从含油气系统到成藏油气系统——油气系统研究新动向

针对不同研究重点,油气系统理论的形成经历了三个重要发展阶段：含油气系统阶段、复合含油气系统阶段和成藏油气系统阶段。这个发展过程是一个从简单到复杂、从“源控”到“藏控”的发展过程,也是一个指导油气勘探从粗放到精确的认识过程。以油气藏为研究中心、侧重于油气运移和成藏的成藏油气系统的提出使我们对油气藏的刻画更为精确、定位更为准确,并为油气勘探走向精确勘探奠定了一个重要的思想基础。油气系统概念是油气地质研究中的一种系统化的思想,它的最大意义在于告诉我们怎样用系统化的思想研究复杂的油气成藏问题。     

中国近海含油气盆地新构造运动与油气成藏

自中新世末(大约5.2Ma) 至今是中国近海新生代盆地裂后热沉降最活跃的时期, 并伴随着裂后构造再活动.这一期构造运动, 即本文所定义的新构造运动, 调整和控制了各含油气盆地的油气最终成藏和油气田的定型分布.阐述了新构造运动的概念、识别依据、成因机制以及对油气藏形成的控制.在中国近海, 新构造运动的主要表现包括中新统末、上新统与第四系之间及层系内部的不整合、中新世和第四纪沉降、沉积中心的迁移、非常发育的晚期断裂活动及活跃的天然地震等.不同盆地新构造运动的强度、发育机制不同, 其对油气成藏与分布的控制亦不同.以渤海湾盆地渤中坳陷、莺歌海盆地和东海盆地西湖坳陷为例, 系统地论述了中国近海新构造运动对油气藏形成的控制和影响.渤海新构造运动控制了渤中坳陷及其周围油气晚期成藏, 莺歌海盆地底辟活动控制了天然气晚期成藏, 东海西湖坳陷新构造运动部分破坏了油气藏      

Undiscovered Petroleum Accumulation Mapping Using Model-Based Stochastic Simulation

Stochastic simulation has been proven to be a useful tool for revealing uncertainties in petroleum exploration and exploitation. The application to petroleum resource assessment would result in predicted potential accumulations with geographic locations, a desirable feature for improving both resource management and exploration efficiency. The associated uncertainties with the prediction provide information useful for exploration risk analysis. This attempt has been encumbered by two typical technical difficulties: biased observation data and lack of information with respect to the undiscovered accumulation locations. In this paper we propose a model-based simulation approach, in which models are used to perform unbiased parameter estimation from biased data and to facilitate the location of undiscovered petroleum accumulations based on reasoning of available geological and geophysical observations. The Fourier transform algorithm is chosen for the simulation because the spatial correlation and location-specific features can be studied separately from different data sources and integrated in the simulation in a frequency domain. The proposed approach is illustrated by an example from the Rainbow petroleum play in the West Canadian Sedimentary Basin. In the application example, a pre-1994 exploration history data set was used as input, and the predictions are then checked against the locations of post-1993 exploratory drilling results. The comparison of the predictions from the proposed approach and the traditional conditional simulation shows that the model-based approach captures the essentials of geological controls on the spatial distribution of petroleum accumulation, thus improving the projections of undiscovered petroleum accumulations.     

油气充注成藏贡献度及其意义

油气成藏过程常伴随着多幕次的油气充注, 通过流体包裹体方法确定的油气成藏时期大都包含了一个油气藏形成过程中多幕次的油气充注.然而, 不是所有的充注幕次都对现今的油气藏具有贡献.因而确定哪一幕油气充注对现今油气成藏的贡献程度最大, 才是准确厘定油气成藏时期的前提.油包裹体是油气充注的直接证据, 当其他因素影响较小时, 油包裹体荧光颜色的改变反映的是其成熟度的变化, 也是其源岩热演化程度改变的响应.油包裹体成熟度可以通过已知油藏油的微束荧光光谱参数和原油API度关系来定量表征, 古油气成藏贡献度分析就是建立在油包裹体API度预测的基础上.在每一幕原油充注时期内, 成岩矿物捕获的油包裹体API度频率分布符合正态分布趋势, 理论上, 当有几幕原油充注时, 原油API度分布就存在几个正态分布趋势.通过对比油包裹体API度频率分布直方图与油藏现今流体API度, 可以比较出哪一幕原油充注对现今油气聚集的贡献度最大, 从而为油气成藏过程分析和油气充注PVTx(压力-体积-温度-组分)史恢复提供更好的约束条件.      

