准噶尔盆地油气源、油气分布与油气系统

准噶尔盆地是中国西部典型的多旋回叠合盆地,发育有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和古近系6套烃源岩,同时存在6大类原油和3大类天然气,广泛分布于盆地不同地区。西北缘原油总体相似,碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰),胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、三环萜烷、伽马蜡烷丰富,甾烷以C_(28)、C_(29)为主,基本没有重排甾烷,为第二类原油,来源于二叠系湖相烃源岩。腹部绝大多数原油与西北缘原油相似,但胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、伽马蜡烷等有差异,来源于不同凹陷的二叠系湖相烃源岩;少量原油碳同位素组成重(δ~(13)C-28‰~-26‰),Pr/Ph大于2.5,三环萜烷以C_(19)、C_(20)为主,藿烷丰富而伽马蜡烷极低,以C_(29)规则甾烷及重排甾烷为主,为第四类原油,来源于侏罗系煤系烃源岩。东部存在5种类型原油,第一类原油碳同位素组成特别重(δ~(13)C-26‰),来源于石炭系烃源岩;第二类原油与腹部地区绝大多数原油十分相似,来源于二叠系湖相烃源岩;第三类原油碳同位索组成轻,重排甾烷、Ts、C_(29)Ts及C_(30)重排藿烷异常丰富,来源于中上三叠统湖相烃源岩;第四类原油源于侏罗系煤系烃源岩;混合类原油为二叠系、三叠系、侏罗系原油的混合,各自贡献平均分别为20%、15%和65%。南缘存在4类典型原油,为第二、第四、第五和第六类原油,其中第二、第四类分别源于二叠系和侏罗系;第五类原油碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰)、Pr/Ph1.0、伽马蜡烷丰富且有两个异构体、Ts、C_(29)Ts、C_(30)重排藿烷、C_(27)~C_(29)异胆甾烷及C_(30)甲基甾烷丰富,来源于白垩系湖相烃源岩;第六类原油主要为中低成熟原油,碳同位素组成δ~(13)C~28‰~-26‰,C_(27)、C_(28)、C_(29)甾烷呈"V"型分布,甲藻甾烷异常丰富,来源于古近系湖相烃源岩。准噶尔盆地天然气有油型气、混合气和煤型气,前两类主要来源于二叠系湖相烃源岩和石炭系海相烃源岩,煤型气主要来源于石炭系和侏罗系煤系烃源岩。不同类型油气分布与不同时代烃源灶具有良好对应关系:石炭系油气主要分布于陆东-五彩湾;二叠系油气主要分布于西北缘、腹部与东部;三叠系原油仅分布于东部;侏罗系原油主要分布于东部与南部;白垩系原油仅分布于南缘中部;古近系原油仅分布于南缘西部。按照盆地构造特征及不同时代烃源灶与油气关系,将准噶尔盆地划分为西部、中部、东部、南部及乌伦古5个油气系统及15个子油气系统。     

油气运移基础理论与油气勘探

在非均质地层中, 烃类的扩散流和体积流可以同时存在并可相互转换.扩散流有助于烃类从源岩中排出, 并通过流动方式的转变直接参与油气的聚集成藏.在致密泥岩层中, 扩散流和体积流的计算流速分别为4~18 m/Ma和3~15 m/Ma, 几乎没有差别, 说明泥岩中的流动也可以用达西公式来表述.虽然油气的浮力流和渗流都是地下多孔介质中的流动, 但油气在水中上浮不呈连续相流动.因此不要求也不能用达西公式表述临界运移饱和度和相对渗透率.优势运移通道和有效运移空间是2个不同的概念, 前者是指油气运移的主要方向, 后者是指地层中真正发生了油气运移的空间.大约有70%的油气藏位于优势运移通道上, 而在运载层中有效运移通道空间约占总孔隙空间的5%~10%.圈闭的封盖强度与闭合度有3种不同的组合类型, 它们是世界上油气分布的主控因素.根据研究和统计, 世界石油储量的半衰期约为29 Ma, 大油田的中值年龄约为35 Ma.根据烃类的微渗漏流量计算, 中-大型油气藏的平均自然年龄约为50~100 Ma.      

