南美洲油气地质特征及资源评价

通过对南美洲28个主要含油气盆地石油地质特征的系统梳理,全面总结了南美洲的油气地质特征:①发育两个时代、两种类型的烃源岩;②储层类型单一,油气集中赋存在白垩系和古近系-新近系两个层系中;③发育4种成藏模式,即西缘前陆盆地发育陡坡短距离垂向运移成藏模式和缓坡长距离侧向运移成藏模式、东缘被动陆缘盆地发育盐上"断层+盐刺穿"运移成藏模式和盐下"烃源岩内浊积砂体+潜山"运移成藏模式;④油气分布平面上呈两带展布、两中心富集的规律。同时,以成藏组合为基础评价单元完成了南美地区资源评价。预测南美洲待发现可采资源量约为214 065MMBOE。主要集中分布在东缘海上被动陆缘盆地群和西缘陆上前陆盆地群两个领域。东委内瑞拉盆地、马拉开波盆地、桑托斯盆地和坎波斯盆地是预测资源量较大的4个盆地。     

巴西坎波斯盆地和桑托斯盆地油气分布差异及主控因素

巴西坎波斯盆地和桑托斯盆地均为典型的被动陆缘盆地。随着勘探程度的增加和近年来在桑托斯盆地深水区盐下油气的重大发现,坎波斯盆地和桑托斯盆地之间的构造-沉积演化和油气地质特征的差异性越来越明显。通过对坎波斯盆地和桑托斯盆地区域地质特征和油气成藏条件差异性的比较,总结出两个盆地油气分布特征的截然不同。研究表明,盐窗比较发育的坎波斯盆地中已发现的油气主要富集于盐上浊积砂岩,而连续盐岩发育的桑托斯盆地已发现的油气则主要富集于盐下湖相碳酸盐岩。对于盐下层系,连续分布的盐岩和圣保罗高地的发育控制了盐下层系油气的分布;对于盐上层系,盐相关构造的发育则为油气垂向运移提供了有利通道,从而控制了盐上油气藏的形成与分布。     

全球三大富油气前陆盆地油气分布特征对比

波斯湾盆地、东委内瑞拉盆地和西加盆地是全球油气最富集的前陆盆地。根据最新油气地质资料分析,它们的油气分布特征及资源结构存在明显差异。区域上,3个前陆盆地的逆冲褶皱带和前渊一斜坡带均有油气分布,但油气主要分布于前渊一斜坡带。层系上,波斯湾盆地91.0%以上的油气储量分布于被动陆缘层系,而东委内瑞拉盆地和西加盆地的油气则主要富集于前陆盆地层系。波斯湾盆地的油气资源以常规油气为主,而东委内瑞拉盆地和西加盆地则以非常规重油和天然沥青最为富集。区域性盖层与输导体系的配置关系是控制前陆盆地油气资源结构的主要因素。     

全球被动陆缘盆地构造沉积与油气成藏:以南大西洋周缘盆地为例

被动陆缘原型盆地在各个地质历史时期广泛分布,是全球富油气盆地的主要盆地类型。现今被动陆缘盆地在全球主要分布在大西洋周缘、印度洋周缘、北冰洋周缘和地中海东南缘。通过对南大西洋周缘主要含油气盆地分析,将被动陆缘盆地分为伸展型和转换型两大类。根据沉积充填特征,伸展型被动陆缘盆地又可细分为含盐型、不含盐型和三角洲型。不同类型的盆地在区域上具有明显的分段特征,如可将南大西洋边缘分为南段、中段和北段。南段主要为伸展型不含盐被动陆缘盆地、中段为伸展型含盐被动陆缘盆地、北段主要为转换型被动陆缘盆地。中段尼日尔河流域还发育尼日尔三角洲高建设型被动陆缘盆地。基于已发现的被动陆缘盆地大油气田(5亿桶油当量)分析,发现这几种类型的被动陆缘盆地均具有发现大油气藏的潜力,但油气成藏特征不同。     

