鄂尔多斯盆地古峰庄—王洼子地区长9油层组流体过剩压力与油气运移研究

近几年,在鄂尔多斯盆地上三叠统长9油层组中不断有新的油气发现,因而对长9油层组石油运移的认识对进一步的勘探开发愈发重要。本文通过对古峰庄－王洼子地区延长组长7—长9油层组流体过剩压力的计算,并结合地球化学特征分析,对该地区长9油藏形成时的油气运移的动力特征进行了研究。结果表明,古峰庄—王洼子地区延长组长9油层组石油和长7油层组烃源岩具有相似的地球化学特征,长9原油可能主要来自于其上部长7油层组源岩。长7油层组源岩层具有远远大于长9油层的过剩压力分布,二者之间具有14 MPa以上过剩压力差值,成为长7油气向长9油层组储层运移的主要动力。     

鄂尔多斯盆地黄陵地区长6油层组流体过剩压力与油气运移研究

随着鄂尔多斯盆地黄陵地区油气勘探的不断推进,加深长6油层组石油运移、成藏的认识对指导进一步的勘探开发十分必要。通过对黄陵地区延长组流体过剩的计算,以及运移通道、运移方向和长 6油藏形成时油气运移特征的研究结果表明,黄陵地区长7油层组具有远大于长6油层组的过剩压力分布,两者之间过剩压力差平均为344 MPa,过剩压力差值为长 7 油气向长6 油层组储层运移的主要动力。油气从长7烃源岩排出后,在过剩压力驱动下沿通道体系向优质砂体展布上倾方向孔隙剩余压力的减小方向运移,遇到合适的圈闭聚集成藏。     

天然气在二次运移中的损失量初探

从源岩生成排出的天然气在沿输导层二次运移的途中,会因为围岩的吸附滞留、孔隙水的水溶滞留以及扩散散失等作用而使运移量减小,不能全部聚集成藏。吸附滞留量主要受输导层温度、压力、含水度等的影响;水溶滞留量主要与压力和温度相关;扩散散失量则主要受岩石扩散系数、输导层分布面积、浓度梯度和扩散时间等的影响。准确估算天然气在二次运移中的各种损失量,对于气藏评价具有实际意义。建立了上述三种运移损失量的计算方法,并以松辽盆地昌德气田为实例,对其源岩游离相排气量及三种运移损失量进行了计算,结果表明,本文所建立的计算方法是可行的。     

库车坳陷的断裂有效运移通道及其物理模拟

库车坳陷区的变形,垂向上可分为3大构造层:盐上层、新生代膏盐层和盐下层。根据该地典型构造的含气性差异,分析了断裂有效输导天然气的地质条件,认为充足且有效的气源条件、沟通源岩与圈闭且不断穿区域性盖层的盐下断裂以及完整的圈闭是决定天然气沿断裂运聚成藏的重要条件,因而不断穿区域性盖层的盐下断裂是有效油气运移通道,并用物理模拟对其进行了验证。通过分析与断裂有效运移通道相配置的砂体的封闭程度、体积和物理性质的差异发现:沿断裂有效运移通道运移的天然气向断裂两侧储层分流的优势运移路径明显不同,在发育断裂有效运移通道时,断裂带内部的流体总是向着断裂带两侧封闭程度差、体积大和物性好的储层分流运移。     

