深层-古老海相层系温压场与油气成藏

深层海相碳酸盐岩层系尚处于勘探初期,对于海相盆地深层温压场的演化特征及主控因素认识还不够清晰.本文总结了适用于深层海相层系的温压场研究方法,并以川中古隆起震旦系气藏和塔中隆起奥陶系凝析气藏为例,展示温压场恢复的结果.川中古隆起震旦系灯影组的温度演化经历了升温-降温-快速升温-快速降温的过程,主要受大地热流与沉积埋藏史的控制;而塔中隆起奥陶系则经历了持续缓慢增温的过程,现今为最高温度.川中震旦系和塔中奥陶系现今地层压力都表现为常压,但前者经历了常压-弱超压-强超压-卸压的演化过程,而塔中隆起奥陶系在3次主要的油气成藏期没有明显的超压.对温压场的系统研究,有助于解释塔中隆起和川中古隆起现今油气相态的差异,还可以为碳酸盐岩储层高温高压模拟实验提供参数,为海相大气田进一步勘探提供理论指导.      

超深层古油藏的定量表征及其对气藏形成的指示意义:以川中古隆起北斜坡灯影组为例

跨越多个构造期的深层、超深层油气成藏定量表征是地学界的一大难题.川中地区上震旦统灯影组天然气藏以典型的原油裂解气为主,油气演化经历了古油藏、古气藏直至现今气藏的复杂演化过程;古油藏的定量刻画是恢复其成藏过程的关键和核心.优选川中古隆起北斜坡上震旦统灯影组气藏为研究对象,以固体沥青为媒介,在岩心观察的基础上,综合“点”(固体沥青图像法定量表征)、“线”(固体沥青多矿物测井反演定量评价)、“面”(固体沥青含量平面分布定量表征)3个维度对固体沥青进行定量刻画,进而定量刻画古油藏并以体积法计算其资源量,以期从成藏角度对斜坡区的天然气勘探潜力评价提供支撑.研究结果表明：(1)灯影组储层固体沥青主要以半充填-充填的状态赋存于孔隙空间中;灯二段固体沥青含量整体要高于灯四段;不论灯二段还是灯四段,上亚段固体沥青含量略高于下亚段;(2)固体沥青纵向和平面分布规律指示,纵向上,油气充注方向多为自上而下;平面上,油气充注主要存在两个方向：自德阳-安岳裂陷槽向台内侧向充注;自北部斜坡区向南、向古隆起高部位侧向充注;(3)北斜坡地区灯影组储层古油藏完成裂解的时间早于大规模区域构造运动,因此可以用现今储层固体沥青...     

鄂尔多斯盆地奥陶系古隆起东侧马家沟组中组合储层特征及成藏演化

鄂尔多斯盆地奥陶系古隆起东侧马家沟组中组合白云岩储集体以晶间孔、晶间溶孔、溶蚀孔洞为主要储集空间。建立了马家沟组中组合气藏演化模式:加里东运动末期的岩溶作用改善了中组合白云岩的储层物性;海西运动中期,石炭系—二叠系煤系地层覆盖在中组合白云岩储集体之上,两者组成了有利的生储盖组合;侏罗纪末期至早白垩世,上古生界烃源岩到达生排烃高峰期,中组合形成了广泛的上生下储式气藏;早白垩世以后,构造调整导致先存天然气藏调整,在有侧向遮挡的部位形成了现今的气藏。预测了古隆起东侧中组合有利区,岩性圈闭是重点勘探目标。     

川中安平店-高石梯构造震旦系灯影组流体充注特征及油气成藏过程

川中地区震旦系灯影组储层时代老、埋藏深,经历了多期构造运动和成藏历史。岩芯观察和显微薄片观察结果表明,震旦系灯影组储层经历了六期流体充注,分别是第一世代沥青→第二世代白云石→第三世代粗晶-巨晶白云石→第四世代粗晶-巨晶白云石→第五世代沥青→第六世代方解石/石英,每期矿物中对应的流体包裹体特征记录了震旦系从早期形成的古油藏被破坏→古油气藏再形成→油裂解气和古气藏形成→水溶气形成→现今气藏形成的成藏事件和完整的成藏过程。第二世代-第四世代矿物形成于深埋过程中,是古油气藏形成期的产物,矿物的Sr、C、O稳定同位素表明向震旦系灯影组充注的流体主要是外源流体,具有从深部向浅部流动运移的特征;第六世代矿物所记录的水溶气的形成,也是震旦系最重要的成藏事件;现今的震旦系灯影组气藏主要是晚白垩世以来的构造隆升导致的水溶气脱溶聚集以及油气藏调整和改造的结果。     

