中国元古宇烃源岩成烃特征及勘探前景

世界范围已发现大量元古宇油气藏.中国元古宇分布面积广,四川盆地震旦系大型气藏和华北中元古界大量液态油苗的发现,证实中国元古宇油气勘探潜力值得高度重视.文章探讨了元古宇烃源岩发育主控因素,指出活跃的大气环流和天文旋回驱动上升洋流和陆表径流提供营养源,海洋表层氧化水体为生物勃发提供适宜生存环境;大陆开裂导致的火山活动和陆地风化作用向海洋注入大量营养物质,导致低等生物繁盛;海洋深部广泛的厌氧水体为有机质保存创造了良好条件.真核生物的出现,使得源岩生烃母质构成呈多样性,有效提升了油气生成潜力.通过跨克拉通地层对比,明确中国元古宇发育7套富有机质优质烃源岩,主要发育于间冰期,具全球可比性.华北地区洪水庄组和下马岭组是已证实的中元古界烃源岩,早元古界长城系有可能成为鄂尔多斯盆地潜在气源岩;新元古界大塘坡组和陡山沱组烃源岩在上扬子地区广泛分布,是四川盆地震旦系大型气藏和鄂湘黔地区新元古界页岩气藏的主要气源之一.南华系在塔里木盆地可能存在高有机质丰度页岩,但仍需证实.中国三大克拉通地块可能皆发育元古宇烃源岩,是值得高度关注的主要接替勘探领域.     

J_3-K_1构造事件对南方海相源盖成藏要素的控制作用

烃源岩的热演化、盖层的封闭性动态演化均受构造演化控制.中国南方海相层系经历了多期构造事件的叠加改造,明确控制源盖动态演化的关键构造事件,对保存条件有效性研究具有重要意义.从南方海相层系埋藏史类型、海相烃源岩的生烃过程、盖层的封闭性演化、油气藏保存和古油藏破坏与J3-K1构造事件的关系,论述了J3-K1构造事件对南方海相源盖成藏要素的控制作用.结果表明,J3-K1期间持续沉降埋深的地区,海相烃源岩长期持续生烃,生烃结束时间相对较晚,上覆盖层封闭性不断加强,油气得以保存.J3-K1期间遭受挤压变形、褶皱冲断、抬升剥蚀的地区,形成了早抬型埋藏史类型、海相烃源岩的生烃过程在J3-K1期间终止(或中止)、盖层封闭性减弱或被剥蚀殆尽,海相油气的保存条件遭受破坏.中国南方海相油气勘探的战略选区方向为J3-K1期间持续埋深沉降的地区.     

基于地球物理方法预测二连盆地及邻区晚古生代潜在烃源岩分布

二连盆地及邻区是我国油气勘探的重点区域之一,普遍认为烃源岩层主要分布在中生代地层,对其晚古生代地层的烃源岩潜力研究较少,本文对研究区内晚古生代碳酸盐岩及泥岩进行了有机地球化学实验并分析其烃源岩潜力,评价结果表明二连盆地及邻区内晚古生代地层具有一定的生烃潜力,受高成熟度的影响,剩余潜力以生气能力为主.依据研究区内电法剖面、布格重力异常特征及磁性资料认为晚古生代潜在烃源岩层具有"低电阻、高密度、弱磁性"的地球物理性质,并初步预测了二连盆地及邻区晚古生代的深度大致分布在3～5km的范围内,进一步利用优化后的小子域滤波重力异常分离技术对晚古生代地层进行了厚度预测,刻画其平面分布特征,认为研究区内的晚古生代地层具有两个分布中心,其中心区厚度范围为1000～2000m之间,与野外地质剖面的厚度基本一致,晚古生代潜在烃源岩的平面预测可以为二连盆地油气勘探工作提供新方向.     

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.     

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.     

