鄂尔多斯盆地低渗透油气藏形成研究现状与展望

鄂尔多斯盆地是中国规模最大的低渗透油气资源勘探与开发基地,其低渗透油气藏具有油层物性差、非均质性强、油藏成藏因素复杂、油藏分布受多种因素联合控制等特点。在回顾鄂尔多斯盆地低渗透油气藏成藏理论研究和勘探历史经验基础上,认为目前鄂尔多斯盆地低渗透油气藏成藏研究存在两大理论体系,即沉积学控制成藏理论和运移动力学控制成藏理论,前者从沉积特征出发,强调储层砂体沉积相、非均质性和成岩作用在低渗透性油藏形成中的控制作用,后者从石油运移与聚集过程出发,强调运移动力学在初次运移和二次运移中的重要作用。但是目前低渗透油气成藏研究存在一定的局限性和片面性,过分强调了单个地质因素的作用,其中沉积学控制成藏理论局限于沉积相划分和沉积模式建立方面,过多地强调了沉积相对成藏因素静态的控制作用,而忽视了油气成藏过程的动态属性;运移动力学控制成藏理论却过分强调了油气流体运移过程的模式化和公式化,过分夸大和随意解释了油气运移成藏记录——油气包裹体的作用及其原始地质意义,轻视了深部地层条件下油气运移的复杂性和油气包裹体记录的多解性。因此,传统的单因素控制油气成藏理论和相应的勘探研究方法已经不能确切揭示油气富集规律和有效指导勘探工作。低渗透油气藏成藏理论研究趋势是要重视分析油气藏地质记录,动态研究油气藏形成和演化历史过程,总结油气富集规律,为油气勘探战略部署提供重要资料。     

“油气成藏条件及主要控制因素”出版

由石油大学查明 ,张一伟 ,邱楠生等教授著的“油气成藏条件及主要控制因素”一书 ,由石油工业出版社于 2 0 0 3年夏出版。油气藏的形成和分布是含油气盆地中油气生成、运移、聚集和保存等一系列过程的最终表现 ,其中的每个环节都受到各种复杂条件的制约和影响 ,如盆地的构造背景、断裂活动、温度压力场分布、地下水动力条件以及各种因素在时—空上的配置关系等。诸多因素不仅控制着盆地内油气的生成和运聚过程 ,而且还决定了油气的时—空分布样式、赋存状态和数量。“温、压、势”条件对油气运聚和成藏作用是非常重要的因素。为了深入研究今…     

论油气的应力圈闭

很多事例表明，含油气盆地或含油气地层及其中的一切物质（包括油、气、水等）的运动，都主要受地应力驱动的控制。在地应力作用下，含油气盆地或含油气地层中分散的油气，通过岩石介质形变产生的应力梯度（所造成的压力差异）的变化，而实现的“应力聚集”作用。在这种作用下的油气运移聚集和圈闭成藏，即是“应力圈闭”作用的结果。     

油气成藏动力学研究方法与应用

油气成藏过程的动力学研究是以一期油气成藏过程中从油气源到油气藏的统一动力环境系统为单元,定量研究油气供源、运移、聚集的机理、控制因素和动力学过程。以此为基础有望解决油气成藏定量的动力学研究中的几个关键问题。输导层概念的提出及砂岩输导层模型基本工作程序的建立,形成了可以利用通常的物性参数进行输导层量化表征的方法,实现了对油气运移通道的量化表征; 采用断层连通概率的概念对各种参数表征断层开启性的能力进行比较和评价,探讨了各种地质参数的有效性和代表性,建立起了断层启闭性表征参数的评价方法; 采用数值模拟方法,耦合运聚动力与输导体系,实现成藏系统内油气运移过程的模拟分析; 以运移途中烃损失量估算为基础,建立新的物质平衡方法,以模拟获得的运移路径为线索,评估油气在研究不同方向上的运移聚集量,展现油气运移的路径特征、运移方向及运移量,初步形成了以油气成藏动力学成因为基础的油气资源预测方法。     

