断裂带油气幕式运移:来自物理模拟实验的启示

断裂结构对油气运移的影响是当前油气输导体系研究的前沿与薄弱环节。本文在调研断裂结构及其流体流动机制的基础上,利用物理模拟实验研究断裂带油气幕式运移过程,探讨断裂带油气运移机理及相关问题。实验结果表明,断裂内部结构控制着油气运移的路径和方式,含油饱和度在一定程度上影响油气运移的路径;破碎带是油气幕式运移的优势通道,且油气聚集成藏的潜在圈闭为位于油源断裂主动盘一侧的圈闭。单次幕式充注过程中运移量与时间之间的对数型关系表明,流体沿断裂幕式运移具有非线性流的特征,且流动速率可能介于一个相对固定的范围,其数量级约为10~2~10~3m/a;流体沿断裂幕式流动过程包含高速非线性流、过渡流动机制和线性达西流3种流体流动机制,其间的相互转换是一个多物理场相互作用的复杂过程。此外,断层体油气藏的形成条件为油气沿断裂运移时,运移动力与阻力在断裂带内达成平衡状态。     

基于砂箱模拟实验的罗布泊盆地新构造变形特征分析

在现有罗布泊盆地新构造活动特征分析的基础上,设计了刚性基底和塑性基底两种砂箱实验模型进行实验模拟。实验结果显示,在近南北向区域构造挤压应力作用下,罗布泊盆地两侧的阿尔金山与库鲁克塔格均以逆冲岩片的形式向盆地强烈逆冲,形成一系列向盆地推覆的冲断-褶皱带,且局部发育断层三角带。库鲁克塔格山发育一系列具右旋走滑作用的冲断层,而阿尔金断裂带则形成具左旋走滑的逆冲活动,在两者共同作用下,导致塔东地块发生向西逃逸,导致罗布泊盆地内部处于东西向伸展状态,发育一系列近南北向断层。模拟实验结果较好再现了罗布泊盆地新构造变形特征,有助于探讨塔里木地块东缘构造形成机制。模拟实验也表明罗布泊盆地两侧的盖层变形特征明显受控于基底发育特征,而两种模拟实验结果的分析比较表明罗布泊盆地具有刚性基底。实验结果为研究该区构造与成钾、油气成藏关系提供了依据。     

被动陆缘盆地陆隆斜坡对盐构造形成的影响 ——来自物理模拟实验的启示

被动陆缘盆地盐构造形成的影响因素及时空演化分析受到了国内外学者的高度重视.丰富的油气资源促进了被动陆缘盆地地震资料品质的不断提升,高精度地震数据的解译结果表明,被动陆缘盆地盐层下的地形往往具有大型的起伏特征,而前人在基底构造形态对盐构造形成影响方面的研究并未取得共识,仍需要深入研究和探讨.为此,本文基于前人的研究认识,...     

基底非均一性对琼东南盆地新生代构造变形差异的影响: 来自物理模拟实验的启示

琼东南盆地位于南海北部大陆边缘西北部,是新生代形成的北东向伸展盆地,其断裂走向、次级凹陷分布方向、构造样式等在东西部表现出明显差异。文章采用构造解析与构造物理模拟相结合的方式,探究先存的中生代构造几何形态及基底性质差异对琼东南盆地东西部构造差异性演化的控制作用。实验结果表明：（1）先存构造薄弱带几何边界分布方向与区域伸展方向共同控制了琼东南盆地主要断裂的走向以及断裂构造样式。由于先存构造薄弱带边界方向存在东西差异,在早期NW向拉伸阶段（Tg-T80）盆地断裂系统在东西部就已表现出明显的分段特征。西部由于垂向拉伸产生一组NEE向断裂;东部由于斜向拉伸,发育至少两组方向的断裂,一组与应力方向垂直（NEE向）,另一组沿着构造薄弱带分布（WE向）。后期断裂活动继承和改造了这一时期的断裂,使断裂系统更加复杂。先存构造薄弱带几何形态变化是导致琼东南盆地东西部构造差异性发育的主控因素。（2）基底强度差异性对上覆构造的断裂数量以及地貌起伏特征有一定影响。琼东南盆地在东西部的断裂走向及构造样式上的差异性受基底强弱、先存构造形态及构造应力方向的共同控制。     

