油气充注对成岩作用的影响

油气充注对成岩作用的影响有三个方面：抑制石英和伊利石的胶结作用、油气中所有机酸对深部孔隙的溶蚀改造作用、油气超压对压实的缓冲作用。英国北海Miller油气藏等的资料显示，油气充注较早时，油区的石英胶结速率比水区的明显要低，石英的胶结丰度比一般预测值低，而孔隙度比一般的预测值要高。我国渤海湾盆地东营凹陷油田资料显示。无论浅部或深部，凡是含油砂岩，其长石类及碳酸盐类矿物的溶解都十分强烈，次生孔隙很发育，而不含油的砂岩．其矿物溶解及次生孔隙发育一般较差；油层的方解石、白云石含量一般比水层低。深层尤为明显。干酪根生成油气时的流体体积增加，可大大增加孔隙流体压力，产生超压，并可传递到储集层，因而大大增加对压实作用的抵抗能力。上述三方面实质上都为深部油气成藏改善了储层基础．对深部油气勘探具有非常现实的意义。     

成岩作用与油气侵位对松辽盆地齐家—古龙凹陷扶杨油层物性的影响

对松辽盆地齐家—古龙地区扶杨油层砂岩岩石学特征、孔隙类型与物性特征、胶结物种类及成岩作用特点及其分布与变化规律的详细研究表明:扶杨油层主要的成岩作用包括机械压实作用、胶结作用、溶蚀溶解作用。压实作用是导致砂岩储层质量变差的主要原因之一,可使孔隙度减少0.2%～22%;方解石是造成扶杨油层砂岩物性降低的主要胶结物,其次是石英次生加大;晚成岩阶段发生的油气侵位未能阻止石英的次生加大和部分自生矿物的沉淀;油气侵位后生成的酸性孔隙流体和通过断裂带渗入的大气水淋滤造成大量长石和方解石的溶蚀溶解,对储层物性起到了一定的改善作用。     

东营凹陷中央隆起带烃类流体活动在成岩作用上的响应

为探讨成岩作用对烃类流体活动的响应,利用显微观察、包裹体测温、扫描电镜、阴极发光等研究方法,系统地研究了东营凹陷中央隆起带沙三段自生矿物形成与烃类流体活动的相关性。研究表明：研究区沙三段储层的成岩序列为：第一期石英次生加大边→第一期碳酸盐胶结物(黄铁矿)→绿泥石薄膜→第二期碳酸盐胶结物→第二期石英次生加大边（第一期高岭石）→第三期碳酸盐胶结物→第三期石英次生加大边（第二期高岭石）→第四期含铁碳酸盐胶结物（黄铁矿）。第一期油气充注发生于第二期碳酸盐胶结物形成的后期,第二、三期油气充注发生于第三期碳酸盐胶结物形成的中后期,第四期碳酸盐胶结物的形成标志大规模油气充注时期的结束。烃类流体活动对研究区的自生高岭石、含铁碳酸盐矿物（第四期碳酸盐胶结物）、黄铁矿等3类自生矿物的形成过程产生重要影响。砂岩储层中,第二、三期碳酸盐胶结物的港湾状溶蚀现象、高岭石大量发育、第四期碳酸盐胶结物和黄铁矿的共生组合等成岩现象可作为微观上识别烃类流体活动的标志。含油性较好的层段,烃类流体活动可导致碳酸盐胶结物产生大规模的溶蚀作用,并促使长石溶蚀产生大量高岭石,砂泥岩界面处可见黄铁矿与含铁碳酸盐胶结物共生;而含油性差及不含油的层段,由于缺少烃类流体提供的大量有机酸,高岭石发育较少,早期碳酸盐胶结物保存较好。     

库车凹陷克拉2气田储层成岩作用和油气充注特征

克拉2气田是中国陆上勘探已知最大的天然气气田,下白垩系巴什基奇克组砂岩是其主力储层.为了揭示本区储层成岩作用和油气充注之间的成因联系,综合应用偏光显微镜、阴极发光显微镜、扫描电镜、CT扫描三维重构、X-射线衍射、荧光光谱、显微测温和激光拉曼等技术手段研究了克拉2气田储层的成岩作用和油气充注期次及特征,并且探讨了油气充注对成岩作用的影响.研究结果显示:本区的成岩矿物组合为石英次生加大边、方解石、白云石,铁白云石,微晶石英和自生高岭石.发育3期油气充注:第1期为低温高盐度的低成熟油气流体,以记录在石英愈合裂隙、长石解理和方解石胶结物中的黄褐色荧光包裹体为代表,充注时间为18 Ma;第2期为高温高盐度的高成熟油气流体,以记录在石英愈合裂隙和白云石胶结物中的黄白-蓝白色荧光包裹体为代表,充注时间为6 Ma;第3期为高温低盐度的天然气充注,以记录在石英愈合裂隙和铁白云石胶结物中的无荧光气烃包裹体为代表,充注时间4 Ma.本区储层中自生高岭石、微晶石英和储层沥青是晚期天然气充注对储层改造的结果.      

