莺歌海盆地泥-流体底辟树型输导系统及运移模式

莺歌海盆地发育多期泥.流体底辟.底辟活动的多期性造成底辟区断裂和裂隙不断开启,输导天然气从深部向浅部垂向运移,充注底辟两侧及周缘的砂体,在剖面上构成树形样式,称之为底辟树型输导系统.底辟树型输导系统连通了浅层和中一深层的构造和岩性圈闭,是莺歌海盆地中央凹陷带构造及岩性天然气藏成藏的主要输导通道和样式,其相应运移方式分为能量保持型和能量释放型两种.本文提出了莺歌海盆地中央凹陷带发育底辟树型输导系统及其运移的地质模型,泥-流体底辟活动控制下的底辟树型输导系统及其运移模型是对伸展-转换盆地油气成藏理论的发展和补充.     

莺歌海盆地泥-流体底辟构造成因机制与天然气运聚

莺歌海盆地的泥 -流体底辟构造发育演化是区域构造应力场变化和超压体系形成演化的结果。与盆地构造类型密切相关的不均衡压实和热作用引起盆地超压体系的发育 ,而区域构造应力场变化则导致盆地中中新世以泥底辟作用为主 ,晚中新世—第四纪以流体底辟作用为主 ,其中 ,早期泥底辟阶段形成的构造形态对晚期流体底辟作用有显著的控制作用。在莺歌海组浅层底辟圈闭中 ,圈闭形成期与中新统气源岩生烃过程的匹配是造成含不同天然气组分的流体发生幕式充注的主要原因     

超压盆地流体动力系统与油气运聚关系

流体动力系统是盆地流体分析中的核心问题。本文以莺歌海盆地和东营凹陷为例,分别探讨了泥-流体底辟型和盐底辟型盆地流体动力系统特征。研究表明,超压盆地内流体动力系统决定了不同成因流体流动的驱动机制和方询及流体域分布,进而控制油气运聚的全过程。     

弥散性走滑条件下底辟构造特征研究:以莺歌海盆地为例

实验以莺歌海底辟构造为典型实例设计3组砂箱物理模型,探讨弧形弥散性基底走滑与上覆同构造沉积对底辟构造样式及演化过程的影响。砂箱物理模拟表明:物质变形主要集中在弥散性剪切带内、且断裂特征与底辟带形成演化具有一定耦合性。底辟带断裂欠发育、以塑性应变为主,仅在底辟翼部和顶部分别形成小型逆冲断层和放射状裂隙;但底辟带外缘普遍发育高角度弥散性走滑断裂体系。沿弧形走滑剪切方向,底辟物质斜向生长由倾向外弧逐渐转变为倾向内弧,导致其平面上为非对称结构形态。同构造沉积地层与底辟相互作用控制了底辟生长结构及上覆地层的变形,底辟通过逐渐减小刺穿以响应上覆沉积载荷的增加。基于比例模型模拟结果与莺歌海盆地典型底辟带构造特征具有一定相似性,揭示出莺歌海盆地底辟构造及分布特征受红河断裂带弥散性走滑与同构造沉积过程共同控制。     

莺歌海盆地超压体系的成因及与油气的关系

莺歌海盆地独特的地质进程形成多套泥源层,泥源岩的压实与排液不均衡导致盆地内存在大规模的超压体系,大量的生烃及水热增压使盆地内超压进一步加剧。底辟作用将超压传递至浅层,使超压体系的分布在不同深度和不同构造带中的差异均较大。在中央底辟带,由于泥-流体底辟活动极强,突破的地层多,超压顶面埋深很浅;超压的释放不仅仅是孔隙流体的逸散,更重要的是烃源(主要是泥源层)所生成的油和气作为热流体的一部分,伴随热流体向上突破、运移到浅部分异、逸散和聚集形成气藏。      

莺歌海盆地天然气成藏动力学

采用地质与地球化学、宏观与微观相结合的研究方法, 探讨莺歌海盆地的成藏动力学过程, 具体表现在: 通过成藏流体非均质性剖析揭示了底辟浅层气田多源混合-幕式充注的成藏特点, 流体活动的地球物理特征和地球化学资料显示底辟断裂为深成天然气向上运移提供了良好的通道, 而异常高压是流体压裂运移的关键动力, 并驱使梅山-三亚组烃源岩生成的天然气向上运移、聚集和散失.由于中央坳陷带气源丰富, 存在供大于散的物质基础, 尤其是“幕式”集中运移具有高的排烃效率, 因此, 莺歌海盆地底辟带浅层构造在距今1.2~ 0.1Ma如此短暂的时间里天然气依然能够聚集成藏.      