源外斜坡区断裂对油气聚集与分布的控制作用研究——以松辽盆地尚家油田扶余、杨大城子油层为例

尚家油田扶余、杨大城子油层原油主要来自三肇凹陷青一段源岩,是三肇凹陷青一段源岩生成的油经T2源断裂向扶余、杨大城子油层倒灌运移后,再在浮力作用下沿断裂配合的砂体连通侧向运移的结果。针对尚家油田扶余、杨大城子油层油水分布关系复杂,油成藏运移过程中主要受活动性断裂控制的特点,将尚家地区断裂在源岩的大量生排烃期划分出继承性活动断裂和未发生活动的遮挡断裂,并建立活动性断裂控制断裂两盘储层砂岩对接侧向输导油的运移模式。揭示出活动性断裂控制断裂两盘砂岩对接控制油侧向运移至尚家油田扶余、杨大城子油层各断块中,运移过程中遇到遮挡断层圈闭或是断层岩性圈闭油会在其中聚集成藏,运移过程停止,这种运移模式使得油在构造高部位分布具有复杂性和随机性,且这些特性随着油源区的远离而加剧,而扩大了油在纵向上的分布层位,油在靠近油源区的断块的上部层位注入并聚集起来,为正常的上油下水的油水系统,而远离油源区的断块下部层位也可富集油气,可出现两套或是多套的油水系统,油水分布复杂;而远离油源区的圈闭油气聚集时期早于靠近油源区的圈闭油气聚集时期,同一断块上部层位油气的聚集时期早于下部层位油气的聚集时期。     

向斜成藏理论及其石油地质意义

传统的石油成藏理论适用于中高渗透储层,流体的渗流特征是达西渗流,主要作用力是浮力,油气分布在构造高部位或砂体高部位,主要是寻找圈闭。但是在低超低渗透储层和致密储层中,流体的渗流特征是非达西渗流,传统理论不再适用,油水不能发生正常的重力分异,流体在超压作用下以幕式排烃方式发生初次运移,石油在储层中运移要以非达西渗流方式通过变形才能缓慢通过,这种运移必然降低流速产生滞留效应导致石油在低部位大量滞留并聚集成连续油藏。这种滞留油藏的产生,可以形成背斜区圈闭含油、斜坡区相对高部位含水、而相对低部位却连续含油的油水倒置现象。由于滞留油藏无需构造和岩性边界圈闭,无需统一压力系统和油水边界,改变了传统上的圈闭找油模式,拓展了油气藏的概念,形成了低超低渗透储层、非常规、致密油等成藏研究的理论基础。向斜成藏理论的提出,是对传统石油成藏理论的重要补充,拓展了油气勘探领域,使油气勘探从构造高部位转向构造低部位,增大了石油资源量,对勘探开发具有重要的指导作用。     

松辽盆地宋站南地区扶杨油层运聚成藏机制及主控因素

通过油藏解剖和油成藏条件空间配置关系,对宋站南地区扶杨油层油运聚成藏机制和主控因素进行了研究,得到宋站南地区扶杨油层油主要来自青一段源岩。油源区内扶杨油层油运聚成藏模式为:三肇凹陷青一段源岩生成的油在超压作用下通过T2源断裂向下“倒灌”运移进入扶杨油层后,再在浮力作用下沿断裂向高断块圈闭进行短距离的运聚成藏。油源区外扶杨油层油运聚成藏模式为:三肇凹陷扶杨油层中的油在浮力作用下沿被断裂沟通的砂体侧向运移至宋站南地区,在断层上升盘圈闭中聚集成藏。油源区内扶杨油层油成藏主要受以下3个因素控制:①青一段源岩生成的油向下“倒灌”运移区控制着油藏形成与分布区域; ②T2源断裂控制着油运聚的部位;③断裂上升盘是油聚集的主要场所。油源区外扶杨油层油成藏主要受以下2个因素控制:① 位于运移路径上或附近的圈闭才能形成油藏;②断裂上升盘有利于油藏形成。综合上述研究可以得到油源区内T2源断裂附近和油源区外运移路径附近的断裂上升盘应为油勘探的有利目标。     

输导层和岩性圈闭中石油运移和聚集模拟实验研究

利用二维模型进行了输导层和岩性圈闭中石油运移与聚集模拟实验研究。结果表明：（１）地怪中的高渗透带是石油运移的主要通道,对油的运移和聚集构成重要的影响;（２）当上覆地层渗透性较大时,下部地层中的油可向上覆地层运移,并在运移过程中发生弥散和扩散作用,导致油的散失量增大;（３）油驱水过程中的排水过程滞后于注油过程,排出的水量并不随注油量加而线性增加,而是脉冲式变化。     

