陆相断陷盆地油气网络成藏研究与应用

通过对陆相断陷盆地的形成演化特征的整体剖析和对油气成藏主控因素控油气作用的系统研究,提出了油气网络成藏的新概念.油气网络(路)系指油气自源岩中生成后,在各种动力作用下,顺输导体系向周边运移后的路径在时空中构成的三维立体系统.研究表明,油气网络由四大要素构成,它们分别是形成油气网络的物质来源——烃源灶、聚集油气的网端——圈闭、联接网源与网端的网路——输导体系、促使网路中油气运移的网势——运移动力.与其它形式的网络系统相比,油气网络有3个基本特征:一是油气网络中的物质流动和信息流动在地史过程中不可逆;二是油气网络中物质和信息的流动是以物质损耗和信息损耗为代价;三是存在多种不同类型的运烃运力.各要素在地史过程中同一时期内活跃并联合作用形成油气藏概称为网络成藏作用.网络成藏作用具有3种基本模式,即网源内成藏、网路上成藏、网末端成藏.油气勘探实践中应用网络成藏模式的关键是首先确定主成藏期及主成藏期四大要素的控油气作用范围;然后通过各网络要素叠合作用预测最有利成藏区带;最后通过要素关联机制评价圈闭含油气性并确定钻探目标.论文以渤海湾盆地东营凹陷列举了应用实例.     

渭河盆地前新生界分布的物探特征及油气成藏条件分析

渭河盆地是新生代断陷盆地,由地质露头剖面及钻井揭示,盆地基底为太古界及元古界深变质岩系;沉积盖层以新生界为主,局部钻遇古生界地层,沉积岩最厚超过7000 m.以往油气勘探程度较低,以新生界新近系和古近系为目的层,但未获重大发现;对古生界分布及油气成藏条件的研究尤为薄弱,因而制约了渭河盆地的油气勘探.依据区域重力、航磁资料,结合近年完成的电法及地震勘探成果,划分出盆地内前新生界分布区域,初步确定在宝鸡-咸阳断裂以北地区存在古生界,并提出盆地北部斜坡地区古生界的油气成藏模式,以利于今后的油气勘探.     

南海北部东沙运动的构造特征及动力学机制探讨

南海北部陆缘在南海扩张结束后发生了一次重要的构造运动—东沙运动.因前人对其研究较少,目前对其发生时间、影响范围和形成机制等都存在较大的争议.通过对东沙海区及其邻区新近纪地层二维、三维地震资料的详细解释,确定了东沙运动发生在晚中新世晚期,并在晚中新世末/早上新世初(5.5Ma)停止活动.东沙运动主要波及东沙隆起和潮汕坳陷地区,构造上主要表现为断块升降,其中隆起区沉积物遭受剥蚀,造成中新世及部分上新世地层的缺失.这次运动还形成了大量次级的NW-NWW向张性、张扭性断裂,构造运动整体上具有东强西弱的特点.东沙运动可能与新近纪以来菲律宾海板块持续向NWW方向运动导致的吕宋岛弧与欧亚大陆在9～6Ma期间开始发生的弧陆碰撞有关.同时,由于南海向马尼拉海沟下的俯冲及洋壳的冷却沉降作用,南海北部陆缘处于拉张环境,岩浆底侵到下地壳底部形成高速层,破坏了该区域的地壳均衡,从而造成上部地壳的隆升.     

南海南北大陆边缘盆地构造演化差异性对油气成藏条件控制

南海大陆边缘盆地由于边界条件的差异,形成了离散型、走滑-伸展型和伸展-挠曲复合型3类陆缘盆地.这些盆地由于其构造演化差异性,导致了盆地沉积充填存在较大差异,相应地导致这些盆地油气成藏条件及油气资源量的巨大差异.南海北部离散型大陆边缘盆地主要发育湖相泥岩和海相泥岩烃源岩,尽管存在较好的湖相烃源岩,但由于各断陷分隔且面积较小,因而油气主要富集于各富烃凹陷周缘.南海南部伸展-挠曲复合型大陆边缘盆地构造演化差异明显,南部曾母盆地周缘前陆阶段早于礼乐盆地、北康盆地和南薇西盆地,一方面由于坳陷面积大及相应的海陆交互相煤系地层及海相泥岩烃源岩面积大、厚度大,另一方面断坳转换时期(15.5 Ma)缓慢的沉降速率导致大面积碳酸盐岩及礁灰岩广泛发育,形成了较为有利的生储盖组合.南海西部走滑-伸展型陆缘盆地介于上述两者之间,具有较厚的沉积物充填和高热流值,油气聚集以天然气藏为主.总之,无论是烃源岩分布范围及厚度,还是储集层,特别是礁灰岩储层分布以及生储盖组合等方面,南海南部大陆边缘盆地油气成藏条件均优于北部大陆边缘盆地,前者具有更优的油气勘探前景.     

