中国海相碳酸盐岩层系油气勘探特殊性问题

中国至少有3 0 0×1 08t的海相碳酸盐岩油气资源量,是十分重要的勘探领域。在近5 0年的勘探历程中虽有塔河、普光等碳酸盐岩大油气田的发现,但探明储量仍然很低,这与勘探投入低有关,但更主要的原因在于中国海相碳酸盐岩油气地质的特殊性。经研究其特性可概括为7个方面:(1)碳酸盐岩层系形成于多旋回的叠合盆地;(2)碳酸盐岩层系时代老,埋藏深;(3)烃源岩具有多元、多期生烃;(4)储集层类型多、非均质性强;(5)圈闭类型多样,以隐蔽圈闭和复合圈闭为主;(6)油气藏改造、破坏严重,保存条件复杂;(7)油气藏分布复杂,预测难。要尽快实现碳酸盐岩油气探明储量的快速增长,缓解国内油气资源供需矛盾,必须加强碳酸盐岩油气富集与分布规律的理论研究和勘探技术攻关。文中将中国海相碳酸盐岩油气富集理论的研究凝练为三个方面的科学问题:(1)海相碳酸盐岩层系发育环境、构造演化及其对有效烃源岩的控制作用;(2)海相碳酸盐岩介质油气运聚机理;(3)海相碳酸盐岩层系油气多期成藏与保存机理;同时指出要加大碳酸盐岩地区的地震、钻井和测井等系列技术的攻关力度,以提高勘探的成功率。     

中国海相碳酸盐岩油气储层基本特征

中国在碳酸盐岩油气勘探中相继发现了陕中气田、轮南—塔河油田、塔中油气田、川东北大气区等大型油气田。这些发现揭示了非均质性强的碳酸盐岩储层,主要有4种类型:台缘生物礁(滩)、岩溶风化壳、白云岩和台内颗粒滩四大类储层。中国的台缘礁滩储层主要有两类,一类是面积小的孤立状的塔礁(川东和川东北),另一类是连片分布似层状的台缘礁滩复合体。岩溶风化壳储层依岩溶成熟度和构造型式有三种,即克拉通内岩溶老年期的低幅度地貌层状白云岩储层,岩溶壮年期的高幅度地貌非均质裂缝-洞穴单元储层,以及断块掀斜翘倾的岩溶青年期独立岩溶储层。有油气前景的白云岩储层主要为三类:与蒸发台地相关的准同生白云岩,埋藏成岩作用白云岩和生物成因白云岩。台内颗粒滩主要有两类:即白云石化颗粒滩和裂缝性颗粒滩储层。中国的碳酸盐岩分布广,达300km2,四大类储层发育良好,除已发现油气的四大盆地外,相信不久的将来在中国南方和羌塘地区古特提斯域碳酸盐岩沉积区将取得大的突破。     

中国海相碳酸盐岩层系油气地质特点、战略选区思考及需要解决的主要地质问题

中国海相碳酸盐岩层系油气资源量大,但探明程度低,是油气资源战略接替的重要领域。中国海相碳酸盐岩层系具有形成时代老、改造强烈、沉积中心与生烃中心不吻合、储层具有多样性且非均质性强、多烃源层、多期生烃、多期成藏、多期调整与改造等显著特点,与陆相碎屑岩层系有明显差别,又有别于国外海相碳酸盐岩层系。在对不同地区海相碳酸盐岩层系油气地质条件进行分析解剖的基础上,分别对四川盆地、中下扬子及滇黔桂地区、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地和青藏地区的海相碳酸盐岩层系油气勘探战略选区急需解决的地质问题进行了讨论。     

塔里木盆地海相碳酸盐岩与油气

塔里木盆地碳酸盐岩主要分布于台盆区寒武系—奥陶系,它既可以作为油气的储层和源岩,也可以作为油气的盖层或遮挡体。碳酸盐岩主要发育于碳酸盐岩台地相和斜坡相之中,其中开阔台地及台地边缘坡折带的生物碎屑滩和砂屑滩、局限台地的白云岩坪是主要的储集相带。潜山溶孔溶洞型白云岩、石灰岩及礁滩复合体中的生物碎屑灰岩、砂屑灰岩、鲕粒灰岩、礁灰岩以及潮坪白云岩是主要的储集岩。寒武系—下奥陶统、中—上奥陶统都发育有较好的碳酸盐岩烃源岩。根据油气的分布与聚集特点,对碳酸盐岩油气藏作了分类。论述了塔里木盆地碳酸盐岩油气勘探的前景和重要目标。     