莺歌海盆地天然气底辟优势聚集规律及勘探意义

莺歌海盆地的高温高压环境、构造断裂不发育、泥-流体底辟发育及热流体活动强烈等独特的地质条件,决定了伸展-转换盆地的油气聚集规律与断陷盆地复式油气聚集具有明显的差异性。在分析天然气成藏主控因素的基础上,以天然气藏形成到天然气分布为主线,提出莺歌海盆地的天然气底辟优势聚集规律:即宏观上天然气聚集在盆地内成藏条件配置好的中央凹陷带底辟区,微观上天然气则聚集在底辟成藏条件配置好的顶部、两侧及周缘的构造和岩性圈闭中。天然气底辟优势聚集规律突破了以往紧邻凹陷带的斜坡带是油气聚集最有利区带的传统观点,使人们认识到只有符合优势聚集规律的构造带和圈闭才可能聚集天然气,这对于调整伸展-转换型盆地的油气勘探思路,针对性地解决莺歌海盆地勘探中存在的问题,进一步指明有利勘探方向具有重要的指导作用。     

流体底辟构造及其成因探讨

以莺歌海和渤海盆地为例,总结了新的构造类型－流体底辟构造的特点;根据流体底辟破碎带中泥质混入程度,将它分为断裂破裂带、混杂破裂带、混合岩带和泥火山４种类型;并在综合分析国内外流力破裂研究成果的基础上,论述了流体底辟形成的和地质背景。     

南海北部边缘盆地泥底辟及泥火山特征及其与油气运聚关系

泥底辟与泥火山成因机制相同,发育演化特征相似,但最终地质形态及存在形式有所差异.通过深入分析南海西北部莺歌海盆地泥底辟与东北部台西南盆地泥火山发育展布特点及伴生天然气地球化学特征,指出莺歌海盆地泥底辟主要分布于盆地中部的莺歌海深大凹陷,且沿盆地NW方向呈五行雁行式排列,泥底辟发育演化具有明显的低密、低速和异常高温超压的特点;而台西南盆地泥火山主要展布于南部凹陷陆坡深水区和台湾陆上台南-高雄地区,陆上泥火山多沿深大断裂带分布,地面形态特征类似火山形态,多具有喷口,海域泥火山的海底形态亦与其相似,但研究程度较低.泥底辟及泥火山伴生烃类天然气成因类型较多,但以成熟-高熟煤型烃类气为主;伴生的非烃气CO₂和N₂丰富,但以无机壳源型CO₂为主.泥底辟及泥火山的泥源层均为中新世及上新世海相坳陷沉积的巨厚泥页岩,本身即具生烃潜力,其成熟生烃及其与泥底辟/泥火山运聚通道和底辟伴生构造的良好配置,则构成了其独特的泥底辟/泥火山油气运聚成藏系统,进而控制了这种“泥底辟/泥火山型油气藏”的分布.      

从地震信息看中国东部垂直构造样式及油气

所讨论的垂直构造是石油勘探中最常见的小尺度局部升降作用所引起的各种构造,按成因可分为跨塌构造、压实构造、底辟构造三类样式.垮塌构造样式是碎屑岩沉积盆地基底的碳酸盐岩地层长期被地下水溶解形成地下大溶洞,造成上部地层垮塌而形成的堑背形构造样式;压实构造由沉积压实作用所致,可分为基底古隆起披覆构造样式和差异压实披覆构造样式等;底辟构造(又称“挤入构造“)是塑性岩层在外力作用下发生底辟作用而产生的,分刺穿底辟和拱形底辟两种,或冷底辟和热底辟两类.莺歌海盆地发育众多的地震异常体,呈底辟状,但比较特殊,可称为气烟筒,与通常的底辟具本质之别.中国东部中、新生代盆地中普遍发育垂直构造,它们与沉积作用同步发生,一般无明显的挤压褶皱变形.     

