松辽盆地中浅层幕式排烃与断距增长耦合

超压盆地幕式排烃作用是盆地流体研究中热点问题,而源岩内排烃生长断层的报道很少.研究表明松辽盆地凹陷中央主力烃源岩青山口组发育排烃生长断层,这些浅层生长断层形成于嫩江组末期至明水组末期.这种排烃生长断层的形成机制是幕式排烃过程中由于"泵压效应"使含烃流体从源岩向储集层注入的结果.当源岩过剩压力达到源岩破裂极限时,源岩发生断裂或使原有断层再次开启增长,含烃流体发生向下或向上部储层的排烃作用,随着烃类的排出,过剩压力不断减小,排烃过程趋于停止伴随超压流体释放,研究区呈现向下排烃、向上排烃和上下双向排烃3种样式,由于这一排烃过程是多次出现的,随着多次反复的排烃,排烃断层的断距也不断增长,导致排烃期与断层断距增长具有良好的耦合关系,研究成果为超压封存箱上下层油气勘探提供了新的思路.     

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.      

准噶尔盆地腹部超压顶面附近深层砂岩碳酸盐胶结作用和次生溶蚀孔隙形成机理

准噶尔盆地腹部深层超压顶面附近(现今埋深4400~6200m, 温度105~145℃) 砂岩中广泛出现的碳酸盐胶结作用和次生溶蚀孔隙与超压流体活动关系密切.由于超压封闭和释放引起其顶面附近砂岩中的孔隙压力和水化学环境的周期性变化可导致碳酸盐沉淀和易溶矿物溶解过程交替出现.根据腹部地区超压顶面附近深埋砂岩成岩作用、碳酸盐胶结物含量、储集物性、碳酸盐胶结物碳、氧同位素和烃源岩热演化模拟等资料的综合研究表明: 含铁碳酸盐胶结物是主要的胶结成分, 长石类成分的次生溶蚀孔隙是主要的储集空间类型, 纵向上深层砂岩碳酸盐胶结物出现15%~30%含量的地层厚度范围约在邻近超压顶面之下100m至之上大于450m, 碳酸盐胶结物出现大于25%含量高值带分布在靠近超压顶面向上的250~300m的地层厚度范围, 超压顶面附近砂岩中碳酸盐胶结物含量高值的深度范围也是次生溶蚀孔隙(孔隙度10%~20%) 发育带的范围; 因晚白垩世以来深部侏罗纪煤系有机质生烃增压作用, 导致在超压顶面附近砂岩晚成岩作用阶段深部富含碳酸盐的超压流体频繁活动, 所形成的碳酸盐胶结物受到了明显的与深部生烃增压有关的超压热流体和有机脱羧作用的影响; 超压流体多次通过超压顶面排放, 使得超压顶面附近砂岩遭受了多期酸性流体溶蚀作用过程, 形成了次生溶蚀孔隙发育带.      

超压盆地油气垂向运移高度研究

在超压盆地中,当断层活动断开超压烃源岩时,油气会沿断层面发生涌流式垂向运移,这一瞬态涌流过程为油气大规模运聚成藏提供了重要的油气来源。然而,对于油气沿断层垂向运移距离问题的研究,停留在定性分析阶段,较少考虑到断层开启时造成的泄压作用,也很少区分地层水和油气运移距离的差异。本文认为,油气顺断层向上运移的距离主要由源岩超压带内超压幅度决定,油气垂向运移理论高度可由超压幅度折算,因而超压幅度越大,油气垂向运移距离越远,油气上涌顶界面埋深越浅。油气初次上涌的起始位置不是地表面,而是有效烃源岩顶面。另外,由于油气的大量上涌,超压带快速泄压,大部分油气上涌实际距离不能达到理论上涌的最大距离。同时,考虑到沿断层运移时受到阻力作用,油气实际上垂向运移高度远远小于理论运移高度。     