库车-天山盆山系统新近纪变形特征

库车-天山盆山系统的新近纪变形表现为盆山边界与盆地内部应力状态的不一致和基底与盖层变形样式的不一致. 对脆性断层产状要素的观测和应力状态恢复表明, 天山南缘带及盆山边界的脆性断层主要反映了NW或NNW向的伸展活动, 而盆地内的脆性断层却记录了NW-SE向的挤压应力状态. 对露头和地震剖面的研究以及理论计算结果表明, 盆山边界的变形以基底块断为特征, 边界正断层和边界上冲断层间的相互运动造成了盆山边界的阶梯式抬升, 并引发了盆地中盖层的重力构造, 先后形成了以三叠系黄山街组页岩和新生界下部膏盐层为滑脱层的断层滑脱褶皱.     

南海莺歌海盆地东方13-1高温高压气田特征与成藏机理

东方13-1高温高压气藏位于南海莺歌海盆地底辟带,上中新统黄流组主要气层的地层压力高达54.6 MPa(压力系数为1.91)、地层温度143℃(地温梯度4.36℃/100m),属典型的高温高压气藏.基于地质与地球化学资料的综合分析,认为该气田的天然气干燥系数高(C1/C1~5达0.98),且碳同位素值偏重:δ13C1为-30.76‰~-37.52‰,δ13C2介于-25.02‰~-25.62‰,系来自深部高成熟的中、下中新统梅山组-三亚组海相泥岩腐殖型有机质.地质分析及实验揭示,在与底辟相关的高温高压中新统含油气系统中由于欠压实产生高压的地层含有较多的孔隙水,且天然气在水中具有高的溶解度,若按下中新统三亚组的温压条件计算,天然气在水中溶解度可达10.5 m3/m3,因此,这意味着其中至少有部分天然气可能以水溶相运移.盆内丰富的气源为水溶气快速饱和乃至出溶奠定了丰厚的物质基础;底辟活动及其伴随的温压瞬态变化加速了水溶气出溶释放出大量游离气;黄流组发育的海底扇细砂岩造就了良好的气-水离析空间和聚集场所;而其上覆高压泥岩层构成了有效的封盖,从而形成了东方13-1气田.这种成藏机理揭示盆内底辟带高温高压领域具有良好的大中型气田勘探潜力.     

营口-潍坊断裂带的新构造和新构造活动

裂带是郯庐断裂带通过渤海的部分.郯庐断裂带是我国东部一条规模巨大的NNE-NE向构造带,具有长期发育的历史,新近纪以来的新构造活动相当强烈,尤其是位于渤海的营潍断裂带.但因以前渤海石油地质勘探和研究注重古近纪的地层和构造,而有关新近纪以来的地质资料甚少,致使它成为郯庐断裂带新构造和新构造活动研究程序最低的部分.     

利用浅层地震反射剖面探测研究大兴断裂北段新近纪—第四纪的构造特征

跨大兴断裂北段的3条浅层二维地震反射剖面,揭示了大兴断裂北段所在区的新近系—第四系结构与断裂结构特征。研究结果表明:大兴断裂北段所在区域的新近系—第四系内可识别出T01—T03、TQ和T11—T13共计7组强反射同相轴,与其下的古近系及更早期的地层呈不整合接触。大兴断裂是一条地壳深度的断裂,其在浅部不同构造位置的产状、断距等有所差异,宏观呈现由SW向NE倾角减缓(80°～60°)、上断点埋深变深(160～600m)、新近系断距(80～0m)减小的特征。在断裂NE末端表现为与三剪运动有关的变形加宽三角带,而不是一条持续的断层。断裂的几何结构和形态揭示其于新近纪—早第四纪仍延续了古近纪的伸展正断活动,晚更新世以来无明显活动,现今沿线发育的地震可能与此构造的关系不大。大兴断裂的北段走向NNE,长约23km,与夏垫断裂呈右阶排列,形成一个长约13km的断裂重叠区。这种断裂组合在伸展构造背景下独立演化,分别控制廊固、大厂次级凹陷的发育,并最终在断裂交接重叠区形成成熟型的转换斜坡。     