新构造运动在南黄海盆地的表现及其对油气成藏的影响

在精细地震资料构造解释基础上,认为上新世-第四纪是南黄海盆地新构造运动的主要活动期,对应南黄海盆地第二个阶段的断裂活动期。垂向上,新构造运动具有早晚构造响应差异：早期南北向弱挤压背景下以张性正断层为主,晚期东西向两幕挤压背景下以逆断层和褶皱为主;平面上,新构造运动影响亦具有差异：北部坳陷活动强烈、正断层发育、逆断层少量,而南部坳陷活动较弱。新构造运动与北部坳陷烃源岩的生排烃时期吻合,断裂带是重要输导体系,也是重要的潜在成藏区。     

实际储层温压条件下成功合成碳酸盐岩烃类包裹体及其启示意义

文中报道在实际储层温压条件下(150℃,40MPa,大约4km深度)成功合成了碳酸盐岩烃类包裹体。通过对合成烃类包裹体的显微观察、荧光分析和傅里叶变换红外光谱分析,证实合成了烃类包裹体,且与真实储层中的包裹体具有相似特征,探讨了油水不混溶条件下的流体包裹体捕获机制。实验研究给出4点重要启示:(1)油水不混溶是造成烃类包裹体和水溶液包裹体分带的主要原因;(2)油气快速成藏过程可以被流体包裹体记录;(3)实际储层温压条件下,合成烃类包裹体实验研究有望为储层包裹体分析提供依据和标准;(4)人工合成烃类包裹体为研究含油气条件下储层水-岩作用机理提供了一种有效手段。     

鄂尔多斯盆地四大古隆起演化及其油气控藏意义的差异*

鄂尔多斯盆地在地质历史上曾存在中央古隆起、乌兰格尔古隆起、渭河古隆起及乌审旗古隆起4个主要的隆起构造。作者通过沉积地层分布及构造演化过程剖析等方法,系统分析了4大古隆起构造演化的差异性及其对油气成藏控制作用的差异,并首次提出“渭河古隆起”的概念。研究表明,4大古隆起分别形成于不同的地质时代和区域构造环境,并经历了不同的演化过程: 中央古隆起形成于早古生代拉伸构造环境,在印支期发生构造反转而转化为坳陷沉降区; 乌兰格尔古隆起则是自盆地基底形成以来就已存在的长期继承性隆起,但在白垩纪及新生代发生差异隆升—沉降而分化为现今构造的不同单元; 渭河古隆起形成于白垩纪的区域挤压构造环境,也是在新生代发生差异隆升—沉降而分化为今构造的不同单元; 乌审旗古隆起是前寒武纪即已存在的古地形高地,早古生代并无进一步的发展,因而仅是在寒武纪海侵沉积时突显、奥陶纪开始沉积后即快速消隐。古隆起的控藏差异主要表现为: (1)古生代及之前形成的古隆起对盆地油气成藏多具有控相、控储及控制源—储配置等积极作用,且后期“由隆转坳”的古隆起对油气的成藏演化极为有利; (2)白垩纪以来的较晚期隆起对油气成藏总体以破坏性作用为主,尤以对古生界天然气藏的影响最为显著。     

