原油裂解气资源评价的理论技术创新与评价应用——以四川盆地震旦系—寒武系为例

四川盆地震旦系—寒武系天然气资源丰富。近年来,在四川盆地川中古隆起和北部斜坡区先后获得了两个万亿级大气区的重大发现。为了明确该领域天然气的资源规模以及未来的勘探方向和创建一套切实可行的原油裂解气资源量的评估方法,本次研究基于该区天然气为古油藏原油裂解的基本认识,按照干酪根生油,再到古油藏裂解生气的技术路线对原油裂解气的资源量进行计算。应用成因法,采用PetroMod 3D盆地模拟软件,输入地层等厚图、岩相古地理图、烃源岩综合评价图、剥蚀量展布图以及生油动力学参数图版,建立整个盆地的三维地质模型,并切分为5个区块分别计算生油量,然后探讨了石油运聚系数、石油裂解率、天然气散失率以及寒武系石油运移的分配系数,并创建了天然气散失系数计算公式。在以上基础上,恢复了盆地及5个构造单元的生油史,并明确了古油藏形成的关键时刻,最终得到全盆地震旦系—寒武系常规天然气资源量为13.43×1012m3,其中寒武系为5.43×1012m3,震旦系为8.0×1012m3。并指出除了川中地区以外,川南和川东具有巨大的勘探潜力,尤其是位于川南地区德阳—安岳裂陷槽两侧的台缘带和台内颗粒滩是下一步勘探的现实领域。本次研究在理论创新和勘探实践中都具有重要意义。     

四合堂剪切带活动时代及其对燕山运动B幕时间的限定

翁文灏以燕山为标准地区创名的中生代"燕山运动",现今人们将其分为A幕与B幕,各自对应着区域性角度不整合,但发生的准确时间一直无法确定。燕山构造带中段的云蒙山地区,发育了著名的四合堂逆冲型韧性剪切带,是燕山运动B幕的产物。该韧性剪切带出现在早白垩世初云蒙山复式岩体的北部边缘,上盘向南南西运动,周边的变质基底、中—新元古代盖层及晚侏罗世与早白垩世初期岩体一同卷入了变形。剪切带内及周边发育了大量同构造岩脉,可区分出早、中、晚3个阶段,对应着剪切带活动早、中、晚阶段。本次工作中分别从早、中、晚3阶段同构造岩脉中获得了锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄,分别为143.0±2.1Ma、140.8±1.4Ma和137.5±2.4Ma。这可靠地指示了四合堂韧性剪切带的活动时间为143～138Ma。这也表明,以逆冲活动为特征的燕山运动B幕(尤其是燕山造山带中段)发生的时间就是143～138Ma。这一结果与近年来该B幕事件角度不整合之上、下地层中所获得火山岩锆石年龄相吻合。     

胶东地区玲珑岩基隆升机制探讨

本文通过详细的野外构造观察,综合主干正断层运动学观测、擦痕应力场反演、岩体变形分析、岩脉与石英脉展布方位等多个方面,对胶东地区玲珑岩基的构造演化进行了有效地制约.研究结果表明,其为早白垩世的伸展穹窿构造,是NW—SE向区域性伸展的结果,并且北部的伸展与岩浆活动及金矿化作用要强于南部.在早白垩世强烈伸展与岩浆活动背景下,晚侏罗世侵位的玲珑岩基沿着倾向相背的两条大型脆性正断层(招平断裂带与焦家断裂带)以地垒构造形式发生隆升而最终出露地表,并非变质核杂岩型伸展构造.玲珑岩基在晚侏罗世侵位后并没有立即出露地表,而是在早白垩世区域伸展中才隆升与剥露,并伴随区内大规模金矿形成.玲珑伸展穹窿的厘定,一方面证实了区内早白垩世强烈岩浆活动是发生在NW—SE向伸展背景下,另一方面进一步验证了华北克拉通东部破坏的峰期出现在早白垩世.     

油气超长运移距离

塔里木盆地塔北地区广泛分布着来自于库车坳陷的陆相油气,其运移距离超过100km,是一个比较典型的油气超长距离运移实例。本文在结合油气勘探基础资料的基础上,通过对出油井的详细地球化学研究,综合油气运移条件的分析,探讨了油气超长运移的地质条件与动力机制。研究认为,在哈拉哈塘和英买力南部地区白垩系砂岩储层中发现的油气来源于北部库车坳陷的三叠系湖相烃源岩,成藏时间在5~3Ma;油气主要通过断裂沟通不整合面以及白垩系巴西改组的砂体进行长距离侧向运移,运移的直线距离达到110~130km。研究发现,库车坳陷三叠系优质烃源岩短期内快速熟化并高效排烃,为油气长距离运移提供了充沛的油源和驱动力条件;白垩系巴西改组油层在致密顶底板岩层的封堵约束作用下,油气沿着宽缓斜坡上大面积分布的连通砂体呈面状发生长距离运移,沿途缺少大型圈闭拦截和聚油,油气损失相对较少,所以油气在通畅的运移道路上持续向南推进,这是该区油气发生超长运移的主要动力机制。超长的运移距离,与该区低幅度宽缓的斜坡构造背景和良好的输导通道密切相关,因此,在已发现白垩系出油井点以南更远地区还将不断会有陆相油的新发现;在油气运移经过的地区,白垩系内只要存在圈闭,均可形成油藏,因此,低幅度构造圈闭与岩性地层圈闭所形成的中小型油气田群将作为今后勘探的主要目标。     

