南堡凹陷油气分布特征与主控因素分析

南堡凹陷已发现的油气储量分布具不均衡性。平面上,石油主要分布在南堡1号、2号和高尚堡构造带,天然气主要分布在南堡1、2、5号构造带。纵向上,油气主要分布在源上组合,源内和源下组合的油气储量相对较少。依据油气成藏要素的综合分析,确定了南堡凹陷油气分布主控因素：（1）烃源岩控制了油气的分布范围,已发现的80％以上的油气藏分布在距排烃中心15 km以内;（2）有利的沉积相带控制了沉积砂体,进而控制了油气的分布层位,目前已发现的油气储量主要分布在三角洲、河流沉积体系内;（3）断裂一方面控制了圈闭的类型和空间展布,进而控制油气藏的规模和位置,另一方面,断层作为油气纵向运移的通道,控制了油气纵向运移距离,已发现的油气藏90％以上分布在断裂带附近。综合而言,南堡凹陷油气分布受烃源岩、沉积相和断裂的多重控制。     

南堡凹陷3号潜山成藏特征探讨

南堡3号潜山位于南堡凹陷的东南部,是南堡油田勘探开发的重要接替区域之一。文章通过对构造、烃源岩、储集层、生储盖组合等方面的分析,认为南堡3号潜山成藏条件优越:具有洼中隆的有利构造背景;潜山油源主要来自下古近系,且烃源岩已不同程度地进入成熟-高成熟阶段;储集空间发育,储层类型主要为裂缝空隙型;潜山发育良好的生储盖组合;烃源岩供给和储集层发育程度是潜山油气富集的关键因素。     

南堡凹陷东营组高精度层序地层格架及沉积体系分析

在高分辨率三维地震、钻井以及大量地质资料研究基础上,根据层序地层界面特征,将南堡凹陷东营组划分为1个二级层序和4个三级层序。以初始洪泛面和最大洪泛面识别特征为依据,进一步将三级层序划分出体系域。通过层序地层格架特征及其发育位置分析,认为柳南次凹层序地层格架发育的主控因素为构造、物源和湖平面变化。应用层序地层学原理及南堡凹陷沉积充填背景研究,认为柳南次凹的沉积体系类型为冲积扇、扇三角洲、水下扇、重力流及湖泊沉积体系。冲积扇及水下扇体系在低位体系域中发育,高位体系域中扇三角洲体系和重力流发育,湖扩体系域中湖泊体系非常发育。     

渤海湾盆地南堡凹陷断裂系统成因的构造解析

本文在对南堡凹陷三维联片地震资料构造解析的基础上,应用先存构造构造条件下的断层作用模式,结合构造物理模拟实验成果,系统分析了南堡凹陷的断裂系统和构造样式。表明,南堡凹陷是典型的斜向伸展构造样式,其中受铲式和（或）坡坪式边界正断层及先存断裂共同控制的复式 “y” 形样式是南堡凹陷基本的构造样式,其次是复式“x”形、“多米诺式”、“阶梯式”和“铲式扇”断块构造样式。平面上划分出为4个断裂系统：北堡－老爷庙断裂系统,高柳断裂系统,柏各庄断裂系统和南堡断裂系统,其中高柳断裂系统和南堡断裂系统进一步分别划分为2个和3个子断裂系统;纵向上划分出下部（E2s3构造层）和上部（E2s1-Q地层）两个断裂系统,E2s2是上下两个断裂系统的过渡层,断层不发育。断层的平面组合形式有4种,分别为：平行状、平行交织状、“梳状”和“帚状”。“两期伸展” 的变形叠加模式可以合理地解释南堡凹陷新生代的构造变形：E2s3期的构造变形在是以中生代形成的先存构造为基础,北西-南东方向伸展作用的结果;E2s1以来的变形是以E2s3期形成的断裂为先存构造,南北向伸展作用的结果;E2s2是应力体制转换的过渡阶段。凹陷边界断层（西南庄断层、柏各庄断层和高柳断层）存在显著的分段性,不同段落断层的走向、性质和活动性、均表现出很大的差异,而且在不同构造演化阶段发生显著的变化。凹陷边界断层及凹陷内的南堡断层、和蛤坨断层组成的构造格架对南堡凹陷断裂系统的形成和演化起重要的控制作用,复杂的先存构造是造成断裂系统横向差异的根本原因。     