中国海相油气勘探问题

最近,李晋超、马永生等及金之钧、庞雄奇等分别在他刊撰文阐述了中国海相地层油气勘探中存在的主要问题及应采用的技术措施,现摘编归纳如下,以飨读者。地质条件本身的特殊性与国外富油气海相盆地相比,我国的海相盆地在以下五个方面存在特殊性。时代老国外海相盆地的发育时代以中、新生代为主,我国则以古生界(特别是下古生界)和上元古界为主。     

中国海相碳酸盐岩层系油气地质特点、战略选区思考及需要解决的主要地质问题

中国海相碳酸盐岩层系油气资源量大,但探明程度低,是油气资源战略接替的重要领域。中国海相碳酸盐岩层系具有形成时代老、改造强烈、沉积中心与生烃中心不吻合、储层具有多样性且非均质性强、多烃源层、多期生烃、多期成藏、多期调整与改造等显著特点,与陆相碎屑岩层系有明显差别,又有别于国外海相碳酸盐岩层系。在对不同地区海相碳酸盐岩层系油气地质条件进行分析解剖的基础上,分别对四川盆地、中下扬子及滇黔桂地区、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地和青藏地区的海相碳酸盐岩层系油气勘探战略选区急需解决的地质问题进行了讨论。     

中国海相碳酸盐岩层系油气地质特点、战略选区思考及需要解决的主要地质问题

中国海相碳酸盐岩层系油气资源量大,但探明程度低,是油气资源战略接替的重要领域.中国海相碳酸盐岩层系具有形成时代老、改造强烈、沉积中心与生烃中心不吻合、储层具有多样性且非均质性强、多烃源层、多期生烃、多期成藏、多期调整与改造等显著特点,与陆相碎屑岩层系有明显差别,又有别于国外海相碳酸盐岩层系.在对不同地区海相碳酸盐岩层系油气地质条件进行分析解剖的基础上,分别对四川盆地、中下扬子及滇黔桂地区、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地和青藏地区的海相碳酸盐岩层系油气勘探战略选区急需解决的地质问题进行了讨论.     

南海盆地演化及碳酸盐岩油气勘探

南海盆地碳酸盐岩油气勘探最早可追溯到19世纪后期,20世纪70年代开始有较多发现。南海的形成演化经历了安第斯型边缘-弧后裂谷-大西洋型海底扩张等一系列转变,形成了众多规模不等、类型各异的新生代含油气盆地。这些盆地可划分为拉张型、聚敛型、走滑型三大类,且可细分为陆缘张裂型、裂离陆块型、弧前型、周缘前陆型、走滑-拉分型以及残留洋壳型等6种类型,不同的构造演化背景和盆地类型,碳酸盐岩的建隆及其生物礁具有不同的特征,其地震相特征也有一定差异。碳酸盐岩主要发育在中中新统一上中新统中及上始新统上部,储层分布范围广,发育有台地边缘礁、塔礁、块礁、点礁、环礁等多种类型,以铸模灰岩、颗粒状白云岩的油气储集性能较好。碳酸盐岩的形成和分布受大地构造演化的影响和控制。以越东-廷贾断裂为界,其北部海域发育晚始新世-早中新世(早期)和中-晚中新世(晚期)两期碳酸盐岩和生物礁;而其南部海域仅发育晚期碳酸盐岩。在南海,至今尚未发现有单纯的典型碳酸盐岩构成油气源岩的,绝大多数是与所伴生的生物礁一起组成储集层,所发现的碳酸盐岩及其生物礁(滩)型油气田,普遍具有较好的物性。在南海北部盆地和东南巴拉望盆地中是油气兼有,而在南海南部以产天然气为主。     