金湖凹陷油气成藏动力学研究

成藏动力学系统是近几年在油气成藏研究中的一大热点，它以油气成藏的动力学机制和动力学过程为核心，探讨油气聚集和分布规律。本在总结前人研究成果基础上，将金湖凹陷划分为3个成藏动力学子系统和5种油气输导体系，并利用流体包裹体恢复了成藏流体充注时间；根据油气运移聚集特征，总结出“下生上储”和“自生自储”两种成藏模式；从成藏条件出发，探讨了油气成藏主控要素。     

含油气盆地成藏动力学研究综述

成藏动力学是石油地质领域一个研究热点，是一门新兴的学科，目前在国内外均没有明确、统一的定义。笔者介绍了成藏动力学的产生、发展与研究现状，论述了成藏动力学的定义、划分原则、类型及命名等基本内容，并总结出了其研究思路和方法，指出了成藏动力学下一步研究的主要内容和发展趋势。认为在进一步认识与油气成藏密切相关的化学动力学、流体动力学过程和机理的基础上，实现盆地温度场、压力场、应务场的耦合和流体流动、能量传递和物质搬动的三维模拟，是成藏动力学的重要发展方向。     

西非塞内加尔盆地深水区油气地球化学特征与油气成藏

塞内加尔盆地是西非面积最大、勘探程度最低的含盐被动大陆边缘型盆地。2010年之前仅有少量非商业性的油气和重质油发现,近几年在深水区获得油气勘探的重大突破。对深水区油气进行详细地球化学分析及油源对比,结果表明:深水区发育下白垩统阿普特-阿尔布阶和上白垩统赛诺曼-土伦阶两套烃源岩,下白垩统阿普特-阿尔布阶烃源岩的碳同位素组成偏轻,含硫量低,处于成熟-高成熟演化阶段,局部达到过成熟演化阶段;上白垩统赛诺曼-土伦阶烃源岩碳同位素组成偏重,含硫量中等,处于低成熟度-成熟演化阶段。油源对比的结果显示深水区F-1井阿尔布阶储层原油来自阿普特-阿尔布阶烃源岩,F-1土伦阶储层原油来自赛诺曼-土伦阶烃源岩,而S-1井阿尔布阶储层油样性质介于二者之间,为混源的原油。     

王家岗断阶带含烃流体的成藏效应分析

王家岗断阶带及其附近地区地层和地层流体所表现出的能量场和物质两方面的成藏效应,反映其局部地区的油气运移具有瞬态流体流动的特点.在以断层活动为主、以烃源岩超压为辅的双重控制作用下,来自牛庄洼陷内深部烃源岩的超压含烃热流体沿断阶带内的断层向王家岗地区方向快速充注.能量场上,快速的大规模流体流动既引起了地温场的局部扰动,也将深层的超压能量传递到浅层.物质上,溶解有大量矿物质的深部热流体以混相涌流的方式运移到浅层.流体活动强的断层附近区域水-岩相互作用强烈,地层岩石中的碳酸盐质量分数和黏土矿物组成变化较大.同时在深部流体进入浅层活动活跃的层段内,地层水矿化度高的地段聚集的油气也较多.     

塔里木盆地侏罗系油气聚集与分布

侏罗系是目前塔里木盆地所发现的为数不多的具有双重（海相、陆相）油气来源的含油气层系之一。塔里木盆地侏罗系油气聚集有两种基本型式即库车型和塔北型。油气分布在剖面上可分为5个带,即山前冲断－褶皱带、前渊带、斜坡带、前缘隆起张性构造带和按覆背斜带,油气富集明显受断裂和不整合面的控制。     

