来盐席和整合型盐背斜.盐岩边界、区域构造应力变化、差异负载(沉积负载和局部构造负载)是影响库车坳陷盐构造的三个主要因素.     

中国典型叠合盆地与油气成藏研究新进展——以塔里木盆地为例

我国的含油气沉积盆地以经历过多次构造与沉积叠加为特征, 可用“叠合盆地”去统称那些由两种或两种以上类型的原型盆地叠加或复合在一起的盆地. 这些盆地的特性可概括为“多期成盆、多期改造、多套烃源岩、多次生排烃、多期运聚散”. 针对叠合盆地的特性, 应用波动分析方法进行“成盆-成烃-成藏”过程分析, 建立油气成藏体系理论将有助于提高此类盆地的油气勘探效率. 以塔里木盆地为例, 重点介绍当前在成盆、成烃及成藏研究过程中的重大进展. 成盆研究进展有: (ⅰ) 地球物理综合剖面揭示了塔里木板块向天山造山带的“层间插入消减”以及具有东西分段特征; (ⅱ) 沉积-地球化学综合剖面研究成果揭示了库车坳陷中新生代的演化阶段及盆地性质; (ⅲ) 野外调查及应力恢复结果显示, 第四纪以来库车坳陷处于天山挤压隆升后的浅层重力伸展阶段. 成烃研究进展有: (ⅰ) 建立了海相碳酸盐岩优质烃源岩发育的环境指标; (ⅱ) 确立了有效碳酸盐岩烃源岩的有机质丰度下限. 成藏研究进展有: (ⅰ) 建立起适应不同条件下流体包裹体古压力与古温度确定方法; (ⅱ) 通过油源对比分析, 指出轮南、塔河地区的原油可能源于中上奥陶统源岩; (ⅲ) 对轮南地区不同时代储层石油包裹体进行分期并探讨其形成时间.     

前陆盆地斜坡带低幅度构造地球物理识别技术

为了有效识别前陆盆地斜坡带低幅度含油气构造,深入剖析了低幅度构造圈闭及油藏特征,围绕储层地震预测开展了针对性的地球物理识别技术研究.在南美西北部奥连特-马拉农盆地多个区块进行了储层的岩性、形态、物性及含油气性等方面的预测,形成了一整套基于高精度地球物理资料的低幅度构造和岩性圈闭识别和描述的精细地震解释技术.     

逆时偏移技术在南堡1号构造中的应用研究

南堡1号构造位于南堡凹陷的西南斜坡带上,紧邻南堡凹陷的重要生油中心,其中浅层构造规模大,构造背景好,有利圈闭多,但是火成岩多期次广泛发育,屏蔽严重,岩下和通道成像困难,不确定性高,增加有利圈闭和火山岩精细识别的难度,直接影响勘探开发的部署.为解决高陡倾角成像问题,在GPU和存储设备的高速发展下,油田首次引入逆时偏移技术,在叠前精细处理的基础上,逆时偏移取得较好的成像效果,能量归位好,成像精度高,目的层信噪比、分辨率明显提高,在此基础上,开展的构造与储层的研究成果形成新的油气成藏模式,并取得较好的勘探开发效果.