从滨里海盆地上古生界油气探讨中国海相碳酸盐岩油气勘探的科学思路

中国海相碳酸盐岩油气勘探“久攻不克”,其中碳酸盐岩有机质丰度和油气运移是两大难题。滨里海盆地上古生界油气储量的地质成藏条件分析提供了一种碳酸盐岩油气成藏模式,即碳酸盐岩油气生成与地幔流体以及与中地壳的低速、高导层有关。原油、沥青、干酪根的 Pb、Sr、Nd 同位素组成、碳酸盐岩矿物与含水矿物的高温、高压实验、热液条件下 HCO_3~-与 H_2的实验均证实了上述认识,油气可以通过无机反应生成。根据这一油气生成模式,应该重新审视中国油气勘探的方针。近期可在西部三大克拉通盆地(塔里木盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地)及南方海相碳酸盐岩地区以“碳酸盐岩—生物礁(白云岩化)—膏盐”的岩性结构为模式有望找到大型、超大型油气田,关键是对生物礁的勘探及识别技术的突破、白云岩孔洞、裂缝储层的识别、预测及膏盐层钻井技术的改进。     

中国西部三大盆地海相碳酸盐岩台地边缘类型及特征

在回顾经典的碳酸盐沉积模式类型研究和我国学者对碳酸盐岩台地边缘特征研究的基础上,以构造控盆、盆地控相、相控生储盖组合为指导思想,依据中国西部三大海相盆地碳酸盐岩发育的特殊性,从中国西部三大盆地海相碳酸盐岩发育特征和地质实际情况出发,系统建立了5种碳酸盐岩台地边缘类型及沉积模式和12种亚类类型。以中国西部三大盆地不同时期发育的碳酸盐沉积特征为主线,从盆地构造演化、岩性特征、相带变化以及模式演化等方面详细分析了各个碳酸盐岩台地边缘类型及沉积模式特征。不同类型台地边缘及其沉积模式演化特征研究对分析生烃、储烃和盖烃物质等油气要素的时间和空间匹配关系具有重要的指导意义。     

利用油气化探技术评价青藏高原羌塘盆地海相碳酸盐岩地区构造的含油气性

用浅表地球化学方法评价青藏高原碳酸盐岩区块的油气资源潜力是盆地勘查阶段的战略问题之一。研究了羌塘盆地托纳木区块的油气地球化学异常特征、异常成因和圈闭的油气属性。研究表明,托纳木背斜是羌塘盆地非常有远景的油气靶区,油气化探能够为区块油气资源评价提供重要的地球化学信息。     

四川海相克拉通盆地显生宙演化阶段及其特征

四川叠合盆地是在四川海相克拉通盆地基础上形成的。本文利用最新的钻井资料、地震资料及其研究成果,详细阐述了四川海相克拉通盆地在显生宙的演化阶段及其特征。研究结果发现,四川海相克拉通盆地显生宙演化可分为早晚两期,早期为晚震旦世-石炭纪,晚期为二叠纪-中三叠世。两期克拉通演化都经历了早期弱拉张,后期弱挤压阶段。弱拉张初始阶段都有一次海相碳酸盐岩的大面积稳定沉积(震旦系灯影组和二叠系栖霞-茅口组)和随后的隆升剥蚀作用及风化壳岩溶作用。其后进入弱拉张期,发育拉张槽,拉张强度最大的部位均位于克拉通的西北部,都是从克拉通的西北部边缘向克拉通内部减弱。然而,两期拉张槽的充填特征不同,早寒武世绵阳-长宁拉张槽是补偿型充填,与拉张槽周缘相比,拉张槽内沉积厚度巨大;晚二叠世-早三叠世开江-梁平拉张槽为欠补偿型充填,与拉张槽周缘相比,拉张槽内沉积厚度非常薄。拉张期结束后进入弱挤压阶段,形成古隆起,挤压强度最大的部位均位于克拉通的西南部,都是从克拉通的西南边缘向克拉通内部减弱。弱拉张阶段的拉张槽与弱挤压阶段的古隆起均为大角度相交关系;然而,拉张槽和古隆起的规模差别较大,早寒武世绵阳-长宁拉张槽面积约5.4×10~4km~2,对应的加里东期乐山-龙女寺古隆起面积6×10~4km~2;晚二叠世-早三叠世开江-梁平拉张槽面积约2.0×10~4km~2,对应的印支期开江古隆起面积0.8×10~4km~2;晚二叠世-早三叠世蓬溪-武胜拉张槽面积约1.5×10~4km~2,对应的印支期泸州古隆起面积4.2×10~4km~2。绵阳-长宁拉张槽的规模比开江-梁平拉张槽、蓬溪-武胜拉张槽要大,乐山-龙女寺古隆起的规模也大于泸州-开江古隆起的规模。四川海相克拉通盆地显生宙演化特征在很大程度上控制了四川叠合盆地海相油气地质条件的发育和油气藏的形成分布。     