苏北盆地溱潼凹陷油气运聚模式

通过对苏北盆地溱潼凹陷不同构造带部分具代表性油藏原油的饱和烃、芳烃生物标志物和吡咯类含氮化合物分布特征的分析,结合油区构造研究和油源对比成果,讨论了研究区油气的运移方向与运聚模式。结果表明,研究区不同构造带原油中吡咯类含氮化合物分馏效应存在差别,处于断阶带南侧的成熟原油运移效应明显,来源于其西北侧的俞垛次凹始新统阜宁组二段烃源岩;断阶带北侧的原油运移分馏效应较差,推测其主要来源于北侧的储家楼次凹阜宁组二段烃源岩,以短距离侧向运移为主;内斜坡带原油主要来自于储家楼深凹阜宁组二段烃源岩,沿其构造带上倾方向自西南到东北方向,含氮化合物分馏效应明显;坡垒带与外斜坡带阜宁组三段原油成熟度偏低,吡咯类含氮化合物浓度较高,原油自东北向西南方向以短距离运移为主,主要来自于深凹的低熟烃源岩。不同构造带的油气成藏模式也不一致,断阶带为阶梯状断块油气聚集模式,内斜坡带与坡垒带主要分布受断层控制的断块—岩性油藏,外斜坡带为反向正断层垒块控油模式。     

库车油气系统油气成藏期与成藏史

根据圈闭形成时间法、生烃史法、油藏地球化学方法、包裹体测温法、露点压力法、油气水界面追溯法等多种方法对库车油气系统油气成藏期综合分析认为，该油气系统具有多期成藏、多阶连续的成藏特点。其主要成藏期有3期:即晚第三纪康村早中期（17 #10 Ma）、康村晚期-库车早中期（10 #3 Ma）、库车晚期-第四纪西域期（3 #1 Ma）。前2 期为轮台凸起油气藏形成的主要时期，形成三叠系湖相油藏以及侏罗系中低成熟煤成凝析油气藏。库车晚期-西域期是库车坳陷气藏的主要形成时期，主要形成高-过成熟气藏以及少量次生油藏，最近发现的克拉2 大气田以及克拉3 、大北1 、依南2 、吐孜1 等气藏均属该时期成藏。     

济阳坳陷桩西潜山构造演化与油气成藏

桩西潜山是济阳坳陷构造变化最为复杂的地区,经历了多期构造运动,具有良好的油气勘探开发前景,但对其构造 演化过程一直未进行深入研究,影响了勘探开发工作的开展。该文在区域构造演化分析的基础上,利用平衡剖面分析方法 对桩西潜山构造演化过程进行了深入研究。结果表明,桩西潜山受控于华北板块,在太古代到中元古代陆核形成后的克拉 通构造背景和早古生代稳定的碳酸盐岩为主的沉积条件下,经历了印支期褶皱隆升、燕山期断块抬升和喜马拉雅期拉张块 断改造及掩埋3个演化阶段。基岩地层经历了印支期和晚燕山期两期构造挤压活动,但挤压作用较弱;现今褶皱是喜马拉 雅期形成的滚动背斜,桩西潜山为低位挤压-拱张褶皱型潜山。桩西潜山储层以下古生界寒武-奥陶系碳酸盐岩为主,潜山 构造演化控制了储层分布。储层类型以断裂岩溶带和裂缝为主,其次是风化壳岩溶带,主要形成潜山内幕裂缝性油藏。桩 西潜山油气来自孤北洼陷古近系沙三下亚段烃源岩,油气穿过桩南断层运移到潜山成藏。桩西潜山发育挤压-拱张褶皱型 和挤压-拉张断块型2种成藏模式,挤压-拱张褶皱型主要分布在背斜构造西翼,挤压-拉张断块型分布在背斜轴部应力最为 集中的地区,是富集高产的主要类型。     

