中国南方海相地层油气保存条件综合评价技术体系探讨

中国南方海相地层的油气藏分别在加里东、印支和燕山期经历了多期多阶段的演变过程,被构造活动改造的强度大。油气保存条件破坏严重,且缺乏有效的评价方法。本文试图通过研究地下流体的化学-动力学行为规律,从动态和演化的角度分析剥蚀作用、断裂-破碎作用、大气水下渗作用等对油气藏破坏的程度、方式,综合评价油气的成藏、保存条件,探索针对南方海相地层油气保存条件评价的技术体系。     

川西彭州地区雷口坡组沉积期后古应力场重建及其油气地质意义

川西坳陷三叠纪以来多期构造应力场演化控制了该区古隆起的迁移和裂缝-岩溶型储层的形成,从而对该区油气富集具有十分重要的控制作用,而目前对该区古构造应力场的量化评价研究程度较弱。通过野外露头、钻井岩芯、薄片及裂缝充填物以及声发射测试资料,重点对川西坳陷彭州地区雷口坡组沉积后期的古应力方向、大小及演化期次进行了研究。结果表明该区域存在4期应力,印支期应力为NW向;燕山早中期应力为SN向;燕山晚期应力为NW向;喜山期应力为EW向。对应的最大水平应力值分别为25.81MPa、66.03MPa、41.27MPa以及50.85MPa。结合区内构造演化,印支期区域平缓抬升使得古隆起及彭县断裂雏形形成,雷口坡组暴露地表形成岩溶性储层,成为后续的油气富集地;在燕山期两期应力控制下,研究区北部地层最先抬升,古隆起继续发育;喜山期强烈构挤压下使全区北西向地层抬升,古隆起最终定型,燕山晚期-喜山期形成的裂缝和断层对早期油气运移进行调整起到关键作用。该研究可为彭州地区的构造演化、裂缝预测以及进一步的勘探开发提供依据。     

涟源凹陷上二叠统大隆组泥页岩裂缝方解石脉体流体包裹体特征及其启示

针对湘中涟源凹陷上二叠统大隆组黑色泥页岩中油气特征及微观保存条件,选择涟源凹陷XY1井大隆组泥页岩中高角度裂缝方解石脉体,开展了脉体岩相学和阴极发光观察、脉体盐水包裹体和烃类包裹体特征及温压研究,结合泥页岩有机质成熟度及油气生成阶段分析和埋藏-热演化-构造抬升史模拟,确定了裂缝脉体形成时期和深度,讨论了泥页岩油气微观保存条件。研究表明:大隆组泥页岩有机质成熟度R_o为1.2%～1.3%,原始有机质中发育有机孔,泥页岩孔隙内液态油中很少发育有机孔;裂缝方解石脉体由早晚两期形成,边界清晰;早期脉体中发育大量蓝白色荧光的液相烃包裹体和气-液两相烃包裹体,发微弱荧光的气相烃包裹体和不发荧光的甲烷包裹体,盐水包裹体均一温度主要介于93～138℃间,对应古埋深为2 000～3 000 m;晚期脉体中包裹体发育程度差,仅零星见烃类包裹体,盐水包裹体均一温度主要介于50～62℃间,对应古埋深为900～1 100 m;依据早期裂缝方解石脉体中甲烷包裹体激光拉曼参数和甲烷体系状态方程估算甲烷包裹体捕获压力为28.92～41.47 MPa,相应古压力系数为1.10～1.57。根据早晚两期裂缝方解石脉体中气-液两相盐水包裹体和烃类包裹体的发育程度以及捕获温压信息推断,在燕山-喜山期大幅度构造抬升和地层剥蚀过程中,泥页岩中多期裂缝形成和开启以及成脉古流体活动,对大隆组泥页岩中滞留油气的微观保存条件产生了一定程度的不利影响。     

雪峰山西侧盆山过渡带油气成藏地质特征 和破坏类型

对雪峰山西侧盆山过渡带油气成藏的基本特征进行了总结,划分出该区在燕山—喜马拉雅期强烈构造改造作用下可能残存的5套含油气组合。总结了区内典型的成藏特征,提出该区下古生界地层中油气具有多源供烃、多期成藏特征,并经历了“古油藏”阶段,构造隆升剥蚀作用是造成油气保存条件不好的重要因素。提出在晚期构造强烈改造区中也存在油气保存条件相对较好的地区,这类地区主要位于“隔槽式”褶皱主背斜的断层下盘、两翼潜伏构造及复向斜等下寒武统、下志留统区域性泥岩盖层分布地区。研究区地层中存在原生、次生、再生型油气藏,无论哪类油气藏,“构造型油气藏”在构造强烈改造后保存下来的几率变小,“非构造型油气藏”(主要是岩性油气藏)保存下来的几率较高。通过分析研究区古油气藏的破坏条件,提出了五大类10亚类油气藏破坏类型划分方案,指出研究区存在多种破坏类型的古油藏。     