台湾北部及西部陆架之地貌与地质特征

台湾北部东海陆架分布广阔，海床平坦少有显著的海底地貌单元，接近台湾处陆架宽约 ２３０ ｋｍ，陆架边缘平均深约 １２０ ｍ，反映了 １５０００ ａ前末次冰期盛期的效应．东海陆架内外海伸展，呈现陆架－陆坡－海盆的水深剖面，代表被动大陆边缘．陆架的上新世－第四纪岩层主要由浅海沉积物组成，沈积物完全来自大陆，区域倾斜沉降与浅海堆积作用，造成一个向东增厚的沉积契形体． 台湾海峡陆架的发育有两个阶段，古新世至中新世张裂大陆边缘的形成，上新世－第四纪转变为前陆盆地．前陆区域地壳弯曲沉降，伴随着源自台湾造山带的沉积物堆积，形成今日的台湾海峡前陆陆架．末次冰期，海平面下降，对改变台湾海峡前陆陆架形貌的效应，大部份被前陆沉积作用抵消． 高屏岛架是一个非常小的平台，长约 １００ ｋｍ，宽约 ２０ ｋｍ，深约 ８０ ｍ．它位于台湾岛的边缘，属于岛屿陆架．高屏岛架的地貌及地质环境主要反映一个早期充填不足的前陆盆地． 沿着台湾造山带由北而南，由被动大陆边缘陆架（东海陆架）转变成前陆陆架（台湾海峡陆架），南部变成岛架（高屏岛架）．台湾地区陆架的转变主要成因于上新世一第四纪期间，吕宋岛弧北端与欧亚大陆东缘的碰撞．台湾造山带的隆起、前陆地壳弯曲沉降、前陆盆     

国内外前陆盆地油气藏特征分析与初步认识

前陆盆地是世界上不同的含油气盆地原型中油气最富集的一类,石油地质条件优越,具有较大的勘探潜力,本文对比分析了国内外前陆盆地及其周缘造山带之间的的盆山耦合关系及油气藏的控制因素与分布规律,在此基础上形成了对国内外前陆盆地油气藏特征的初步认识,认为国外典型前陆盆地结构较为单一,一般叠置于被动大陆边缘或弧后盆地之上,而中国中西部典型前陆盆地基底结构十分复杂,具有多演化阶段、多成因类型特点,油气的分布主要与褶皱冲断带的发育特征有.     

雄关漫道真如铁——论中国油气二次创业

半个多世纪以来，中国经历了油气资源的第一次创业，在祖国大陆和近海大陆架地区的新生代陆相碎屑岩沉积盆地中，发现了一批油气田，使原油年产量达1．67亿吨，位居世界第五，天然气疸这241亿立方米，居世界第十五位，成绩是巨大的，但是，1993年开始进口原油3000万吨，2000年进口原油7200万吨，严重影响国家经济建设，而且这种趋势还在不断发展，预测2010年将进口原油1亿吨，天然气200亿立方米，那么，中国油气资源的出路何在？作者指出，从中国大地构造演化来看，前新生代海相残留盆地还有巨大的油气潜力，尽管其勘探的难度是世界级的，但是，只要我们切实地依靠科学技术，进行油气资源的二次创业，困难上，在实践中克服困难，就可以发现更多的石油天然气，支持国家经济建设的持续发展。     

塔里木盆地北缘库车前陆盆地地温梯度分布特征

结合塔里木库车前陆盆地的109口井的地温数据，给出了库车盆地的地温场分布特征. 库车盆地各构造单元的平均地温梯度值为18～28℃/km，与我国其他大、中型沉积盆地相比，仍然偏低. 库车前陆盆地整体上是属于低温冷盆，山前带部位，依奇克里克、克拉苏和大宛齐等构造分区是低温冷盆中的高地温梯度带；从山前带由北向南，地温梯度逐渐降低. 在盆地的南部，地温梯度又存在明显差异. 总体上，地温梯度随深度的增加而降低，趋于一致，但在不同地质构造条件下其变化的速率不同. 在此基础上，进一步探讨地温梯度与盆地形成和构造演化的关系以及油气勘探意义.     