叠合盆地油气成藏体系研究思路与方法——以准噶尔盆地中部地区油气藏为例

以准噶尔盆地中部地区油气藏为例,阐述了叠合盆地油气成藏体系研究的基本思路和方法,归纳为“一个中心,两 条途径”。一个中心是指以油气藏为中心进行剖析研究,两条途径是指采用有机和无机地球化学相结合的研究方法。在准噶 尔盆地中部地区的实例研究结果表明,根据原油的有机（生物标志物）地球化学分析,研究区至少存在2大油气成藏体系, 即盆1井西凹陷东环带地区二叠系成藏体系、莫索湾中东部地区二叠系和侏罗系成藏体系。再通过无机地球化学（储层成 岩方解石）分析,发现研究区还存在另外2个成藏体系,即东道海子凹陷周边地区二叠系和侏罗系成藏体系、石东地区二 叠系成藏体系。在此基础上,进一步评价了各成藏体系中的油气潜力,以为区域油气勘探提供参考。因此,油气成藏体系 的研究有助于加强对勘探的指导;有机和无机地球化学相结合的研究方法相互补充,是对过去通常主要根据有机地球化学 方法进行分析的拓展与补充完善,形成了新认识,值得在今后的油气成藏体系研究中加强深入探索。     

大民屯凹陷古今地温场特征及其成藏意义

利用系统测温资料和试油资料研究了大民屯凹陷现今地温特征,利用磷灰石裂变径迹、流体包裹体均一温度恢复了古地温,利用EasyRo模型反演热史变化,并与东西部凹陷热史进行了对比。研究认为:(1)大民屯凹陷现今地温梯度较低,平均为2.9℃/100m。(2)磷灰石裂变径迹恢复古地温揭示大民屯凹陷古地温梯度较高,其中安福屯洼陷和荣胜堡洼陷分别4.07和3.6℃/100m,皆高于东部凹陷(平均为3.3℃/100m)。从而解释了其较低的生烃门限。(3)流体包裹体均一温度研究结果认为地质历史时期研究区热流体活动较强烈。以高凝油为主的安福屯洼陷油气充注为幕式快速运聚成藏,而以正常稀油为主的荣胜堡洼陷油气运聚为在异常高压下的快速运移和浮力作用下的缓慢运移相结合。(4)大民屯凹陷的热史演化特征明显不同于东部凹陷,与西部凹陷也有差异,整个热史演化程度较低,有利于高凝油油藏的保存。     

塔里木盆地塔中低凸起奥陶纪油气成藏体系

国外含油气系统的概念和方法在国内的含油气盆地研究中的应用存在着局限, 应用油气成藏体系的理论方法对塔中低凸起奥陶系油气成藏过程进行了分析.塔中低凸起奥陶纪油气成藏体系的源岩为寒武系及下奥陶统烃源岩; 满加尔坳陷中的砂体和不整合面是油气侧向运移的输导体, 同时深部断裂是油气垂向运移的输导体; 圈闭类型主要为古隆起背景上的地层型圈闭和构造型圈闭.塔中Ⅰ号断裂构造带是最为有利的油气聚集区, 塔中北坡次之, 中央断垒带最差.塔中Ⅰ号断裂带依然是下一步勘探的重中之重.      

东营凹陷油气成藏体系的划分及定量评价

油气成藏体系作为油气评价单元的一种全新的研究思路, 与勘探目标结合更加紧密, 油气成藏门限从定量的角度阐述油气藏的形成及分布规律, 尤其对于高勘探程度的地区而言, 剩余资源的预测更为准确.在对东营凹陷油气成藏体系划分的基础上, 利用油气成藏门限理论对各成藏体系进行了定量评价.结果表明: 东营凹陷所划分的8个成藏体系都进入了成藏门限和资源门限, 凹陷总剩余资源量为17.03×108 t; 其中, 成藏体系Ⅷ、Ⅰ的剩余资源最大, 分别为4.41×108 t、3.10×108 t; 而成藏体系Ⅵ、Ⅴ最小, 分别为0.90×108 t、0.22×108 t; 其余成藏体系介于其间.可知, 成藏体系Ⅷ、Ⅰ为最有利勘探潜力区.      