冲断构造与正反转构造物理模拟实验的研究进展

冲断构造和正反转构造是我国西部叠合盆地中典型的构造样式,其构造物理模拟实验是研究和模拟自然界冲断构造（正反转构造）变形特征和动力学过程的一种有效的实验方法。在查阅大量相关资料的基础上,本文概述了物理模拟实验的发展历史,以及国内外在实验理论、实验技术和从二维到三维转变等方面的研究现状。目前,构造物理模拟实验已被广泛应用于构造地质学、石油构造地质学等众多研究领域,是油气勘探研究由定性描述跨入半定量-定量分析的有效途径之一。本文分别阐述了冲断构造和正反转构造在近年来取得的进展：1）在冲断构造物理模拟实验方面,介绍了双指向冲断构造和推覆体、地表作用对冲断构造的影响以及冲断构造中地层缩短量和应变等3方面的进展;2）在正反转构造物理模拟实验方面主要讲述了基底对反转构造演化型式的制约以及反转临界条件的三维构造模拟取得的进展。同时,认为物理模拟在未来的发展过程中应紧密结合数值模拟、高精度成像技术和数据采集技术等。作为研究构造变形机制的重要媒介,冲断构造物理模拟在塑性变形对冲断构造的影响、如何反映现代构造地质学成果以及模拟过程中如何加入化学物质迁移等问题方面仍存在不足。此外,高端实验室的建设和模拟技术也是构造物理模拟实验面临的一个问题。     

辽东湾—下辽河盆地新生代构造的运动学特征及其演化过程

辽东湾－下辽河盆地是一个富含油气的新生代裂陷盆地。裂陷作用使盆地区的地壳或岩石圈被不同尺度的断裂肢解为形体各异的断块体,并使这些断块体在复杂而有规律的运动过程中形成了裂陷盆地及盆地中的两个相对独立而又有关联的新生代构造系统──伸展构造和走滑构造。盆地构造的运动学特征可以用断块间的相对运动和断块体本身的运动来描述,包括水平伸展运动、差异升降运动、相对走滑运动和断块体掀斜运动等四种主要形式。本文描述和讨论了各种形式的“运动”在辽东湾－下辽河盆地中的表现特征,测算了新生代盆地的伸展量、沉降量等主要构造运动学参数,并在此基础上将盆地的新生代构造演化划分为早第三纪裂陷阶段和晚第三纪－第四纪后裂陷阶段。早第三纪的裂陷事件具有分期次、呈幕式的特点,进一步可以分为始新世和渐新世两个具不同特色的伸展幕。     

舒兰盆地构造格架的地球物理制约

舒兰盆地位于佳伊地堑中南段,伊通盆地东北部,是北东向展布的一个狭长状断陷盆地,前人仅对舒兰盆地开展过初步的地质调查,但对盆地构造特征、演化过程的研究相对薄弱.综合区域地质资料、孢粉资料等,分析对比了舒兰盆地与伊通盆地的新生代沉积地层;通过电法、地震剖面解析,认为盆地南段为半地堑式构造特征,中段为地堑式构造特征,盆地北段从西北至东南呈阶梯状加深的构造形态;结合钻井资料分析认为,盆地基底岩性南段以上二叠统杨家沟组为主,中段主要由花岗岩和白垩系组成,北段主要由白垩系组成;综合分析认为,舒兰盆地构造演化可划分为3个构造演化阶段,即初始断陷期(古新世早期)、断陷期(古新世—渐新世)和挤压反转期(渐新世—中新世).     