论油气系统与油气系统动力学

“油气系统”实际上就是油气成藏动力学系统.这个概念是石油天然气地质学与系统科学相结合的产物, 是石油地质学家从系统科学角度所看到的、研究对象与抽象模型相复合的、具有层次结构的新型地质实体.因此, 它应当适合于整个油气地质单元序列, 而不应当被局限于某一个层次的单元中.“油气系统”的研究方法, 应当是定性与定量相结合的系统方法.考虑到油气成藏过程存在非线性特点, 以及当前盆地模拟和油气成藏模拟普遍存在的缺陷, 尝试引进系统动力学的思路与方法, 提出油气系统动力学的概念, 并阐述了它的基本原理, 初步建立了油气系统动力学的方法体系.系统动力学模拟的结果可提供对盆地和凹陷进行资源预测、评价的依据.      

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。     

南美洲含油气盆地和油气分布综述

南美洲是世界上的主要油气产区之一,近年来取得了一系列重大勘探突破。2007年以来,桑托斯盆地盐下一系列巨型油气田的发现表明南美洲,特别是被动陆缘盆地深水盐下层系有着巨大的勘探潜力。以获取的最新油气田储量资料为基础,探讨了南美洲的油气资源在不同类型盆地、不同地区和不同层系的分布特征。统计分析表明前陆盆地油气最富集,其次是被动陆缘盆地。南美洲的前陆盆地沿安第斯山展布,南段和北段为新生代前陆盆地,中段为古生代前陆盆地。南段、中段和北段前陆盆地的主要储集层分别为侏罗系-白垩系、石炭系和白垩系-新近系。经历了被动陆缘演化阶段的前陆盆地是南美洲油气最富集的盆地,典型的代表为东委内瑞拉盆地和马拉开波盆地。被动陆缘盆地分布于南美洲大陆的东部沿海区,油气主要聚集于白垩系、古近系和新近系。在被动陆缘盆地中,发育有蒸发岩的盆地油气更为富集,坎波斯盆地和桑托斯盆地是这类盆地的典型代表。     

从东海油气勘探谈台湾海峡油气地质

上海海洋地质调查局从1974年开始对东海进行了包括反射地震、重力、磁法、测深、浅地层剖面等多种疗法的综合调查,基本上建立了东海的新生代地层层序、构造分区及其构造演化历史。台湾海峡在地理上位于东海陆架的西南延伸部位,但其地质演化既具东海陆架盆地早第三纪构造演化的特点,又深受渐新世至中新世南海深海盆扩张的影响。根据地震资料和钻井资料之对比,台西盆地至少经历了古新世、始新世和中新世三次海侵,从而使其既区别于南海之珠江盆地,又有别于东海陆架盆地。     

含油气盆地火山岩与油气关系浅论

受岩石圈走滑断裂———郯庐断裂的控制 ,渤海湾盆地不同程度地发育了火山岩。火山岩虽在地学领域已有较长的研究历史 ,但在油气勘探中 ,由于以往的钻探目标多集中于砂岩与砂岩油气藏上 ,对火山岩未给予足够的重视 ,因而对火山岩在盆地中与油气关系的研究甚少。近年来 ,随着隐藏油气藏勘探工作的深入 ,发现火山岩也是一种重要的含油气储集体。辽河的热河台、欧利坨子等地区相继在钻遇到的火山岩中获得高产油气流 ,由此火山岩与油气的关系问题引起了地质学家的注意。研究发现 ,尽管火山岩属事件性成因 ,但其在盆地内的分布仍有一定的规律可循…     