油气二次运移的驱动机制转换及其石油地质学意义——以牛庄洼陷及其南缘为例

含油气盆地内可以存在多个油气成藏动力系统,相应地油气二次运移的主要驱动机制也不尽相同。驱动机制转换是油气穿越不同成藏动力系统发生运移的动力学纽带,也是进行系统与系统间能量传递和油气运移规律的研究。基于地层流体压力、原油地球化学特征、油气显示和钻测井等资料,经过对济阳坳陷牛庄洼陷及其南缘地区古近系的油气成藏动力系统分析,发现在异常流体压力系统边缘存在着油气运移由超压驱动向浮力驱动的转换过程。在驱动机制转换过程中,烃类物质首先从超压驱动的油、气和水混相流体中分离,在油源断层附近的输导层内经历了短暂停留和聚集后,然后在自身浮力驱动下发生继续运移,相应烃类物质经历的地质色层效应增强。对成藏动力系统间油气驱动机制转换的研究将加深油气运移过程中关键环节的认识,从而更加精细追踪油气运移路径。另外,驱动机制转换过程揭示出在成藏动力系统边缘具有复杂的油气成藏动力学条件和良好的油气勘探前景。     

超压条件下的油藏地球化学特征

烃源岩成烃演化时，除了温度和时间的重要影响外，压力在油气生成演化过程中的作用也日益引起重视。压力对烃源岩中干酪根的热降解有阻滞作用，压力升高不仅使干酪根的化学键更稳定且不宜断裂，还使干酪根分子与烃源岩矿物结合更加牢固。通过歧北地区古近系深层超压油气藏研究，从油藏地球化学角度出发，较为细致的分析了超压条件下的油气生成、运移、聚集特征。     

地层不整合分类及对油气成藏的影响

在地层不整合面附近存在大量油气藏,这些油气藏的形成与地层不整合面有着密切的关系。在前人研究的基础上,通过查阅大量文献,根据地层不整合的成因机制和地震反射率终止方式、不整合发育的部位及剖面形态等,将地层不整合划分为5种主要类型:褶皱不整合、断褶不整合、削截不整合、超复不整合、平行不整合。这些地层不整合对油气的运移、聚集都有着重要的影响:对油气聚集成藏既有建设性作用,又有破坏性作用。在不整合面上下可形成大量圈闭,改善了油气储藏条件,同时为油气的运移提供了优势通道,因此对油气成藏有着重大影响。     

梨树断陷沙河子组地层水特征与成藏关系

地层水是与油气共存的地下水,它受沉积环境、流体流动等多种因素影响,与油气的生成、运移、聚集和成藏有着重要联系。对梨树断陷东南斜坡带沙河子组地层水总矿化度、变质系数、脱硫系数、碳酸盐平衡系数等化学特性参数的分析表明,参数低值区与已知油气藏分布吻合,东南斜坡带沙河子组地层水封闭条件较好,有利于油气聚集和保存,十屋9、河山4等区域具有勘探潜力。     

利用核磁共振物理模拟实验研究岩性油气藏成藏机理

本文采用核磁共振成像技术(NMR)进行物理模拟实验,直观地观测了岩性圈闭中油的聚集成藏过程并定量模拟了不同条件下砂体中的含油性。实验结果表明,油气在砂体中的聚集是缓慢的,向上、向下及侧向都有油的运移,但以向上的运移速度较快,其次是侧向,向下较慢;温度、压力、砂体物性和围岩含油性是影响砂体含油性的重要因素。在实验研究的基础上,分析了岩性油气成藏的微观机理,将油气成藏过程划分为三个阶段,第一阶段为在扩散作用力、烃浓度差异压力作为动力克服毛细管阻力下的油气在烃源岩孔隙中心顺干酪根网络运移的过程;第二阶段为在毛细管压力差引导下的油气在砂泥岩界面通过孔隙和喉道渗滤的过程;第三阶段为在浮力作用下克服流体流动粘滞阻力和吸附阻力在砂体内富集的过程。     

甲烷包裹体恢复古地层压力方法研究

正流体包裹体记录了丰富的地层流体、地层温度和地层压力等信息,是研究地层流体和地层温压演化最为直接的证据,利用流体包裹体分析数据重建沉积盆地地层压力演化过程是研究古油气藏压力的重要手段。甲烷作为油气生成、运移和成藏过程中常见的流体,在油气储层中形成的甲烷包裹体以及富甲烷气包裹体分布广泛,是恢复古地层压力的一种重要手段,本次以鄂西地区五峰组—龙马溪组     