断裂带油气幕式运移:来自物理模拟实验的启示

断裂结构对油气运移的影响是当前油气输导体系研究的前沿与薄弱环节。本文在调研断裂结构及其流体流动机制的基础上,利用物理模拟实验研究断裂带油气幕式运移过程,探讨断裂带油气运移机理及相关问题。实验结果表明,断裂内部结构控制着油气运移的路径和方式,含油饱和度在一定程度上影响油气运移的路径;破碎带是油气幕式运移的优势通道,且油气聚集成藏的潜在圈闭为位于油源断裂主动盘一侧的圈闭。单次幕式充注过程中运移量与时间之间的对数型关系表明,流体沿断裂幕式运移具有非线性流的特征,且流动速率可能介于一个相对固定的范围,其数量级约为10~2~10~3m/a;流体沿断裂幕式流动过程包含高速非线性流、过渡流动机制和线性达西流3种流体流动机制,其间的相互转换是一个多物理场相互作用的复杂过程。此外,断层体油气藏的形成条件为油气沿断裂运移时,运移动力与阻力在断裂带内达成平衡状态。     

南堡凹陷晚新生代X型断层形成机制及其对油气运聚的控制

通过高分辨率三维地震资料解释、平衡地质剖面分析,并结合前人的构造物理模拟实验结果,指出南堡凹陷地震剖面显示的断层基本组合形式为复杂X型,继而对其发展模式及成因机制进行探讨,认为:(1)南堡凹陷复杂X型断层组合形成自晚新生代馆陶组沉积时期,明化镇组沉积以来显著发育,并呈现对称性与非对称性两种形态;(2)南堡凹陷新生代构造经历了古近纪地壳单剪变形与新近纪以来地壳纯剪变形机制的叠加,X型断层的广泛发育受控于地壳的纯剪变形机制,并主要由基底先存断层的重新活动触发。在此基础上分析了X型断层对油气运聚的影响,指出X型断层夹持的地垒构造是深层有利油气圈闭,X型断层下部大量微小断层分支能够取代主干油源断层,成为沟通烃源岩与浅层圈闭的有效运移通道。     

南堡凹陷扭动构造特征及其对油气成藏的控制作用

在南堡凹陷大连片三维地震解释成果的基础上,对南堡凹陷新近纪的扭动构造特征、成因机理及其与油气聚集的关系进行了分析。南堡凹陷在古近纪伸展断陷的基础上,在新近纪发育了八个扭动断裂构造带,断裂组合平面上以雁列式、"帚状"、"入"字型为特征,剖面上以"负花状"、"半花状"、"X"型为主。晚期扭动断裂的发育既具有继承性,也有新生性。扭动断层在活动早期控制了生油次凹的发育,晚期控制了断鼻、断块的发育,同时断层的多期活动成为油气运移的良好通道,因此扭动断裂构造带是南堡凹陷新近纪油藏的主要富集区带。     