中国海相碳酸盐岩的储层类型、勘探领域及勘探战略

中国海相碳酸盐岩有效储层成因类型主要包括古风化壳岩溶储层、礁滩储层及层状白云岩储层三大类。陆上中—古生界盆地三类储层均有分布,海上第三系盆地主要发育礁滩储层。针对我国海相油气地质特别是陆上中—古生界油气成藏的复杂性,提出应该加强对勘探及认识程度相对较低的礁滩储层形成的原生岩性-成岩圈闭油气藏的研究与勘探工作。石灰岩古风化壳岩溶储层具有强烈的非均质性,白云岩储层的含油气性比较依赖于有效储盖组合及构造圈闭。鉴于我国海相油气资源潜力巨大、勘探程度较低,故应该加强海相油气资源特别是陆上主要盆地海相油气资源及南海油气资源的研究与勘探开发,尤其要加强层序地层及岩相古地理编图等基础油气地质研究工作。     

碳酸盐岩油气藏的断裂改造作用——以塔里木盆地为例

多旋回盆地油气藏形成后多经历复杂的构造改造作用,并对油气的保存与分布具有重要的控制作用。结合塔里木盆地油气藏实例分析,将碳酸盐岩油气藏断裂改造作用划分为断裂切割改造、断裂抬升改造、断裂褶皱改造、断裂再活动改造与断裂成岩封闭改造等5种类型。断裂改造方式主要有圈闭变化、盖层减薄、水力作用、压力变化与成岩变化等,并造成油气逸散与补充、水洗与降解及流体性质的变化等,从而导致碳酸盐岩油气藏与油气分布的复杂性。断裂改造作用研究对多旋回油气盆地勘探开发具有重要借鉴意义。     

关注苏皖南部地区海相油气资源

据苏皖南部地区地表露头及部分井下所发现的海相油气显示表明,这里存在海相油气资源勘探远景,关注这一地区的海相油气资源,如何开展和寻找这类油气资源,将有利于该地区区域性经济建设的可持续发展。     

中国海相油气田勘探实例之四 塔里木盆地塔河油田的发现与勘探

塔河油田位于塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒凸起西部,目前井控含油气面积约1800km2。它发现于1990年,是我国发现的第一个陆上古生代海相大油田。2004年探明石油储量为5.3×108t,原油年产量为358×104t。油田的主要产层为奥陶系浅海台地—斜坡相碳酸盐岩,其盖层为下石炭统区域性泥岩和膏盐岩,油源为寒武系—下奥陶统碳酸盐岩烃源岩。岩溶储集体发育,油气藏圈闭类型多样。论述了油田的发现和勘探开发历程、油藏的地质特征、油气分布规律,以及寻找海相碳酸盐岩油气田的启示。     

扬子地区中新生代盆地成盆深部过程及对古生代盆地叠加效果浅析

从地壳的深部地质作用,讨论了扬子地区主要中、新生代原型盆地生成与发展的深部过程。认为扬子地区中、新生代盆地对古生代盆地的叠加方式各有所不同,对盆地下伏古生界海相烃源岩所产生的叠加效果也因古生代盆地改造程度的不同而有所不同。现今四川、江汉、苏北三个中、新生代盆地在三种不同的深部地球动力学背景下的沉降机制,制约了对下伏古生代盆地的叠加,依此出现了有利于或不利于古生代海相油气生成聚集的各种条件。提出了开展扬子地区海相领域油气地质工作的关键,是要研究推覆构造,评价海相油气成藏条件,分析海相古生界的破坏程度与保存条件,寻找仍被保留下来的“残留盆地”。