准噶尔盆地西北缘克-百地区侏罗系成岩作用及其对储层质量的影响

准噶尔盆地西北缘克拉玛依—百口泉地区侏罗系砂岩、砂砾岩储层经历了压实、胶结、溶蚀等多种成岩作用,其中压实和溶蚀作用是控制储层物性的主要成岩作用,其次为胶结作用。压实作用以机械压实为主,是孔隙减少的主要原因。胶结作用主要为碳酸盐胶结,少量黄铁矿胶结,偶见方沸石胶结和硅质胶结。溶蚀作用导致碳酸盐胶结物、长石颗粒和少量岩屑溶解流失。储层孔隙经历了由原生到次生的演化过程。在成岩演化过程中,长石的溶蚀作用、碳酸盐矿物的沉淀与溶解作用是影响储层孔隙发育的关键因素,早期方解石的胶结有利于后期次生孔隙的形成。在克-乌断裂带上、下盘地层中,断裂带上盘埋深浅,一般小于1200m,原生孔隙非常发育;断裂带下盘埋深较深,压实作用强,原生孔隙所占比例明显减少,次生溶蚀孔隙相对发育。次生孔隙的形成受流体及断裂控制。     

准噶尔盆地腹部超压顶面附近深层砂岩碳酸盐胶结作用和次生溶蚀孔隙形成机理

准噶尔盆地腹部深层超压顶面附近(现今埋深4400~6200m, 温度105~145℃) 砂岩中广泛出现的碳酸盐胶结作用和次生溶蚀孔隙与超压流体活动关系密切.由于超压封闭和释放引起其顶面附近砂岩中的孔隙压力和水化学环境的周期性变化可导致碳酸盐沉淀和易溶矿物溶解过程交替出现.根据腹部地区超压顶面附近深埋砂岩成岩作用、碳酸盐胶结物含量、储集物性、碳酸盐胶结物碳、氧同位素和烃源岩热演化模拟等资料的综合研究表明: 含铁碳酸盐胶结物是主要的胶结成分, 长石类成分的次生溶蚀孔隙是主要的储集空间类型, 纵向上深层砂岩碳酸盐胶结物出现15%~30%含量的地层厚度范围约在邻近超压顶面之下100m至之上大于450m, 碳酸盐胶结物出现大于25%含量高值带分布在靠近超压顶面向上的250~300m的地层厚度范围, 超压顶面附近砂岩中碳酸盐胶结物含量高值的深度范围也是次生溶蚀孔隙(孔隙度10%~20%) 发育带的范围; 因晚白垩世以来深部侏罗纪煤系有机质生烃增压作用, 导致在超压顶面附近砂岩晚成岩作用阶段深部富含碳酸盐的超压流体频繁活动, 所形成的碳酸盐胶结物受到了明显的与深部生烃增压有关的超压热流体和有机脱羧作用的影响; 超压流体多次通过超压顶面排放, 使得超压顶面附近砂岩遭受了多期酸性流体溶蚀作用过程, 形成了次生溶蚀孔隙发育带.      

油气聚集对石英矿物成岩演化的影响

油气在砂岩储层中的聚集会对石英矿物的胶结作用产生影响。对黄骅坳陷三马探区的石英矿物的包裹体分析以及对开放孔隙中原油抽提物和包裹体中原油的生物标志物进行分析,含油级别较低的油层与水层具有相似的均一化温度分布范围,但富含油层中流体包裹体均一化温度高值分布范围比低级别油层和水层低,包裹体中的烃类组成与开放孔隙中的主要存在成熟度上的不同。分析认为石油的充注不会使石英矿物的胶结作用立刻停止,石英的次生加大作用仍在继续,但胶结作用受到一定的抑制,当石油充注到一定程度后,胶结作用将会停止,后期进入储层的成熟度较高的原油可能未被捕获。     

