叠合盆地成藏流体源类型、演化及控藏意义——以中国南方中、古生界海相地层为例

中国南方经历了多阶段构造演化的历史,具有典型叠合盆地性质,海相地层以次生油气藏为主,成藏流体源成为首要控藏要素。结合中国南方8个典型油气藏的实例,总结了叠合盆地成藏流体源类型,分析了其随时空的演化规律及其对油气分布的控制作用。认为中国南方海相地层的成藏流体源包括烃源岩热解烃、原油裂解气、二次生烃、水溶气、无机气及混合气等多种。在印支期之前以烃源岩热解烃为主,印支-燕山期主要形成原油裂解气和水溶气,燕山-喜马拉雅期主要形成由各种气源构成的混合气。受成藏流体源控制,混源型气藏主要分布干上扬子区（四川盆地）;原生型油（气）藏主要形成干江南等古隆起区,但大多已演化为古油藏;二次生烃型气藏主要分布干下、中扬子白垩系-古近系覆盖区,及楚雄盆地、十万大山、南盘江等地;无机型气藏形成干张性构造区。     

Types, Evolution and Pool-Controlling Significance of Pool Fluid Sources in Superimposed Basins： A Case Study from Paleozoic and Mesozoic in South China

Having multiple tectonic evolution stages, South China belongs to a superimposed basin in nature. Most marine gas pools became secondary pools. The pool fluid sources serve as the principal pool-controlling factors. On the basis of eight typical petroleum pools, the type, evolution in time-space, and the controlling of petroleum distribution of pool fluid sources are comprehensively analyzed. The main types of pool fluid sources include hydrocarbon, generated primarily and secondly from source rocks, gas cracked from crude oil, gas dissolved in water, inorganic gas, and mixed gases. In terms of evolution, the primary hydrocarbon was predominant prior to Indosinian; during Indosinian to Yen- shanian the secondary gas includes gas cracked from crude oil, gas generated secondarily, gas dissolved in water, and inorganic gas dominated; during Yenshanian to Himalayan the most fluid sources were mixed gases. Controlled by pool fluid sources, the pools with mixed gas sources distributed mainly in Upper Yangtze block, especially Sichuan (四川) basin; the pools with primary hydrocarbon sources distributed in paleo-uplifts such as Jiangnan (江南), but most of these pools became fossil pools; the pools with secondary hydrocarbon source distributed in the areas covered by Cretaceous and Eogene in Middle-Lower Yangtze blocks, and Chuxiong (楚雄), Shiwandashan (十万大山), and Nanpanjiang (南盘江) basins; the pools with inorganic gas source mainly formed and distributed in tensional structure areas.     

深层海相碳酸盐岩优质储层的形成、保存和破坏机制

四川盆地震旦系—志留系碳酸盐岩普遍埋藏深度超过3〖CS％0,0,0,0〗〖CS〗500 m,属深层碳酸盐岩储层范畴。宽广的潮坪相和陆棚相沉积环境从根本上决定了盆内下组合碳酸盐岩储层岩石类型主要为颗粒碳酸盐岩、晶粒结构白云岩及裂缝性灰岩。多期次的构造运动导致下组合岩溶储层发育,特别是志留纪末期的加里东运动导致从乐山—龙女寺古隆起核部由西向东依次发育震旦系、寒武系和奥陶系古岩溶带。现今下组合储层中广泛分布的沥青表明下组合曾有过广泛的油气成藏过程,形成古油藏或古气藏,亦表明下组合在油气充注时曾普遍发育优质储层。岩石学和地球化学研究表明,复杂多变、期次繁多的成岩演化和流体充注与下组合优质储层的形成、保存和破坏密切相关,总体上,对四川盆地深层海相碳酸盐岩储层而言： 1）原位沉积体系、白云岩化对震旦系和寒武系优质储层发育控制作用弱、仅对奥陶系和志留系具有较强的控制作用; 2）古隆起是优质储层发育的先决条件,表生岩溶与破裂作用为必备条件; 3）烃类流体充注和热裂解作用早期优质储层保存的主要机制,此外,适度的重结晶作用是形成优质储层的持久动力,埋藏过程中外源侵蚀性流体溶蚀作用的储层效应有限; 4）压实压溶作用、胶结充填作用是储层致密的最主要的因素。     

