Structural Effects of Overpressure Fluid Activities in Yinggehai Basin

The characteristics and distribution of faults in Yinggehai basin discussed in this paper reveal the structural effects of the overpressure fluid expulsion. The rapid subsidence and mud-rich intervals of the marine rocks dominate the formation of the overpressure systems and the enormous volumes of the overpressure fluids in the basin. Triggered by some faults, the overpressure fluids were expulsed rapidly from the overpressure compartments to form a series of diapirs in the basin, resulting in the dense fractures or faults and folds in the limbs of diapirs. These fractures and faults provided the migration pathway for the vertical flow of hydrocarbons, so that the gas fields arising from this process might migrate upwards to the sandstone reservoir. Therefore, the hydrocarbon accumulations are usually located in the upper parts of diapiric structures.     

准噶尔盆地阜康凹陷侏罗系超压成因、垂向传导及油气成藏

沉积盆地中超压广受关注,但对超压传导规律认识的不足制约了高压领域的油气勘探.以准噶尔盆地阜康凹陷侏罗系为例,通过超压类型地质综合判识、关键超压表征参数的理论计算及流体包裹体压力恢复,首次认识到了垂向传导对于储集层超压的重要贡献,结合压力垂向传导机制及过程,探讨了油气藏的运聚及泄露意义.研究结果表明,侏罗系超压由4类超压环境中7种致压因素引起,经历2期大规模压力跨层垂向传导,储集层段发育以垂向传导为主因的复合超压,形成3类不同动力特征的油气藏.压力垂向传导是储集层超压的主要成因机制,断-盖的力学性质、差应力及流体压力等3类因素控制压力垂向传导,传导背景下,形成3类与传导作用有关的油气藏:受断层垂向传导控制的超压油藏、受连通砂体侧向传导控制的超压油藏以及超压界面上的常压油藏,上述3类油气藏的运聚及泄露特征差异较大.      

Characteristics of faults and their implications for oil and gas enrichment in the Liaoxi Depression,Bohai Bay Basin,eastern China

The faults that developed in the Liaoxi Depression can be classified into three types according to their extent and connectivity with the source and reservoir rocks (i.e. type I faults, type II faults and type III faults). These faults played different roles in controlling the basin geomorphology; the formation and evolution of the source rocks, reservoir rocks, cap rocks and traps; and the migration and accumulation of hydrocarbons in the Liaoxi Depression. Extending from the basement to the Neogene strata, type I faults, which are the largest in the basin, mainly controlled the development and basin-scale geomorphology; type II faults mainly controlled the sub-tectonic zones; and type III faults mainly controlled the formation and evolution of the traps. The movements of type I and type II faults during the hydrocarbon expulsion period were closely related to oil and gas migration. The rates of fault activity varied among the different sags of the Liaoxi Depression. Type I faults in both the northern and southern sags appear to have moved considerably during the hydrocarbon generation and expulsion stages, which strongly promoted hydrocarbon migration, whereas weakly active type I faults in the central sag made limited contributions to hydrocarbon migration. The sealing behaviour of the faults controlled the hydrocarbon migration directions and locations, and the good lateral sealing ability of the type I faults in the northern and southern sags confined the accumulation of hydrocarbons within the sags independently. However, the type I faults in the central sag partially opened laterally, which increased the likelihood of hydrocarbon migration from the sag centre to the uplift and reduced the likelihood of hydrocarbon accumulation within the sag centre. Therefore, the oil- and gas-enrichment patterns in the Liaoxi Depression are closely related to the characteristics of the faults, with traps near types I and II faults showing an increased likelihood of oil- and gas-field formation, as observed with the JZ9-3, LD4-2 and LD5-2 wells, and traps located in the sags remote from types I and II faults showing a reduced likelihood of oil and gas accumulation.     

