中国南方白垩系油气成藏规律

南方白垩系多以红色、紫红色碎屑岩为主,夹蒸发岩,由于缺乏烃源岩,在勘探上一直没有受到应有重视.随着油气勘探的深入,近年来陆续发现大量白垩系油气藏或油气显示,显示出白垩系良好的勘探潜力.研究发现白垩系发育优质储层和高效盖层,同时白垩系与下伏古生代-早中生代海相地层和上覆新生代陆相地层构成叠合盆地,这两套层系均发育多套优质烃源岩.在南方特别是中下扬子地区喜马拉雅期以来强烈的拉张断陷作用伴生了大量的断裂,这些断裂沟通了白垩系与上下覆地层的烃源岩,形成了断裂型和不整合型的不连续的生储盖成藏组合,来自古近系烃源岩和具有二次生烃能力的中生代、古生代烃源岩的充足油气在白垩系形成新生古储型、古生新储型和少量自生自储型油气藏,其油气富集成藏关键因素是临近生烃中心、油气源充足,其二是断裂系统相对发育,为白垩系油气成藏提供了必要输导体系.     

深部流体及有机-无机相互作用下油气形成的基本内涵

含油气盆地作为地球系统中相对稳定的克拉通块体,从早期烃源岩发育环境、油气形成、储层溶蚀改造到油气聚集或者破坏都受到地球系统演化的影响.深部流体作为联系盆地内、外因素的纽带,以有机-无机相互作用的方式贯穿了油气形成和聚集的全过程.深部流体携带的营养物质促进了成烃生物的勃发和碳氢源的额外补充,有利于优质烃源岩的发育和提高烃源岩生烃潜力,其携带的能量促进了烃源岩早熟和高成熟烃源活化加氢生烃.深部富CO_2流体对碳酸盐岩、碎屑岩储层的溶蚀改造,改善了深层储集体空间,使得油气储集空间向更深延伸.深部超临界CO_2对深层滞留原油的萃取和泥页岩中CH_4的驱替,提高了深层和致密储层中烃类流动性.同时,深部流体携带的物质(C、H、催化物质)和能量不仅能够促使费托合成无机CH_4,促使有机质热演化生烃形成"热液石油",而且也能使得有机来源的原油发生热蚀变.因此,从地球层圈相互作用的视角看,深部流体不仅对沉积盆地输入了大量的外源C和H,改善了油气赋存空间,而且也提高了油气富集聚集效率.     

北华北中上元古界烃源岩发育环境及其控制因素

海相烃源岩发育机理问题制约了我国油气勘探产业的发展. 中上元古界洪水庄组、铁岭组和下马岭组是北华北地区重要的烃源岩, 查清其发育环境及其控制因素具有重要的科学理论和油气勘探意义. 基于沉积学(层序地层学)、古生态及沉积地球化学探讨了烃源岩沉积古地理及其发育模式. 研究表明这些烃源岩中有机质富集的主控因素包括适宜的古地理位置、中低纬度区的生物勃发事件、水底缺氧环境、沉积物中磷组分的富集以及粘土矿物在海相碳酸盐有机质富集保存过程中的赋存驻留作用.     

峨眉山超级地幔柱对四川盆地烃源岩热演化的影响

四川盆地的构造、热演化与峨眉山超级地幔柱有密切关系.峨眉山超级地幔柱对四川盆地中二叠统之下的烃源岩热演化有着十分重要的影响.在四川盆地热历史恢复的基础上,研究了峨眉山超级地幔柱对盆地内烃源岩,特别是中二叠统之下的古生界烃源岩热演化的影响.结果表明,中二叠统及下伏烃源岩的热演化受中晚二叠世发生在盆地西南方向的峨眉山超级地幔柱的影响巨大,且具地区差异性.即在靠近峨眉山地幔柱中心的地区,有机质迅速成熟并达到其成熟度的最高值(以H1井为代表),古生界烃源岩迅速进入过成熟,此后未有二次生烃;而远离峨眉山地幔柱的盆地大部分地区,古生界烃源岩在二叠纪以来具有多次生烃过程.中生界烃源岩热演化,主要和前陆盆地阶段的构造过程包括前陆沉积和断裂的逆冲推覆等相关. 在烃源岩有机质成熟度演化史的基础上,从盆地热史和烃源岩热演化的角度指出了下二叠统及之下烃源层在四川盆地不同地区油气勘探中的不同意义.     