四川叠合盆地西部中北段深层-超深层海相大型气田形成条件分析

绵阳-长宁拉张槽的发现,大大地提升了四川叠合盆地西部深层-超深层海相层系的油气勘探前景。本文利用钻井、地震和野外露头资料和前人研究成果系统分析川西深层-超深层油气地质条件和目前发现的雷口坡组气藏的成藏过程。结果表明,四川叠合盆地西部深层-超深层海相层系有以下寒武统为主的多源供烃系统,多时代(震旦系灯影组白云岩,二叠系白云岩和礁滩体,三叠系雷口坡组微生物岩和颗粒白云岩等)储集层叠合,致密碳酸盐岩、巨厚陆相泥质岩和中下三叠统膏盐岩多级封盖,以断裂(及不整合面)和优质储层构成的立体输导网络等,使得深层-超深层海相层系具备形成大气田的基本条件,是原生气藏和次生气藏共存的天然气富集区。近年来,川西发现的中三叠统雷口坡组四段气藏,其可能成藏过程为生烃中心(下寒武统烃源岩等)→生气中心(灯影组和二叠系古油藏等)→储气中心(灯影组和二叠系古气藏等)→保气中心(雷口坡组次生气藏)。这揭示其深层-超深层既可能还存在着符合四中心耦合成藏的原生气藏,也可能发育着次生气藏,极有可能发现新的大气田。     

上扬子三江地区中新生代构造变形的油气地质意义

上扬子地台是我国南方的海相油气富集区, 其周缘地区分别处于不同的构造带中, 构造变形差异显著, 致使海相油气的盖层和保存条件各异.在揭示上扬子三江地区中新生代构造变形特点的基础上, 结合岩相古地理和油气成藏要素的演化, 探讨后期构造活动对海相油气分布和高原低熟油气形成的控制.研究认为, 印支运动的推覆挤压破坏了早期的海相生储盖组合, 同时也导致山前带挠曲下陷, 发育新的成藏组合.燕山运动期间, 在稳定的盆地裂陷过程中沉积了一套区域性海泛湖相泥岩, 既是优质源岩, 也是有效的区域盖层.在白垩纪至古近纪的盆地萎缩过程中, 发育了区内最重要的景星组(K₁j)储层, 以及古近系膏泥岩层, 该套地区性盖层对高-过成熟的裂解气有重要保存意义.新近纪以来, 强烈的走滑断陷和高原隆升过程对海相油气的后期保存十分不利, 同时, 控制了一系列小型山间断陷盆地的形成, 这些盆地陆源和水生有机质都佷丰富, 在低热演化阶段, 源岩遭受微生物降解, 形成未熟-低熟油气, 尽管该类油气资源有限, 但对于青藏高原低演化油气的勘探有所借鉴.      

中国南方海相油气勘探研究新进展

中国南方海相油气勘探研究取得６个方面的进展；１．重塑了华南板块的四个构造演化阶段，将华南板块划分出三个构造区，一个火山岩区和两个造山带，并了南方构造格架与演化对油气地质条件的控制．２．分析了华南板块南北两个大陆边缘沉积盆地的二级超旋回层序，凝缩层段及其与烃源岩发育的关系，并重点分析了区域性四套主力烃源岩的特点；３．提出了华南板块北南两个前陆盆地带的发育对中国南方海相油气的后期保存起着重要的作用。     

Main Controlling Factors on Hydrocarbon Accumulation and Distribution in Marine Sedimentary Sequences in South China