广西凌云-凤山"6·28"震群: 岩溶发育区流体触发断层浅层活动机理

2010年6月28日, 广西凌云-凤山地区在特大强降雨活动之后发生密集的浅源低震级地震活动, 造成严重经济损失.该震群活动是否与强降雨有关, 强降雨是否可以触发震群活动, 仍存在争议.基于该地区地震构造背景, 对震群的活动特征、震源机制解及其与断裂构造的关系进行了分析, 并建立了断层内流体孔隙压力触发断层滑动的力学模型.该浅层震群活动的发生时间、震中位置和活动频次均与特大强降雨具有密切的相关性.认为岩溶地区长期干旱和地下水缺乏有利于地壳浅层的应力积累.地表流体很难通过下渗扩散触发断层的完全解锁和深部滑动, 但岩溶裂隙和管道有利于地表流体快速汇聚下渗, 引起断层浅层强度的弱化, 导致断层部分解锁滑动.并在断层附近形成局部应力场异常和离散的封闭性超压流体, 触发密集的浅层低震级震群活动.      

准噶尔盆地流体输导格架及其对油气成藏与分布的控制

准噶尔盆地是一个大型叠合盆地, 不同构造单元具有不同的演化历史、流体动力学环境、流体输导格架和油气充注历史.盆地西北缘处于正常压力环境, 发育自源岩至圈闭的断裂-不整合面贯通型流体输导格架, 主要油气聚集期为三叠纪-侏罗纪.由于高效流体输导网络的发育, 西北缘油气聚集期与主力源岩生排烃期一致, 是该盆地油气最为富集的区域.盆地中部断裂密度低, 深、浅部断层被三叠系白碱滩组区域封闭层分隔, 在超压发育前和超压积蓄期为双断分隔型流体输导格架, 超压的发育导致地层发生水力破裂和封闭性断层的开启, 从而形成断裂-水力破裂连通型流体输导格架, 构成流体和二叠系源岩生成油气的穿层运移通道.由于地层水力破裂及其控制的断裂-水力破裂连通型流体输导格架的形成晚于主力源岩的主生油期, 盆地中部油气的主要聚集期晚于主力源岩的主生油期, 且原油的成熟度较高.研究证明, 输导格架控制区域性流体动力学环境、油气优势运移通道、油气的充注层位和充注历史.      

莺歌海盆地超压流体流动的油气成藏效应

莺歌海盆地是一个发育于南海北部大陆架的新生代强超压盆地。通过对地层温度和有机质成熟度的系统测试及其与模拟结果的对比、泥岩中残余可溶有机质含量和组成的对比分析及粘土矿物转化和砂岩孔隙度分布的系统分析 ,证明超压流体流动可以产生强烈的油气成藏效应 :1超压流体流动导致传导热场和对流热场的叠加 ,促进了浅部源岩成熟 ,使在传导背景下不可能成熟的源岩进入生烃门限 ,增大了成熟源岩的层位和体积 ;2超压流体对浅部低成熟和未成熟源岩产生了较强的萃取作用 ,在一定程度上提高了源岩的排烃效率 ,并使原油 /凝析油中生物标志物反映油…     

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      

塔中地区深部流体活动及其对油气成藏的热作用

利用塔中地区钻井岩心、分析化验、地震等资料,系统地分析了深部流体活动机制及其对油气成藏的热作用。通过奥陶系岩石热液矿化蚀变、古地温异常及CO₂无机成因气与储层包裹体测温等研究后认为：深部流体通过地震、火山或其它各种通道,如断裂、不整合面等向浅部运移;深部流体提高生烃量及生烃速率,而且降低烃源岩中残余有机质含量,影响有效烃源岩评价;深部流体对油气储层的影响,既有热液方解石充填的破坏性,又有热液溶蚀、热液次生矿物带的建设性;深部流体在向上运移的过程中形成异常高压, 为油气二次运移提供动力。深部流体对天然气形成的热作用、储层改造与成藏动力学方面,不仅在能量上,而且在物质上都对油气藏的形成和演化起到重要影响,并使塔中地区奥陶系油气成因更加复杂化。     