“进源找油”:论四川盆地页岩油气

四川盆地页岩油气资源丰富,具有国内其他页岩层系不可比拟的优越地质条件,是全面开启中国陆上未来页岩油气"进源找油"征程的理想对象.文章整体分析了美国和中国页岩油气的资源特点,提出成熟度对页岩油气构成有重要控制作用,美国页岩油气中轻烃和湿气比重很高,中国海相、海陆过渡相页岩气主要为干气,陆相页岩油油质一般较重.重点对四川盆地页岩油气开展了地质综合研究,取得了3点主要认识:(1)盆地发育三种类型多套富有机质页岩地层,寒武系筇竹寺组、奥陶系五峰组-志留系龙马溪组海相、二叠系龙潭组海陆过渡相、三叠系须家河组湖泊-沼泽相、侏罗系湖相等页岩是盆地富有机质页岩的典型代表,海相页岩气富集主要受深水陆棚相、适中热演化、富钙富硅岩石组合和封闭顶底板"四要素"控制;(2)"甜点段"一般TOC值高、含气量高、孔隙度大、脆性矿物含量多、地层压力高、页/层理及天然微裂缝发育等,"甜点区"一般富有机质页岩厚度大、热演化适中、保存条件好、埋藏深度浅等,重点例举了五峰组-龙马溪组、龙潭组和自流井组大安寨段页岩油气;(3)四川盆地海相、海陆过渡相、陆相页岩油气资源分别约占全国同类页岩油气地质资源量的50%、25%和30%,资源潜力很大,有望成为中国页岩油气工业革命的摇篮,继东部松辽盆地大庆油田"常规石油大庆"和西部鄂尔多斯盆地长庆油田"西部油气大庆"之后,推动建立四川盆地西南油气田"川渝天然气大庆"生产基地.     

四川盆地上三叠统须家河组气源岩分子地球化学特征——海侵事件的证据

系统剖析了不同层位、不同岩性煤系气源岩饱和烃与芳烃的地球化学特征,揭示了四川盆地上三叠统须家河组气源岩沉积时曾受到明显海侵事件的作用,对其源岩的生源输入与沉积环境均有较大的影响.分子地球化学特征表明:气源岩中正构烷烃存在明显的双峰态分布特征,菌、藻类生源化合物丰富,在全烃色谱图中即可辨别这些化合物的存在,反映出低等生源输入量较大;Pr/Ph比值较低,主要分布范围为0.33～0.86,平均仅0.60,与沼泽相煤系烃源岩中Pr/Ph值常大于2.0的特征完全不同,具有海相或盐湖相烃源岩的分布特点;气源岩中β-,γ-胡萝卜烷及其降解系列十分发育,在全烃色谱图中即可辨认出其存在,反映出水体的还原性较强;气源岩中甲基甾烷与甲藻甾烷十分发育、含量丰富,芳烃馏分中含硫芳烃相对丰度较高,"三芴"系列组成既不同于典型的盐湖相源岩,也与常规的沼泽相源岩存在明显差异,表明气源岩曾受到海侵作用的影响.     

高演化海相碳酸盐烃源岩地球化学综合判识--以鄂尔多斯盆地为例

针对中国海相碳酸盐岩烃源岩的成熟度高、有机质丰度低等特殊性,以鄂尔多斯盆地下古生界为例, 通过微量元素富集系数计算、稀土元素的配分模式、元素和碳同位素等的数理统计分析及三维图解等多元综合分析, 结合必要的有机参数, 反演了盆地烃源岩发育环境, 评价碳酸盐岩烃源岩及其分布. 就鄂尔多斯盆地而言, TOC为0.2%是个重要的界限值, 研究表明: 在TOC>0.2%的层段中, Ba富集,δ13Ccarb正偏移, δ13Corg<-28‰, 反映出古生产力、有机质埋藏量较高, 具较好生烃潜力, 稀土元素分异强, 指示沉降速率低, 有机质保存条件好, 利于烃源岩发育.克里摩里组、乌拉力克组具一定规模, 可视为潜在有效烃源岩. 而TOC＜0.2%的层段, Ba含量低, δ13Ccarb多为负值,δ13Corg为-24‰～-28‰,指示有机质埋藏量低,生烃潜力差,稀土元素分异弱,沉降速率较快,多属浅水高能氧化环境,不利于烃源岩发育.利用无机与有机地球化学方法综合评价高演化海相有潜力的碳酸盐岩烃源岩及分布是可行的.     