库车坳陷克拉苏逆冲带晚期快速成藏机理

基于库车坳陷克拉苏逆冲带喀桑托开背斜带克拉1、克拉2和克拉3构造油气生、运、聚过程分析, 以及通过一系列油气藏地球化学证据表明, 烃源岩晚期快速生烃与超压流体主排放通道及其控制的天然气快速汇聚输导体系是逆冲带天然气晚期快速成藏的2个重要条件. 由于逆冲带构造叠加导致的地层重复加厚, 使得下伏烃源岩快速深埋, 在较短的2.3 Ma时间内烃源岩成熟度自1.3% Ro增加到2.5%Ro, 熟化/生烃速率达到了0.539%Ro/Ma, 表现出逆冲构造叠加作用对烃源岩生烃的显著加快效应, 以及逆冲带烃源岩在短期内可以为晚期成藏快速提供充足的气源. 该背斜带具有多种构造样式, 只有断层扩展褶皱相关断层才能形成切穿膏泥岩盖层的超压流体主排放通道, 由此导致的盐下流体低势区成为天然气快速汇聚的有利部位. 露头构造、地震剖面解释构造和自生高岭石与储层物性证据一致表明, 克拉2构造相关断裂形成的超压流体主排放通道及其天然气快速汇聚输导体系是该大型气田成藏的关键; 而克拉2构造两侧的克拉1和克拉3构造由于不具备天然气快速汇聚输导体系, 从而不利于天然气聚集成藏.     

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.     

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.     

塔里木盆地轮南复式油气聚集区成藏特点与主控因素

轮南地区是一个具有多个含油气层系共存的大型古隆起,目前该区已落实三级油气储量近20亿吨.在奥陶系、石炭系、三叠系和侏罗系发现8套含油气层系,表现出大型复式油气聚集区的特征.奥陶系是主力储集层系,已探明石油地质储量超过8亿吨,形成了特大型海相碳酸盐岩油气田.轮南古潜山碳酸盐岩储层的储集空间分为溶洞、溶孔、裂缝3种类型,其中溶洞分布普遍;储层的发育主要受岩溶作用和构造破裂作用的控制.轮南地区奥陶系、石炭系、三叠系和侏罗系油气藏原油的地球化学特征相近,具有相同的来源,主要来源于中上奥陶统;石炭系、三叠系、侏罗系油气藏主要是奥陶系油气藏在多期次构造运动与调整改造过程中由断层垂向运移作用形成的次生油气藏.轮南复式油气聚集区由于三面紧邻大型生烃凹陷,而且油气长期充足供给,同时继承性古隆起既是烃类长期运移聚集区,也有利于形成多套优质储层及断裂系统的发育,从而保证了轮南巨型复式油气聚集区的形成.     

博兴洼陷西部沙三段有利储集砂体分布探讨

博兴洼陷油气勘探已进入隐蔽油气藏为主的勘探阶段,储集砂体的分布,尤其是能够形成地层岩性油藏的有利储集砂体的分布,是油气勘探的关键.研究区主要发育有浊积扇、辫状三角洲前缘和近岸水下扇三种类型的储集砂体,其中浊积扇扇体是岩性圈闭勘探的最有利砂体.通过已发现油气藏的地层位置分析,发现MSC8、MSC7、MSC6、MSC5、MSC2旋回的上升半旋回是有利储集砂体发育的主要层段,浊积扇砂体发育,且具有有利的油气成藏条件.平面上,MSC8旋回的有利储集砂体主要发育在高青断层东南侧的狭长区域内,MSC5、MSC6、MSC7旋回的有利储集砂体发育在坡折带之下的洼陷区.综合上述分析,预测了坡折带下部洼陷区、高青断裂下降盘和高24-高27井间区域3个岩性和构造-岩性圈闭勘探有利区.     

西沙海域生物礁地球物理特征及油气勘探前景

生物礁是指由造礁生物营造的碳酸盐岩有机建造.生物礁油气藏具有储量大、产量高的特点,是全球重要油气藏类型,也是南海主要勘探对象之一.西沙海域位于南海北部,前人研究成果表明该区自中新世以来具有良好的成礁环境,生物礁大规模发育.本文在西沙海域地质背景进行分析的基础上,以地震资料为基础,以一个典型生物礁为例,综合分析了该区生物礁的地球物理响应特征.首先,生物礁具有典型的地震反射特征:丘状外形、顶界面为强振幅连续反射、底界面连续性变差、内部反射杂乱、两侧有上超、上覆地层披覆;其次阐述了生物礁具有的其它4个地球物理特征:较高的层度速、较的高波阻抗、无明显重力异常、低磁力异常.最后简要分析了西沙海域生物礁的油气地质条件,推测该区生物礁具有较好的油气资源前景,特别是临近生烃凹陷生物礁油气成藏条件最有利.     