从地震信息看中国东部垂直构造样式及油气

所讨论的垂直构造是石油勘探中最常见的小尺度局部升降作用所引起的各种构造 ,按成因可分为跨塌构造、压实构造、底辟构造三类样式。垮塌构造样式是碎屑岩沉积盆地基底的碳酸盐岩地层长期被地下水溶解形成地下大溶洞 ,造成上部地层垮塌而形成的堑背形构造样式 ;压实构造由沉积压实作用所致 ,可分为基底古隆起披覆构造样式和差异压实披覆构造样式等 ;底辟构造 (又称“挤入构造”)是塑性岩层在外力作用下发生底辟作用而产生的 ,分刺穿底辟和拱形底辟两种 ,或冷底辟和热底辟两类。莺歌海盆地发育众多的地震异常体 ,呈底辟状 ,但比较特殊 ,可称为气烟筒 ,与通常的底辟具本质之别。中国东部中、新生代盆地中普遍发育垂直构造 ,它们与沉积作用同步发生 ,一般无明显的挤压褶皱变形     

从地震信息看中国东部垂直构造样式及油气

所讨论的垂直构造是石油勘探中最常见的小尺度局部升降作用所引起的各种构造,按成因可分为跨塌构造、压实构造、底辟构造三类样式。垮塌构造样式是碎屑岩沉积盆地基底的碳酸盐岩地层长期被地下水溶解形成地下大溶洞,造成上部地层垮塌而形成的堑背形构造样式;压实构造由沉积压实作用所致,可分为基底古隆起披覆构造样式和差异压实披覆构造样式等;底辟构造(又称“挤入构造”)是塑性岩层在外力作用下发生底辟作用而产生的,分刺穿底辟和拱形底辟两种,或冷底辟和热底辟两类。莺歌海盆地发育众多的地震异常体,呈底辟状,但比较特殊,可称为气烟筒,与通常的底辟具本质之别。中国东部中、新生代盆地中普遍发育垂直构造,它们与沉积作用同步发生,一般无明显的挤压褶皱变形。     

莺歌海盆地天然气运聚成藏条件与分布富集规律

油气勘探实践表明莺歌海盆地的天然气形成、分布及保存均与底辟区超压体系密切相关。文章根据地震、测井及地质资料与钻探成果，系统地分析总结了莺歌海盆地天然气生成、运聚及富集成藏特征。研究表明，莺歌海盆地天然气分布往往具有浅层气田沿中央泥底辟带分布、中深层岩性气藏分布于底辟构造翼部的特征，且具有"流体超压驱动、底辟裂缝输导、重力流扇体储集、高压泥岩封盖、天然气幕式脱溶成藏"的运聚成藏及富集规律。      

莺歌海盆地泥-流体底辟带热流体活动对天然气运聚成藏的控制作用

莺歌海盆地是一个在新生代发育起来的南海北部被动大陆边缘的年轻高热盆地, 其高地温场及高大地热流值主要集中于盆地中部坳陷区的泥-流体底辟构造带.因此, 底辟发育演化与热流体上侵活动, 尤其是上新世晚期的热流体活动控制了天然气及CO₂的运聚与成藏特征.同时, 由于热流体上侵活动的分区分块与分层的局部性侵入, 导致了壳源型和壳幔混合型CO₂及烃类气运聚富集的分区分块与分层的局部富集特点.总之, 泥-流体底辟作用中热流体上侵活动是控制天然气尤其是CO₂运聚乃至富集成藏的主导因素, 而壳源型和壳幔混合型CO₂等非烃气与烃类气运聚成藏时间及运聚通道的差异, 则是控制和制约烃类气与非烃气差异运聚及富集成藏的关键.根据本区CO₂等非烃气与烃类气的地化特征及运聚规律, 可以分析和预测其运聚成藏模式, 为天然气勘探部署提供依据.      

莺歌海盆地晚第三纪构造特征的三维泥料模拟实验及其动力学意义

莺歌海盆地是发育在古红河断裂带之上的新生代盆地，晚第三纪的构造运动触发了盆地中热流体自超压封存箱向外大规模突破，使热流体及泥质的活动具有规律性成群成带的特征。本次实验基于相似理论，在对盆地的演化史及区域构造应力场充分分析的基础上，进行了晚第三纪盆地构造应力场的三维泥料模拟，证实了红河断裂右旋走滑派生的拉分效应控制了莺歌海盆地晚第三纪的构造活动，而晚第三纪的构造活动又是雁列式断裂展布及底辟体分布的主导因素。     