塔里木盆地台盆区超深层热演化及对储层的影响

温度场是制约有效储层发育的关键因素之一,然而关于塔里木盆地超深层储层热演化及其对储层有效性的影响研究还很少。本文选取塔里木盆地台盆区近几年新钻井作为研究对象,通过实测等效镜质体反射率参数热史模拟揭示了台盆区显生宙时期以来的古热流演化史。台盆区大地热流从早古生代的45～65 mW/m²逐渐降至现今的32～45 mW/m²,仅局部地区在早二叠世受岩浆活动影响出现短暂的热流高峰,为46～62 mW/m²。在此基础上,结合沉积埋藏史明确了超深层碳酸盐岩储层古温度史和关键变革时期古温度平面分布特征,并对比分析了不同构造单元碳酸盐岩储层温度场差异演化特征及主控因素。奥陶系储层受控于大地热流和地层埋深影响,经历了早期缓慢升温和晚期快速升温的过程,除局部地区在早二叠世存在高异常外,塔里木盆地奥陶系储层在关键构造时期均表现出由中部向南北两侧降温的平面展布特征,与现今油气相态特征匹配。通过建立温度场与储层孔隙演化模式,深入讨论了台盆区有效储层发育的温度场条件。超深层碳酸盐岩储层的溶蚀-沉淀作用和油气相态与温压密切相关,温度不仅可以通过改善储...     

鄂尔多斯盆地四大古隆起演化及其油气控藏意义的差异*

鄂尔多斯盆地在地质历史上曾存在中央古隆起、乌兰格尔古隆起、渭河古隆起及乌审旗古隆起4个主要的隆起构造。作者通过沉积地层分布及构造演化过程剖析等方法,系统分析了4大古隆起构造演化的差异性及其对油气成藏控制作用的差异,并首次提出“渭河古隆起”的概念。研究表明,4大古隆起分别形成于不同的地质时代和区域构造环境,并经历了不同的演化过程: 中央古隆起形成于早古生代拉伸构造环境,在印支期发生构造反转而转化为坳陷沉降区; 乌兰格尔古隆起则是自盆地基底形成以来就已存在的长期继承性隆起,但在白垩纪及新生代发生差异隆升—沉降而分化为现今构造的不同单元; 渭河古隆起形成于白垩纪的区域挤压构造环境,也是在新生代发生差异隆升—沉降而分化为今构造的不同单元; 乌审旗古隆起是前寒武纪即已存在的古地形高地,早古生代并无进一步的发展,因而仅是在寒武纪海侵沉积时突显、奥陶纪开始沉积后即快速消隐。古隆起的控藏差异主要表现为: (1)古生代及之前形成的古隆起对盆地油气成藏多具有控相、控储及控制源—储配置等积极作用,且后期“由隆转坳”的古隆起对油气的成藏演化极为有利; (2)白垩纪以来的较晚期隆起对油气成藏总体以破坏性作用为主,尤以对古生界天然气藏的影响最为显著。     

川西和川东北地区差异构造演化及其对陆相层系天然气成藏的影响

川西和川东北地区处于扬子地台西北缘,均具有褶皱冲断带-前陆盆地的二元结构,其构造特征具一定相似性。根据地震资料解释和典型气藏解剖,再结合前人研究成果,分析了川西和川东北地区构造演化差异性及其对各自成藏特征的影响,结果表明：川西地区主要受龙门山造山带影响,从印支期中晚期开始发育前陆盆地,之后主要受燕山中晚期和喜马拉雅期构造运动的影响;而川东北地区从燕山早期开始发育前陆盆地,之后在燕山中期和晚期受大巴山、米仓山和雪峰山联合作用影响,最后大巴山造山带在喜马拉雅期的强烈活动使其最终定型。上述差异构造演化对川西和川东北地区陆相层系的成藏特征的影响主要表现在4个方面：烃源岩的发育、输导体系的形成、气藏的保存和天然气成藏过程。川西地区主要发育须家河组烃源岩,形成了以NE向和SN向断裂及其伴生裂缝为主的输导体系,多期构造运动形成的大型通天断裂影响了山前断褶带气藏的保存,成藏经历了印支晚期、燕山中期、晚期和喜马拉雅期4个关键时刻。川东北地区发育须家河组和下侏罗统两套烃源岩,输导体系以NW向断裂为主,隆升剥蚀和大型断裂造成了山前断褶带较差的保存条件,成藏经历了燕山中期、燕山晚期和喜马拉雅期三个关键时刻。     

Energy Field Adjustment and Hydrocarbon Phase Evolution in Sinian-Lower Paleozoic,Sichuan Basin