珠一坳陷深层砂岩储层孔隙演化研究

过去珠一坳陷古近系砂岩储层因埋藏深,其储层物性受到质疑,国内外深部优质储层的不断发现大大拓宽了油气勘探的新领域。通过对砂岩储层的沉积环境、岩石成分、成岩作用、矿物转化等与孔隙特征的关系综合分析发现,胶结作用是导致深部储层物性变差的主要因素,粘土矿物、硅质和硬石膏胶结堵塞了孔隙;深部储层毗邻珠江口盆地最为重要的烃源岩,在中成岩A亚期,有机质处于高成熟阶段,有机质生烃以及粘土矿物在转化过程中所释放出的酸性水的溶解作用是产生大量次生孔隙的重要因素,深部异常超压是孔隙得以保存的条件,珠一坳陷作为油气勘探的新领域,次生孔隙的大量出现和超压对孔隙的保护揭示了其巨大的勘探潜力。     

东营凹陷中央背斜带沙三段砂岩石英次生加大边发育特征及其指示意义

石英次生加大是砂岩储层中常见且重要的成岩现象.本文通过对东营凹陷中央背斜带沙三段不同含油级别砂岩样品铸体薄片镜下观察、石英次生加大边宽度和含量的定量统计以及流体包裹体测温,分析了不同含油级别砂岩中石英次生加大边发育特征、期次和石英次生加大所需硅质的可能来源.砂岩样品中石英次生加大边最大宽度和加大边面积分布范围变化大,分别分布在4~90 μm和2.50~39 927.80 μm2之间.砂岩中与油气充注有关的石英次生加大主要有两期,结合埋藏-温度史图,该两期石英次生加大边发育时间分别为距今15~6 Ma和4~0 Ma.钾长石溶蚀和沙三段砂泥岩层中黏土矿物的转化是研究区不同含油级别砂岩石英次生加大边发育的主要硅质来源.东营凹陷中央背斜带沙三段不同含油级别砂岩石英次生加大边发育具有相似性和差异性两种特征:（1）不同含油级别砂岩中石英次生加大边最大宽度和单颗粒石英次生加大边面积整体统计分布特征具有相似性;（2）石英次生加大边宽度和单颗粒石英加大边面积普遍存在差异性.砂岩孔渗性、含烃流体充注造成的酸性水介质环境和油水分布特征是造成沙三段不同含油级别砂岩石英次生加大边发育相似性和差异性的主要原因,该区砂岩中石英次生加大可作为含烃流体充注的成岩示踪标志.      

济阳坳陷古近系成岩作用及其对储层质量的影响?

大量的储层分析化验资料研究表明，济阳坳陷古近系砂岩储层经历了压实、胶结等多种成岩作用。压实作用以机械压实为主，压溶作用较少。胶结作用主要有十分普遍的石英次生加大胶结、碳酸盐胶结、粘土矿物胶结。碳酸盐胶结物有早、晚两期，早期泥晶方解石主要分布在浅层，连晶方解石充填的深度分布范围大，中深部最为发育。溶蚀作用主要有碳酸盐胶结物、长石颗粒和少量岩屑溶蚀。储层孔隙经历了由原生到次生的演化过程，在成岩演化过程中，长石的溶蚀作用、碳酸盐矿物的沉淀与溶解作用是影响孔隙大小的关键因素，早期方解石的胶结有利于后期次生孔隙的发育。不同凹陷次生孔隙发育的深度不同。在济阳坳陷西部的惠民凹陷次生孔隙主要发育于1500-2400m深度，向东至东营凹陷则主要发育于1650-2450m，再向东到沾化凹陷为2300-3500m，车镇凹陷为2200-2700m。从西向东、由南向北次生孔隙的发育深度逐步增大是受盆地沉积沉降中心的迁移规律控制的。     

沉积盆地深部流体活动及油气成藏效应

沉积盆地深部流体包括幔源深部流体和壳源岩浆等,它们对成矿和油气成藏具有广泛而明显的影响。深部流体的油气成藏效应主要表现在四个方面:(1)形成与深部流体活动有关的无机成因气藏;(2)通过物质和能量交换,参与烃源岩的干酪根热解生烃;(3)通过溶蚀或交代,改变储层的岩石成分或孔渗结构进而改善其储集性能;(4)通过增温,驱动油气快速运移。论述了沉积盆地深部流体对油气成藏效应的研究进展及对油气勘探的重要意义。     

A unified model for the formation and distribution of both conventional and unconventional hydrocarbon reservoirs

