松辽盆地齐家地区"四史"模拟及其地质意义研究

为确定齐家地区高台子油层的油气成藏规律,应用IES petromod成藏模拟软件开展了地层埋藏史、压力演化史、成熟度演化史及油气运聚史"四史"模拟工作。地层埋藏史模拟结果表明:齐家地区经历了"3降2升"的地质埋藏过程,三个沉降期分别是:泉头组沉积末期-嫩江组沉积末期、四方台组-明水组沉积末期及依安组沉积末期-现今,两次构造抬升时期是嫩江组沉积末期、明水组沉积末期-依安组沉积末期。地层压力演化具有幕式的变化特征,青山口组二+三段地层随着埋深的增加,地层压力在嫩江组沉积末期达到峰值,后因嫩末构造运动的影响,地层压力开始减小,其后,又随着地层埋深的增加,地层压力逐渐增大,开始另一幕的形成,在明水组沉积末期,地层压力达到最大。成熟度演化史表明:嫩三段-嫩四段沉积时期,青一段烃源岩开始进入生烃门限,到明水组沉积末期,齐家-古龙凹陷一带烃源岩的镜质体反射率高达1. 0%～1. 3%,有机质成熟的范围也进一步扩大。油气运聚史表明,齐家地区高台子油层主要有嫩江组沉积末期、明水组沉积末期两次油气运聚成藏过程,其中明水组沉积末期,油气运聚范围最广,油气由生烃中心齐家-古龙凹陷向其两侧进行大规模的侧向运移聚集,形成了环凹陷周边的一系列油气藏。     

柴达木盆地北缘地区构造应力场、流体势场对油气运聚的控制作用

运用多孔介质构造应力场驱动油气运移的流固耦合分析方法,对柴达木盆地北缘地区现今构造应力场及流体运移势场进行数值模拟,揭示柴达木盆地北缘地区油气运聚的主要规律:①一级构造压力低值区主要受区域北西西向一级构造带的控制,二级构造压力低值区多位于北东向、东西向与北西向构造带的交叉复合部位;②由浅层向深层,北东向、东西向构造压力低值区范围有逐渐扩大趋势;③不同构造层油气流矢量聚集区往往是构造压力低值区,因此,流矢量指向区应该就是油气聚集的有利部位。     

西湖凹陷构造演化特征及油气运聚单元划分

西湖凹陷是目前东海陆架盆地油气勘探的重点,但其油气运聚单元始终未进行系统的划分,限制了区域成藏研究及勘探目标的优选。本文从油气运移动力角度系统分析西湖凹陷油气富集分布规律及原因,以该凹陷大量生排烃期的构造活动演化为基础,恢复关键成藏时刻对应的构造特征与沉积,计算出柳浪组沉积末期流体势,明确了该时期流体势场的油气运聚特征。结果表现为由凹陷中心向斜坡逐渐降低的分布规律,在此基础上将西湖凹陷划分9个油气运聚单元。本文研究的运聚单元中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ是较好的油气聚集单元,具有利于油气长期运移聚集的条件,是未来西湖凹陷勘探的主要潜力区。     

南堡凹陷北部东营末期构造应力场与油气运移关系的探讨

依据翔实的勘探开发资料 ,利用构造应力场数值模拟方法 ,计算了南堡凹陷新生代东营末期构造应力场的分布特征 ;进而计算出流体势的分布特征 ;探讨了应力作用对油气运移的影响 ,分析了地应力与孔隙压力和流体势的关系 ;指出了油气运移的优选方向。     

地应力对油气运移的驱动作用

论述了地应力驱动油气运移的机理,给出了地应力作用下孔隙地层中流体移动的本构方程和渗流方程。作为实例,模拟计算了胜利油田东营凹陷中央背斜带的地应力场和运移势场。结果表明,该背斜带已有的油藏分布与低应力区和低势区有很好的对应关系,大部分油藏位于低应力区和低势区,说明地应力对油气运聚成藏有重要控制作用。依据地应力场和运移势场的分布,对油藏的有利地区进行了预测,为油田的勘探开发提供了科学依据。      