波斯湾盆地的叠合演化与油气资源分布

波斯湾盆地是世界著名的富油气盆地,同时也是受多期构造演化控制的叠合盆地,通过地质与地球物理资料分析,认为盆地经历了前寒武纪-石炭纪陆内断陷盆地沉积与反转、二叠纪-中白垩世新特提斯被动陆缘盆地沉积和晚白垩世-新生代前陆盆地沉积演化3大演化阶段。断陷盆地演化阶段受近南北向陡直断裂控制,以碎屑岩和膏盐岩和碳酸盐岩建造为特征,碎屑岩在该阶段最为发育。被动陆缘盆地演化和前陆盆地演化阶段以碳酸盐岩和膏盐岩建造为主要特征。盆地叠合演化形成了前寒武系-下寒武统、志留系、侏罗系以及中下白垩统等多套富含有机质的烃源岩,与盆地内叠合联片发育的前寒武系-下寒武统、上二叠统、下三叠统、上侏罗统和中新统等多套膏盐岩构成了盆地内最佳的源盖组合,成为盆地油气富集的基础。每套优质的盖层之下都发育了一套优质的储层,并与构造作用形成的圈闭形成了盆地良好的储-圈组合,成为油气富集的必要条件。勘探成果显示,盆地西北部以断褶构造圈闭为主要特征,东北部以盐构造和断褶构造圈闭为特征,前陆斜坡区则以大型古隆起控制的圈闭为特征,盆地油气具有自山前带向斜坡区,含油气层位逐渐变老的特征。因此,对盆地的油气勘探,在不同的地区要区别对待。     

全球典型被动陆缘盆地油气成藏特征

以被动陆缘油气富集理论为指导,通过研究南大西洋和印度洋被动陆缘盆地油气地质条件,分析油气差异富集因素。研究结果表明:被动陆缘盆地主要发育3套含油气系统,其中印度洋地区主要发育克拉通陆内裂谷期含油气系统,裂陷期含油气系统,漂移期含油气系统。南大西洋地区主要发育裂陷期含油气系统,漂移早期含油气系统和漂移晚期含油气系统。根据不同油气成藏特征,总结为10类成藏模式,不同成藏模式发育背景和成藏主控因素各异。为被动陆缘盆地不同构造沉积演化阶段油气勘探方向提供研究基础,对相关或类似盆地勘探研究提供借鉴。     

非洲地区盆地演化与油气分布

非洲地区盆地整体勘探程度较低,待发现资源量大,是当前油气勘探开发的热点地区之一。非洲板块在显生宙主要经历了冈瓦纳大陆形成、整体运动和裂解3个构造演化阶段,形成多种不同类型的盆地。通过板块构造演化和原型盆地研究及石油地质综合分析,明确了不同类型盆地的构造特征与油气富集规律。北非克拉通边缘盆地形成于古生代早期,受海西运动影响,油气主要富集在挤压背景下形成的大型穹隆构造之中,以古生界含油气系统为主;北非边缘裂谷盆地海西运动之后普遍经历了裂谷和沉降,裂谷期各盆地沉降幅度和沉降中心的差异导致了油气成藏模式和资源潜力的差异;东、西非被动陆缘盆地形成于中生代潘吉亚大陆的解体、大西洋和印度洋张裂的过程中,西非被动陆缘盆地普遍发育含盐地层,形成盐上和盐下两套含油气系统,东非被动陆缘盆地结构差异较大,油气分布主要受盆地结构控制;中西非裂谷系是经历早白垩世、晚白垩世和古近纪3期裂谷作用而形成的陆内裂谷盆地,受晚白垩世非洲板块与欧亚板块碰撞的影响,近东西向展布盆地抬升剧烈,油气主要富集在下白垩统,北西南东向盆地受影响较弱,油气主要富集在上白垩统和古近系之中;新生代东非裂谷系盆地和红海盆地形成时间相对较晚,以新生界含油气系统为主,新生代三角洲盆地中油气分布主要受三角洲砂(扇)体展布和盆地结构所控制。     

巴西桑托斯盆地含油气系统划分与评价

巴西桑托斯盆地深水区白垩系—新生界的油气绝大部分分布于圣保罗高地,其次分布于盆地陆坡坳陷区。盆地的下白垩统区域性蒸发岩盖层为盐下油气藏的形成提供了保证。根据盆地的构造格局以及烃源岩、储集层和油气分布的特征,划分出两个含油气系统:下白垩统含油气系统和上白垩统含油气系统,下白垩统含油气系统还可划分为盐下和盐上两个成藏组合。划定了含油气系统在盆地中的分布范围。认为圣保罗高地下白垩统盐下Guaratiba群湖相碳酸盐岩层系最有勘探潜力,盆地北部和中部的上白垩统土伦阶Ilhabela段浊积岩和新生界Marambaia组内浊积岩储层具有较大的勘探潜力,西南部下白垩统盐上Guaruja组海相碳酸盐岩储层亦有一定的勘探潜力。     