The Sinian-Lower Paleozoic (also called the lower association) in Sichuan (四川) basin has undergone geologic evolution for several hundred million years.The subsidence history of the Sinian-Lower Paleozoic can be divided into four stages:the stable subsidence during Cambrian and Silurian; the uplift and denudation during Devonian and Carboniferous; the subsidence (main process)during Permian to Late Cretaceous; and the rapid uplift and denudation since Late Cretaceous.The later two stages could be regarded as critical factors for the development of oil and gas in the lower association.The evolution of energy field such as temperature,pressure,and hydrocarbon phase in the lower association during the deep burial and uplift in the third stage might be induced as follows:(1)super-high pressure was developed during oil-cracking,previous super-high pressure was sustained,or changed as normal pressure during late uplift; (2) temperature increased with deep burial during persistent subsidence and decreased during uplift in late stage; (3) as a response to the change of the energy field,hydrocarbon phase experienced a series of changes such as organic material (solid),oil (liquid),oil-cracking gas (gaseous) + bitumen (solid) + abnormal high pressure,gas cap gas with super-high pressure (gaseous) + bitumen (solid) + water soluble gas (liquid),and gas in pool (gaseous) + water soluble gas (liquid) + bitumen (solid).The restoration of hydrocarbon phase evolution is of important value for the exploration of natural gas in the Sinian-Lower Paleozoic in Sichuan basin.     

Accumulation Mechanisms and Evolution History of the Giant Puguang Gas Field,Sichuan Basin,China

Solid bitumens were found throughout the carbonate reservoirs in the Puguang gas field, the largest gas field so far found in marine carbonates in China, confirming that the Puguang gas field evolved from a paleo-oil reservoir. The fluid conduit system at the time of intensive oil accumulation in the field was reconstructed, and petroleum migration pathways were modeled using a 3-D model and traced by geochemical parameters. The forward modeling and inversion tracing coincided with each other and both indicated that oils accumulated in the Puguang-Dongyuezhai structure originated from a generative kitchen to the northwest of the Puguang gas field. The deposition of organic-rich Upper Permian source rocks dominated by sapropelic organic matter in the Northeast Sichuan Basin, the development of fluid conduit system that was vertically near-source rock and laterally near-generative kitchen, and the focusing of oils originated from a large area of the generative kitchen, were the three requirements for the formation of the giant paleo-oil reservoir from which the giant Puguang gas field evolved. The Puguang gas field had experienced a three-stage evolution. The post-accumulation processes, especially the organic-inorganic interaction in the hydrocarbon-water-rock system, had not only profoundly altered the composition and characteristics of the petroleum fluids, but also obviously changed the physicochemical conditions in the reservoir and resulted in complicated precipitation and solution of carbonate minerals.     

Accumulation Mechanisms and Evolution History of the Giant Puguang Gas Field, Sichuan Basin, China

Solid bitumens were found throughout the carbonate reservoirs in the Puguang gas field,the largest gas field SO far found in marine carbonates in China,confirming that the Puguang gas field evolved from a paleo-oil reservoir.The fluid conduit system at the time of intensive oil accumulation in the field Was reconstructed,and petroleum migration pathways were modeled using a 3-D model and traced by geochemical parameters.The forward modeling and inversion tracing coincided with each other and both indicated that oils accumulated in the Puguang-Dongyuezhai structure originated from a generative kitchen to the northwest of the Puguang gas field.The deposition of organic-rich Upper Permian source rocks dominated by sapropelic organic matter in the Northeast Sichuan Basin, the development of fluid conduit system that was vertically near-source rock and laterally near-generative kitchen,and the focusing of oils originated from a large area of the generative kitchen,were the three requirements for the formation of the giant paleo-oil reservoir from which the giant Puguang gas field evolved.The Puguang gas field had experienced a three-stage evolution.The post-accumulation processes,especially the organic-inorganic interaction in the hydrocarbon-water-rock system,had not only profoundly altered the composition and characteristics of the petroleum fluids,but also obviously changed the physicochemical conditions in the reservoir and resulted in complicated precipitation and solution of carbonate minerals.     