Multiple source rock assemblages were deposited in the sedimentary provinces in South China in geologic history,and some of them were destructed by and some survived against multiple tectonic movements.Therefore,multiple sources,mixed sources,and uneven distribution of sources occurred in the marine sedimentary basins in South China during the late stage of hydrocarbon pooling.Epidiagenesis of the marine carbonate reservoirs and its modification to reservoir poroperm characteristics determined the formation and the scale of natural gas pools.The exploration practices show that the large to medium gas fields mainly occur in areas with high-quality reservoirs.Detailed study of the paleo-oil accumulations and typical oil and gas reservoirs reveals that the basins experienced multiphase superimposition and modification,leading to the distribution of the Paleozoic paleo-oil accumulations and bitumen in the peripheral areas.The phenomenon that oil and gas production concentrates in the Sichuan basin indicates that the overall sealing conditions of a basin determine the oil/gas potentials and the scale of oil and gas production.This is a critical factor controlling the accumulation and distribution of gas in the marine sequences in South China.The early oil and gas pools in the Yangtze platform left billions of bitumen in the peripheral areas due to the destruction of seals.Since the Himalayan,"late-generation and late-accumulation" gas pools represented by the gas pools in the Sichuan (四川) basin were formed in the marine sedimentary sequences in South China as a result of the change of the sealing conditions.Current gas discoveries appear to be "paleo-generation and paleo-accumulation" gas pools but actually are "late-generation and late-accumulation" gas pools.These patterns of hydrocarbon pooling clearly depict themselves in western Sichuan basin and Weiyuan (威远)gas field.It is revealed that the gas pools in the Sichuan basin were mainly formed as a result of hydrocarbon phase change (thermal cracking of oil to gas),miscible migration,and dynamic equilibration since the Himalayan.A large number of gas pools were formed in the Himalayan and the gas pools in the marine sequences are characterized by late pooling; this kind of gas fields/pools are controlled by:(1) effectiveness of modification and superimposition of the marine basins,(2) effectiveness of the source rocks,(3) effectiveness of the overall preservation conditions,and (4) effectiveness of plays.     

塔河油田碳酸盐岩大型隐蔽油藏成藏机理探讨

塔河碳酸盐岩隐蔽油藏是目前中国最大的海相整装油田,油藏类型以大型岩溶缝洞型隐蔽油藏为主,平面上油气分布具有大面积叠置连片不均匀含油特点,纵向上主要富集于奥陶系顶面不整合面之下400m范围之内,无统一油水界面,主要受非均质性极强的次生孔洞缝储集体发育程度控制。其成藏主控因素为：①多期多旋回岩溶(古表生、深埋)及断裂作用形成的孔、洞、缝网络状储集体与上覆有效盖层尤其是石炭系巴楚组泥岩及膏泥岩有效配置是油气成藏的关键;②长期继承性发育的大型阿克库勒凸起及多期断裂系统限制了岩溶储层发育范围,并控制了油气运移、聚集与成藏;③多源长期供烃,早期成藏遭受改造。晚期再次充注调整是塔河重要成藏机制。     

中国最古老的气藏--四川威远震旦纪气藏

本文研究了中国最大的气田--四川威远气田的气体组分和碳、氢、硫、氩、氦同位素组成。其特征如下:（1）震旦纪气藏相对于其它气藏具有高氮（9％），高CO₂+H₂S（5％）和高氦（0.18％），高氩（0.05％）的特征；（2）震旦纪气藏的氩同位素组成为4400-9255，平均7000，显示了很高的年代积累效应。3He/4He比值低为n×10-8，这意味着威远气藏中的氦主要来自壳源物质；（3）He/Ar丰度为5.39-6.14，是笔者研究过的天然气中的最低值；（4）N₂/Ar,N₂/He浓度具有较好线性关系；（5）碳、氢、硫、氩同位素丰度比可将三叠纪、二叠纪、寒武纪、震旦纪气藏明显加以区分，证明各自属不同气源。（6）震旦系岩石吸咐烃和储气层气体的C₂/C₃有良好的对比性。因此，笔者认为:震旦系气藏为自生自储。稀有气体不具地幔物质特征，但不排斥有幔源物质加入的可能。     