应用地球化学方法评价断层的封闭性

断层的封闭性和连通性研究对于了解断层在油气成藏和石油开发中的影响具有重要的意义.根据断层附近油藏的地球化学特征, 可以研究排烃期断层的封闭性.在涠西南凹陷油田的研究工作中, 通过断层两端油层的化学组成指纹的差异, 证实了断层的存在, 虽然断距较小, 但仍影响了油藏的连通.对欧利坨子地区靠近断层的油藏分析表明, 本区的深大断裂可以作为油气的有效通道, 靠近断层油藏成熟度较高, 且含氮化合物较丰富.本研究提供的2个实例证实地球化学方法用于判断断层的封闭性有着不可替代的优越性.      

松辽盆地中浅层幕式排烃与断距增长耦合

超压盆地幕式排烃作用是盆地流体研究中热点问题,而源岩内排烃生长断层的报道很少.研究表明松辽盆地凹陷中央主力烃源岩青山口组发育排烃生长断层,这些浅层生长断层形成于嫩江组末期至明水组末期.这种排烃生长断层的形成机制是幕式排烃过程中由于"泵压效应"使含烃流体从源岩向储集层注入的结果.当源岩过剩压力达到源岩破裂极限时,源岩发生断裂或使原有断层再次开启增长,含烃流体发生向下或向上部储层的排烃作用,随着烃类的排出,过剩压力不断减小,排烃过程趋于停止伴随超压流体释放,研究区呈现向下排烃、向上排烃和上下双向排烃3种样式,由于这一排烃过程是多次出现的,随着多次反复的排烃,排烃断层的断距也不断增长,导致排烃期与断层断距增长具有良好的耦合关系,研究成果为超压封存箱上下层油气勘探提供了新的思路.     

辽河滩海地区油气藏断压控藏特征及勘探意义

辽河滩海地区是典型的中—新生代陆相断陷盆地,构造上具有东西分带、南北分区的特点,不同构造带油气运聚成藏及分布都与温压场特征密切相关。运用整体、耦合的观点和地温-地压系统理论,在详细分析对比东部凹陷和西部凹陷温压场分布特征的基础上,发现辽河滩海地区主要发育单一型、低压型和高压型3种地温-地压系统。其中:西部凹陷西部斜坡带发育单一型地温-地压系统,笔架岭构造带发育低压型地温-地压系统;东部凹陷海南月东地区和太葵地区则普遍发育高压型复式地温-地压系统。同时,对比分析东、西部各构造带油气藏的形成与分布特征,不同类型地温-地压系统与断裂配置表明辽河滩海地区为明显的断压控藏特征:西部斜坡带主要为单一型和低压型断压控藏;东部斜坡带则主要为高压型断压控藏。     

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。     

Characteristics of overpressure distribution and its implication for hydrocarbon exploration in the Qiongdongnan Basin

The Qiongdongnan Basin is a strongly overpressured basin with the maximum pressure coefficient over 2.2. Two types of vertical overpressure configuration can be identified by electronic logs and mud pressure, based on the calibration with the test pressure. The first is a double overpressure configuration, in which the middle low overpressure zone divides the entire overpressure zone into two zones. The double overpressure configuration lies primarily in the western part of the basin. The second is a single overpressure configuration, in which overpressure increases with depth. The single overpressure configuration lies primarily in the eastern part of the basin. Distribution maps of the overpressure top and overpressure horizons show three important characteristics: (1) The distribution of the pressure coefficient is not uniform. There are many low overpressure zones against a background of high overpressure. (2) The pressure coefficient in the western area is greater than in the eastern area. The maximum pressure coefficient in the western area is greater than 2.2. (3) There is a low overpressure interval between the high overpressure zones in the western area. Based on the overpressure distribution, some important implications for hydrocarbon exploration can be drawn. In the Qiongdongnan Basin, it has been shown that normal pressure zones are favorable for hydrocarbon accumulation, and strongly overpressured zones (pressure coefficient greater than 1.8) are unfavorable for hydrocarbon accumulation. Accordingly, the NW low overpressure belt around wells R, Q and S should be beneficial for hydrocarbon accumulations, and should be considered as the next exploration play in the Qiongdongnan Basin. Theoretical hydrofracture calculation and interpretation of the sand injectites indicate the presence of widespread hydrofractures in the basin. Comparison between the sealing capacities of the double overpressure and single overpressure configurations shows that the former is superior for hydrocarbon accumulation and preservation. Because of the strong sealing capacity provided by the displacement pressure and pore pressure difference between the seal rock and reservoir in the double overpressure configuration zone, hydrocarbons barely penetrate the seal rock in the middle low overpressure zone. Therefore, the exploration interval should be within and below the middle low overpressure zone in the western basin.     