中扬子当阳复向斜带流体地球化学示踪及保存条件研究

将构造演化与古流体研究相结合,对当阳复向斜带三叠统地层以下的古油气保存条件进行研究,结果表明,当阳复向斜带下二叠统—下三叠统中存在多期流体充注。一部分流体的87Sr/86Sr变化于0.7100～0.7104间,为外源富锶流体,流体可能来源于中、上寒武统含泥质碳酸盐岩和泥质膏盐岩;充注于不同层位不同深度外源流体的均一温度十分相近,集中于120℃～140℃之间。另一部分流体的87Sr/86Sr介于0.7075～0.7081间,与寄主围岩和同时代海水的87Sr/86Sr相近,属于内源流体。无论是内源还是外源流体包裹体测试,其流体包裹体中均不含有机包裹体,说明下伏地层中的油气没有在上覆地层中显示。燕山早中期,研究区以中寒武统膏盐岩层作为推覆滑动面发生多期冲断滑脱,来自中、上寒武统不含有机组分的富锶流体,沿断层向上运移充注于滑动面以上不同层位的海相地层,滑动面下的古气藏未受到改造和破坏。燕山中期的冲断作用切穿了中寒武统膏盐岩层,古气藏被破坏,被破坏的古气藏向上运移到新的储层中重新聚集成藏,上组合具有相对较好的保存条件。     

车镇地区下古生界碳酸盐岩潜山岩溶模式初探

构造分析和地层研究表明,潜山范围内岩溶垂向发育有限,但是潜山周缘岩溶深度很大。采用岩石学、地球化学分析等方法,对研究区岩溶作用进行了深入分析。共识别出3期岩溶作用,即寒武系冶里亮甲山组-凤山组沉积期岩溶、加里东期岩溶和印支燕山期岩溶。初步探讨了3期岩溶机制:沉积期古岩溶受控于沉积、成岩作用,以大气水、海水混合白云石化作用所形成的储集空间最为有利;加里东期古岩溶介质为大气水,以地表溶蚀为主,岩溶缝、孔、洞多为后期石炭-二叠系泥岩所充填;印支燕山期古岩溶为研究区主要岩溶发育期,受构造运动、内幕地层控制,岩溶介质主要为大气水,混有地下热液影响。      

松辽盆地北部中、新生代构造运动特征及对砂岩型铀矿的控制作用

松辽盆地北部历经燕山、喜山两期重要的构造运动.燕山期构造运动较为强烈,是松辽盆地北部一些含油气构造形成的重要时期,同时也是砂岩型铀矿成矿的主要时期.喜山期构造运动在松辽盆地内部表现相对较弱,但对铀矿的形成仍然具有控制、调整改造作用.研究认为松辽盆地北部找矿层位主要为下白垩统泉头组、上白垩统青山口组、姚家组、嫩江组,其次...     

塔里木盆地哈拉哈塘地区构造演化及其油气地质意义

哈拉哈塘地区是近年塔里木盆地油气增储上产最重要的地区,开展该区构造演化研究对油气勘探开发具有重要的意义。本文利用哈拉哈塘地区新采集的三维地震资料和钻井资料,通过不整合面分析和平衡剖面恢复技术对研究区构造演化进行了分析,通过地震层拉平恢复了关键目的层中-下奥陶统碳酸盐岩顶面在不同时期的古构造形态。在此基础上,探讨了研究区构造演化对油气藏的控制作用。结果表明：哈拉哈塘地区经历6 个构造演化阶段：早加里东期稳定碳酸盐岩台地阶段、中-晚加里东期南倾斜坡、早海西期西倾斜坡、晚海西-印支期被动凹陷期、燕山-早喜山期稳定沉降期、晚喜山期-现今构造反转定型期。哈拉哈塘地区中-下奥陶统碳酸盐岩顶面从中加里东期开始,长期保持北高南低的斜坡形态,整体构造格局变化不大,只是构造轴线方向、构造高点稍有变化。晚喜山期以来,研究区发生构造反转,中-下奥陶统碳酸盐岩顶面成为西倾鼻状构造。哈拉哈塘地区构造演化控制了奥陶系岩溶储层的发育与油气的富集。中-晚加里东期古构造控制了奥陶系岩溶储层的发育,晚海西期古构造高部位与现今构造高部位叠合区控制了油气富集。     