四川盆地高含H2S天然气的分布与TSR成因证据

四川盆地是中国高含硫化氢天然气分布最集中的地区,目前已在震旦系(威远气田)、下三叠统飞仙关组(罗家寨、普光、渡口河、铁山坡、七里北)、嘉陵江组(卧龙河)和中三叠统雷口坡组(磨溪、中坝)发现了近10个高含硫化氢的大中型气田(藏),探明储量5000×108 m3.这些高含硫化氢气藏普遍经历过较大的埋深过程(储层经历过较高温度),储层上下或储层中间均发育有膏质岩类,且气源充足,具备硫酸盐热化学还原反应(Thermochemical Sulfate Reduction,TSR)发生的物质基础和热动力条件.从气藏地质特征以及天然气组成和碳、硫同位素等方面的证据表明,四川盆地中、下三叠统和震旦系气藏的硫化氢属于TSR成因.而且TSR对烃类的大量选择性消耗一方面导致天然气干燥系数增大,另一方面导致气藏充满度降低,气藏压力系数变小.     

四川盆地震旦系灯影组油气四中心耦合成藏过程

四川盆地元古界震旦系灯影组,时代老、埋藏深,天然气藏形成经历了生气中心(古油藏和未成藏石油的富集区)-储气中心(古气藏和未成藏天然气及水溶气的富集区)-保气中心(现今气藏和未成藏天然气及水溶气的富集区)的变换过程。生气中心是储气中心的主要"气源"、储气中心是现今保气中心的主要"气源"。生气中心的形成受控于烃源岩所在部位的生烃中心(烃源灶)。震旦系灯影组天然气藏的形成是在多期构造作用控制下由油气的四中心(生烃中心、生气中心、储气中心和保气中心)的耦合关系决定的。油气能否成藏和保存下来的关键取决于烃源是否丰富和保存条件是否较佳, 即具有源盖联合控烃控藏的特征。生烃中心受控于盆地的原型格局, 形成后其空间位置即无变动性; 而其余三中心受构造作用的控制而变动性较易和较大。因此,"三中心"(生气中心、储气中心和保气中心)在空间上的分布关系,决定了油气的最终分布。威远-资阳震旦系灯影组气田的成藏过程是典型的储气中心和保气中心短距离(30km)移位的耦合关系; 川东南丁山-林滩场震旦系灯影组古油气藏的形成及破坏过程是典型的缺乏保气中心的耦合关系。     

南海盆地演化对生物礁的控制及礁油气藏勘探潜力分析

南海盆地经历了断陷、坳陷和区域热沉降等演化过程。古新世—早渐新世,包括南沙地块在内的古南海北部陆缘的岩石圈伸展作用导致断陷湖盆的形成,局部遭受海侵。该期仅在古南海北部陆架和陆坡地区具备形成生物礁的条件。晚渐新世—中中新世,由于洋壳扩张南海盆地形成,南沙地块漂移到现今位置。随着海水大面积入侵,早期形成的断阶高部位成为水下隆起,岩石圈伸展引起的地幔岩浆喷发,形成水下火山高地,为生物礁的形成创造了地形地貌条件。在物源供给不足的地区,出现适于生物礁发育的温暖、透光、洁净、具有正常盐度的浅水环境,生物礁繁盛。从南海盆地演化和生储盖等地层层系形成时间上看,生物礁具有有利的生储盖配置关系和油气运聚条件。晚中新世-全新世区域热沉降形成全区统一的区域盖层,南海生物礁油气藏得以保存。上述情况决定了南海盆地生物礁具有很大的油气勘探潜力。     