The discovery and large-scale exploration of unconventional oil/gas resources since 1980s have been considered as the most important advancement in the history of petroleum geology;that has not only changed the balance of supply and demand in the global energy market,but also improved our understanding of the formation mechanisms and distribution characteristics of oil/gas reservoirs.However,what is the difference of conventional and unconventional resources and why they always related to each other in petroliferous basins is not clear.As the differences and correlations between unconventional and conventional resources are complex challenging issues and very critical for resources assessment and hydrocarbon exploration,this paper focused on studying the relationship of formations and distributions among different oil/gas reservoirs.Drilling results of 12,237 exploratory wells in 6 representative petroliferous basins of China and distribution characteristics for 52,926 oil/gas accumulations over the world were applied to clarify the formation conditions and genetic relations of different oil/gas reservoirs in a petroliferous basin,and then to establish a unified model to address the differences and correlations of conventional and unconventional reservoirs.In this model,conventional reservoirs formed in free hydrocarbon dynamic field with high porosity and permeability located above the boundary of hydrocarbon buoyancy-driven accumulation depth limit.Unconventional tight reservoirs formed in confined hydrocarbon dynamic field with low porosity and permeability located between hydrocarbon buoyancy-driven accumulation depth limit and hydrocarbon accumulation depth limit.Shale oil/gas reservoirs formed in the bound hydrocarbon dynamic field with low porosity and ultra-low permeability within the source rock layers.More than 75%of proved reserves around the world are discovered in the free hydrocarbon dynamic field,which is estimated to contain only 10%of originally generated hydrocarbons.Most of undiscovered resources distributed in the confined hydrocarbon dynamic field and the bound hydrocarbon dynamic field,which contains 90%of original generated hydrocarbons,implying a reasonable and promising area for future hydrocarbon explorations.The buried depths of hydrocarbon dynamic fields become shallow with the increase of heat flow,and the remaining oil/gas resources mainly exist in the deep area of“cold basin”with low geothermal gradient.Lithology changing in the hydrocarbon dynamic field causes local anomalies in the oil/gas dynamic mechanism,leading to the local formation of unconventional hydrocarbon reservoirs in the free hydrocarbon dynamic field or the occurrence of oil/gas enrichment sweet points with high porosity and permeability in the confined hydrocarbon dynamic field.The tectonic movements destroy the medium conditions and oil/gas components,which leads to the transformation of conventional oil/gas reservoirs formed in free hydrocarbon dynamic field to unconventional ones or unconventional ones formed in confined and bound hydrocarbon dynamic fields to conventional ones.     

羌塘盆地昂达尔错白云岩古油藏地质特征及成藏条件

昂达尔错白云岩古油藏位于羌塘盆地南羌塘坳陷,是羌塘盆地规模最大的古油藏带,对该区油气勘探具有重要意义。依据铸体薄片、储层物性、沥青族组分分析,剖析了白云岩古油藏地质特征。分析结果表明,昂达尔错古油藏的储集体可归类为低孔—低渗型到中孔—中渗型储层,为较好储层类型;其石油族组分呈现饱和烃含量低、非烃+沥青质含量高的特征,为芳香沥青型、芳香环烷型石油。划分出两套生储盖组合,其中的下侏罗统曲色组—中侏罗统布曲组组合为较好的生储盖组合类型,具有较好的勘探远景。认为古油藏在晚侏罗世成藏,在喜马拉雅期遭受逆冲破坏。     

论渤海湾盆地深层油气勘探

渤海湾盆地近年来在古近系及以下层系发现并探明31个深层油气藏。分析表明,盆地深层以油藏为主,气藏为辅,盆地西部蕴藏较多的石油,向东部则天然气产量增多,这种分布现象与盆地深层烃源岩干酪根类型和高地温作用有关。讨论了古近系原生油气藏、上古生界煤系烃源岩二次生烃的油气藏、下古生界原生油气藏的成藏机制。认为古近系含油气层系仍是近期深层勘探的主要目标,但应加大上古生界煤系烃源岩层和下古生界海相深层油气的勘探。     

海拉尔盆地乌尔逊-贝尔凹陷构造演化对油气成藏的控制作用

从成盆、成源、成烃和成藏4个方面对海拉尔盆地乌尔逊-贝尔凹陷各构造演化阶段的石油地质意义进行了分析。海拉尔盆地成盆的动力机制是中蒙边界区中生代推覆构造形成后的晚造山期伸展垮塌作用,为典型的被动裂陷盆地。乌尔逊-贝尔凹陷形成演化经历了5个时期：山间残留阶段、被动裂陷阶段、主动裂陷阶段、断坳转化阶段和坳陷阶段。被动裂陷阶段沉积物震荡式沉积形成南一段中部砂泥互层的优质烃源岩,主动裂陷阶段盆地强烈裂陷,窄而深的断陷结构控制盆地南一段上部有效源岩分布,断坳转化阶段盆地快速沉降促进烃源岩熟化,伊敏组沉积晚期烃源岩大量排烃控制形成早期原生油藏,伊敏组末期盆地反转,部分油藏受活动断裂破坏调整到大磨拐河组形成次生油藏。不同演化阶段形成多种类型的隆起带,构成有利的油气聚集区带,控制了不同含油气系统油气聚集。     