四川盆地普光大型气藏基本特征及成藏富集规律

普光气田是在四川盆地近期发现的规模最大、埋藏最深、资源丰度最高的气田,2005年初向国家储委上交飞仙关组探明储量1144×108m3,普光气田已初步落实的三级储量超过3500×108m3。普光气田下三叠统飞仙关组储层岩性以单一的白云岩为主,发育鲕粒白云岩、残余鲕粒白云岩等储层;储层物性以中孔中渗、高孔高渗储层为主,为优质储层。深埋藏条件下的孔隙形成可能与深部热水溶蚀作用有关。临近主力生烃凹陷、优质储层发育、适时的古隆起可能是普光大型气田形成的有利条件。     

四川盆地中部龙王庙组滩相储层特征及形成机制

依据岩心、常规薄片及铸体薄片、物性分析、压汞等资料的研究,四川盆地中部下寒武统龙王庙组滩相储层为发育良好的中低孔、低渗的孔隙型储层及裂缝—孔隙型储层。储集岩主要为砂屑白云岩、鲕粒白云岩与具残余颗粒结构的粉—细晶白云岩,储集空间主要包括粒间溶孔、粒内溶孔、晶间溶孔、铸模孔、残余粒间孔、裂缝及溶洞,孔喉配置关系好。储层形成机制研究表明,滩核和滩翼微相有利于储层发育,滩相储层在沉积早期具有典型的宏观非均质性,这为储层的形成与演化提供了物质基础。同生岩溶作用控制了早期储层的孔隙演化,表生岩溶作用决定了储层分布的基本特征,埋藏岩溶作用有利于先期孔渗层的优化改造。提出滩相储层的演化主要经历三个阶段,其中沉积—同生成岩阶段是早期优质储层形成的关键时期,表生岩溶改造阶段是滩相储层大规模增孔时期,埋藏成岩阶段为滩相储层孔隙调整和稳定时期。     

四川盆地中南部寒武系白云岩特征及形成机制

四川盆地寒武系厚度达千米,岩性从下到上依次由泥页岩-粉砂质泥岩-灰质白云岩-纯白云岩组成,其优质储层主要为中—上寒武统冼象池组的白云岩。本文通过与川东北长兴组—飞仙关组、塔河油田奥陶系白云岩对比,应用微量元素、稀土元素、碳、氧、锶同位素等分析测试结果,对四川盆地中南部寒武系白云岩特征及形成机制进行了研究。研究结果表明:四川盆地中南部寒武系白云岩具有较高的铁、锰质量分数,平均值分别为6 502.9×10~(-6)和468.3×10~(-6),较低的锶质量分数,平均值为74.0×10~(-6),较低的碳氧同位素值,δ~(13)CVPDB和δ~(18)OVPDB平均值分别为-2.38‰和-7.74‰;四川盆地中南部寒武系碳酸盐岩经历了大气淡水淋滤作用,可能为准同生白云石化或混合水白云石化作用。     

川西南地区下寒武统筇竹寺组页岩热演化史及页岩气成藏意义

页岩热演化史与页岩气的成烃、成藏过程关系极为密切.一方面,页岩热演化过程决定了页岩生烃过程、页岩气类型和生气量;另一方面,页岩有机孔隙的形成与页岩热演化过程密切相关.在前期热史恢复基础上,以锆石（U-Th）/He和沥青反射率R_b等古温标进行标定,模拟了川西南地区代表性钻孔下寒武统筇竹寺组页岩热演化史,探讨了页岩热演化过程与页岩气成烃、成藏的关系.研究结果表明,川西南地区下寒武统筇竹寺组页岩热演化过程和生烃史差异性明显,可以识别出两种模式:加里东期坳陷区,筇竹寺组页岩在加里东期成熟,中?晚二叠世期间快速演化定型,两个生烃高峰期分别出现在志留纪（生油高峰?湿气阶段）、中?晚二叠世（干气阶段）,此后再无明显的生烃活动;加里东期古隆起区,筇竹寺组页岩在加里东期未熟?低熟,晚海西期?燕山期持续增熟,亦存在两期生烃高峰,分别是中?晚二叠世（生油高峰阶段）、晚侏罗世?早白垩世（湿气?干气阶段）,筇竹寺组页岩生烃过程持续到晚白垩世末期.分析表明中?晚二叠世期间筇竹寺组页岩的埋深差异造成了其受峨眉山地幔柱热效应的影响不同,进而决定了加里东期坳陷区与隆起区筇竹寺组页岩热演化过程和生烃史差异,并最终导致了威远?犍为地区筇竹寺组页岩含气性优于盆地外围.综合川西南地区筇竹寺页岩生烃史和孔隙度演化模型,将川西南成藏条件相对优越的威远?犍为地区筇竹寺组页岩气成藏过程分为4个阶段:早古生代时期源?储?盖形成和生物气成藏阶段、中?晚二叠世期间初始成藏阶段、晚侏罗世?早白垩世主成藏阶段和晚白垩世以后调整改造阶段.该成果以页岩热演化过程为切入点解释了川西南威远?犍为地区与盆地外围下寒武统筇竹寺组页岩气成藏差异的原因.      