四川盆地震旦系-下古生界烃源岩热演化模式及主控因素

烃源岩热演化是含油气盆地烃源岩评价的基本内容之一,也是油气动态成藏研究的基础.通过系统分析地层沉积样式,结合盆地热史恢复结果,应用Easy%Ro化学动力学模型,模拟了四川盆地86口代表性钻井和200余口人工井点震旦系-下古生界烃源岩热演化史.结果表明,在盆地不同构造单元,下寒武统和下志留统烃源岩热演化特征存在明显差异,并据此建立了四种热演化模式:①加里东期成熟,早晚二叠世期间快速演化定型,以川南地区下寒武统烃源岩为代表;②加里东期未熟,早晚二叠世期间一次快速演化定型,以川西南下寒武统和川南下志留统烃源岩为代表;③加里东期成熟,晚海西-燕山期再次增熟,以川东、川北地区下寒武统烃源岩为代表;④加里东期未熟,晚海西-燕山期持续增熟,以川中地区下寒武统和川东、川北下志留统烃源岩为代表.通过对比研究沉积速率、热流和增温速率之间的耦合关系,剖析了四川盆地震旦系-下古生界烃源岩热演化的控制因素,即川西南和川南局部地区主要受控于早晚二叠世期间峨眉山地幔柱和玄武岩的异常热效应,而盆地其它地区则受沉积地层埋深增热和盆地热流演化的共同作用,其中沉积地层埋深增热对烃源岩增温效应更加显著.     

中国东部页岩气藏与超压体系共生关系初探

超压影响着油气藏的形成和分布且是致密油气运聚成藏的重要动力源.通过类比国外超压页岩气盆地的实例,分析了中国东部断陷盆地古近系超压发育特征与湖相泥页岩分布特点及页岩气赋存条件,探讨了页岩气与超压体系的共生关系.渤海湾盆地古近系异常超压段往往和大套泥页岩层相对应,具备良好的页岩气成藏条件,研究发现其耦合机理在于有效气源岩发育和良好盖层条件导致的生烃增压机制为主导,最后总结指出超压存在是控制东部页岩油气富集的关键因素,并提出非常规油气勘探思路应有由外而内的转变即重点研究超压体系内部滞留成藏.     

多属性预测在涠西南凹陷烃源岩研究中的应用

寻找隐蔽油气藏是目前涠西南凹陷勘探的新领域,优质烃源岩描述是其中一个重要研究课题.涠西南凹陷流沙港组沉积时期为一断陷湖盆,流沙港组二段沉积阶段是湖盆发育的鼎盛时期,中深湖相泥岩或页岩发育,形成了一套良好的区域性烃源岩.油页岩是涠西南凹陷最重要的烃源岩.除油页岩外,流二段还沉积了厚套的中深湖相暗色泥岩,具备非常好的生烃能力.识别和弄清这些暗色泥岩在凹陷中的分布对定量评价涠西南凹陷的生烃潜力具有重要意义.本文尝试将地震多属性预测技术应用于优势烃源岩的研究.首先通过声波时差和电阻率曲线进行多元线性回归,拟合能够体现优势烃源岩特征的有机化学参数总有机碳TOC曲线,利用层位约束消除油页岩对属性优化的干扰作用,最后通过逐步回归的步聪法算法对多地震属性进行优化,找到最佳属性组合,实现TOC数据体的预测,揭示了流二段优质烃源岩的空间展布特征.     

中国海相碳酸盐岩烃源岩成气机理

突破传统研究烃源岩成气机理只从源岩自身特点出发的思想, 针对中国叠合盆地中下部海相碳酸盐岩烃源岩发育与分布的特点以及成气、成藏过程中的各种作用, 综合两者建立碳酸盐岩的复杂成烃模式. 不仅包括碳酸盐岩自身的三段式成气特点, 亦包括成气、成藏过程中原油热裂解生气以及次生有机质受热再次生气过程. 海相碳酸盐岩烃源岩优质生烃母质决定生烃过程中油气比高, 易形成古油藏, 这是有机质一次富集的过程. 古油藏热裂解形成天然气是高效形成天然气藏的重要途径. 储集性碳酸盐岩中次生有机质经二次深埋后可再次生气而成为一种有效的气源岩.     

运用测井信息研究烃源岩进展及其资源评价意义

运用测井信息评价烃源岩自开始以来已取得了长足进步,从定性的分析、识别发展到现在可定量计算地化指标,为克服因取芯不足而在区域范围内进行资源评价的难题创造了有利条件,烃源岩中有机质、粘土矿物是影响其测井响应的两个重要变量,测井对岩石中有机质和粘土矿物的类型、丰度、压实程度及富集状态不同而产生的岩石物理、电化学性质的差异,是利用测井信息识别和评价烃源岩的基础,随着油气勘探形势的严峻,烃源岩的测井研究将向更深层次的方向发展,烃源岩的地球化学特征与测井响应特征对应关系的机理研究、发展利用电化学性质进行烃源岩评价的方法、进行烃源岩的岩石物理实验与测井数值模拟将是今后开展烃源岩测井评价研究的新方向.     