琼西莺歌海盆地断裂系统的成因机制

通过对莺歌海盆地构造变形背景和变形基本特征的分析,详细地研究了盆地断裂系统的特征及其分布规律,并结合区域构造演化,对断裂的成因机制进行了探讨。认为北西向断裂控制了盆地的总体构造格局,尤其是强烈的右旋扭动形成南北向雁行式的张裂隙,诱导了泥-流体底辟构造的发生;泥-流体底辟活动进一步形成局部的应力场,开启新的断裂和破碎带,同时,形成与超压流体的活动相关的流体压裂。     

珠江口盆地白云凹陷及其周缘CO_2分布与控制因素分析与启示

南海北部各盆地普遍存在含CO_2气藏。莺歌海盆地CO_2主要受泥底辟带热流体上侵作用的控制,异常高CO_2仅在泥底辟带发现。然而珠江口盆地白云凹陷的泥底辟带与CO_2的关系暂不明确。通过收集分析珠江口盆地的60组(含/高含)CO_2气藏的气体组分和气体同位素地球化学数据,其R/Ra比值(样品的3 He/4 He与空气的3 He/4 He比值)均2,CO_2成因主要为火山幔源型,不同于以壳源型为主的莺歌海盆地。位于白云凹陷中央泥底辟带的B1井,其CO_2碳同位素δ13 C值约-10.9‰~-10.5‰,根据自生片钠铝石的出现认为曾有CO_2大量聚集,而且CO_2分压高,推测为有机、无机成因混合气,不同于非泥底辟带的幔源无机成因。通过不同构造位置上的3口典型单井的对比分析及其与莺歌海盆地,以及泥底辟带和非泥底辟带的对比研究,认为凹陷周缘凸起上的断裂带和凹陷内的泥底辟带是高含CO_2气藏的主要分布区,认为白云凹陷泥底辟构造对于CO_2分布具有一定的控制作用。     

莺歌海盆地泥底辟发育演化与油气运聚机制

第三系泥底辟是莺歌海盆地非常独特的地质体，其发育演化与烃类及流体的生、排、运、聚以及塑性泥的流动，均存在直接的成因联系。泥底辟是一个独立、完整的油气生、运、聚体系，或即油气运聚的封闭箱或封存箱，其烃类及流体运聚和塑性泥质物的流动均与该封闭体系（封闭箱）顶封闭层的形成与破坏密切相关，亦即顶封层的破裂刺穿与保存完整与否，直接控制了烃类及流体的运聚机制及模式和塑性泥的流动方式与形态特征。籍此，总结出两种不同的油气运聚机制及模式。     

莺歌海盆地底辟多期活动证据及其与含气性关系

莺歌海盆地的每一个气田或含气构造均与底辟有着直接或间接的联系,底辟是其成藏的主控因素.对莺歌海盆地的昌南6-1和乐东22-1底辟的多期活动过程分析后认为,底辟活动对不同类型底辟的含气性的影响不同,此认识对底辟区的油气勘探具有一定的意义.     

南海北部边缘盆地天然气成因类型及气源构成特点

南海北部边缘盆地油气地质现象丰富多彩,天然气成因类型及分布规律复杂。根据该区天然气勘探及研究程度,迄今为止勘探所发现烃类天然气可划分为生物气及生物-低熟过渡带气（亚生物气）、成熟-高熟油型气及煤型气以及高熟-过熟天然气等3大成因类型;非烃天然气CO2可划分为壳源型（有机/无机）、壳幔混合型及幔源型等3型4类。生物气及亚生物气在莺—琼盆地及珠江口盆地浅层广泛分布,气源来自上新统及第四系海相沉积;成熟油型气主要分布于北部湾、琼东南东北部及珠江口盆地,气源来自始新统中深湖相偏腐泥型烃源岩;成熟-高熟煤型气及高熟-过熟天然气,则主要展布于莺—琼盆地及珠江口盆地部分地区,前者气源主要由渐新统煤系和中新统海相偏腐殖型烃源岩所供给,后者气源则来自不同类型高熟-过熟烃源岩。CO2则主要富集于莺歌海盆地泥底辟带浅层及琼东南盆地东部和珠江口盆地部分区域,气源分别来自受泥底辟热流体活动影响强烈的中新统海相含钙砂泥岩和深部地幔活动。