盐间非砂岩低渗透油藏中原油运移动力学分析

独特的江汉盆地潜江凹陷潜江组盐间非砂岩油藏生储同层，盐岩封盖条件极佳，但储集层渗透能力极低，油气运移条件差。目前的众多证据表明，就是在渗透能力如此低下的盐间层中，非断裂区的原油也顺层发生了一定规模的运移。在压实作用、流体热增压、有机质生烃生气增压以及毛细管压差等应力作用下，盐间原油得以从烃源岩层中排除，并在低渗透的盐间层运移主干道中顺层侧向（或断裂区垂向穿层）从生烃次洼向构造高部位等低势区聚集。从动力学的角度证明了盐间非砂岩低渗透油藏中原油顺层运移的可能性，并指出了盐间石油的运移方向和有利聚集区。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组低渗透砂岩油藏成藏机理与成藏模式

低渗透油藏在国内外分布十分广泛,逐渐成为未来石油勘探开发的重要接替领域。与常规油藏不同,低渗透砂岩油藏具有以下特征：(1)含油饱和度低,与储层物性关系复杂;(2)油水关系复杂,无明显的油水界面;(3)大面积广泛分布,受构造高低控制不明显;(4)距离源岩越远,石油富集程度越差。陇东地区延长组低渗透砂岩油藏的成藏机理研究表明：低渗透砂岩储层排替压力较大,浮力很难驱动石油发生明显的运移,石油在优质烃源岩生烃作用产生的剩余压力驱动下,向上、向下连续充注进入邻近砂体,近源聚集,形成原生油藏;裂缝发育条件下,已聚集石油可在浮力驱动下沿裂缝进行垂向、侧向运移调整,远源成藏,形成次生油藏。综合石油成藏期次、裂缝特征及形成时间、储层孔隙演化史以及成藏动力演化等特征,建立了陇东地区延长组油藏的成藏模式：早期低熟油小规模充注模式、中期成熟油大规模充注成藏模式、晚期构造抬升调整成藏模式。其主要控制因素为源储大面积广泛接触奠定了低渗透砂岩储层石油富集的基础,优质烃源岩生排烃范围控制了原生油藏分布范围,裂缝发育特征控制了次生油藏分布部位。     

沉积岩铜矿的储矿建造与成矿构造

沉积岩铜矿主要是沉积期后成因矿床，其成矿元素及成矿流体均来自沉积盆地。较上、下岩层具有高孔隙度和渗透率的精碎屑岩是流体运移的通道与储矿岩层。在储矿岩层之上是由泥灰岩、泥岩、粉砂岩、碳质泥岩及蒸发岩组成的约３ｋｍ厚的红色细碎屑岩系作为隔水层。含铜碎屑岩中具有一系列热液蚀变现象，红色碎屑岩与灰白色岩在横向与纵向上交错出现，铜矿物主要与含铁碳酸盐胶结物或碳酸岩脉伴生。含铜流体沿着高渗透率的粗碎屑岩层运移     

马朗凹陷芦草沟组泥页岩储层含油性特征与评价

通过泥页岩常规岩芯与密闭取芯的地球化学分析、物性分析、压汞实验分析等,评价马朗凹陷二叠系芦草沟组泥页岩储层的含油性,结合试油情况,研究其富油机制以及有利储层分布特征。结果表明,芦草沟组泥页岩储层含油性受有机质丰度和孔隙度影响,有利层段总有机碳要大于4%,孔隙度大于3%。体积含油率比含油饱和度更能准确表征泥页岩的含油性,油层要求含油率大于1%。压汞分析显示,泥页岩的储层富油机制与常规砂岩不同,包括未运移烃类的就地滞留富集和经历短距离初次运移在与优质源岩临近的次源岩层系中富集两个过程。芦草沟组页岩油的富集受岩性组合类型的影响,以泥岩为主,夹（薄层）泥质灰岩、泥质白云岩或者以灰质泥岩、白云质泥岩为主,为该区最有利岩性组合,含油性最好,对应于深湖-半深湖的沉积环境。     