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.     

T17断块岩性地层油气藏高效勘探开发模式研究

断陷湖盆缓坡带是油气运移的优势指向区,具备形成岩性地层油气藏的优越条件.本文采用地球物理技术与石油地质分析相结合的方法,分析了T17断块岩性地层油气藏的地质特征与油气展布规律,认为：（1）油气成藏受不整合面、岩性及构造因素综合控制;(2)单个含油砂体的油层在上倾部位受储层超覆尖灭线控制,下倾方向受油水界面控制;(3)多个含油砂体叠和构成了岩性地层油气聚集区带,整个区带油气层纵向上呈阶梯状产出,平面上由构造低部位向构造高部位呈条带状展布.据此,总结该区油气藏的高效勘探开发模式,并应用到该断块的勘探开发实践中,取得了较好的效果.     

铀在Ⅲ型烃源岩生烃演化中作用的实验研究

有机-无机相互作用在矿产资源形成中存在普遍、意义重要,有机油气煤和无机铀同盆共存、富集成藏(矿)的深层原因即为有机-无机相互作用.本文在Ⅲ型低熟烃源岩中加入碳酸铀酰溶液的条件下进行生烃热模拟实验,以探讨油气生成过程中无机铀所产生的影响.生烃实验结果揭示,铀的参与,可使烃源岩中烃气产出率有所提高,总气量增加,产出的总烃量(重量或体积)增加;并可降低烃源岩生烃门限温度,在相对较低温阶段生成液态烃.铀可使产物中饱和烃增多,促使低分子量烃类产生,从而使CH4的产出量提高,生成的烃类的干气化程度增加.铀可能是未熟-低熟油气生成可能的无机促进因素之一.     

前梨园地区深层致密气超压特征及成藏效应

以致密气藏为代表的非常规油气藏勘探在国内逐渐得到重视.前梨园洼陷是东濮凹陷最大的生油气洼陷,展示了极好的深层超压天然气勘探前景.在实测压力基础上,结合声波时差及地震速度计算,利用东濮凹陷丰富的测井、测试和地质资料综合分析超压分布和成因.结果表明:前梨园地区地层压力在纵向上具有典型双层结构,其中沙三中下亚段超压普遍发育.泥岩层的压力分布与砂岩储层的压力分布特征具有一定差异,泥岩欠压实所产生的增压并不显著,生烃作用尤其是大量生气为区域超压形成的主要机制.超压的存在对天然气运聚成藏产生重要的影响.超压通过对成岩作用的影响,改善了深部砂岩储层物性从而提高储集性能.相同深度和储集条件下,油气层压力越高,相应含油气饱和度增高.加强超压相关研究对于本区深层致密砂岩气藏勘探意义重大.     