沉积盆地深部流体活动及油气成藏效应

沉积盆地深部流体包括幔源深部流体和壳源岩浆等,它们对成矿和油气成藏具有广泛而明显的影响。深部流体的油气成藏效应主要表现在四个方面:(1)形成与深部流体活动有关的无机成因气藏;(2)通过物质和能量交换,参与烃源岩的干酪根热解生烃;(3)通过溶蚀或交代,改变储层的岩石成分或孔渗结构进而改善其储集性能;(4)通过增温,驱动油气快速运移。论述了沉积盆地深部流体对油气成藏效应的研究进展及对油气勘探的重要意义。     

库车油气系统北带中、新生界主要储层孔隙流体超压成因探讨

库车油气系统北带在第三系盐－膏质区域盖层之下已经发现了6个孔隙流体超压的大小、中型气田,其主要产层的压力系数多在1．8－2．0之间。通过对他们的地质特征,分布特点和地应力环境分析,及与系统南带各油气田和北带第三系盐－膏质区域盖层之上油田对比研究认为：在第三系盐－膏质区域盖层之下封闭体系中高速充填－强烈压实和剧烈构造挤压是克拉2等气田孔隙流体超压的根本原因;由二诱发的深部岩系中（包括气源岩在内）更高的超压流体不断注入是主要储层超压生成的物理机制;生烃过程中产生的相变膨胀压力、构造挤压引发的抬升也会对气层超压的形成有一定的影响。     

山东东营凹陷幕式成藏的流体包裹体证据

利用流体包裹体综合分析技术,研究东营凹陷不同构造区带油气成藏方式。结果证明,不同构造区带成藏期古压力及成藏方式具差异性:北部陡坡带沙四段烃源岩上储层油气成藏主要分3期,成藏方式以间歇的幕式充注为主;中央背斜主要分2期,成藏方式以突发式的幕式充注为主;南部缓坡带仅1期,早期成藏方式以持续性充注为主。在凹陷南部缓坡带孔店组的储层中发现沸腾包裹体,分析认为成藏晚期发生过幕式充注,推测在沙四烃源岩下存在新的成藏体系。东营凹陷不同区带成藏模式的确定,可为在高勘探程度地区寻找隐蔽油气藏提供理论依据。     

准噶尔盆地红山嘴一车排子断裂带含油气流体活动特点地球化学研究

从微量元素地球化学和包裹体地球化学角度系统对比分析了准噶尔盆地红车断裂带地区（主断裂及其上下盘）的含油气流体活动特点，结果表明，断裂在构造活动期是油气流体运移的良好通道，断裂上下盘中聚集的油气经由主断裂运移进入，且上盘优先接受充注，油气在断裂带中的运聚主要包括两个期次，每一期次又包括了多个幕，并可能具有幕式活动特征。     

断陷盆地多次运移成藏的有机地球化学研究

油气运移一直是石油地质学中的重要理论问题, 也是该领域中的难题.以济阳拗陷东北部沾化凹陷中的几个油田为例, 根据原油及烃源岩有机地化分析结果, 特别是生物标志物的组成, 划分原油类型, 进行油源对比, 以探讨断陷盆地中油气多次运移和成藏的特征.研究证明: 沾化凹陷中渤南油田的形成与三次油气运移和成藏过程有关; 位于边缘断裂带的垦西油田是油气交替通过输导层作侧向运移和通过断层作纵向运移聚集的结果; 孤岛类型的古潜山油田的形成主要与油气从老第三纪油藏向上进行第三次运移有关.在断陷盆地内部以侧向运移和充注为主多形成单源油藏, 在断裂带以垂向充注为主常形成混源油藏.油气的多次运移与盆地中断裂活动的长期性和多期性有关.      