辽东湾地区辽中北洼超压的发育演化 及油气幕式成藏

基于地层测试数据,利用声波时差的等效深度法以及数值模拟方法对辽中北洼地区超压的分布和演化进行了研究。结果表明本区超压普遍发育,储层超压主要发育于古近系及潜山,最大压力系数193;东二下亚段及以下地层泥岩段中普遍发育欠压实,计算压力系数可达到19以上。不均衡压实和生烃作用是泥岩层超压发育的主要成因,它源传导型是储层超压发育的主要机制。沙河街组沉积以来,烃源岩中超压开始发育并逐渐增加,东营组沉积末期达到高峰,随后开始泄放降低,明下段沉积期开始,超压再次积累增大直至现今。JZ20 2凝析气田的储层流体包裹体及温压方面的证据、油气成熟度和烃源岩生烃史方面的证据以及原油物性方面的证据表明其油气成藏为晚期幕式快速充注成藏。同时研究区断裂发育少,活动性弱,油气沿断层垂向运移受限,充注期主力烃源岩发育强超压,产生水力破裂微裂缝成为油气幕式排放的通道,同时为油气长距离的侧向运移提供了充足的动力,属于超压主导型油气晚期幕式快速成藏。     

阳霞凹陷超压成因及与油气成藏关系

地层超压的形成和分布不仅与油气的运聚成藏有关, 而且还直接影响油气钻井工程.因此, 超压的研究和预测成为当今含油气盆地研究中的重要内容.阳霞凹陷属于库车坳陷的一个次级构造单元, 钻井揭示凹陷内有超压发育.笔者应用测井资料、测试资料和地震资料分析了阳霞凹陷内超压的成因以及超压与油气成藏的关系, 得出以下认识: (1) 在阳霞凹陷内, 上第三系吉迪克组膏泥岩中的超压是以欠压实成因为主控因素, 下第三系和白垩系中的超压是以构造成因为主控因素, 形成了上下两套成因机制并不完全相同的超压系统. (2) 从构造演化时间上来看, 巴西盖组与巴什基奇克组的超压形成时间最晚在上新世的库车组时期, 早于油气大规模运移时期(库车晚期—第四纪西域期).由于缺少断层的疏导, 积聚的超压无法通过断层释放, 阻挡了后期油气在巴西盖组与巴什基奇克组中聚集成藏, 使得库1井所钻遇的圈闭成藏规模不足.      

高邮凹陷戴南组断层－岩性油藏断层输导性能及演化

基于高邮凹陷戴南组断层－岩性油藏断层现今与成藏期垂向正应力分析,研究断层垂向封闭性演化规律,并结合断层垂向输导模式划分,预测高邮凹陷戴南组断层－岩性油藏有利分布区。研究结果表明,断层垂向封闭性的临界正应力值为13.8 MPa,多数控藏断层在成藏期开启作为输导通道,现今则封闭成为遮挡条件,但偶有例外,邵深1油藏控藏断层在成藏期与现今皆封闭,此类油藏极有可能是自生自储;高邮凹陷发育有两种垂向输导模式,分别为高通和低通垂向输导模式,其中高通垂向输导模式中戴南组底砂岩发育,低通垂向输导模式戴南组底砂岩不发育。在断层封闭性演化研究和输导模式划分的基础上,认为联12油藏以东－永22油藏以西及邵14油藏以东伯东地区是高邮凹陷戴南组断层－岩性油藏发育的有利区带,邵深1油藏西北的邵伯次凹深处是断层－岩性油藏发育的较有利区带。     

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.     