渤海湾盆地与苏北-南黄海盆地构造特征和成因对比

渤海湾盆地和苏北-南黄海盆地为我国重要的含油气盆地,但由于所处的构造背景不同,导致石油地质条件相差很大,对比两者在构造特征和形成演化上的异同对于探讨两盆地的油气成藏条件具有重要意义。通过实际资料并分析大量研究成果认为:两盆地均为陆相断陷盆地,内部凹陷受生长断层控制而呈"箕状",在断裂特征、活动性等很多方面具有相似性,而在盆地结构、断裂展布等方面差异明显;盆地浅部构造的形成是深部物质活动的响应,深部热隆升对渤海湾盆地形成起到重要作用但不是引起苏北-南黄海盆地裂陷的原因,扬子板块与华北板块的碰撞对两盆地基底形成起到了决定作用,滨太平洋构造域板块多次转向、俯冲是两盆地裂陷和内部构造形成的重要原因之一,印度板块与欧亚板块碰撞导致大量深部物质向东、东南逃逸而影响两盆地的演化过程。结合盆地形成的影响因素,在区域动力学分析基础上,分六个阶段解释渤海湾盆地和苏北-南黄海盆地的形成演化。     

滑脱层在挤压构造变形中的作用——来自构造物理模拟实验的证据

为了研究滑脱层在挤压构造变形中的作用,通过物理模拟实验,观测了两种构造挤压方式(即单向挤压、双向挤压)作用下不同时期及不同部位地层的构造形成及其晚期演化特征.实验结果表明:①在滑脱层存在的地质条件下,地质体自下而上可以划分为三个构造变形单元,即上构造层、滑脱层、下构造层.②构造变形过程可以划分为3个时期,在变形初期...     

华南多层推滑构造系的物理模拟实验

利用物理模拟的方法,研究华南多层推滑构造系的变形特征、变形过程和力学机制.在实验室条件下,根据实际地质条件,物理模拟实验再现了多层推滑构造系的形成和演化过程;论证了岩石能干性差异和岩系能干性结构对变形产生的影响.在挤压应力背景下,岩石发生逆冲推覆,能干性层在非能干性层上滑脱、变形,形成断坪-断坡逆冲推覆变形构造.由于非...     

中新生代辽河盆地区域应力场变化及其成因

中新生代辽河盆地的形成和发展受控于多期区域应力场变化。对构造现象、火山活动、层序充填型式等多种实际资料的分析表明：辽河盆地经历了侏罗纪末－白垩纪早期、古新世中后期、始新世中后期、中新世等右旋张扭应力场作用阶段，以及白垩纪晚期－古新世初期、始新世早中期、渐新世、上新世以来等左旋压扭应力场作用阶段。区域应力场变化可以用地球自转速度变化引起的岩石圈板块活动及触发的深部过程来解释，亦与先期构造形迹和盆地边界条件有关。不同区域应力场的转化不仅导致了盆地演化的旋回性，也为辽河盆地及其邻区中新生代多套含油气层系的形成奠定了物质基础。     

辽河盆地下第三系砂岩储层的敏感性研究

通过对辽河盆地下第三系砂岩储层的速敏、水敏和酸敏实验，发现造成该区砂岩储层渗透率损害的主要原因与水敏有关，其次为速敏，而酸敏不严重。认为提高钻井液的矿化度和适当的酸化处理，是减轻渗透率损害和改善储层渗透率的有效措施     

辽河油田生物降解原油沥青质热解产物中单体化合物碳同位素组成

生物降解原同在我国分布广泛并且在重油资源中占有一定的比例。本文通过采用单体化合物碳同位素分析技术对取自辽河油田西部凹陷的重油以及它们沥青质组分的热解产物进行单体碳同位素测定,来研究原油沥青质热解产物中正构烷烃单体碳同位素的组成及其一物降解油的指示意义。研究结果表明,沥青质热解产物中正构烷烃组分的单体碳同位素组成可用于生物降解较严重的重油样品进行油／油相比,并且与原油中的正构烷烃单体碳同位素组成的对     

基于平面砂箱实验对黄骅盆地新生代构造成因的新解释

根据黄骅盆地实际情况设计系列砂箱实验模型。基于实验结果分析,笔者认为黄骅盆地是近Ｓ—Ｎ 向伸展形成的新生代裂陷盆地。盆地内部不同方向的断层形成于同一伸展变形过程。导致盆地内部断层方向复杂多变的原因是盆地裂陷边界方向的变化, 而非走滑构造或拉分作用叠加的结果。实验模型同时也可较好地用以解释整个渤海湾盆地区新生代构造的成因。     