对“沉积盆地古构造应力场,超压体系与油气运聚”一文的商榷

该文就《复式油气田》刊出的“沉积盆地古构造应力场,超压体系与油气运聚”一文中构造应力与地应力的区别与联系,构造应力、总地应力《有效地应力》与构造形变的关系以及油气运移与地应力或构造应力的关系等问题发表了不同意见。认为“沉积盆地古构造应力场,超压体系与油气运聚”一文中的“构造应力”实质是“地应力”,地应力才是地壳作用在岩体上诸种应力的总和,而构造应力只是构成地应力的诸子应力之一。有效地应力张量是构造     

大型凹陷斜坡带油气成藏模式——以三肇凹陷葡萄花油层为例

利用4079口测井曲线、10口井岩心,结合开发井初期产能数据,对松辽盆地三肇凹陷葡萄花油层烃源岩埋藏史、古构造演化史、油气运聚场、储层沉积特征和油水分布规律等油气成藏主控因素进行了综合分析。认识如下:葡萄花油层油气主要来自下伏青山口组二 三段源岩,油气初始运移时期为嫩江组末期,成藏关键时期为明水组末期;总结出葡萄花油层顶面古构造演化的4个阶段,油气运移时期向凹陷中心倾没的大型鼻状构造轴线为古油气主要运移方向,油气运移方向呈"旋转式"变化,即嫩江组末期的北西向转变为明水组末期的近东西向;葡萄花油层为单一北部物源,发育河控浅水三角洲沉积成因的大量密集且水下延伸较远的分流河道砂体,北西向展布的河道砂体与断层组合构成了油气侧向运移的优势通道。开发井初期产能数据和圈闭精细解剖表明,油水分布受局部构造控制,单一圈闭内具有统一的油水界面。在以上研究基础上,总结出三肇凹陷葡萄花油层2种成藏模式:继承性鼻状构造控油和凹陷平缓斜坡区反向正断层下降盘泥岩遮挡成藏模式;并在研究区刻画出101个有利钻井圈闭,预测新增石油储量2800×104t,为三肇凹陷葡萄花油层下一步的勘探与开发提供了依据。     

地应力驱动油气运移基本方程及有限元模拟

首先叙述了地应力作用下空隙弹性介质中流体运移的基本方程及由基本方程推导的有限元公式。然后,在地应力测量及构造分析的基础上,应用所给出的有限元公式及相应程序,对辽河油田运移势场进行了模拟,得出了该区运移势场的分布。结果表明,处于运移势低势区及过渡区的地区大部分是有希望的油田地区。结合构造分析进行地应力和运移势场研究可为油气勘探开发提供依据。      

滨洲断裂白垩纪末活动性定量评价及其对油气运聚的意义

本文利用构造应力场数值模拟结果,通过断裂活动性的判别准则对松辽瓮地滨洲断裂的活动性进行了定量评价,指出明水组沉积末期（油气人量运移期）该断裂的活动性受盆地构造格局的严格控制：盆地范围外的西北段断裂未发牛活动,盆地范围内的东南段断裂呈活动状态.滨洲断裂呈活动状态的东南段为齐家-古龙凹陷油气向西北方向富拉尔基油田运移提供了通道条件.文中采用的方法所得的评价结果与其它油气运移研究结果相-致,证明了本方法的可行性.     

构造应力场、流体势场对柴达木盆地西部油气运聚的控制作用

运用多孔介质渗流理论和构造应力场驱动油气运移的流固耦合分析方法对柴达木盆地西部的构造应力场及流体运移势进行了数值模拟,揭示盆地西部油气运聚的规律是:①区域主要构造格架或构造体系控制了构造压力低值区的展布,二级构造压力低值区的边界为近南北和北北东向;②由浅层向深层,构造压力低值区的范围有逐渐扩大的趋势;③盆地西南部油区棋盘格式构造的结点为构造压力低值区;④不同构造层油气流矢量聚集区往往都是构造压力的低值区和油气聚集的有利部位。     

Polygonal faulting and petroleum geological significance of Qn1 formation in the Sanzhao Sag,Songliao BasinEI北大核心CSCD