侵入渗流模型算法设计及在油气成藏机理研究中的应用

油气藏形成影响因素多、经历时间长,难以通过直观的手段再现油气运聚过程.侵入渗流数值模型可用于研究地下多孔介质中流体运移特征与规律.在国内外研究的基础上,探索二维、三维模型降维设计思路,把复杂多维模型转化为一维数组,简化计算流程,方便程序设计.采用二叉树排序方法设计了数据结构和计算模块,可以加速搜索进程,减少运移模拟时间...     

南海北部大陆边缘盆地地热特征与油气富集

本文报道了莺歌海盆地、北部湾盆地共148个新测热导率数据,根据收集的钻井温度数据新增计算65个大地热流数据;结合前人研究成果绘制了南海北部大陆边缘沉积盆地的地温梯度图、大地热流分布图;系统归纳了南海北部大陆边缘油气勘探成果.结果表明,南海北部大陆边缘珠江口盆地、琼东南盆地、北部湾盆地、莺歌海盆地的平均热流值分别为68.7±11 mW/m2、71.1±13 mW/m2、65.7±8.9 mW/m2、74.7±10 mW/m2,属于典型的“热盆”.热流区域分布特征总体上受大地构造背景控制,随地壳厚度从北向南,由陆架到陆坡区逐渐减薄而增高,水热活动与岩浆活动等是引起局部高热流异常的原因.盆地地温场的差异控制和约束了油气分布富集规律,从研究区油气勘探成果中可以发现,该区域的气田多发育于高热流盆地（凹陷）,而中-低热流盆地（凹陷）则多孕育油田,油气田具有“北油南气”的分布特征.     

塔里木盆地环哈拉哈塘海相油气地球化学特征与成藏

环哈拉哈塘凹陷是一个油气十分富集的含油气系统,但是各地区油气的性质与分布差异很大.研究认为已发现的原油和天然气均主要来自于O2 3烃源岩.油气性质的差异主要受油气充注成藏的控制.综合研究认为环哈拉哈塘凹陷油气藏主要经历了三期重要成藏期:晚加里东-早海西期油气主要来自满加尔凹陷寒武系烃源岩,原生古油藏中的烃类遭受强烈降解,目前在塔北隆起高部位形成大量残余干沥青;晚海西期,满加尔凹陷内中上奥陶统烃源岩开始大量生烃并在塔北隆起高部位聚集成藏,在海西期末期因遭受生物降解变成稠油;燕山-喜山期,哈拉哈塘凹陷南部及其以南的满加尔凹陷边缘的中上奥陶统烃源岩开始进入大量生液态烃阶段,生成的油气聚集在印支-燕山期之前形成的圈闭中,其中部分地区稠油遭到不同程度的稀释,或者受到强烈的气侵,导致原油出现明显的差异.     

塔里木盆地库车坳陷中新生代构造应力场及其油气运聚效应

通过岩石声发射实验和构造变形分析, 对塔里木盆地库车坳陷中新生代构造期次进行了划分. 在此基础上, 结合岩石磁组构分析和岩石的记忆信息, 定量恢复了各构造期次的构造应力场分布特征. 并根据油气成藏期构造应力场的有限元数值模拟和已知油气藏的分布关系, 对该区构造应力场的油气运聚效应进行了分析. 库车坳陷自中生代以来经历了6次主要的构造运动, 除燕山早期构造应力场表现为最大主应力方向为北西-南东向的伸展应力场以外, 其余各期构造应力场都以最大主应力方向为近南北向的水平挤压为特征. 随着古特提斯洋关闭, 印支期该区处于较强的挤压环境, 其构造应力场的最大主压应力值明显较大. 由于欧亚大陆内部均衡调整, 燕山早期该区处于弱伸展环境, 最大主压应力值较小. 之后随着欧亚大陆南缘一系列碰撞事件发生, 该区又处于挤压环境, 最大主压应力依次由小变大, 喜马拉雅晚期达到高峰, 是该区的主要构造变形期. 构造应力场不仅形成了该区油气运移的通道和圈闭构造, 而且还是油气沿断层垂向运移的主要驱动力, 在油气成藏过程中起着主导作用.     