吐哈盆地台北凹陷侏罗系油气富集地质条件及油气分布规律

分析了吐哈盆地台北凹陷侏罗系油气富集地质条件,探讨了其油气分布规律,指出了今后油气勘探的方向。4套2类良好的油源、多套储集性能良好的砂体、有效的圈闭、2套封盖性能极好的区域性盖层及优越的生储盖组合配置是油气富集的基本地质条件;构造、构造—岩性复合是主要的油气藏类型;环主力生油凹陷、沿短轴分布的砂体与燕山期的古构造及喜山期改造加强的构造叠置、多期活动的油源断裂控制油气是油气分布聚集的规律;中部凹陷区的深挖细找,山前褶断带、火焰山背斜带及逆冲断裂上下盘构造,是今后油气勘探的方向。     

中国海相盆地油气保存条件主控因素与评价思路

中国海相盆地具有多旋回演化、盆-山结构复杂、稳定性差的特点,油气保存条件是制约油气勘探的关键因素。本文在对中国海相盆地构造改造特征和油气藏破坏方式分析的基础上,对影响油气保存条件的主控因素进行了总结,提出了海相多旋回强改造盆地油气保存条件评价的思路方法。中国海相盆地构造演化具有"五世同堂、同序异时"的特点,燕山中晚期和喜马拉雅期是影响油气保存的关键构造变革期。海相油气藏的破坏方式主要有断裂切割、抬升剥蚀、褶皱变动、深埋裂解、岩浆烘烤、流体冲洗、生物降解和长期扩散等8种主要方式。构造、盖层、热体制、流体活动和时间是控制保存环境及其动态演化的主控因素。中国海相盆地油气保存系统的评价思路为,以上述5种主控因素动态分析评价为基础,以地质结构和源-盖组合为依据划分评价单元,以源-盖动态演化,今、古流体系统演化和油气藏动态成藏过程研究为重点,动态地评价油气保存系统,进而优选有利的保存单元。     

龙门山构造变形与油气关系探讨

龙门山构造变形始于印支期,经历燕山期和喜山期多次递进变形,构造变形时期具有由北向南、由西向东逐渐变晚和构造变形强度西侧强、东侧弱的特点。龙门山冲断带具有南北分段、东西分带和纵向分层的差异变形特征。龙门山逆冲推覆带构造变形强烈,油气保存条件差。山前断褶带主要发育断弯背斜、断展背斜和断挡背斜等,变形适中,油气保存条件好,龙门山山前断褶皱带有利于油气富集,形成构造油气藏。     

大港探区古流体特征及其地质意义

位于黄骅凹陷的大港探区经历了加里东、海西、印支、燕山和喜山期构造热事件。古流体研究表明 ,本区有两期油气运移过程 ,分别与燕山期和喜山期的构造热事件相对应。两期油气运移过程具有不同的流体包裹体特征记录和明显差异的流体成分和物理化学性质。早期油气运移以形成液态烃有机包裹体为主 ,流体成分中有机组分含量 (质量分数 )偏低 ( 13 5 %～ 3 7 9% ) ,而无机组分含量(质量分数 )偏高 ( 62 0 %～ 85 9% )。晚期油气运移以形成气态烃和气液烃有机包裹体为主 ,流体成分中有机组分含量 (质量分数 )偏高 ( 3 4 6%～ 73 0 % ) ,而无机组分含量 (质量分数 )偏低 ( 2 6 6%～65 2 % )。早晚两期流体的形成温度、压力也具有一定的差异 ,晚期的温度和压力均大于早期。酸碱度和氧化还原电位具有较小差异 ,晚期略小于早期。流体包裹体特征、流体成分和物理化学性质均表明 ,本区具有两期油气运移和演化过程     