Numerous small-scaled, extensional faults occur densely in the mudstone layer of the Qingshankou 1st member (Qn1) in Songliao Basin. Its attribute and genetic mechanism are highly concerned but still controversy. The high-resolution 3D seismic datasets of a new block that covers most of the Sanzhao sag of Songliao Basin is studied., The characteristics of the profile and plane geometry of the extensional fracture system in the Sanzhao sag were depicted in detail through fine seismic interpretation using coherent technology. Based o the results, we proposed that: (1) The extensional fault system is mainly polygonal fault, which probably resulted from rupture pressure related to the episodic hydrocarbon-expulsion from the mudstone of Qn1. However, the tectonic inversion in Songliao Basin may also contribute to the formation and development of the polygonal fault system; (2) The polygonal faults were mainly formed by the end of deposition period of the Nenjiang Formation, and some experienced vertical direction propagation caused by the strong tectonic inversion at the end of deposition period of the Mingshui Formation; (3) The polygonal faults connect the Qn1 hydrocarbon source rock with the underlying Fuyang oil layer and the overlying Putaohua oil layer, and thus are important migration channels for the oil and gas accumulation; (4) Until the end of deposition period of the Nenjiang Formation, hydrocarbon generated in the Qn1 mainly migrated downward into the underlying Fuyang oil layer via the small polygonal faults rather than upwards to the Putaohua oil layer. On the contrary, by the end of deposition period of the Mingshui Formation, the oils from Qn1 source rock can migrate either downward into the Fuyang oil layer or upward into the Putaohua oil layer. It is noteworthy that the vertical propagation of the polygonal faults induced by the tectonic inversion might also damage the Fuyang accumulations formed earlier. ©, 2015, Science Press. All right reserved.     

松辽盆地南部中浅层油气藏的成藏史

利用圈闭形成时间法、生排烃时间法、油藏饱和压力法及储集层流体包裹体方法等综合评判了松辽盆地南部中浅层油气藏的成藏期;将埋藏史与生排烃的配置关系相结合来分析油气的分布规律。研究结果表明,松辽盆地南部中浅层油气藏具有多期成藏的特征,主要成藏期发生在嫩江期末、明水期末及第三纪,每一期都有对应的油气藏分布。综合分析的结果认为英台—四方坨子、华字井阶地、海坨子南及乾安凹陷等地区是下一步勘探的有利地区。     

松辽盆地反转期的界定

松辽盆地的构造反转对油气生成、运移和聚集保存有明显的控制作用.以往的研究认为,松辽盆地晚期经历了嫩江组沉积末期、明水组沉积末期和古近纪的多期反转.通过对松辽盆地北部进行剖面与平面的构造演化分析,认为嫩江组沉积末期为南北向差异升降活动,未引起地层褶皱变形和构造格局的改变,该期形成了区域伸展不整合面;明水组沉积末期松辽盆地从区域拉张转为挤压,盆地表现为东西向缩短,构造格局发生了性质上的变化,形成了一系列反转构造,该期构造反转奠定了盆地现今的构造格局.构造物理模拟实验进一步证明,松辽盆地不同方向的反转构造带为明水组沉积末期形成的.     

松辽盆地反转期的界定

松辽盆地的构造反转对油气生成、运移和聚集保存有明显的控制作用。以往的研究认为,松辽盆地晚期经历了嫩江组沉积末期、明水组沉积末期和古近纪的多期反转。通过对松辽盆地北部进行剖面与平面的构造演化分析,认为嫩江组沉积末期为南北向差异升降活动,未引起地层褶皱变形和构造格局的改变,该期形成了区域伸展不整合面;明水组沉积末期松辽盆地从区域拉张转为挤压,盆地表现为东西向缩短,构造格局发生了性质上的变化,形成了一系列反转构造,该期构造反转奠定了盆地现今的构造格局。构造物理模拟实验进一步证明,松辽盆地不同方向的反转构造带为明水组沉积末期形成的。     

储层致密化与油气充注的关系:以三肇凹陷白垩系扶余油层为例

为了明确松辽盆地三肇凹陷扶余油层储层致密化与油气充注相关性,利用微米CT、流体包裹体显微分析、盆地模拟等方法,研究了该储层微观孔喉特征,且定量分析了其成藏期。根据储层孔隙演化信息分析了研究区储层致密化过程和油气成藏的关系。结果发现:三肇凹陷扶余致密储层岩石类型以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主,孔喉特征表现为窄喉道、宽孔隙、孔喉配置差、微细喉道总体积大等特征。压实作用和胶结作用为储层致密化重要成因,储层致密时间应该在嫩江组末之前。流体包裹体分析结果表明三肇凹陷扶余储层油充注分为早期和晚期,相应的充注时间分别距今77~74 Ma、67~65 Ma,分别对应于嫩江组沉积期和明水组沉积末期。综合对比扶余油层油气成藏历史和储层孔隙演化特征,认为原油充注发生储层致密化之后,即先致密后成藏。     