含油气盆地油气同位素地球化学研究概述

以气体地球化学国家重点实验室工作为主，简要概述了对我国含油气的同位素地球化学研究。1．烃气的同位素地球化学：讨论了天然气成因新模式与气藏烃气同位素组成的关系，低演化阶段天然气同位素分馏的二阶段模式，云南中小盆地天然气低演化系列同位素特征及用储层解析气作油气源对比。2．稀有气体同位素地球化学：阐述了^3He/^4He值与中国构造分区，幔源氮的复合成藏和幔源甲烷问题以及气源对比等。3．液态烃同位素地球化学：简述了轻烃碳氢同位素特征及氢同位素作为判别古沉积介质盐度的指标，概述了未熟一低熟油同位素特征及在自然剖面上油和源油抽提物碳同位素分馏特征及其机理。     

油气化探中芳烃油气性的辨识

在分析全国各大油田典型油气的基础上,提出各种油气的三维荧光光谱和固定波长同步荧光光谱特征峰和共性峰。钻井过程常常加入磺化沥青或原油,通过对磺化沥青的三维荧光光谱和固定波长同步荧光光谱特征峰的分析,可以进行干扰因素的识别;原油的加入将抬高整口井钻井岩屑的荧光强度,可以视其为背景而消除。湖相和海相沉积物等含有丰富的多环芳烃,采用恒定能量同步荧光光谱分析效果更佳。此外,处理数据时还要考虑具体的地质情况。     

油气和含油气包裹体及其在油气地质地球化学研究中的意义

本文在综合前人研究的基础上，结合笔者的工作经验，提出了一个实用的油气和含油气包裹体分类方案，详细论述了各类油气和含油气包裹体的相态、组成和均一温度特征。在同一油气藏，均一温度越高，油相包裹体中的气态烃和挥发份的含量也越高。依据油相包裹体的均一温度的变化及其与同生水溶液包裹体的均一温度的关系可以研究油气藏在充填过程中油气组成，特别是气态烃和挥发份含量的演变。进而可以研究油气藏的油源--生油岩的类型和热演化程度。本文评述了依据油相包裹体和同生水溶液包裹体ＰＶＴ相图推断其捕获温度和压力范围的有效性和局限性。最后讨论了各类油气和含油气包裹体的成因机制及其在油气地质和地球化学研究中的意义。     

油气化探异常的稳定性及油气地质意义

油气化探利用地球化学方法寻找油气,具有直接、快速、有效、成本低的特点,已在油气勘探实践中取得了较好的效果,并在一定时期得到了较为广泛的应用。但油气化探作为一门新兴学科,在许多方面仍存在不足,其中异常的稳定性与重现性是制约油气化探推广应用的认识障碍。以河南泌阳洼陷（井楼-古城油田）和山东临邑洼陷南斜坡（临南油田）的实际地球化学测量资料为基础,通过已知油气藏上方不同期次（同年）、不同时期的油气化探异常特征的对比,从油气化探指标组合关系、结构特征、剖面显示、油气异常的平面分布等方面证实油气化探异常存在较好的稳定性,表明利用油气化探技术方法寻找油气是可行的,并进一步证实了油气化探在油气勘探中的应用前景。     

波斯湾油气风云与中国中西部油气开发

波斯湾盆地与中国中西部盆地同属特提斯构造域 ,有着类似的演化特征 :早期离散期形成裂谷盆地 ;中期漂移期形成克拉通盆地 ;晚期聚合期形成前陆盆地 ,构成大型叠合盆地。克拉通盆地内同期隆起有利于油气的早期运移富集 ;前陆盆地内褶皱—冲断带发育 ,裂隙常构成良好的储层形成晚期油气藏 ;构造枢纽带常构成油气富集带 ;碳酸盐—蒸发岩层序中孔隙—溶洞—裂缝构成完整的储集—渗滤体系 ,在总体上形成复合油气系统。中国中西部油气勘探新区应重视碳酸盐台地与碎屑重力流盆地之间的枢纽带。     