马朗凹陷芦草沟组泥页岩储层含油性特征与评价

通过泥页岩常规岩芯与密闭取芯的地球化学分析、物性分析、压汞实验分析等,评价马朗凹陷二叠系芦草沟组泥页岩储层的含油性,结合试油情况,研究其富油机制以及有利储层分布特征。结果表明,芦草沟组泥页岩储层含油性受有机质丰度和孔隙度影响,有利层段总有机碳要大于4%,孔隙度大于3%。体积含油率比含油饱和度更能准确表征泥页岩的含油性,油层要求含油率大于1%。压汞分析显示,泥页岩的储层富油机制与常规砂岩不同,包括未运移烃类的就地滞留富集和经历短距离初次运移在与优质源岩临近的次源岩层系中富集两个过程。芦草沟组页岩油的富集受岩性组合类型的影响,以泥岩为主,夹(薄层)泥质灰岩、泥质白云岩或者以灰质泥岩、白云质泥岩为主,为该区最有利岩性组合,含油性最好,对应于深湖—半深湖的沉积环境。     

加强油气运移研究，进一步开发我国天然气资源

一、应充分重视对油气运移的研究 油气运移要研究的问题是:油气怎样从源岩中排出;什么时候排出;排出多少;运移到什么地方;可能在哪儿聚集以及可能聚集多少等问题。显然这些问题也正是油气勘探和评价中亟待解决的问题。油气运移研究 的问题实际上反映了一个自然连续的过程。例如源岩的性质决定了生烃强度,同时也就决定了排烃相态、排烃饱和度、排烃时期和排烃量的多少。在砂泥岩层系中大量排烃的时期与二次运移的时期基本上又一致,若此时存在圈闭就可能形成油气藏,若有沉积间断或不整合存在就必须弄清楚大量排烃是在这之前还是之后发生才能判断圈闭的有效性     

油气沿断裂垂向倒灌运移最大深度的研究方法及其应用

油气沿断裂垂向倒灌运移深度研究一直是上生下储式生储盖组合油气勘探研究的关键问题。为了定量研究油气沿断裂垂向倒灌运移的最大深度,在油气沿断裂垂向倒灌运移所需动力条件及最大深度影响因素研究的基础上,通过源岩古超压值与油气沿断裂垂向倒灌运移深度之间关系,确定油气沿断裂垂向倒灌运移所需的最小源岩古超压值(或油气沿断裂带运移阻力),由油气沿断裂垂向倒灌运移所需的动力条件,建立了一套油气沿断裂垂向倒灌运移最大深度的研究方法,并将其应用于松辽盆地三肇凹陷青一段源岩生成油沿断裂向下伏扶杨油层垂向倒灌运移的研究中,结果表明:三肇凹陷青一段源岩生成油沿断裂垂向倒灌运移最大深度最大可达到400 m以上,主要分布在其东部边部树119井、西部边部肇13井、北部边部宋深1井和凹陷中心4个局部地区,由4个高值区向其四周青一段源岩生成的油沿断裂垂向倒灌运移的最大深度逐渐减小,在凹陷中北部和凹陷边部减小至100 m以下,与目前三肇凹陷扶杨油层已发现油底深度分布基本吻合。表明该方法用于定量研究油气沿断裂垂向倒灌运移最大深度是可行的。     