南沙海区及其周缘中-新生代岩浆活动及构造意义

通过对南沙海区及其周缘地区中-新生代以来4个主要地质时期即燕山期、喜山早期、喜山晚期一幕和二幕各种类型岩浆岩的发育特征(包括时空分布、地球化学及构造环境)的综合分析,重构了研究区中-新生代岩浆活动的演化历程:燕山期(侏罗纪到白垩纪)在南沙西面和西南面陆区以中酸性岩浆活动为主,代表中生代东亚陆缘火山岩带的南段。同时在南沙与加里曼丹之间广泛发育的是基性-超基性岩,是在俯冲过程中折返到浅部的古南海洋壳碎片。喜山早期(古新世至始新世)岩浆活动微弱。喜山晚期一幕(晚渐新世至中中新世)在加里曼丹—卡加延一带岩浆活动相对重新活跃,西段主要有英安岩、花岗闪长岩、安山岩、闪长岩等,东段主要为玄武安山岩,但规模较小,似乎不足以构成与古南海俯冲伴生的火山岩带。喜山晚期二幕(晚中新世至第四纪)岩浆活动出现高峰,为大规模的中基性火山喷发,与燕山期及喜山早期截然不同,在中南半岛南部和加里曼丹岛中-北部尤为广泛,可能是该区出现上涌的地幔热团的指示。     

渤海湾盆地中生代构造差异演化 与潜山油气差异富集

渤海湾盆地中生代经历了多期构造运动,差异沉降与隆升作用控制了研究区基底地层组合、构造样式的差异展布。综合前人大量研究成果与勘探地球物理资料,对不同凹陷中生代的构造演化分析表明,印支期Ⅱ幕与燕山期Ⅱ幕是控制研究区基底结构差异分布的关键构造期。不同构造时期古亚洲构造域、西太平洋构造域、特提斯洋构造域的差异影响与太行山断裂、盐山—兰聊断裂、郯庐断裂带的差异活动造就了研究区形成了西部强隆构造区、中部反转构造区、东部—北部走滑构造区以及南部持续沉降区4种结构基底。油气勘探成果表明基底结构差异控制了潜山储层的差异发育与供油窗口形成的难易程度,进而控制了潜山油气的差异富集,其中西部强隆区与东部—北部走滑构造区潜山油气富集程度高,富集层位老;中部反转构造区与南部持续沉降区潜山油气富集程度差,潜山油气富集层位新。     

伊犁盆地前侏罗纪反EW向构造对侏罗系煤系地层保存影响

据伊犁盆地伊宁凹陷南缘、北缘及伊犁盆地中央隆起带的西段南缘、阿吾拉勒凸起两侧及内部煤系地层保存、阿吾拉勒山金属成矿区航磁异常分布及巩留-新源凹陷地震解释,综合显示盆内沉积区和盆缘隆起区构造呈东西分割、南北分带状,可能属前侏罗纪反EW向构造形迹,控制侏罗纪(燕山早期)聚煤期煤系地层呈NS向展布.在准噶尔盆地、塔里木地台相向旋转对压背景下,于燕山晚期东压西张向西凸出“逃逸”,后在喜山期NS向对冲作用下原有构造隆坳叠加,逐渐形成东西构造主线上东西分割构造格局的三角形盆地形态.现今残存的前侏罗纪反EW向构造向斜部位为阿吾拉勒山及附近剥蚀区煤层保存有利部位.     

准噶尔盆地北三台地区侏罗系储层流体包裹体研究

北三台地区侏罗系储层经历了多次构造运动的改造.对研究区11口井101块流体包裹体样品的系统分析结果表明,该区侏罗系储层具有多期次的油气充注特征.流体包裹体的均一温度和油包裹体的荧光颜色(强度)等测试结果表明,研究区侏罗系储层经历过4期热流体活动,捕获了3期油包裹体和1期天然气包裹体,分别对应地质历史时期3次油充注和1次天然气充注过程.3期油包裹体的均一温度分别为40～65,65～80,80～120℃.油包裹体和盐水包裹体均一温度以及盐水包裹体盐度的统计结果表明,第2期和第3期热流体活动占主导地位.结合埋藏史分析可知,油充注发生于燕山期,天然气成藏发生在喜山早期.研究区现今油气与古油气无论在油气组分还是在成熟度方面都存在明显的差异,这种差异性与油气早期成藏后期遭受改造破坏有关.综合研究区烃源岩的生、排烃史,侏罗系储层埋藏史以及构造活动演化史的分析可知,燕山晚期是北三台地区侏罗系储层的主成藏期,燕山晚期充注的油气是现今油气的主要来源.     