南美洲常规油气资源评价及勘探方向

文中讨论了以成藏组合为基础评价单元的资源评价方法,对计算方法和参数进行了详细论述。通过南美洲28个盆地共计89个成藏组合的资源评价,综合预测南美洲剩余石油可采资源量约348 768.8MMB,剩余天然气可采资源量528 685.5Bcf。南美洲剩余油气资源在平面上呈"两带"展布、"两中心"富集;纵向上已发现剩余可采储量主要集中在白垩系和第三系中;待发现可采资源量主要集中分布在盆地的主力成藏组合中。南美洲常规油气的勘探方向应重点关注陆上的前陆盆地和海上的被动边缘盆地2个领域,重点选择一类和二类盆地开展勘探活动。单个盆地中,可以通过成藏组合的叠合来确定有利区带。     

前陆盆地层序地层与油气聚集

从区域构造的观点看, 同板块碰撞有关的前陆盆地是油气聚集的有利地区。两个板块的相互碰撞形成一系列的造山带, 而在相对稳定板块的前缘常常形成前陆盆地。由于前陆盆地的特点, 使它对油气的生成、运移、聚集和保存都十分有利, 世界上前陆盆地是油气最富集的一类盆地。前陆盆地层序地层学是将层序地层学理论应用于褶冲带和前陆盆地的一个特例, 假定物源供给稳定, 前陆盆地可容空间的变化主要受控于构造作用和全球海平面变化。本文通过概括前陆盆地不同级别的地层层序、旋回及其成因, 揭示造山带构造运动、盆地沉积作用和海平面变化之间的内在联系, 进一步研究前陆盆地的沉积一构造演化, 提出前陆盆地的油气潜力主要取决于早期被动边缘发育程度和保存条件, "薄皮"逆掩断层带具一定油气潜力, 具有多种类型油气圈闭, 以及盆地晚期的前缘沉积有利于早期沉积的埋藏、成熟和保存等四项前陆盆地与油气关系的结论和认识, 为油气资源勘探提供理论依据。      

下地壳流变学性质对南大西洋两岸盆地结构不对称性的控制

南大西洋两岸被动陆缘盆地蕴藏大量的油气资源,是近年来油气勘探的热点区域。南大西洋两侧共轭盆地的结构存在明显的不对称性,南美侧的桑托斯盆地垂直走向方向的宽度(约850 km)是位于非洲侧的南宽扎盆地(约200 km)的4倍。盆地结构的不对称性导致南大西洋两岸被动陆缘盆地油气分布与成藏规律具有明显的差异,但是盆地结构不对称性的动力学成因目前还存在较大争议。为此开展2D热力学耦合的地球动力学数值模拟实验,数值模拟中采用有限元方法求解黏-弹-塑性连续介质的本构方程。实验结果证明了下地壳流变学性质差异是控制盆地结构的关键因素。当下地壳流变学性质不对称时,在克拉通上发育的盆地往往为狭窄盆地,而在造山带上发育的盆地为宽广盆地。克拉通深厚地壳通过改变软流圈的流动影响地壳破裂和盆地结构。与前人数值模拟结果相比,本文的模型不仅能正演不对称盆地的形成过程,也能预测共轭盆地不对称极性,与南大西洋地质情况能够更好吻合。     