南黄海海域生储盖层特征及油气远景评价

根据近年来新取得的资料,结合前人的研究成果,对南黄海海域的生储盖层特征进行了综合研究。古生界、中生界海相地层为南黄海海域的主力烃源岩,从构造运动和沉积发育情况分析,将南黄海海域的古生界、中生界海相地层生成油气的成藏过程划分为三叠纪印支运动前、侏罗纪—白垩纪、古近纪和新近纪4个阶段。通过对生储盖层的特征分析,说明南黄海古生界、中生界海相地层油气资源具有开发前景。在对南黄海盆地海相中生界、古生界烃源条件和后期保存条件研究的基础上,预测了盆地内海相油气资源的有利运聚区,为南黄海海域的油气勘探及研究工作提供了依据,对我国新的海上油气开发及部署作出了贡献。     

下扬子区海相油气成藏特征

下扬子区从晚震旦世开始至中三叠世沉积了三套巨厚的海相烃源岩系，即上震旦统一上奥陶统、石炭系一二叠系、下三叠统海相烃源岩。三套烃源岩热演化特点不同，下古生界烃源岩经历了加里东、印支——燕山期构造阶段的热演化，已达过成熟干气阶段；上古生界烃源岩基本处于生油阶段晚期；大部分三叠系烃源岩处于成熟生油阶段，少数处于未成熟阶段。全区海相油气储盖条件发育，配置有利，具有良好的找油气前景。     

西藏措勤盆地盖层条件分析

自1994年开始,中国石油天然气总公司开展了对青藏高原的地质调查。通过四年对藏北措勤盆地路线地质调查,发现有多套烃源岩。本文从岩性、厚度、岩石微观结构等方面研究了烃源岩盖层,发现泥质岩类、火山岩类及碳酸盐岩类为本区油气藏的主要盖层,致密粉细砂岩为次要盖层,并对各类盖层的有效性进行了评价。      

中国南方海相生烃成藏研究的若干新进展(三) 南方四套区域性海相烃源岩的沉积相及发育的控制因素

南方研究区下寒武统、上奥陶统—下志留统、下二叠统、上二叠统四套区域性古生代海相烃源岩可划分为7种有利沉积相:即深水泥质陆棚相、深水热水陆棚相、深水碳酸盐岩陆棚相、深水硅磷质台凹相、海湾澙湖相、近海湖盆沼泽相、前三角洲相。四套海相烃源岩的沉积—生物相图反映出这些相都不同程度与大洋相通。从早寒武世到晚二叠世,烃源岩的相类型向多样化发展。受都匀、东吴运动影响,有利相带的分布范围由大到小出现两个旋回。南方海相烃源岩的发育受板块运动、板内活动、三大古隆起、四个转换期、沉积—生物相等五个因素的控制。南方海相优质烃源岩的形成模式可概括为深水陆棚—底栖藻席模式,其特点是底栖藻类发育,沉积表面氧化而埋藏环境还原,并以此区别于已有的三种形成模式。研究区北面的秦岭洋,南面的华南洋(Pz1)、八布洋(Pz2)伸入扬子克拉通内部形成的不同时期"海湾体系",是海相烃源岩发育的摇篮,可作为南方海相油气勘探的一个重要领域。     

中国古亚洲域沉积盆地火山岩油气藏储层特征比较及其差异分析

在中国古亚洲域沉积盆地火山岩储层母岩年代和岩性、储集空间类型以及火山岩岩相综合分析的基础上,探讨了火山岩油气藏的储层特征及其差异性。研究表明,中国古亚洲域火山岩储层的母岩发育年代西早东晚,西部的准噶尔、三塘湖和吐哈盆地发育晚古生代海相、海陆交互相的中基性安山岩、玄武岩及火山碎屑岩;东部的松辽、二连和海拉尔盆地发育中生代陆相中酸性流纹岩、安山岩。火山岩原生储集空间包括气孔、孔洞以及冷凝收缩裂缝等;次生储集空间包括各种溶蚀孔及构造裂缝、风化裂缝等。火山岩岩相可分喷出相、火山通道相、次火山相和火山沉积相。其中中基性岩类多以溢流相开始,相序类型为溢流相、爆发相/火山沉积相;中酸性岩类多以爆发相或火山通道相发端,主要相序为爆发相、溢流相/侵出相。溢流相一般发育原生气孔、构造缝;爆发相多为粒间孔,而侵出相以角砾间孔和原生裂缝为主。火山岩储层的差异受多因素影响,包括岩性岩相、喷发环境以及后期构造、成岩作用等。前者奠定火山岩储层形成与分布的基础和储集空间的发育程度;后者则改造储层的储渗性能。     