新(晚期)构造运动的物质、能量效应与油气成藏

受板块构造背景和深部过程的控制,不同盆地的新(晚期)构造运动具有不同的表现型式,包括伸展和转换-伸展背景下的快速沉降和断裂活化、挤压背景下的强烈隆升和构造掀斜等。新(晚期)构造运动对油气成藏具有强烈的物质效应(对油气成藏要素构成的改造)和能量效应(对成藏动力学环境和过程的影响)。新(晚期)构造运动对油气成藏和分布的影响取决于新(晚期)构造运动期源岩的生排烃状态、新(晚期)构造运动的动力学性质、沉降-抬升的速率、幅度和区域变化及断裂活动程度。建造期(盆地保持沉降、充填状态;源岩处于生、排烃阶段;超压的产生过程仍在进行,超压释放后可得到动态补给)的构造运动可以导致幕式快速成藏,所形成的油气藏属于阶段性充注的原生油气藏,改造期(盆地沉降、充填停止,处于抬升、剥蚀和构造变形状态;源岩生、排烃作用已终止;超压的产生过程已经终止,超压释放后不能得到补给)断裂活化型构造运动可导致已聚集油气的突发性穿层运移和跨层聚集,形成非连续充注的次生油气藏;改造期无断裂活化型构造运动特别是构造掀斜运动可以导致已聚集油气的层内调整,形成有成因联系的调整型油气藏系列。新(晚期)构造运动对油气成藏既可以具有建设性作用、也可以产生调整、改造作用甚至破坏作用。     

断裂岩岩石磁学研究进展

断裂岩的岩石磁学研究可以揭示地震断裂作用的物理和化学环境,对于探讨地震断裂作用机制具有重要作用。本文在断裂岩岩石磁学最新文献的基础上,结合笔者及所在研究团队在龙门山断裂带获得的研究成果,综述了断裂岩的岩石磁学研究进展。大量研究发现断层泥和假玄武玻璃通常具有磁化率值或剩磁强度异常特征。顺磁性矿物在摩擦热或流体作用下形成新的铁磁性矿物是断层泥和假玄武玻璃高磁化率值或高剩磁强度的主要原因;地震断裂摩擦熔融作用中形成的单质铁是假玄武玻璃中高磁化率值或高剩磁强度异常的另一个重要原因。蠕滑断裂和出露于浅地表的断裂带中可见一些具有低磁化率值异常的断层泥,原因可能是流体作用或断裂带未经历高温摩擦热。断裂岩的岩石磁学研究为地震断裂带的应力应变、形成温度、摩擦热效应、流体作用、形成深度和氧化还原特征等提供了重要信息,可用于分析地震断裂的孕震和发震环境。综合岩石磁学测试和微米至纳米尺度的超显微学研究,并辅助地震断裂岩的摩擦实验、高温热模拟实验等研究可以更好地获得断裂岩的岩石磁学信息。     

砂岩透镜体油气藏成因机理与模式

泥岩层的幕式压实/压裂现象和砂岩透镜体中沸腾包裹体的发现,证明了该类圈闭成藏过程中超压流体幕式充注机制的存在。综合考虑油气运聚的动力与作用方式、输导格架类型与流体流动样式、成藏特征、运聚机理和成藏模式,将砂岩透镜体动力学成因类型划分为毛细管力-超压联控型和超压单控型。对砂岩透镜体中的流体排放机制进行了探讨,并认为处于强超压状态的砂岩透镜体油气藏可能存在侧向和垂向两种流体排放模式。     

与盐构造相关的流体流动和油气运聚

盐构造的形成必然伴随着流体的活动 ,盐构造和流体构成了一个有机的反馈系统。含盐盆地中主要的流体类型有含盐热流体、烃类流体、富金属热流体及同生水和大气水等。盐构造在流体流动中起着重要的作用 :( 1)改造流体动力系统 ,包括密度驱动和超压驱动 ;( 2 )提供复杂的流体流动的通道网络 ,主要由盐丘上部的地堑式断裂簇和流体底辟通道、盐体 /围岩接触断裂等构成 ;( 3 )规定流体流动域———特定的流体赋存的特定的空间 ;( 4 )捕获流体共同运动。对于油气而言 ,盐构造既提供了油气运移的驱动力和运移通道 ,又提供了丰富的圈闭。在此基础上文中概括了盐构造、流体流动及油气运移和聚集相互关系的模式。地震剖面上的特征反射、岩心中的脉体、流体包裹体以及流体的理、化参数的空间变化等 ,可以帮助示踪与盐构造相关流体的流动路径 ,追溯流体流动的历史 ,认识油气成藏的过程。