含油气盆地油气同位素地球化学研究概述①

以气体地球化学国家重点实验室工作为主,简要概述了对我国含油气的同位素地球化学研究。1. 烃气的同位素地球化学:讨论了天然气成因新模式与气藏烃气同位素组成的关系,低演化阶段天然气同位素分馏的二阶段模式,云南中小盆地天然气低演化系列同位素特征及用储层解析气作油气源对比。2. 稀有气体同位素地球化学:阐述了3He/4He值与中国构造分区, 幔源氦的复合成藏和幔源甲烷问题以及气源对比等。3. 液态烃同位素地球化学:简述了轻烃碳氢同位素特征及氢同位素作为判别古沉积介质盐度的指标,概述了未熟-低熟油同位素特征及在自然剖面上油和源岩抽提物碳同位素分馏特征及其机理。     

油气化探在BL地区油气勘探中的应用

作者在ＢＬ地区１；５万地形图的油气勘探工作中分析测量了近２０个单项指标。经过对全部数据处理和分析，优选出４个主要指标，根据其局部异常叠合图圈定了综合异常，分为Ⅲ级。在Ⅰ级异常的边缘及其内部的探井都见到了工业油流。据此，提出了提高油气化探效果的几点意见。     

油气页岩气地质勘探

油气页岩气是重要的能源资源,对国民经济的发展至关重要。我国油气对外依存度逐年增加,目前已远超能源安全警戒线,为此国家号召加大油气勘探开发力度,保障国家能源安全。在这种背景下,近几年国内油气页岩气的地质勘探工作持续加强,无论常规油气还是非常规页岩气都取得了一些不错的勘探进展。但是,随着油气页岩气勘探的不断推进,一方面我们面临的勘探对象日趋复杂,另一方面涌现出不少制约勘探进程的基础地质问题和技术难题,这就需要我们系统梳理已有的研究成果,形成可供借鉴的理论认识和研究思路,同时针对问题提出思考,为推进开展相关问题研究贡献力量。
正是基于以上,以及十三五期间中国地质科学院地质力学研究所油气团队在南方页岩气、柴达木盆地油气、境外油气等方面的调查研究取得的成果认识,《地质力学学报》在2020年第6期刊发“油气页岩气地质勘探”专辑（共14篇文章）,涵盖了常规油气与非常规页岩气两大领域中多个方面的研究成果。本专辑既有勘探进展介绍,又有理论方法研究成果及其应用的总结,均为各位作者（团队）长期以来在各自领域取得的重要研究成果,相信该专辑的出版对油气页岩气成藏条件研究、构造作用对页岩气保存及储层的控制、页岩气可压性评价等方面都具有重要的参考价值和实用意义。
构造变形（改造）对页岩气保存和储层的变形对页岩气储层的影响栏目包括3篇文章：李春麟等明确了川东-武陵构造带下古生界海相页岩的构造变形特征,讨论了其对页岩气保存的影响;俞雨溪等研究了剪切作用对页岩有机质孔和吸附能力的影响;梁明亮等围绕着构造变形对海相页岩储层渗透率演化的影响开展了详细的研究工作。页岩气专项问题研究栏目包括3篇文章：郑红军等介绍了下扬子页岩气地质调查取得的新进展,同时对制约突破的一些难点问题进行了深入剖析与思考;董敏等对下扬子皖南地区二叠系孤峰组的流体包裹体特征开展了研究,并讨论了相应的地质意义;沈骋等以川南长宁区块为研究区,预测了海相页岩缝网的可压性靶窗空间分布。油气成藏条件与资源潜力栏目有4篇文章：冯兴强等对塔河油田碎屑岩的油气运聚展开了模拟,同时优选了潜力区;张凯逊等对北极地区盆地类型进行了划分,研究了北极地区油气资源分布规律;刘雯等对川西坳陷北部断褶带中二叠统的异常流体压力分布特征进行了研究,并分析了形成原因;彭博等对柴达木盆地东部石炭系的古岩溶缝洞单元的测井响应进行了识别。油气基础地质问题栏目包括4篇论文：冯伟平等对乌兰花凹陷的原油特征及成因进行了详细剖析;胡锦杰对比了不同类型烃源岩排烃模式,探究了不同模式之间的差异;谭静强等系统研究了云南禄劝地区泥盆系油苗的地球化学特征,指出了地质意义;马立成厘定了柴达木盆地东部地区扎布萨尕组的地层时代。上述研究成果从不同方面进行了系统总结,虽然有些成果还在不断深化和完善之中,但可以为类似研究提供可借鉴的思路。
感谢所有作者、审稿专家和编辑部人员为本期论文撰稿、审稿、编辑与发表所付出的辛勤劳动!近30位专家参加了专辑的审稿工作,他们从专业的角度严格审查,提出了富有建设性的修改意见,为本专辑的论文质量保驾护航。
读者的信赖、支持和期许是我们工作的动力和源泉。希望各位读者和同行以本专辑成果的发表为契机,进一步推动油气页岩气地质勘探工作,破解制约油气页岩气勘探的基础地质问题和工程技术难题,为我国能源事业发展服务。热忱欢迎广大读者提出更多建设性的建议和意见,并敬请批评指正!     