中国多旋回叠合沉积盆地的形成演化、地质结构与油气分布规律

深入认识盆地的地质结构与构造演化,探讨盆地的油气分布规律,将为揭示中国大陆属性、资源能源分布、环境变化及油气勘探新领域奠立重要基础。本文立足于油气勘探的新资料,应用活动论构造历史观与比较大地构造学方法,分析了中国叠合沉积盆地的构造演化、构造分区、地质结构与油气成藏模式,探索油气分布规律。研究表明,中国叠合沉积盆地经历了中新元古代、寒武纪—泥盆纪(或中泥盆世)、(晚泥盆世—)石炭纪—三叠纪与侏罗纪—第四纪4个构造旋回的演化;据东西向两条构造锋线和南北(或北北东)向的两条改造锋线及西太平洋弧后盆地带,可将中国划分为北疆、内蒙古、松辽、塔里木—阿拉善、鄂尔多斯、渤海湾、青藏、四川、华南与海域等10个沉积盆地区;发育有前陆/克拉通、前陆/坳陷、坳陷/断陷、断陷/坳陷、反转断陷、被动陆缘、走滑叠合和改造残留等8种叠合盆地结构类型;发育安岳裂陷槽型、塔北型、苏里格复合三角洲型、玛湖凹陷型、陆梁隆起型、库车冲断带型、大庆长垣型、古潜山型、中央峡谷水道型、柴东生物气型、四川源内型与沁水向斜煤层气型等12种典型油气成模式;盆地内凹陷/断陷的油气分布具有空间有序性,叠合界面油气富集具优势性,油气叠合分布有强的非均一性,中西部前陆/克拉通叠合型盆地的油、气分区分布,海域被动陆缘/断陷叠合型盆地的油、气分带分布。中国多旋回叠合盆地具有独特的“三环带状”油气分布格局。     

大庆探区外围中新生代盆地类型及确定依据

盆地类型是油气远景评价的关键参数之一,不同类型盆地的叠加关系反映了不同时期成盆动力体系的不同.大庆探区外围中新生代盆地是经历强烈构造改造残留的叠合盆地.大地构造位置、基底组成和结构的差异,导致不同成盆期的盆地类型不同.按照盆地的成因分类主要发育裂谷（断陷）、拉分、前陆（挤压）和拗陷4种盆地类型,及前陆\断陷、断陷\拗陷、陆缘裂谷\断陷\挤压\拉分3种叠加形式.提出了按照构造层约束的4个成盆期演化.通过对盆地演化、古地理环境、构造运动等资料分析,确定了4期盆地演化的盆地类型.     

中国中西部前陆盆地烃源岩特征与油气资源潜力分析

中国中西部前陆盆地(冲断带)以发育陆相烃源岩为特征。中西部周缘和弧后前陆盆地烃源岩形成于前陆盆地沉积期,包括准噶尔西北缘、准噶尔南缘、塔里木盆地西南缘、吐哈盆地二叠系烃源岩和川西、鄂尔多斯盆地西缘三叠系烃源岩;再生前陆盆地(冲断带)烃源岩主要形成于再生前陆盆地沉积之前的三叠—侏罗系和白垩系、古近系。根据沉积环境可以将烃源岩分为被动大陆边缘海相、残留海—(泻)湖相、湖沼相、内陆坳陷淡水湖相以及内陆坳陷断陷半咸水-咸水湖相烃源岩5种类型,其中湖沼相煤系烃源岩有机质类型为III型,以产气为主,其他烃源岩有机质类型主要为II型,其次为I型,以产油为特征。中国中西部前陆盆地石油潜在资源量为89.17×108t,天然气潜在资源量为101 464×108m3,与国外典型前陆盆地相比,中国前陆盆地具有富气特征。     

Oil and Gas Accumulation in the Foreland Basins, Central and Western China

<正>Foreland basin represents one of the most important hydrocarbon habitats in central and western China.To distinguish these foreland basins regionally,and according to the need of petroleum exploration and favorable exploration areas,the foreland basins in central and western China can be divided into three structural types:superimposed,retrogressive and reformative foreland basin(or thrust belt),each with distinctive petroleum system characteristics in their petroleum system components(such as the source rock,reservoir rock,caprock,time of oil and gas accumulation,the remolding of oil/gas reservoir after accumulation,and the favorable exploration area,etc.).The superimposed type foreland basins,as exemplified by the Kuqa Depression of the Tarim Basin, characterized by two stages of early and late foreland basin development,typically contain at least two hydrocarbon source beds,one deposited in the early foreland development and another in the later fault-trough lake stage.Hydrocarbon accumulations in this type of foreland basin often occur in multiple stages of the basin development,though most of the highly productive pools were formed during the late stage of hydrocarbon migration and entrapment(Himalayan period).This is in sharp contrast to the retrogressive foreland basins(only developing foreland basin during the Permian to Triassic) such as the western Sichuan Basin,where prolific hydrocarbon source rocks are associated with sediments deposited during the early stages of the foreland basin development.As a result, hydrocarbon accumulations in retrogressive foreland basins occur mainly in the early stage of basin evolution.The reformative foreland basins(only developing foreland basin during the Himalayan period) such as the northern Qaidam Basin,in contrast,contain organic-rich,lacustrine so urce rocks deposited only in fault-trough lake basins occurring prior to the reformative foreland development during the late Cenozoic,with hydrocarbon accumulations taking place relatively late(Himalayan period).Therefore,the ultimate hydrocarbon potentials in the three types of foreland basins are largely determined by the extent of spatial and temporal matching among the thrust belts,hydrocarbon source kitchens,and regional and local caprocks.     