泥岩盖层内断层垂向封闭能力综合定量评价:以南堡凹陷5号构造东二段泥岩盖层为例

为了更加准确地评价盖层内断层垂向封闭能力,在利用实验验证岩石各向异性对排替压力影响的基础上,结合断层岩与储层岩石的力学分解关系,综合考虑不同类型岩石压实成岩时间对排替压力的影响,对断层垂向封闭的断-储排替压力差法进行改进,并以此来定量评价渤海湾盆地南堡凹陷5号构造F_(np5-3)和F_(np5-5)两条主要断层的垂向封闭能力。研究结果表明:存在一个断-储排替压力差封油气下限值,只有当断层岩排替压力大于储层岩石排替压力且二者差值大于等于封油气下限值时,断层垂向封闭。由此确定反向断层F_(np5-3)的封油气下限值为0.221 MPa,顺向断层F_(np5-5)的封油气下限值为0.311 MPa;受油气富集部位及断裂带内部结构发育特征的影响,反向断层较顺向断层更易形成封闭,此评价结果与油气分布规律吻合关系较好。而利用改进前方法得到的评价结果(断层垂向不封闭)与实际钻井含油气性相矛盾,表明改进后方法在综合定量评价断层垂向封闭能力时的合理性与可行性。     

超压释放及其对油气运移和聚集的意义

从增压作用和减压作用相互关系的角度，探讨了超压释放的定义－超压趋向于静水压力降低的作用，根据超压释放的结果，超压释放可分为不完全释压和完全释压，依突破压力封闭的动力，超压释放可分为主动释压和被动释压。有两类不同的成因的超压释放通道，分别是自振通道和它拓普通，超压释放的主要机制有断裂活动，水力压裂，底辟作用，渗透性岩层输导作用，渗透作用，剥蚀作用和人为作用。超压释放提供了油气运移的现实动力，开拓了油气运移的通道，促进了生烃作用，有利于超压系统内的油气成藏，影响油气的分布。超压释放分析为探讨超压与油气的运聚提供了有效的方法。     

Development of Diapirs and Accumulation of Natural Gases in Yinggehai Basin

Ｏｖｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｈａｓｂｅｅｎｆｏｕｎｄｉｎａｂｏｕｔ 180ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｂａｓｉｎｓ(ＬａｗａｎｄＳｐｅｎｃｅｒ,1998;Ｈｕｎｔ,1990 ) .Ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｆｏｒｔｈｅｏｖｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｆｌｕｉｄｆｌｏｗａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｉｎｏｖｅｒｐｒｅｓ ｓｕｒｅｄｂａｓｉｎｓｈａｖｅｂｅｅｎｔｈｅｓｕｂｊｅｃｔｓｏｆａｎｕｍｂｅｒｏｆｓｔｕｄｉｅｓ (Ｈｕｎｔ,1996 ;Ｏｒｔｏｌｅｖａ ,1994) .Ｐｒｏｂａｂｌｙ ,ｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔａｓｐ…     

莺歌海盆地流体垂向输导体系及其对天然气成藏控制作用

垂向输导体系主控下的热流体活动是莺歌海盆地重要的地质特征之一, 决定了盆内独特的油气成藏过程.依据地震剖面综合解释、三维地震属性提取和岩石薄片观察, 分析了流体垂向输导体系的构成要素, 并利用PetroMod v11进行2D盆地数值模拟, 定量化计算了自源超压和传导超压的大小, 获得以下主要认识: (1)底辟伴生断裂和水力破裂是东方区最主要的2种垂向输导要素, 且在垂向上存在分异性, 深部流体输导以水力破裂为主, 浅层输导以底辟伴生断裂为主; (2)流体的垂向输导刺穿了超压封存箱并导致自源超压面在盆地中央抬升近2 000 m, 现今盆地东方区3 000 m左右黄流组油气藏中剩余压力的90%来自传导型超压; (3)盆内存在2个有利天然气聚集带: 箱顶传导常压带和箱内自源-传导超压带, 其中后者天然气藏受水力破裂输导控制, 具有流体输导高效且距离烃源灶近的优势, 是盆地内最有勘探潜力的天然气聚集带.      