东海西湖凹陷应力场数值模拟及其应用研究

石油和天然气是流体矿产,其最大特征具有运移性。构造应力与油气运移密切相关。引起地质环境、圈闭条件、应力状态改变的动力是构造应力场。盆地沉陷、隆起、断裂构造等都是不同特点的应力状态作用下的地质痕迹。高应力区围限下的低应力区,一般是有利的储油储气构造位置。本文在东海西湖凹陷中央背斜带及其邻区构造地质、石油地质研究的基础上,对平湖组、花港组、龙井组目的层在中新世晚期的应力状态进行了数值模拟,进而分析了应力场与油气运聚的关系,研究结果与构造地质、石油地质分析结论相一致,对油气勘探开发具有指导意义。      

松辽盆地北部长春岭背斜带油气成藏探讨

针对松辽盆地长春岭背斜带油气来源,油藏、气藏形成时期先后等问题仍存在分歧的研究现状,在前人研究的基础上从地球化学、构造、沉积、油气分布等方面出发并结合热史、生烃史,探讨松辽盆地北部长春岭背斜带油气成藏过程.研究认为:长春岭背斜带原油主要来源于王府凹陷上白垩统青山口组-段烃源岩,气源主要为两侧断陷深层煤系地层;天然气大约...     

Mineral dating of mantle−derived CO2 charging and its application in the southern Songliao Basin,China

The timing of mantle−derived CO₂ charging in sedimentary basins is the basis for studying CO₂-sandstone interactions and CO₂-oil interactions. In general, the time of the volcanic eruption near the CO₂ gas reservoir is considered to be the time of mantle-derived CO₂ charging. However, this approach is not suitable for hydrocarbon-bearing basins that have experienced multiple volcanic events. In this paper, using dawsonite-bearing sandstones contained in an oil-bearing CO₂ gas and oil reservoir in the southern Songliao Basin as the object of the study on the basis of paragenetic sequence and fluid inclusions, we establish a mineral dating method for determining the time of mantle-derived CO₂ charging. In this method, the mineral used for dating is dawsonite, which is formed under a high CO₂ partial pressure and records the migration and aggregation of mantle-derived CO₂ in geologic history. By interpreting the dawsonite-bearing sandstone in the southern Songliao Basin, we find two hydrocarbon charges and one CO₂ charge and that the mantle-derived CO₂ charging occurred slightly later than or quasi-simultaneously with the second hydrocarbon filling. Combining the currently known time of hydrocarbon reservoir formation and the time of tectonic fracture development, we deduce that the mantle-derived CO₂ formed the dawsonite in the southern Songliao Basin at the end of the Cretaceous (end of the Mingshui period) and the beginning of the Paleogene.     

松辽盆地大庆长垣中浅层断层形成演化的新模式

松辽盆地油气集中富集的中浅层断层十分发育,不同反射界面断层发育存在差异,前人认为是多期构造活动的结果。本文应用先存构造条件下断层作用模式,利用三维地震资料,对中浅层的断裂系统重新进行构造解析。结果表明,①松辽盆地大庆长垣中浅层断裂系统按照错断层位、断距、延伸长度、走向可划分为8个类型;②T_2、T_1、T_(06)反射层断层的平均走向分别为322°、320°和316°,断层平均走向从下往上存在逆时针旋转的变化趋势;③大庆长垣自中浅层形成以来,构造应力机制由泉头组—明水组沉积时期的伸展应力机制转变为明水组沉积末期的走滑应力机制,但构造应力场的主应力方向没有发生改变;④研究区复杂的断裂系统是在构造应力场主应力方向保持相对稳定的条件下、在递进变形过程中逐渐形成的。该断层形成演化的新模式更合理地揭示了松辽盆地中浅层断层发育规律和成因机制,对研究区进一步的勘探开发有指导意义。