准噶尔盆地腹部断裂控油的物理模拟实验及其成藏意义

根据准噶尔盆地腹部地区二维和三维地震断裂构造样式解释、深浅层断裂生长指数和活动速率计算及声发射各主要构造运动期最大主应力值测试, 结合盆地区域构造演化与油气成藏等研究成果, 研究了盆地腹部地区断裂系统的形成演化、基本特征及其控油模式, 并转化为实验模型, 模拟了单一相(油相)连续、稳态流体运动条件下, 深、浅两套断裂输导体系中石油的运移和聚集过程.结果表明盆地腹部地区受周缘板块的相互碰撞产生的挤压和走滑构造作用及多期次构造运动的影响, 断裂发育, 纵向上明显存在深、浅层两套不同性质的断裂系统, 深层为基底卷入式压扭性逆冲断裂系统, 浅层为盖层滑脱型张扭性正断层系统, 其分别形成于海西运动中晚期和燕山运动早中期等强烈构造活动时期; 高渗透性断裂带的确是油气快速运移的优势通道, 盆地腹部地区深、浅层断层均是石油向上运移的主要输导体, 断裂带渗透率大小决定着石油运移的方向和路径.在断层带顶部存在盖层封闭的条件下, 石油在断层带中的运移呈不均匀地向上运动, 断层带中含油饱和度自上而下增加, 在向下增加的过程, 石油倾向于在区域性盖层之下储层物性好的砂层中运移, 而且是优先进入断裂上盘渗透率较大的砂层中, 随着断裂带含油饱和度的不断地增加和断裂上盘储层物性好的砂层中进油量不断增多, 进行侧向运移, 最终聚集成藏, 尔后再进入断裂下盘相应的砂层中, 进油量较少; 而物性较差的砂层中很少有石油进入.该实验结果得到了盆地腹部地区断裂两侧储层流体地球化学分析测试数据的佐证, 对深化断裂输导体系下石油运移聚集成藏的理论认识与指导该地区的油气勘探实践均具有重要意义.      

南堡凹陷滩海地区不同级别断裂活动及其对沉积的影响

南堡凹陷是渤海湾盆地中一个小型裂谷成因的陆相沉积盆地,盆地内不同级次的断裂活动影响着砂体的展布。所以在研究区中进行层序地层以及沉积相研究须以构造演化研究作为轴线,通过对不同级次断层活动史的分析解释沉积砂体在盆地内部的充填特征。基于580 m岩心的观察以及覆盖整个工区的三维地震资料,对南堡凹陷滩海地区进行了详细的沉积相与断层演化的研究。古近系沙河街组到东营组沉积时期该地区发育有七个裂陷亚幕。每个裂陷亚幕之间的沉积具有继承性,而裂陷内部砂体的垂向分期主要受湖平面的升降变化控制。湖盆边缘的断层影响朵叶体的迁移摆动以及沉积相的发育,湖盆内部次级断层则控制砂体的再次分配。明确不同级别断裂活动对沉积砂体展布的影响,为后续的勘探提供了新的思路。     

断裂应力特征及其转折控油气规律研究——以南堡凹陷为例

为了分析断裂对油气宏观分布规律的控制作用,寻找有勘探潜力的油气富集带,文中以地质力学理论为指导,对南堡凹陷断裂组合应力特征、断裂转折及成因进行解析,并结合砂体分布和古今构造应力场分布特征,对南堡凹陷东营组油气分布规律和有利勘探区带做了研究。结果表明:断裂转折部位对油气分布有着控制作用,东营组已探明的油气主要在帚状断裂系、入字形断裂系、交织式断裂系转折轴部高曲率附近呈环带状分布;断裂转折凹面一侧控油性明显,从宏观上来看,油气具有沿沉积相带由细到粗的构造脊高点以及弧形断裂转折凹面一侧的选择性运移的特征,断裂转折轴部高曲率高孔、高渗域与高孔、高渗砂体沉积相带的有利对置决定了油气的主流向;综合研究指出,南堡凹陷北堡构造带是今后优势勘探的首要区带,其次是南堡构造带和南堡4号蛤坨构造带南部。     

渤海湾盆地南堡凹陷滩海潜山裂缝特征及其形成机制

裂缝是渤海湾盆地南堡凹陷滩海碳酸盐岩潜山储层的主要储集空间之一,其发育与否制约着南堡凹陷潜山油气藏成藏与产量。应用成像测井、镜下观察、岩心描述以及露头考察资料研究了南堡凹陷滩海碳酸盐岩潜山裂缝特征,并探讨了裂缝控制因素与形成机制。南堡凹陷滩海潜山裂缝以构造缝为主,裂缝比较发育,以微—窄缝(主要为5~50μm)为主。控制南堡凹陷滩海潜山裂缝发育的因素主要为拉张断陷作用与古风化作用,前者形成与正断层伴生的构造缝,后者形成非构造缝,包括风化缝、层面缝、溶塌碎裂缝,主要分布在古岩溶垂直渗流带内。构造缝形成经历了前始新世挤压、沙河街阶-东营阶拉伸断陷以及馆陶阶以来的走滑拉张三个过程,但有效的开启裂缝主要形成于沙河街阶-东营阶的拉伸断陷时期。     