北极地区盆地分类与油气资源分布规律

北极地区油气资源潜力大,且油气勘探开发尚处于初期,是未来国内外油气工业发展的重要战略领域。文中综合运用全球领先信息服务公司埃信华迈（IHS）和美国地质调查局（USGS）的最新资料及已有研究成果,对北极地区的盆地类型和油气资源分布规律展开研究。结果表明:北极地区至少发育35个沉积盆地,具体划分为裂谷盆地（5个）、被动大陆边缘盆地（16个）、克拉通盆地（5个）、前陆盆地（5个）和大洋盆地（4个）。裂谷盆地是北极地区油气最富集的盆地类型,发现油气探明和控制可采储量（简称2P储量）441.12×108 t油当量,占北极地区油气总储量的74.6%,其次为前陆盆地、被动大陆边缘盆地和克拉通盆地。北极地区大部分油气储于白垩系、侏罗系和二叠系的碎屑岩储集层,仅有小部分油气储于石炭系和泥盆系碳酸盐岩储集层,且不同国家、不同含油气盆地的主力储集层存在明显差异。北极地区的油气主要源自侏罗系和白垩系的烃源岩,三叠系和泥盆系烃源岩次之。此外,复合圈闭是北极地区油气藏的主要圈闭类型,其次是构造圈闭。北极地区盆地类型和油气宏观分布规律的研究将为中国石油公司在北极地区的长远发展奠定基础。      

中国中西部前陆盆地的地质特征及油气聚集

中国中西部前陆盆地具有十分丰富的油气资源,近年来油气勘探也取得了很大的成果,但总体上来说其地质情况复杂、研究程度较低。世界上典型的前陆盆地一般位于造山带和稳定的克拉通之间的狭长槽地,而在中国中西部则主要为与古特提斯造山带在新特提斯阶段再活动有关的陆内会聚形成的“再生”前陆盆地,因此与世界典型前陆盆地相比中国中西部前陆盆地具有一定的“特殊性”。根据两期前陆的叠合程度差异造成的盆地几何形态、挠曲沉降、地层层序、沉积充填、构造变形特征的特点,将中国中西部前陆盆地归纳为改造型、新生型、叠加型和早衰型四种组合类型的前陆盆地。中西部不同组合类型前陆盆地具有不同的结构特征,决定了不同组合类型前陆盆地成藏特征和油气勘探潜力上的差异。     

酒泉中新生代断坳叠合盆地及控油作用

基于盆地大地构造背景、盆地几何形态、沉积构造特征、古地温及火山岩等沉积盆地鉴别标志,认为酒泉盆地为中新生代断坳叠合盆地,中生代早白垩世属伸展断陷盆地,新生代为陆内挤压坳陷盆地和陆内前陆盆地。盆地叠合类型为陆内坳陷盆地和陆内前陆盆地与断陷盆地叠合,叠合方式总体为正交式叠合,其中陆内坳陷盆地与断陷盆地叠合方式可以划分为披盖叠合型、局部叠合型、未叠合型3类,按照断陷盆地与陆内前陆盆地构造单元叠合位置,将陆内前陆盆地与断陷盆地叠合方式划分为前陆冲断带与次级凹陷的叠合、前陆坳陷与次级凹陷的叠合、前陆斜坡与次级凹陷的叠合、隆后坳陷与次级凹陷的叠合4个亚类。中新生代盆地叠合控制了酒泉盆地油气成藏,早白垩世断陷盆地控制了烃源岩分布,决定了不同次级凹陷(含油气系统的)范围和优劣,中新生代盆地叠合不仅加速了烃源岩成熟,为油气运移提供了强大动力,而且对构造圈闭、油气运移通道的形成、储层物性的改善(裂缝的发育)起关键的作用。由于不同的次级凹陷叠合方式和叠合强度的差异,导致了油气运移、聚集成藏差异,油藏特征和油气富集程度不同。