华南中二叠统栖霞组海相烃源岩形成的地球生物学过程

华南中二叠统栖霞组海相烃源岩是中国南方四套区域性烃源岩的重要组成部分,对其形成机制的研究具有重要的科学和经济意义.前人的研究成果表明中二叠世栖霞期具有较高的初级生产力和相对缺氧的环境,但是对于高生产力和缺氧环境的形成机制一直存有争议.本文利用地球生物学正演评价的思路,整合研究程度相对较高的四川广元上寺剖面的研究成果,对华南栖霞组海相烃源岩的形成过程进行了阐述.利用现实主义原理,恢复了栖霞期的古洋流格局,认为较高的生产力是海平面上升诱发的赤道上升流的结果,其营养元素来自沿赤道自西向东的赤道潜流.高生产力输出大量有机质而消耗水体中的可溶氧,形成栖霞组独特的古氧相特征.在水体较深的生境型中,有机质经过厌氧氧化作用而被保存,成为栖霞组海相烃源岩的物质基础.地球生物学为研究栖霞组海相烃源岩的形成机制提供了新的思路.     

普光气田深部优质白云岩储层形成机制

普光大型气田的发现为我国深层海相碳酸盐岩的勘探提供了重要参考.普光气田发现了目前国内最好的深部白云岩储层,储层不仅厚度大,分布范围广,而且次生孔隙也异常发育.研究认为,普光气藏的油气充注时间早、埋藏深、有机质热演化程度高,烃(油气)-岩(碳酸盐岩储层)-水相互作用的时间长.该地区次生孔隙的发育受多期次成岩作用的影响,成因机理复杂.通过对普光气田长兴组-飞仙关组沉积环境、沉积相带和储层孔隙特征的研究,认为普光优质白云岩储层的形成是发育在有利沉积相带的基础上,受表生溶蚀、埋藏溶蚀、超压作用和构造运动等多种因素共同作用的结果,其中TSR对储层的埋藏溶蚀作用和有机质热演化形成的超压作用对长兴组-飞仙关组次生孔隙发育的具有重要的影响.     

有机质生烃动力学参数研究进展:回顾和展望

生烃动力学,作为一种动态的研究方法,在研究有机质生烃机制和解决油气勘探实际问题中具有独特的优势,因此得到了极大的发展.由于在不同地质背景下形成的不同或相同类型的有机质,其生烃动力学参数存在明显差异,这动摇了以典型干酪根类型为基础发展起来的传统生烃模式,给实际应用带给困难.所以,必须针对具体盆地特定烃源岩进行生烃动力学实验,求取特定烃源岩的生烃动力学参数,这样才能准确地模拟出盆地的生烃过程.为了逼近地质实际,更加精确地描述有机质生烃动力学参数,应加强对有机质分子结构的研究,探讨温、压共同作用下有机质生烃动力学模型.此外,中国南方海相碳酸盐岩生烃动力学的研究将是今后生烃动力学的重要发展趋势之一.     

四川盆地川中地块新元古代伸展构造的发现及其在天然气勘探中的意义

四川盆地位于上扬子克拉通西北部,川中地块是位于四川盆地中部蒲江-巴中、华蓥山深大断裂之间的坚硬块体,这一块体一直被认为是扬子克拉通最古老、最稳定的核心,基底均一、硬化程度高.本文应用覆盖范围达5万余平方公里高分辨率地震并结合大比例尺航磁资料,通过对川中地块深层构造的精细解释,发现川中地块新元古代发育近东西向、北东东向、北西向展布规模不等的8支伸展构造,这改变了川中地块为统一块体的传统认识.这些伸展构造纵向剖面发育一期或两期伸展作用,其内充填厚达3000-5000 m的弱磁性物质.四川盆地威远地区基底A型花岗岩与川西苏雄组双峰式火山岩的发育均证实川中地块新元古代处于伸展构造背景.初步讨论了新元古代伸展构造对川中地块烃源岩、有利沉积相带展布,储层发育及天然气成藏的作用.     