北部湾盆地涠西南凹陷断裂系统成因的砂箱实验研究及启示

北部湾盆地涠西南凹陷的断裂系统十分复杂,为了揭示其成因机制,在三维地震资料构造解析的基础上,应用砂箱物理模拟技术,对涠西南凹陷的形成机制进行了系统研究.结果表明,南北向的"不协调伸展作用实验模型"能够成功地模拟涠西南凹陷晚始新世以来复杂的断裂系统,断裂系统的主体特征在这一实验模型中均得到了很好的再现.涠两南凹陷复杂的断裂系统是在基底先1竽构造基础之上,在递进变形过程中逐渐形成的,其裂陷期(晚始新世一渐新世)断裂系统是在一个伸展期内形成(南北向伸展)、并非是多期构造叠加变形的结果.这一认识不但能够有效地指导涠西南凹陷三维地震资料的精细构造解释,同时也能够为南海周缘盆地的形成和演化研究提供借鉴.     

不同拉伸方式和速度下的伸展构造砂箱物理模拟实验研究

砂箱构造物理模拟实验是室内模拟自然界地质构造变形过程、成因机制以及动力学过程的一种高效方法。影响岩石变形的速度和力的作用方式等是影响伸展构造物理模拟实验的结果和构造形态的主要因素。基于此,为探究砂箱物理模拟实验中拉伸速度和拉伸方式（力的作用方式）对伸展构造变形特征的影响,笔者在已有研究基础上,将高（0.01 mm/s）、中（0.001 mm/s）、低（0.000 5 mm/s）3种不同拉伸速度与单向拉伸、双向拉伸2种不同拉伸方式相结合,设计6组实验进行对比研究。结果表明：(1)拉伸速度对砂体的最终形态无显著影响,但对断层的发育过程有一定的影响,而拉伸方式对断层的发育过程和最终形态的影响均较为显著,且断层形成前砂体速度会增大到一定高值,并于断层形成后快速减小。(2)单向拉伸模型砂体最终均形成一个不对称的地堑,双向拉伸模型砂体最终均形成一个典型的地堑。(3)不对称地堑通常形成于相对拉伸或差异拉伸的环境中,相对拉伸侧发育形成一系列阶梯状正断层,而相对固定侧发育一条断距较大的正断层,且先存构造的位置往往决定了后期构造发育的初始位置。这一认识为伸展构造砂箱物理模拟实验中的模型设置和参数选取奠定了...     

东濮凹陷构造变形的物理模拟研究

东濮凹陷是一个研究程度较高的含油气区,前人在构造变形研究方面多注重于伸展变形的几何学分析而忽略了形成机制中走滑分量的作用。本文在对区域地质背景和东濮凹陷构造特征分析基础上,设计平、剖面砂箱实验对该凹陷的构造变形进行伸展-走滑模拟研究。结果表明:(1)具走滑性质的断裂组合形成的构造样式更加复杂多样,走滑断层弯曲会产生挤压或伸展分量,在相邻的区域内形成局部的凹陷和隆起,主动盘的不同会形成不同的断裂组合;(2)在区域NNW—SSE向伸展变形下,形成了东濮凹陷两洼一凸的近对称格局,基底深断裂的张扭性开裂加速了凹陷的形成,主断层上、下盘均有明显的活动;(3)受基底断裂活动影响,大约Es~2-Ed沉积期凹陷存在一个明显的右旋走滑变形期,在凹陷的中部隆起带上出现了负花状、火焰状等典型走滑构造样式,走滑变形具有阵发性特点。     