在松辽盆地发现“油气超压运移包络面”的意义及油气运移和成藏机理探讨

松辽盆地扶杨油层是在河流-浅水三角洲环境下形成的低渗透-致密型砂岩储层,以岩性油藏和致密型油藏为主,青山口组一段深湖相泥岩既是其烃源岩又是良好的区域盖层,为典型的大面积分布的＂上生下储＂型油藏.基于大量探井和已开发油田资料研究,发现青一段烃源岩下伏的扶杨油层存在一个宏观包络面,包络面内有效储层普遍含油,包络面以下主要为水层.包络面到烃源岩底部的距离一般在100～350m,最大达到550m.通过研究烃源岩层上下地层中砂体的空间展布关系和储层物性等因素,揭示出：1）包络面为油气超压运移所波及的空间范围;2）泄压层的空间分布控制了油气超压运移的方向及距离;3）包络面内以形成致密型和透镜体油气藏为主,包络面外的泄压层中油气经历浮力运移形成常规油气藏.＂油气超压运移包络面＂的发现以及＂油气超压运移＂和＂浮力运移＂概念的提出,完整构建了油气运移、成藏过程以及形成的油气藏三者之间的成因联系.研究结果改变了松辽盆地以往扶杨油层的油气沿断裂向下运移和沿断裂带分布的认识,解释了原油长距离（数百米）向下运移的现象,拓展了扶杨油层的勘探空间,为负向构造带油气勘探实践提供了理性指导.     

气烟囱的地球物理响应特征及油气勘探

本文借助于地震数据及其与之相关的属性体,研究气烟囱在地震体上烃类泄露路径、浅层气、海底麻点等异常特征与油气的密切关系.针对气烟囱对不同叠置组合地层本身的改造及由于流体迁移导致地层含气引起的地震响应异常现象进行分类:与多边形断层相关的管状,与底辟活动相关的穹窿状以及与烃源岩及下伏含气储层超压有关的网状及线状三种类型,其中第三种类型对油气聚集最为有利.针对以上三种类型开展了烃类泄露相关描述、识别及其解释等工作,并分析了气烟囱根部烃类运移供给能量及上覆地层的渗透能力决定了气烟囱规模及样式不同.在以上研究的基础上,总结了气烟囱相对应的三种成藏模式,有助于分析油气运聚成藏路径,为寻找油气藏,减小钻遇风险,成功勘探和开发提供思路.     

试论复杂地质体的油气地震勘探

论述了我国油气勘探工作中反射地震的发展历程,指出地震勘探中信噪比与分辨率之间的矛盾,针对中国前新生代海相残留盆地具有埋藏深、演化历史长、经受地质作用多,以致地表和地下条件都很复杂的特点,〖HT5”H〗提出了复杂地质体油气地震勘探的理念和方法途径〖HT5”K〗.我国油气资源多存储于复杂地质体如生物礁、鲕滩、风化壳、古潜山等储集体之中.不能完全搬用陆相油气勘探的经验.应在活动论大地构造理论指导下,根据“区域约束局部,深层制约浅层”的勘探经验,探索测区的时空演化规律,设计复杂地质体的观测系统,采取高密度连续采集技术,获取反射地震资料,再进行高分辨率与高信噪比的处理,从而使地震采集、处理与解释一体化,减轻山地采集困难,获取深部成像资料,在新的高度上寻找在复杂地质体中的油气资源.使地震勘探能在中国油气二次创业中发挥重要作用.     

琼东南盆地天然气水合物及其成藏模式的海洋可控源电磁研究

南海琼东南盆地是天然气水合物重要远景区之一.由于盆地大部分地区海底地形平缓、地层近于水平,增加了利用地震反射剖面识别似海底反射（BSR,bottom simulating reflector）的难度,从而影响了对水合物的评价.为了进一步开展琼东南盆地水合物调查研究,本文在研究海域进行了海洋可控源电磁探测试验,将自主研发的10台接收机以500 m的间距,投放至水深约为1360 m的海底,完成了一条4.5 km剖面的电磁数据采集.通过对采集的数据进行处理与二维（2D）反演,获得了研究剖面海底的电阻率断面图.反演结果显示,研究区海底60~330 mbsf（meter bottom of seafloor）的地层中,存在多个横向不连续分布的高阻异常体,电阻率介于2~10 Ωm之间;在海底330 mbsf之下,横向上发育了电阻率为2~4 Ωm的3个高阻体.根据研究区热力学条件,本文估算了生物成因气与热成因天然气的水合物稳定带（GHSZ,gas hydrate stability zone）厚度,结合高阻体的分布特征推断了地震剖面上BSR的位置.在此基础上,对反演的电阻率断面进行解释,推断了研究区水合物的分布及游离气运移通道.研究表明,勘探区具有形成天然气水合物矿藏的地质与地球物理条件,其成藏模式可能属于"断层、裂隙输导的下生上储型",水合物的气源为生物成因气.