窑街矿区煤成气及其储集条件

窑街矿区煤系中的暗色泥岩、油页岩、煤层和泥灰岩是生成天然气的烃源岩,研究其地球化学特征和煤岩特征并据此确定了该区天然气的成因类型。研究表明,该区天然气是窑街群中的烃源岩经过漫长的地质作用演化而来,它们经过运移,储存于煤系砂岩的孔隙和基岩裂隙中,在有利于储油气圈闭里,形成了小型的油气藏。      

松辽盆地南部白垩系天然气成藏条件

应用地震、地质、地化、测井资料对松辽盆地南部进行成藏条件分析。气藏分为:下部断陷地层煤型气气藏、上部坳陷地层伴生油型气气藏、浅层生物气藏。断陷地层气藏可以分为两种类型:原生气藏与次生气藏。原生气藏分布在断陷地层内及上覆坳陷地层的底部(泉一段下部),油气成藏取决于圈闭发育状况及距源岩的远近;油气藏的保存条件取决于后期构造运动的改造程度,气层具有连片分布的特征;次生油气藏分布在坳陷地层的泉头组中上部,油气成藏取决于三个条件:圈闭发育状况,深部气源,沟通浅部圈闭与深部气源的断裂。松辽盆地南部的油型伴生气以溶解气为主,只在中央坳陷边缘部位存在气顶气藏和气藏,资源量有限。松辽盆地南部青山口组及嫩江组的成熟源岩分布有限,其丰富的生物气资源亦应作为以后的天然气勘探目标。     

松辽盆地齐家-古龙凹陷凝析油气藏成因

为了阐明齐家-古龙凹陷所发现的凝析油气藏的成因, 结合研究区凝析油气藏所处的地质背景、油油对比认识, 设计进行了原油的热蒸发模拟实验.结果表明, 区内凝析油与下伏的黑油同源, 这暗示了其次生成因; 实验室热蒸发模拟实验支持上部的凝析油为下部黑油的热蒸发作用所产生.这种热蒸发作用可能是通过断层或微裂缝实现的.热蒸发成因将使区内形成大规模的凝析气藏的可能性减小, 勘探的有利目标应该在有利于蒸发作用发生的通道、但目前埋深仍然较大、温压较高的地区.      

非常规油气藏的形成及其分布特征*

非常规油气领域是目前油气勘探和开发的热点领域, 也是石油工业的发展趋向, 非常规油气的成藏研究对非常规油气勘探具有重要指导意义。非常规油气与常规油气成藏的最本质区别在于非常规油气是非浮力驱动聚集, 这主要是由于致密储集层中微纳米级孔隙发育导致毛细管阻力较大, 同时缺乏提供强大浮力的有利条件。根据烃源岩演化与非常规油气成藏的关系, 将非常规油气资源分为油页岩、页岩油、致密油、页岩气、致密气和煤层气6种类型。油页岩、页岩油、煤层气和页岩气的源储组合特征都是“源储一体”, 而致密油气源储组合有2种类型：一种是源储叠置的临源型致密油气, 另一种是与常规油气藏类似的源储不相临、但距离不远的近源型致密油气。成藏动力学上的差异使非常规油气藏在地质上表现为大面积分布、局部富集、油气赋存具有明显的“滞留”或短距运移特征、没有明显的圈闭边界和无统一的油水界面等特点。     

油源断裂输导和遮挡配置油气成藏有利部位预测方法及其应用

为了研究含油气盆地下生上储式油源断裂附近油气成藏规律,在油源断裂输导和遮挡配置油气运聚机制及有利部位研究的基础上,通过确定油源断裂伴生裂缝发育部位和储集油气砂体分布区,确定油源断裂输导油气有利部位;通过确定油源断裂侧向封油气部位和储集砂体分布区,确定油源断裂遮挡油气有利部位,二者结合建立了一套油源断裂输导和遮挡配置油气成藏有利部位的预测方法,并将其应用于渤海湾盆地歧口凹陷板桥断裂在始新统沙河街组一段下亚段(沙一下亚段)内输导和遮挡配置油气成藏有利部位的预测中,结果表明:板桥断裂在沙一下亚段内输导和遮挡配置油气成藏有利部位主要分布在其东北中部,少量分布在西南东部,有利于下伏始新统沙河街组三段(沙三段)源岩生成油气在沙一下亚段内运聚成藏,与目前板桥断裂附近沙一下亚段内已发现油气主要分布在其东北中部,少量分布在西南东部相吻合,表明该方法用于预测油源断裂输导和遮挡配置油气成藏有利部位是可行的。     