苏里格气田东部二叠系盒8段储层次生孔隙形成主控因素

苏里格气田东部下二叠统石盒子组8段是苏里格气田东部主要含气层位,其储集空间以各类次生孔隙为主。为明确次生孔隙控制因素,结合铸体薄片鉴定与定量统计、流体包裹体温度及成分分析等手段,对研究区盒8段储层次生孔隙特征及主控因素进行了系统研究。结果表明,苏里格气田东部盒8段储层次生孔隙的形成受有机酸溶蚀、深部热流体作用共同影响;平面分布受沉积相、构造及油气运移路径复合控制。沿构造鼻隆轴线方向、基底断裂结合部位与厚砂体叠合区附近次生孔隙最发育。     

巴西深水盆地对比及油气成藏规律分析

对巴西东部被动大陆边缘深水盆地群的构造演化和石油地质特征进行了系统性的对比分析,研究表明,盆地群经历了4个演化阶段:前裂谷阶段、同裂谷阶段、局限海过渡阶段和被动大陆边缘漂移阶段。受区域构造应力场、膏盐层、火山岩等方面的影响,各盆地表现出不同的盆地结构和构造样式,而膏盐层的发育对于油气成藏起着关键作用。这些盆地中,主要发育了三套烃源岩、三套储层和三套区域盖层,并形成了三种油气成藏类型:盐下裂谷地堑内的构造油气藏,膏盐层上下的碳酸盐岩油气藏,以及盐上的浊积岩构造—地层复合油气藏。根据成藏规律分析,并考虑各盆地的勘探现状,按勘探潜力由好到差的顺序将盆地划分为三类,指出Ⅰ、Ⅱ类潜力区应是主要勘探方向,具有广阔的油气资源前景。     

Dynamic Field Division of Hydrocarbon Migration,Accumulation and Hydrocarbon Enrichment Rules in Sedimentary Basins

Hydrocarbon distribution rules in the deep and shallow parts of sedimentary basins are considerably different, particularly in the following four aspects. First, the critical porosity for hydrocarbon migration is much lower in the deep parts of basins: at a depth of 7000 m, hydrocarbons can accumulate only in rocks with porosity less than 5%. However, in the shallow parts of basins (i.e., depths of around 1000 m), hydrocarbon can accumulate in rocks only when porosity is over 20%. Second, hydrocarbon reservoirs tend to exhibit negative pressures after hydrocarbon accumulation at depth, with a pressure coefficient less than 0.7. However, hydrocarbon reservoirs at shallow depths tend to exhibit high pressure after hydrocarbon accumulation. Third, deep reservoirs tend to exhibit characteristics of oil (–gas)–water inversion, indicating that the oil (gas) accumulated under the water. However, the oil (gas) tends to accumulate over water in shallow reservoirs. Fourth, continuous unconventional tight hydrocarbon reservoirs are distributed widely in deep reservoirs, where the buoyancy force is not the primary dynamic force and the caprock is not involved during the process of hydrocarbon accumulation. Conversely, the majority of hydrocarbons in shallow regions accumulate in traps with complex structures. The results of this study indicate that two dynamic boundary conditions are primarily responsible for the above phenomena: a lower limit to the buoyancy force and the lower limit of hydrocarbon accumulation overall, corresponding to about 10%–12% porosity and irreducible water saturation of 100%, respectively.     

民和盆地巴州坳陷储集层的孔隙发育特征

笔者根据岩石铸体薄片,电镜扫描和物性等资料分析,通过对民和盆地巴州坳陷储集层孔隙发育特征的研究,认为巴州坳陷的白垩系－中上侏罗统储集层的孔隙空间可分为六种基本类型,形成四种孔隙组合关系,储集层的孔隙发育特征决定了储集层的物理性质。     

准噶尔盆地四棵树凹陷古近系－新近系储层特征研究

根据录井、岩石薄片、铸体薄片、压汞、物性分析等资料,结合沉积相,对古近纪-新近纪储层特征、成岩作用、孔隙演化等进行研究。结果表明：四棵树凹陷古近系-新近储层为中-细砂岩,储集空间以原生孔隙为主。其成岩阶段多处于早成岩B亚期,局部地区处于中成岩A亚期。通过分析,研究区古近系-新近系储层为中孔中渗储层,储集性能较好。