中国陆上叠合盆地中下组合油气成藏条件及勘探潜力

简要阐述了中国陆上主要叠合盆地中下组合烃源岩、储层和油气藏分布等基本油气地质特征,指出了进一步勘探的领域。认为:叠合盆地中下组合普遍发育有利烃源岩,成熟度普遍较高,因而以生气为主;具有多期成藏特点,且以晚期为主;叠合盆地中下组合发育碳酸盐岩、火山岩、砂砾岩与变质岩四大类储层,它们的储集物性受埋深影响较小,在较大埋深下仍可发育优质储层;叠合盆地中下组合油气藏以岩性、地层及复合型为主,相态复杂,是多期成藏的结果;叠合盆地中下组合油气分布与古隆起发育、沉积或火山相带以及断裂带、不整合面发育密切相关;叠合盆地中下组合是中国陆上含油气盆地未来勘探的重点领域之一。     

在1996年南方油气勘探工作会议上的讲话(主要部分) 努力实现南方海相油气勘探重大突破

南方地质条件有四方面的特点:碳酸盐岩区与特提斯域有关,具有良好的含油气前景;叠置在碳酸盐岩区上的南、北两大前陆盆地带,对古生界原型盆地烃源岩的演化、油气藏形成和保存起到重要作用;南方海相地层具有丰富的烃源岩;后期多旋回构造运动,使南方海相油气系统变得十分复杂。南方油气选区评价的关键是保存条件,在含油气系统中“保存单元”是优选勘探目标的重要依据。“九五”期间,一要主攻中、下扬子区,获重大突破;二要积极做好滇黔桂地区三个盆地(南盘江盆地、楚雄盆地、十万大山盆地)的预探;三要进一步搞好区域评价。     

中国非常规油气的战略思考

本文基于非常规油气的内涵,分析了致密砂岩油气和泥页岩油气的成藏地质条件,论述了非常规油气资源潜力巨大,指明中国非常规油气资源战略发展方向。研究表明,中国非常规油气藏是富集在近源储集体或烃源岩的低孔、低渗的微米级纳米级的储集空间中连续油气聚集,淡化了圈闭、油气藏边界的概念。依据成藏地质条件和油气资源潜力的差异,非常规油气藏主要指致密砂岩油气和泥页岩油气藏。致密砂岩油气藏多位于斜坡、坳陷区,具有广覆式有效烃源岩;源、储关联密切,多呈互层式;油气运移距离短,以非达西渗流为主;储集体渗透率、孔隙度极低。泥页岩油气藏圈闭概念淡化,典型的储源一体;多形成于盆地坳陷或斜坡区,泥页岩大面积连续分布;有机质丰度大,热演化成熟度高;多发育纹层结构,纳米级孔隙、裂缝储集系统;储集层脆性系数大,地层压力高。烃源岩呈现多时代、多层系、多沉积环境特征,从震旦系到第三系均有富含有机质的烃源岩发育,沉积环境囊括陆相海、陆交互相海相,非常规油气资源潜力巨大。常规与非常规油气在时、空域的紧密伴生和规律聚集,使得常规非常规油气在平面上和纵向上形成“有序聚集”体系。对“有序聚集”的不同类油气藏进行“整一化勘探、整一化部署、整一化开采”,实现常规非常规油气整一化科学有序开发,避免整体油气资源的破坏和遗漏;从而丰富油气地质理论,促进油气勘探由“点带面”向综合有序三维空间迈进。