莺歌海盆地DF1-1底辟断裂系统及其对天然气成藏的控制

莺歌海盆地的巨厚充填，高地温梯度及大规模的超压流体活动等特殊的地质背景，造就了DF1－1底辟构造的独特性，其内天然气的总体特征与底辟区的断裂系统存在着密切的联系。底辟区内的超压流体活动使其上覆地层产生众多的断裂和裂缝。这些垂向上的断裂和裂隙既构成了异常压力体系能量释放的主要通道。同时也形成了天然气运多的垂向输导体系。在断裂开启过程中上升的活动流体主要取决于断裂下延的深度及断裂上延所连通的中深一浅层的渗透性砂体，因此由断裂与砂体的相互配置所构成的输导体系在DF1－1气田的成藏中起着重要的作用。根据DF1－1的成藏特点，强调断裂系统与天然气运聚的相互促进关系，建立了断裂系统与天然气成藏关系模式。     

准噶尔盆地油气运移基本方式与机理探讨

在准噶尔盆地,以断裂为主,联合输导层(储层和不整合)的“断控体系”是油气运移的基本固体格架。文中从油气形成和演化过程中的有机-无机相互作用入手,分析了准噶尔盆地油气运移的基本方式和机理。结果表明,油气在输导层运移过程中,随有机质热演化、成岩演化,以及距油源断裂的远近不同,伴随着的水量有着显著变化。流体性质的差异导致了不同的储层水岩反应和油气成藏机制,据此,可将油气在输导层中的运移方式划分出两种基本类型:机械-侵蚀型和机械型。而在断裂带地区,断裂对储层中高压流体系统的沟通,触发了“减压沸腾”作用,伴随着流体沸腾,油气呈幕式运移聚集。     

鄂尔多斯盆地古峰庄—王洼子地区长9油层组流体过剩压力与油气运移研究

近几年,在鄂尔多斯盆地上三叠统长9油层组中不断有新的油气发现,因而对长9油层组石油运移的认识对进一步的勘探开发愈发重要。本文通过对古峰庄－王洼子地区延长组长7—长9油层组流体过剩压力的计算,并结合地球化学特征分析,对该地区长9油藏形成时的油气运移的动力特征进行了研究。结果表明,古峰庄—王洼子地区延长组长9油层组石油和长7油层组烃源岩具有相似的地球化学特征,长9原油可能主要来自于其上部长7油层组源岩。长7油层组源岩层具有远远大于长9油层的过剩压力分布,二者之间具有14 MPa以上过剩压力差值,成为长7油气向长9油层组储层运移的主要动力。     

油气倒灌运移形式分布区预测方法及其应用

为了研究含油气盆地倒灌运移油气分布规律,在油气倒灌运移和常规油气运移对比的基础上,对油气倒灌运移形成所需条件和分布区预测方法进行了研究,结果表明:油气倒灌运移按运移方向可分为油气垂向和侧向倒灌运移形式两种,前者发生所需条件是油源断裂发育在一定压力差的紧邻源储区内,后者发生所需的条件是油源断裂发育在区域性盖层封闭区内。通过一定压力差的紧邻源储区和油源断裂叠合和区域性盖层封闭区和油源断裂分布叠合,分别建立了一套油气垂向和侧向倒灌运移形式分布区的预测方法,并将其分别应用于松辽盆地三肇凹陷青一段源岩生成的油向扶扬油层垂向倒灌运移形式分布区和渤海湾盆地南堡凹陷沿油源断裂运移天然气向东一段储层侧向倒灌运移形式分布区的预测中,其结果表明:三肇凹陷青一段源岩生成的油向下伏扶扬油层垂向倒灌运移形式分布区,除凹陷内和边部局部地区外,整个凹陷分布,南堡凹陷沿油源断裂运移的天然气向东一段源岩侧向倒灌运移形式分布区主要分布在凹陷西南地区。分别与三肇凹陷扶扬油层目前已发现的油藏分布和南堡凹陷东一段目前已发现的气藏分布相吻合,表明该二种方法分别用于预测油气垂向和侧向倒灌运移形式分布区是可行的。