走滑断层相关源-汇体系演化的砂箱物理模拟实验

以走滑断层为边界的隆升剥蚀区和山前沉积区组合是盆山体系的重要类型之一。由于走滑断层两盘不断发生相对滑动,因此走滑断层两侧的源区和沉积区之间的空间关系随走滑运动不断发生变化。走滑断层两侧的源-汇系统之间的耦合机制是一个有待研究的问题。针对这一问题,本文设计了一个简化的构造地貌砂箱实验,用来揭示源区特定母岩的沉积物分布特征以及两者之间的时空关系。实验结果表明,特定母岩在沉积区的沉积信号分布范围受包括山前洪积扇形态、岩体在流域内的分布等多种因素影响。由于洪积扇向沉积区呈扇状展开的形态特征,沉积信号在离走滑断层更远的位置分布范围更宽。当一个岩体分布在不同流域内时,其沉积物分布在两个洪积扇内,从而使其沉积信号分布范围更宽。相反,规模较小的洪积扇会被相邻较大的洪积扇限制形态从而使得沉积范围变窄。由于上述原因,在利用沉积信号和岩体之间的错开距离计算获得的走滑速率,可能会低估或者高估真实的走滑速率。本文的实验为研究以走滑断层为边界的盆山耦合系统及其源-汇体系提供了重要的模型参考。     

南堡凹陷断层对中、上部含油组合油气成藏的控制作用

南堡凹陷断层极其发育,依据断层形成时期、变形特征及形成演化机制,可将南堡凹陷断裂系统划分6种类型(ⅠⅥ).其中,Ⅲ型、Ⅴ型和Ⅵ型断裂系统是中、上部含油组合的主要断层类型,也是重要的控藏断层类型;Ⅲ型断裂系统为晚期形成的断层,主要对中上部含油组合的油气起封闭或调节作用;Ⅴ型和Ⅵ型断裂系统为长期发育的断层,是油气从源岩层向中浅层储层垂向运移的主要通道.晚期活动断层形成的断层相关圈闭是形成油气藏的主要圈闭类型;晚期形成的断裂密集带控制油气藏的分布;断层分段生长形成的古转换带控制了沉积体系及砂体的展布,控制了油气藏的分布;断层对盖层的破坏程度控制了油气聚集的层位;断层封闭性演化控制了断层圈闭中油气的富集程度.     

走滑断裂“分期—异向”变形过程砂箱物理模拟：以塔里木盆地顺北5号断层北段为例

塔里木盆地顺北5号走滑断裂是顺北及邻区一条克拉通内小尺度走滑断裂带,整体分为3段：北段、中段和南段.选取顺北5号断层北段为研究对象,结合断层几何学和运动学解析,应用构造物理模拟实验,明确了走滑断层的变形特征与形成机制.结果表明：顺北5号断层北段主体表现为多段式特征,发育平直型、压隆型和拉分型3种类型构造样式.北段主要活动时期为加里东中期Ⅲ幕与加里东晚期,表现为两期异向叠加变形作用,早期（T74界面）表现为多种组合样式分段生长特征,晚期（T70界面）表现为雁列式正断层分布特征.基于顺北5号断层北段砂箱物理模拟证实,早期走滑作用控制断层分段变形特征,晚期张扭作用控制着雁列式断层的分布规律.因此,“分期-异向”叠加变形控制了顺北5号断层北段走滑断层的变形过程和形成机制.     

南堡凹陷高南地区东三段低渗储层敏感性特征的微观机制研究

南堡凹陷高南地区东三段(Ed3)储层中速敏性的产生主要是分布于孔隙中的高岭石微粒发生迁移的结果;在粘土含量较低的样品中速敏性较弱,由于高岭石晶粒的长度及直径均多数大于喉道直径,因此随粘土杂基含量的增加,速敏性会随之增加.由于方解石胶结物主要分布于粒间孔隙中,喉道中胶结物及粘土杂基均较少,盐酸酸化对改善储层渗透性意义不大,只有采用土酸酸化处理才能起到应有的效果.由于喉道中石英的加大现象常见,而其他填隙物较少见,强碱性钻井液的浸入有助于改善储层渗透性.但因碱敏性实验测得pH值的临界值为7.7,以及大量强碱性钻井液浸入储层会造成大量碱不稳定组分的溶解,具有形成大量二次沉淀的潜在因素,加上钻井液难于及时返排,在钻井过程中还是要特别注意钻井液碱度的选择.由于蒙托石及伊/蒙混层粘土在不同位置含量的差别,导致了研究区储层的盐敏性程度相差较大.