塔中地区海相油气来源与相对贡献量正演评价

塔里木盆地经历了多期油气充注和多期调整改造,使得已发现海相油气的确切来源层位与相对贡献量不明。虽然油-源对比研究揭示中上奥陶系烃源岩是这些油气的主要来源,但中上奥陶统内高TOC源岩层分布局限,不足以解释海相油气的大规模分布;并且塔中地区已发现的天然气储量已经远超3次资评结果,以上反映了叠合盆地油气成藏的复杂性与地化反演方法用来进行油源判别研究的局限性。根据叠合盆地混源油气藏的特点,基于正演研究思路,对源岩层生排运聚油气过程进行研究,从源岩总生烃量中依次扣除残留烃量、无效相态损失量、运移损失烃量、构造破坏烃量等4部分,得到最终的远景资源量,并以此计算各源岩层的相对贡献。结果表明,对于塔中地区而言,寒武系-下奥陶统源岩层相对贡献量高于中上奥陶统烃源岩,两者比率约为63%比37%;高TOC源岩层的相对贡献量高于低TOC源岩层,两者比率约为68%比32%。奥陶系已发现油气藏的规模比预期评价较大原因可能是部分油气来自下部的寒武系烃源岩或者其内部低TOC源岩层也对油气成藏有所贡献。     

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。     

莺歌海盆地天然气成藏动力学

采用地质与地球化学、宏观与微观相结合的研究方法, 探讨莺歌海盆地的成藏动力学过程, 具体表现在: 通过成藏流体非均质性剖析揭示了底辟浅层气田多源混合-幕式充注的成藏特点, 流体活动的地球物理特征和地球化学资料显示底辟断裂为深成天然气向上运移提供了良好的通道, 而异常高压是流体压裂运移的关键动力, 并驱使梅山-三亚组烃源岩生成的天然气向上运移、聚集和散失.由于中央坳陷带气源丰富, 存在供大于散的物质基础, 尤其是“幕式”集中运移具有高的排烃效率, 因此, 莺歌海盆地底辟带浅层构造在距今1.2~ 0.1Ma如此短暂的时间里天然气依然能够聚集成藏.      

流体包裹体在油气地质地球化学中的应用

流体包裹体研究是油气形成和成藏定量化研究的重要手段。本文总结了油气藏中流体包裹体的地质地球化学意义及其在石油、天然气研究中的应用,探讨了烃源岩和储层流体包裹体在确定源岩演化、沉积环境、有机母质类型、成熟度、油气运移充填期次等方面的应用,指出目前流体包裹体油气地球化学研究应关注的几个前沿方向：①在流体包裹体分析实验技术中,单个包裹体分析技术在油气地质定量化研究中具有重要的作用;②通过有机包裹体自然剖面与模拟实验对比研究烃类流体运移分馏,为建立油气成藏过程地球化学示踪指标提供基础参数;③通过储层中不同期次有机包裹体的化学组成、同位素组成、生物标志化合物与圈闭中已经聚集成藏的油气地球化学特征的对比研究,确定圈闭中油气的成因、来源和充填过程;④有机包裹体成烃作用研究为碳酸盐岩生烃和深层油气成因理论提供依据;这些方向的研究成果为深化油气理论、提高勘探水平具有重要意义。     

尚家地区葡萄花油层成藏模式及主控因素

为了研究尚家地区葡萄花油层油成藏模式及主控因素,利用油源对比首先确定出葡萄花油层油主要来自三肇凹陷青一段源岩,其具有较强的供烃能力;然后利用油分布与源岩空间位置关系、油运移动力和通道特征,确定出该区葡萄花油层油成藏模式为三肇凹陷青一段源岩生成的油在超压作用下通过T₂源断裂向下伏扶杨油层“倒灌”运移,再在浮力作用下通过被断裂沟通砂体侧向运移至尚家地区,最后在浮力作用下通过T₂-T₁₁断裂向葡萄花油层中运移,在断块、断层遮挡和断层-岩性圈闭中聚集成藏。油成藏主要受扶杨油层油分布区、T₂-T₁₁断裂分布和圈闭发育的控制,即扶杨油层油分布区控制着油聚集分布的区域,T₂-T₁₁断裂分布控制着油聚集的具体部位,圈闭发育为油聚集成藏提供了场所。