渤海海域新近纪断层成因与动力学状态

新近纪是渤海海域新构造运动的重要阶段,具有不同于第四纪以来的构造活动特征和盆地格局。大量的盆地勘探资料显示,海域新近系内发育了大量张性、张扭性断层,主要为近东西向断层,其次为北北东向的郯庐断裂带和局部的大型北西向断层。这一断层格局与下伏古近系相似,但断层活动强度明显较弱,属于坳陷型盆地内的断层活动。断层的平、剖面特征表明,近东西向者为正断层,北北东与北西向断层分别为右行、左行平移正断层。各类断层的运动学特征指示,海域古近纪处于南北向的弱伸展环境。近东西向断层小型者多为新生正断层,大型者常是早期断层的复活,皆为区域拉张作用的直接结果。北北东向的郯庐断裂带与北西向断层皆为继承性活动,其走滑是斜向拉张的结果。郯庐断裂带较强的张扭性活动一方面使旁侧派生了一系列北东-北东东向的小型正断层,另一方面使其旁侧各类断层密度明显增大。海域新近纪的弱伸展环境结束于新近纪末一次区域性挤压事件。     

东营凹陷湖相烃源岩TOC与Sr的正相关性及原因

古近系沙河街组沙三段是东营凹陷的主力烃源岩。沙三段下部优质烃源岩常常呈纹层结构,主要由富有机质的碳酸盐纹层和粘土纹层组成。通过对其沉积环境和地球化学研究,发现烃源岩有机碳含量(TOC)与微量元素锶(Sr)含量具有显著的正相关关系,而且发现Sr赋存在碳酸盐纹层中,粘土纹层中Sr含量较低。碳酸盐纹层常常主要是由藻类勃发形成的钙质鳞板等内生成因碳酸盐薄纹层组成,因此Sr的来源与藻类勃发有关。藻类勃发对水体化学元素的吸附和同化作用诱发碳酸盐薄纹层形成,Sr占据Ca的晶格位置而在CaCO3中富集,从而在烃源岩中出现TOC与Sr同步富集。     

沂沭断裂带新构造活动规律与机制

通过对沂沭断裂带活断层的结构与几何学特征、活动型式与时间、断层擦痕反演应力场等多方面的综合分析,对其活动机制和时间进行了探讨.研究结果表明,沂沭断裂带第四纪以来呈现为大型的活动构造带,主体上由四条主干活断层组成,各活断层主要表现为逆右行平移.它们的断层活动性总体上表现为东强西弱与南强北弱的特点.通过对该断裂带内一系列活断层擦痕反演应力场分析,表明新构造活动期的区域应力状态为北东东-南西西向挤压.详细的野外调查表明,沂沭断裂带浅部活断层的形成机制为直接复活、隐伏断层扩展、反向断层复活与截切断层复活四种类型,以前两类为主,主要利用早期地堑边界四条主干断裂的复活与扩展而形成浅部的活断层.     

复合生烃系统--陆相断陷盆地烃源岩评价和油气预测的重要概念

复合生烃系统是指凹陷(或洼陷)具有两套或两套以上有机地球化学特征不同的有效烃源岩,它们具有多个成烃阶段和多期排烃运聚过程,形成了多种油气藏和多源油气藏。其特点可概括为“多套源岩、多阶段成烃、多源(混源)成藏的新模式”。渤海湾盆地油气勘探实践证明,丰富的油气资源及其分布特征与富含有机质生烃洼陷中存在的复合生烃系统具有十分密切的关系。渤海湾盆地复合生烃系统的组合特征可分为盐湖咸水湖相欠充填湖泊类型模式、半咸水微咸水深湖相平衡充填湖泊类型模式和淡水三角洲湖相过充填湖泊类型模式3种典型的湖相组合,其中所发育的烃源岩代表了复合生烃系统的基本特征。复合生烃系统发育在多幕式断陷活动的地质背景下,与不同油气储集性砂体相配合,通过不同的排烃方式和运移通道聚集成藏,形成了不同层系、不同区带和不同圈闭类型的复式油气聚集带,从而在空间上控制了盆地内各种油气藏的形成和分布。     

伊利石结晶度在恢复地层剥蚀量中的应用--以合肥盆地安参1井白垩系剥蚀量的恢复为例

针对合肥盆地勘探程度低、地热史资料缺乏的现状,提出利用伊利石结晶度与埋藏深度和成岩温度之间的对应关系来确定古地温梯度,进而利用温度资料求取原始地层厚度和剥蚀量,并利用包裹体测温和镜质体反射率两种方法计算出安参1井白垩系的原始地层厚度和剥蚀量,其结果具有较好的可比性,为深化盆地下侏罗统和下白垩统烃源岩的热演化研究提供了保证.     

合肥盆地中生代地层时代与源区的碎屑锆石证据

合肥盆地位于大别造山带北侧、郯庐断裂带西侧,其发育过程与这两大构造带演化密切相关。本次工作对合肥盆地南部与东部出露的中生代砂岩与火山岩进行了锆石年代学研究,从而限定了各组地层的沉积时代,确定了火山岩喷发时间,指示了沉积物的源区。这些年代学数据表明,合肥盆地南部的中生代碎屑岩自下而上分别为下侏罗统防虎山组、中侏罗统圆筒山组或三尖铺组、下白垩统凤凰台组与周公山组(或黑石渡组)与上白垩统戚家桥组,其间缺失上侏罗统。盆地东部白垩系自下而上为下白垩统朱巷组与响导铺组和上白垩统张桥组。该盆地出露的毛坦厂组或白大畈组火山岩喷发时代皆为早白垩世(130～120 Ma)。盆地南部的下——中侏罗统及白垩系源区皆为大别造山带,分别对应该造山带的后造山隆升与造山后伸展隆升。而盆地东部白垩系的源区始终为东侧的张八岭隆起带,后者属于郯庐断裂带伸展活动中的上升盘。