油气地球化学勘查

0 概述用可见油气苗来找深部石油的地球化学勘探方法可追溯到美国初期开拓者。事实证明这种方法是相当成功的。1936年2月之前,在某地发现过141个岩盐穹窿(salt domcs)其中就有35个与“宏观”油气露头有关。在近10年来的文献中,有一种较新的化探方法,是靠测量地下土壤游离气中的微观“油苗”来实现的。其理论基础是:石油成分经扩散、渗流、渗透可以从储油层通过各种上覆岩层迁移进入大气中。这些现象是可信的,因为常见认为不可渗透的金属、融结硅、各种玻璃中也同样发生着扩散、渗流和渗透作用。本文将简要概述第二种方法,然后用更多的篇幅介绍第三种新方法——土壤测量。     

利用油气物理化学特征探讨油气成藏机制

本文以石西油为例,利用油层流体的物理化学性质对油气的成藏机制进行探讨。研究结果表明：①华力西期断裂对油气运移及渗入水渗入起阻挡作用,它可以使华力西期油气藏在后期构造运动中得以保存,如石西油田东断块油藏;②燕山期的深大断裂是深部油气向上运移、渗入水向下渗透的通道。上、下运移的流体均有水平顺层运移,从而渗入水对浅层次生油气藏的形成起到了推动作用,阻碍了油气继续向上散失。     

油气化探数据库系统

建立油气化探数据库是油气化探信息资源共享、科学管理、宏观决策的基础和依据,是油气化探数据处理及异常评价的基础。本系统采用动态自适应结构,收集、录入了几十年来我国油气化探数据,可以完成油气化探数据登录、管理、浏览、检索、报表、数据预处理。文章中论述了油气化探数据库的结构、特点及功能,反映了油气化探数据库研究领域的新进展和研究水平。     

指导油气勘探的新思路——从含油气系统到油气成藏动力学

简要介绍了含油气系统研究的内容与方法并对其进行了客观评价，指出了其局限性，系统介绍了油气成藏动力学概念的产生，内涵和外涵以及研究方法，比较了含油气系统和油气成藏动力学两大概念的关系，认为；（1）油气成藏动力学是系统论和动力学理论与传统的石油地质学相结合并应用于我国复杂地质情况的必然产物。（2）在含油气系统宏观思想指导下进行成藏动力学过程研究是高等石油地质理论发展的必然趋势。     

柴达木盆地北缘含油气系统与油气勘探方向

柴达木盆地北缘侏罗系含油气系统具有巨厚的下侏罗统湖相泥岩和中侏罗统煤系地层。烃源岩有机质丰度高,有机质类型主要为Ⅱ-Ⅲ型,生烃期集中在喜山运动中晚期(E₃-N₁ )。本地区既有中生代古隆起,又有新生代构造运动形成的一系列构造圈闭(褶皱)和油气运移通道(断层),在侏罗系和第三系具有多套储盖组合。本区预测油气资源量达 10×108t,而探明油气储量仅为预测量的 3%,具有巨大的勘探潜力。冷湖一号至五号 (冷湖构造带西段 )勘探区带、南八仙-大红沟古隆起勘探区带及赛什腾山前勘探区带是今后柴达木盆地北缘最现实的三大有利勘探区带。