川东北通南巴背斜中新生代构造变形的砂箱构造物理模拟

通南巴背斜位于四川盆地东北部,紧邻北部米仓山和东北部大巴山两大造山带,开展通南巴背斜与不同造山带、川东北先存古隆起的时空耦合关系物理模拟研究,对于约束周缘造山带的构造变形时间和区域构造变形时序具有重要的科学意义,同时对川东北油气勘探也有指导作用.初始模型中,设计了北部推板和东北部推板分别代表米仓山和大巴山造山带的活动;下部硅胶层和上部石英砂层分别代表三叠系底部膏盐岩和上覆砂岩为主的碎屑岩;随着油气勘探的深入,川东北古生代隆起被逐渐接受,在模型底部用橡皮泥预制条带状构造代表古隆起.实验结果表明,北部推板挤压过程形成的速度场快速传递到橡皮泥（代表先存古隆起）之上的石英砂中,形成北东向的褶皱和断裂;东北部推板挤压过程形成的弧形构造带呈北西向展布,叠加在早期北东向构造上.通过梳理周缘造山带的隆升历史,并结合本次模拟实验结果,认为燕山期米仓山构造活动与古生代北东向隆起共同控制通南巴早期北东向构造的形成,燕山晚期和喜山期大巴山活动形成一系列北西向构造叠加在通南巴早期北东向构造之上,控制通南巴背斜须家河组北东向和北西向两组断裂-裂缝系统的形成.     

鄂尔多斯盆地北部东胜气田构造变形时序及关键构造期构造特征

鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区东胜气田上古生界致密砂岩层系具有丰富的油气资源,但其三面环山,经历了多期次、多方向、多属性构造作用,具有构造改造差异性大、储层致密、非均质性强、烃类聚集与改造复杂、差异性大等油气地质特征.基于与周边构造体系关系、地层接触关系、三维地震、古地貌、构造年代学分析,对鄂北杭锦旗地区东胜气田开展构造变形时序、方式、关键构造期及其构造特征研究.明确了3组主干断裂性质和活动时间：（1）EW-NEE向断裂晚侏罗世为压扭断层,晚白垩世-喜山早期为张扭断层;（2）NW-NWW向断裂为晚白垩世-喜山早期张扭走滑断层;（3）NE-近SN向断裂早白垩世为压扭断层,晚白垩世-喜山早期为张扭断层.厘定了东胜气田晚侏罗世、早白垩世、晚白垩世-喜山早期三期构造变形时序及方式.确定了燕山早期（J3-K1）和燕山晚期-喜山早期（K2-E1）是与上古生界致密砂岩天然气成藏密切相关的关键构造期,其对天然气成藏、改造的作用方式、空间影响范围、作用结果存在差异.     

鄂西渝东地区石柱古隆起构造沉积演化

石柱古隆起区的构造演化可划分为加里东、海西-早印支、晚印支-早燕山、晚燕山-早喜马拉雅、晚喜马拉雅等五个阶段.海西期-早印支期、晚印支期-早燕山期是石柱古隆起形成并继承性发展的重要时期,发育了石炭系黄龙组、二叠系、三叠系、侏罗系等地层序列,厚度大于5 000 m,形成了多套生、储、盖成藏组合.三叠纪末的挤压(晚印支运动)对石柱古隆起的叠加导致了古圈闭的最终形成,圈闭高度达100m左右,隆起幅度达400～500m左右.此时,下志留统、下二叠统烃源岩埋深均大于2 600 m,已进入生气、生油高峰阶段.三叠纪及侏罗纪石柱古隆起是油气运移的有利指向区及聚集区,侏罗纪末-白垩纪(燕山晚期)则是石柱古隆起圈闭的油气重新运移聚集的重要时期.石柱古隆起及周缘地区成藏条件优越,区内现今的圈闭群可认为是天然气勘探的有利靶区.     

中扬子地区显生宙构造演化及其对油气系统的影响

中扬子地区作为南方海相油气勘探的重点战略区块 ,自基底形成至今 ,陆块南北经历了多期造山活动。其中 ,古生代以来的后四期造山作用控制与发育了区内海陆相四套含油气系统 ,加里东及印支早期造山作用利于原生海盆含油气系统的发育与形成 ;印支晚期—喜山期造山作用对其具有改造和破坏作用 ,但利于陆相含油气系统的形成。研究区海盆发育期形成的古隆起及其周缘斜坡带是海相残留盆地油气运聚与保存的有利场所