Geochemical Characteristics and Genetic Types of Natural Gas in the Xinchang Gas Field, Sichuan Basin, SW China

The molecular compositions and stable carbon and hydrogen isotopic compositions of natural gas from the Xinchang gas field in the Sichuan Basin were investigated to determine the genetic types. The natural gas is mainly composed of methane (88.99%–98.01%), and the dryness coefficient varies between 0.908 and 0.997. The gas generally displays positive alkane carbon and hydrogen isotopic series. The geochemical characteristics and gas-source correlation indicate that the gases stored in the 5~(th) member of the Upper Triassic Xujiahe Formation are coal-type gases which are derived from source rocks in the stratum itself. The gases reservoired in the 4~(th) member of the Xujiahe Formation and Jurassic strata in the Xinchang gas field are also coal-type gases that are derived from source rocks in the 3~(rd) and 4~(th) members of the Xujiahe Formation. The gases reservoired in the 2~(nd) member of the Upper Triassic Xujiahe Formation are mainly coal-type gases with small amounts of oil-type gas that is derived from source rocks in the stratum itself. This is accompanied by a small amount of contribution brought by source rocks in the Upper Triassic Ma'antang and Xiaotangzi formations. The gases reservoired in the 4~(th) member of the Middle Triassic Leikoupo Formation are oil-type gases and are believed to be derived from the secondary cracking of oil which is most likely to be generated from the Upper Permian source rocks.     

塔里木盆地和田古隆起对奥陶系油气成藏的控制作用

和田古隆起作为塔里木盆地三大古隆起之一,随着勘探程度的加大,古隆起演化及其对油气成藏控制作用的研究尤显不足.基于对构造、锆石定年、油气包裹体等资料分析,揭示和田古隆起经历了多期构造叠加改造阶段,并控制了寒武系烃源岩的生排烃、奥陶系储层的形成和油气的运聚.在加里东中期-海西早期,和田古隆起控制了奥陶系碳酸盐岩储层的发育;玉北1井于奥陶系鹰山组风化壳中油包裹体成熟度资料表明,鹰山组风化壳存在至少两次油气充注;在加里东晚期-海西早期,存在一期成藏,残留为沥青.烃类包裹体以及与其共生的气液两相盐水包裹体均一温度处于100~110 ℃,结合埋藏史判定包裹体捕获时间为海西晚期.海西晚期,和田古隆起进入埋藏阶段,下伏寒武系烃源岩此阶段达到生烃高峰,奥陶系圈闭定型,油气沿不整合及断裂运移充注,在和田古隆起高部位及岩溶斜坡区有利于油气聚集,构成了和田古隆起的主成藏阶段;在喜山期,和田古隆起发生反转,奥陶系古油藏调整、改造,油气向北运移,麦盖提斜坡奥陶系构造枢纽带是油气成藏的有利区带,玉北地区中西部成为油气的有利靶区.      

四川盆地寒武纪岩相古地理特征

通过露头、岩心、钻测井资料分析建立典型沉积相序列,结合单因素分析综合作图,编制了四川盆地寒武纪各个时期的岩相古地理图件。盆地整体西高东低、西部发育陆源碎屑沉积,中东部以碳酸盐岩沉积为主。寒武纪包含两个半海侵—海退旋回:首次海侵发生在早寒武世筇竹寺期,形成巨厚的浅海陆棚相泥质烃源岩;首次海退发生在早寒武世沧浪铺期,陆源碎屑供给充足,发育三角洲和碎屑滨岸相沉积;第二次和第三次海侵发生在早寒武世龙王庙期与中晚寒武世洗象池期,为碳酸盐岩滩相储层发育的主要时期,在局限台地的地形较高部位发育砂砾屑滩和鲕粒滩,砂砾屑滩主要发育在盆地的中西部,鲕粒滩主要发育在盆地的中东部,在盆地西南部发育具有继承性的泻湖相沉积。