岩浆热场对油气成藏的影响

在油气勘探领域,沉积岩一直是研究的热点和焦点,对火成岩国内外均较少涉及且普遍认为它对油气的生成和聚集成藏有破坏作用.随着研究的进展,人们发现,岩浆侵入和喷出活动对油气成藏具有重要的作用,而且,岩浆岩本身还可能是很好的油气储层.研究表明,由岩浆侵入和喷出带来的热所形成的热场(岩浆热场)与油气成藏的关系几乎是全方位的,它几乎参与了油气生成、演化的全过程,既有有利于油气成藏的积极的一面,也有破坏油气成藏的消极的一面.大体表现在下述5个方面:(1)岩浆热场不仅可以造成围岩的变质和变形,其所带来的大量热和流体对油气的生成、运移、聚集以及油气藏的形成与保存有明显影响.(2)岩浆热场提高了有机质的热演化程度,使生油门限变浅,使烃源岩达到高成熟或过成熟,使烃源岩中残余有机质丰度降低.岩浆热场提高了盆地的地温梯度,使原本成熟度低的烃源岩达到生油窗的温度范围,促进生烃作用进程,加速烃源岩的热成熟,并为油气运移和聚集提供了运移通道、储集空间、封盖遮挡条件和圈闭构造,有利于油气的运移、聚集和成藏.岩浆热场带来的流体主要是由多元组分构成的超临界流体,其上升、对流、循环可使热场范围内的物质与能量发生调整和再分配.在流体上升过程中,可萃取、富集沉积物中的分散有机质,对生烃产生显著的加氢作用,从而为油气的形成补充物源.流体还能与围岩储层发生反应,改善储层的孔渗条件,有利于油气的聚集成藏,抑制烃类的热裂解.(3)岩浆热场还与非常规油气(页岩气、天然气水合物、煤层气等)有关.岩浆热场的作用主要是使泥页岩成熟度提高,岩浆侵入造成的构造压力使泥页岩产生大量裂缝,提高了泥页岩的有机孔隙度以及泥岩对页岩气的吸附力,使位于岩浆热场中的泥页岩生烃强度大、储集性好、吸附能力强,成为页岩气有利的富集区.(4)有机的煤、油、气与无机的金属相伴成矿(成藏)是最具吸引力的.油气田中常伴有各种金属元素,当含上述元素的热液与有机质相遇时,会促使有机质向烃类物质转化.有机与无机矿床(藏)时空上的密切联系,说明有机-无机质相互作用是多种能源矿产共存成藏(矿)的重要因素.有机油、气、煤所具有的吸附作用、还原环境和络合作用对无机铅锌金铜铀的沉淀、富集和成矿有利;同样,在烃类生成过程中,无机组分有时也具有催化剂的作用,也能使有机碳更多的与氢结合生成更多的烃类.(5)岩浆热场还是一把双刃剑,对油气成藏既有有利的一面,也有不利的一面.研究表明,油气大量生成和运移时期以前发生的岩浆活动对油气藏保存无不利影响,油气生成运移期或其以后的岩浆活动,则有可能对油气藏起明显的破坏作用.新形成的高温热场可能吞噬和破坏储油层及其结构,使油气向上散逸.此外,高温岩浆侵入生油层后,还会对周围生油母质及生成的油气进行烘烤使之炭化.     

火山岩储层特征与油气成藏模式研究

火山岩油气藏的勘探历史已经有一百二十多年,经历了偶然发现、初步勘探和深入研究三个发展阶段,火山岩从油气勘探的禁区转变为重要领域.目前火山岩油气藏在油气总量中占的比例并不大,但是已展现出良好的油气前景,成为新的油气增长点,越来越受到油气勘探界的重视.本文分析了火山岩岩性、岩相的研究现状,将火山岩的储集空间分为原生孔隙、原生裂缝、次生孔隙、次生裂缝4个大类,13个小类.火山岩的成藏模式有岩性成藏模式、构造成藏模式、构造-岩性成藏模式、风化壳成藏模式等.针对火山岩储层的复杂性,亟需以火山岩储层地质理论为指导,结合岩心、重磁力、测井、地震资料,建立一套有针对性的研究方法,全面评价火山岩储层特征和空间展布.     

中国典型叠合盆地与油气成藏研究新进展——以塔里木盆地为例

我国的含油气沉积盆地以经历过多次构造与沉积叠加为特征, 可用“叠合盆地”去统称那些由两种或两种以上类型的原型盆地叠加或复合在一起的盆地. 这些盆地的特性可概括为“多期成盆、多期改造、多套烃源岩、多次生排烃、多期运聚散”. 针对叠合盆地的特性, 应用波动分析方法进行“成盆-成烃-成藏”过程分析, 建立油气成藏体系理论将有助于提高此类盆地的油气勘探效率. 以塔里木盆地为例, 重点介绍当前在成盆、成烃及成藏研究过程中的重大进展. 成盆研究进展有: (ⅰ) 地球物理综合剖面揭示了塔里木板块向天山造山带的“层间插入消减”以及具有东西分段特征; (ⅱ) 沉积-地球化学综合剖面研究成果揭示了库车坳陷中新生代的演化阶段及盆地性质; (ⅲ) 野外调查及应力恢复结果显示, 第四纪以来库车坳陷处于天山挤压隆升后的浅层重力伸展阶段. 成烃研究进展有: (ⅰ) 建立了海相碳酸盐岩优质烃源岩发育的环境指标; (ⅱ) 确立了有效碳酸盐岩烃源岩的有机质丰度下限. 成藏研究进展有: (ⅰ) 建立起适应不同条件下流体包裹体古压力与古温度确定方法; (ⅱ) 通过油源对比分析, 指出轮南、塔河地区的原油可能源于中上奥陶统源岩; (ⅲ) 对轮南地区不同时代储层石油包裹体进行分期并探讨其形成时间.     

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.