辽河盆地桃园-荣兴屯地区煤和炭质泥岩成烃模拟

在考虑剥蚀作用与火成岩影响的基础上分别进行了地史和成熟史恢复，根据工区热模拟资料建立了炭质泥岩成烃模式，在分析国内有关煤成烃热模拟实验资料的基础上，建立了工区下第三系煤成烃模式，进而对目的层进行了生烃史模拟。结果表明，这种方法是准确而可靠的。     

辽河盆地东部凹陷中段深层沙河街组沉积相

辽河盆地东部凹陷中段深部地层中的古近系沙河街组由沙一段、沙三段构成。缺失沙二段和沙四段。由于沙一段沉积学研究已相当深入，而沙三段还未进行过系统沉积学研究，因此本中重点研究了沙三段。沙三段可以划分为上、中、下三个部分。通过碎屑岩稳定重矿物指数、碎屑岩岩石磁组构中剩余磁化率、岩性等分析发现其主要物源区为中央凸起。孢粉组合、岩性等分析表明其沉积时的古气候为温暖潮湿气候。古生物组合分析证实其沉积时水体南深北浅，水质南成北淡。研究区内存在冲积扇、曲流河、扇三角洲、湖泊等相类型。沙三段下部沉积时期，推测盆地开始进入裂陷期，发育冲积扇—浅湖—半深湖沉积体系。沙三段中部沉积时期，湖盆扩张达到最大，成为湖盆发育的欠补偿时期，发育了扇三角洲—湖泊沉积体系。沙三段上部沉积时期，水体变浅，逐渐从水下完全过渡到陆上，碳质泥岩及煤层发育，形成冲积扇—河流沉积体系。在此基础上通过分析油源条件、砂岩储集体发育情况，指出西侧欧35井区到欧39井区及铁5井区到铁2井区具有较为优越的成藏条件，为本区的有利勘探地区。     

辽河岩群南北区域对比的新证据

根据辽河岩群杨树沟岩组叠层石指向研究、盖县亚岩群晚期收缩阶段构造样式分析、辽河岩群南北区域地层特征对比以及南北区域差异的原始沉积探讨四个方面，进一步说明南北辽河岩群是相变而不是上、下关系     

柴北缘冷湖地区构造建模和构造分析

通过采用先进的地质解释软件,对柴北缘冷湖地区的三维地震资料进行解释,建立起该区域新生代的三维构造模型。研究区新生代构造主要是由断层F2活动引起的断层相关背斜,发育3条主要断层F2、F5和F6,均具有右行走滑冲断的性质。结合区域地质资料及断层F2的几何学和运动学特征,认为该断层和它的相关背斜为油气的二次运移和聚集提供了较好的通道和构造圈闭。     

广西十万大山盆地构造特征新认识

通过对横穿十万大山前陆盆地的SD94-Ⅳ地震剖面的解释,证实十万大山盆地曾经历了至少2次以上的不同方向的构造运动:早期为前泥盆纪,表现为北西向南东的冲断;晚期为中泥盆世至白垩纪,构造由南东向北西发展.该地区在加里东期存在的北西向南东方向的构造运动值得进一步研究.     

施力方式对半地堑反转构造变形特征影响的物理模拟实验研究

根据断层的上下盘施力方式的不同设计了两组实验,以探讨在刚性边界条件下的半地堑反转构造的变形特点。实验结果表明(1)在自由边界基底驱动下形成的盆地反转规模较大,刚性边界处会沿原断层发生反转,而在自由端断层不会反转,但会形成深部低角度逆冲滑脱断层;(2)在刚性下盘侧向驱动下很小的挤压量就会形成盆地的反转,但是反转的范围较小,随着原设边界断层的角度由小到大,盆地内的断层会发生由刚性边界处单侧发生反转到两侧边界断层发生近对称式反转的变化;(3)实验结果证实了辽河坳陷西部凹陷反转构造是在刚性下盘为主动盘挤压变形下形成的。