高演化海相碳酸盐烃源岩地球化学综合判识

针对中国海相碳酸盐岩烃源岩的成熟度高、有机质丰度低等特殊性, 以鄂尔多斯盆地下古生界为例, 通过微量元素富集系数计算、稀土元素的配分模式、元素和碳同位素等的数理统计分析及三维图解等多元综合分析, 结合必要的有机参数, 反演了盆地烃源岩发育环境, 评价碳酸盐岩烃源岩及其分布. 就鄂尔多斯盆地而言, TOC为0.2%是个重要的界限值, 研究表明: 在TOC>0.2%的层段中, Ba富集, δ¹³C_carb正偏移, δ¹³C_org<&#8722;28‰, 反映出古生产力、有机质埋藏量较高, 具较好生烃潜力, 稀土元素分异强, 指示沉降速率低, 有机质保存条件好, 利于烃源岩发育. 克里摩里组、乌拉力克组具一定规模, 可视为潜在有效烃源岩. 而TOC＜0.2%的层段, Ba含量低, δ¹³C_carb多为负值, δ¹³C_org为&#8722;24‰~&#8722;28‰, 指示有机质埋藏量低, 生烃潜力差, 稀土元素分异弱, 沉降速率较快, 多属浅水高能氧化环境, 不利于烃源岩发育. 利用无机与有机地球化学方法综合评价高演化海相有潜力的碳酸盐岩烃源岩及分布是可行的.     

基于随机森林算法的陆相沉积烃源岩定量地震刻画:以东海盆地长江坳陷为例

烃源岩的定量地震刻画对于勘探开发区块的优选、盆地油气资源量的估算都具有重要意义.陆相沉积环境下的浅湖或半深湖相的烃源岩横向变化快,其空间展布需要依靠钻井约束下的反射地震进行刻画,但是其地震弹性特征与岩性和有机质含量的映射关系呈现高度非线性化,因而很难利用传统基于地震岩石物理模型驱动的烃源岩地震预测方法进行有效刻画.本文...     

中国海相碳酸盐岩层系油气形成与富集规律

近年来,随着对我国海相碳酸盐岩层系油气形成与富集机理认识的深化,油气勘探不断取得新发现.塔河大油田和普光大气田的发现为我国海相碳酸盐岩层系油气形成与富集机理的深入研究提供了地质实例.由于我国海相碳酸盐岩层系发育时代老、经历构造改造期次多、烃源岩差异性热演化、礁滩相复合体与风化壳岩溶储集体等多样性储层发育、盖层发育不均一（特别是膏盐岩）和后期油气藏多期改造与调整等因素,使得我国海相碳酸盐岩层系油气形成具有以下几方面特征：1）发育于斜坡带的海相优质烃源岩多以硅质或钙质伴生的泥岩或灰泥岩为主,有机质含量高,生烃潜力大,不同区域热演化存在差异性;2）优质储层的形成主要受原始沉积环境和后期成岩改造作用（包括成岩、构造和流体）控制,斜坡带、不整合面、断裂带附近和流体活动区域优质储层发育;3）优质盖层,特别是膏盐岩盖层,是海相碳酸盐岩层系大中型油气田形成的关键,大型天然气田盖层多以膏盐岩为主.基于我国海相碳酸盐岩层系形成时间早和多期构造运动的叠加与改造,油气富集区域主要集中在斜坡带和构造活动枢纽部位,因为斜坡带生储盖组合配置良好,不仅发育优质烃源岩,而且储层多以礁滩复合体为主,盖层样式多;构造活动枢纽部位因长期处于油气运移有利部位和构造活动相对稳定区域,有利于油气聚集和保存.     

东营凹陷波动古湖相烃源岩沉积特征

以东营凹陷牛38井为例,研究显示,该井沙河街组沙三段烃源岩的沉积特征具有明显的波动性．宏观上体现为, 构造因素控制湖盆的整体升降和沉积构造旋回,但季节性气候及其它因素的影响使湖盆呈现次级旋回的复合性沉积．微观上表现为纹层的不连续性及生物扰动构造等事件性沉积.古湖面不同幅度的波动和变化导致相对稳定的泥岩沉积的不稳定性,有机质的分布也呈现较显著的非均质性．湖泊的沉积过程影响了微量元素、有机质以及烃源物质的分布,水体较深、盐度较高的沙三段下部多数微量元素含量较高以及B／Ca、Sr／Ba呈现高值;水体较浅、盐度较低的沙三段中部各元素的分布较为稳定,B／Ca、Sr／Ba比值及Sr的含量均显著降低.波动性沉积导致烃源岩呈现明显的优劣性分布,沙三段下部中的有机质富集,为优质烃源岩;沙三段中部的有机质分布较为分散,生排烃的资源潜力有限．