鄂尔多斯盆地中生界油气成藏与构造运动的关系

鄂尔多斯盆地是中国著名的大型中生代含油气盆地,上三叠统延长组和侏罗系延安组为盆地主要含油层系,该含油层系经历了印支、燕山和喜山三期大的构造运动。通过中、新生代不同地质历史时期应力场分析以及构造热事件研究,结合裂缝性质、裂缝方位及裂缝中包裹体特征等,讨论了中生界油气成藏与构造运动的关系。研究认为盆地主要发育E—W向、NNE向和NE向三组区域性裂缝。其中,弱充填的NE向剪裂缝为印支期S—N向挤压环境下形成的剪裂缝,或基底断裂形成的诱导张裂缝;近E—W向展布的弱充填裂缝为燕山期NW—SE挤压环境下形成的剪切裂缝;强烈充填的NNE向张裂缝形成于喜山期NNW—SSE拉张环境。盆地中、新生代地层所经历的每一期构造运动都对盆内油气的运移和聚集起控制作用。印支运动使得盆地沉积了中生界最为重要的一套烃源岩;燕山运动产生的构造热事件使烃源岩达到了生排烃高峰期,使得油气成藏大多定型于燕山期;喜山运动使油气进行大规模的运移和调整,从而使中生界上部油气的分布与基底断裂带走向相吻合。中、新生代这三期构造运动对鄂尔多斯盆地发展和油气成藏产生了重要影响。     

塔河油田志留系油气成藏特征及勘探方向

塔河油田志留系油气显示良好,储层以中低孔、低渗为主,与上覆泥岩组成3套储盖组合,其圈闭和油气藏类型可分为构造油气藏、地层油气藏、岩性油气藏以及复合油气藏。通过原油地球化学特征、自生伊利石K-Ar测年及流体包裹体均一温度研究表明,志留系以多期充注、多期成藏为特征,主成藏期为加里东晚期、海西期和喜山晚期。油气成藏主要受构造及断裂发育程度、优质储层的控制,通过综合分析认为塔河南部地区是寻找构造地层类型油气藏的有利区,托普台地区是加里东晚期-海西期原生油气藏的有利勘探目标区。     

准噶尔盆地流体输导格架及其对油气成藏与分布的控制

准噶尔盆地是一个大型叠合盆地, 不同构造单元具有不同的演化历史、流体动力学环境、流体输导格架和油气充注历史.盆地西北缘处于正常压力环境, 发育自源岩至圈闭的断裂-不整合面贯通型流体输导格架, 主要油气聚集期为三叠纪-侏罗纪.由于高效流体输导网络的发育, 西北缘油气聚集期与主力源岩生排烃期一致, 是该盆地油气最为富集的区域.盆地中部断裂密度低, 深、浅部断层被三叠系白碱滩组区域封闭层分隔, 在超压发育前和超压积蓄期为双断分隔型流体输导格架, 超压的发育导致地层发生水力破裂和封闭性断层的开启, 从而形成断裂-水力破裂连通型流体输导格架, 构成流体和二叠系源岩生成油气的穿层运移通道.由于地层水力破裂及其控制的断裂-水力破裂连通型流体输导格架的形成晚于主力源岩的主生油期, 盆地中部油气的主要聚集期晚于主力源岩的主生油期, 且原油的成熟度较高.研究证明, 输导格架控制区域性流体动力学环境、油气优势运移通道、油气的充注层位和充注历史.      

柴达木盆地北缘西段油气成藏机理研究

柴达木盆地北缘西段是一个以中下侏罗统煤系地层为烃源岩的含油气系统, 产油气层位主要是第三系.逆断层及相关褶皱组合构成柴北缘油气藏的主要圈闭类型.渐新世晚期(E₃2) 与上新世末到第四纪(N₂3—Q) 是柴北缘构造变形和圈闭形成的重要时期, 第三系油气成藏也主要发生在这2个关键时期.油藏原油组成和石油包裹体成分分析结果证明第三系油气藏存在不同期次的油气充注历史.下第三系的油气藏存在2期油气充注, 渐新世断层活动破坏侏罗系古油藏并连通侏罗系烃源岩, 导致古油藏中的低成熟石油和侏罗系烃源岩新生的成熟油气沿断层运移到下第三系圈闭中, 构成第1期油气充注; 上新世末到第四纪(N₂3—Q) 期间, 继续活动的断层导致侏罗系烃源岩高成熟油气沿断层运移到下第三系圈闭中, 形成第2期油气充注.上第三系油气藏主要为一期充注, 即在上新世末到第四纪(N₂3—Q) 新生断层破坏下第三系油气藏, 部分油气沿断层充注到上第三系合适的圈闭中形成次生油气藏.在柴北缘第三系油气藏形成过程中, 断层起到了重要的控制作用.