松辽盆地油气无机成因与勘探方向

松辽盆地中浅层沉积层勘探已接近饱和,随着油气勘探向深层进军,油气无机成因研究在勘探实践中日益重要。徐家围子深层天然气为典型的无机成因天然气。松辽盆地三肇地区扶、杨油层原油“上生下储”模式的否定,为寻找深部油源提供了可靠的事实依据。古潜山油气藏“新生古储”和“侧向运移”模式的否定,为基岩油气藏无机成因提供了可靠的证据。松辽盆地无机成因油气藏研究需要得到有力的支持和保证,因为基岩油气藏勘探是松辽盆地今后首选勘探目标。     

中国前陆盆地油气富集规律

天然气的富集是中国前陆盆地的特点,煤系烃源岩发育是天然气富集的主要原因;中西部前陆盆地具有多期成藏的特征,构造多期叠合、古构造发育、多套烃源岩多期演化是油气多期成藏的主控因素;前陆盆地发育三套储盖组合和原源、它源两大套成藏体系,控制着油气纵向分布;前陆盆地不同构造带地质特征控制着油气区域分布规律,逆冲带、前缘隆起带油气藏主要分布于下部成藏体系,坳陷带油气藏主要分布于上部成藏体系;在逆冲山前带油藏被破坏形成油苗、沥青或残余油藏,在坳陷内的逆冲带和坳陷带主要聚集了成熟度相对较高的天然气,在斜坡带和前缘隆起带既聚集了早期形成的油（气）藏,又聚集了晚期成熟度相对较高的天然气。     

东濮凹陷濮卫洼陷油气成藏期分析

综合利用断裂和圈闭发育史、油藏饱和压力、烃源岩主生排烃期、储层流体包裹体均一温度等方法对东濮凹陷濮卫洼陷油气成藏期进行了分析,并提出对于存在剥蚀厚度比较大的地区在利用饱和压力方法计算成藏期时应结合埋藏史。研究认为,该区主要为两期成藏,分别为古近纪末期和新近纪末期—第四纪,且东西两侧油气成藏期存在差异,东侧濮城地区两期成藏,在古近纪末期和新近纪末期—第四纪均发生油气充注成藏,而西侧卫城地区仅在古近纪末期存在油气充注成藏,为一期成藏。     

我国不同原油裂解成气动力学研究

提供了我国海相、湖相原油的黄金管裂解成气热模拟实验数据和裂解成气的动力学参数。对比分析典型样品裂解生气特征、升温速率与温度对油裂解成气的影响表明:我国海相、湖相原油裂解成气门限温度、消亡温度差异不大,但与国外样品差异明显;源内和源外原油裂解成气过程差别明显,源内原油热稳定性弱于源外原油热稳定性,在油裂解气评价中应该考虑排烃效率的影响;温度是原油裂解的主要控制因素,温度高于180℃时,原油裂解过程主要在10 Ma内完成,且液态烃消亡温度要高于200℃。本次研究的实验结果、动力学参数及相关结论可供盆地模拟和油藏勘探工作采用和借鉴。     

济阳坳陶深解气运移释放藏机理与模式

油深释放气是济阳坳陷中浅层天然气的重要来源,文中应用盆地模拟技术,确定了注是阳坳陷烃源岩大约在３９００ｍ进入大量生气窗。该坳陷烃源岩埋深较浅,以生油为主,仅在洼陷的中心进入大量生气窗,在此基础上阐明了油深释放气是济阳坳陷中浅层天然气的重要来源,并从油深解气的模型出发,结合油气藏实测数据,确定了油溶解气起始脱气点的计算方法,建立了典型的脱气模式。认为济阳坳陷油溶解气的起始脱气深度大约在１７００～２０００ｍ之间,埋深小于起始脱气深度,可形成气层气、气顶气和夹层气等天然气藏;埋深在起始脱气深度至３９００ｍ之间,气藏在油中处于欠饱和状态,以深解气赋存形式为主;深度大于３９００ｍ,烃源岩才开始进入大量游离气生成阶段,可形成深层原生气藏。