关于断层在断陷盆地中对油气运聚作用的几点认识

断层是断陷盆地的一种普遍发育的构造,直接影响油气的运移和聚集．断层发育时间的确定和产状的恢复,可以保证油气运移研究的真实性．油气的生、运、聚发生在地质历史时期,恢复沉积埋藏史、生烃史、排烃史是排烃期与构造强烈活动期匹配断层研究的有效方法．“鱼骨状”油气富集群成藏模式揭示了陡坡带的油气富集规律．     

利用有机包裹体探讨塔里木盆地依奇克里克构造带下侏罗统油气运移与油气藏的存储条件

本文主要是对塔里木盆地库车坳陷东部的依奇克里克构造、克拉苏及吐格尔明三个构造带砂岩储层中包裹体进行了研究。利用包裹体的均一温度、有机包裹体的显微镜荧光特征、气相色谱、激光拉曼的成分分析,重点讨论了依奇克里克构造带成藏条件。通过对研究区储层中包裹体研究结合油气藏的分布特征认为在库车坳陷东部储层物性不是油气成藏的关键因素,封存条件才是控制该区油气能否成藏的决定因素。断层断在地层内部,对成藏有利,而地层产状较直立,断层直通到近地表,油气沿断层向上运移逃逸,包裹体是最好的证据。由储层包裹体温度、荧光特征和成分上的差异显示出在依奇克里克构造带至少有二次油气运移,第一期有机质低成熟时有过少量的油气运移,大量的油气运移是第二期。爆裂法进行群体包裹体气相色谱分析结果,显示出两个高峰区域,两个高峰区分别反应了轻烃与重烃“C”数上的差异,利用了514nm 和785nm两个激光波长,进行了激光拉曼分析,其测试结果显示出,断层开启的样品包裹体中 H_2O 都很高,CO_2含量很低,断层封闭的样品 H_2O 部很低,CO_2含量高,以次来判别储层的封闭条件。     

东营凹陷梁家楼油田有效输导体系研究

综合运用油源对比、断裂-砂体研究、油藏充注史分析等方法,对东营凹陷梁家楼地区输导体系进行了研究,认为梁家楼油田下第三系沙三中、下亚段及沙四上亚段有效烃源岩主要通过同生断层与沙三上亚段储层连通,垂向运移是本地区油气主要运移方式,断层是输导体系的主要组成部分,断层活动期次控制油气运移期次,有效烃源岩分布和断裂活动方式共同决定了油气运移模式,进而提出有效输导体系概念是油气运移路径空间有限性及时间有效性的统一表现。     

苏北盆地溱潼凹陷断阶带油气运移路径综合分析

溱潼凹陷断阶带断裂系统发育,控制油气聚集的断层主要有F1、Ⅲ、F2、F3及其相应的分支断层,将断阶带分为北部的草舍扭动断裂带与南部的祝庄扭动断裂带。在断层封闭性定量评价与封闭史研究的基础上,结合研究区生排烃史、油源分布特征、油气成藏期以及含氮化合物示踪分析研究表明,断阶带Ⅲ、F2、F3断层在不同的研究区封闭性存在明显的差异,祝庄断阶带Ⅲ号断层垂向封闭性较好,不能成为油气运移的通道,使得角墩子地区的原油主要来源于阜四段源岩,没有阜二段与泰州组源岩的贡献;而F3断层活动期短,侧向封闭性差,也不为油气的运移通道;相比之下,F2断层活动期长,断层垂向封闭性差,而侧向封闭性好,为祝庄地区主要的运移通道,与油气成藏期具有较好的匹配关系,流体包裹体分布与含氮化合物示踪分析也证明了这一点。研究还表明草舍断阶带F2断层活动期短,垂向封闭性好,侧向封闭性弱,不是油气运移的通道;相比之下,F3断层活动期长,垂向封闭性较弱,可以作为油气运移的主要通道,后期主要通过砂体和不整合面运移聚集成藏,与生排烃史、油气成藏期和含氮化合物示踪也具有较好的匹配关系。     

渤中25-1地区油气运移的输导通道及其示踪分析

渤中25-1地区是渤中坳陷重要的含油气区,具有复杂的构造演化与沉积充填史,输导通道一直是该地区成藏动力学研究的关键.采取宏观与微观相结合的研究思路,在理清研究区构造演化、沉积充填及其油气地质特征的基础上,讨论了油气运移的输导通道并对其进行了示踪分析,进而总结了该区的油气成藏模式.研究表明,长期继承性活动的基底断层是油气垂向运移的主输导通道,原油性质及地层水化学特征证实了断层的输导作用.上新统明化镇组和渐新统沙河街组渗透性储层是油气侧向运移的主要通道.沙河街组油藏具有自源压控侧向运移成藏的特点,明化镇组油藏具有它源断控垂向运移成藏的特点.     

海拉尔盆地乌尔逊凹陷石油运移模式与成藏期

海拉尔盆地由多个凹陷构成, 油气潜在资源丰富.研究含油凹陷油气的来源、油气充注方向及成藏时间对指导盆地油气勘探具有理论和现实意义.以乌尔逊凹陷为例, 采用生物标志化合物及含氮化合物定量分析技术, 研究了石油的来源及运移方向; 利用自生伊利石K-Ar同位素测年法、源岩生排烃史法及储层流体包裹体测温法, 探讨了石油成藏期.结果表明, 原油主要来源于凹陷南部“烃源灶”内的南屯组生油岩, 油气成藏中发生了侧向运移.通源大断裂是油气运移的主要通道, 断层两盘的构造圈闭是油气聚集成藏的有利部位.苏仁诺尔构造带石油沿断裂向北东方向运移, 最大距离可达20 km.乌尔逊凹陷有3次成藏期, 其中距今100 Ma左右的伊敏组沉积末期是该区的主要成藏期.凹陷中随油藏与“烃源灶”距离的减小, 成藏期呈现逐渐变晚的趋势.      

松辽盆地南部腰英台地区青山口组油气运移、成藏机理

致密砂岩中的油气成藏是油气地质学领域内的前沿问题。如何将影响油气运移成藏的流体动力、成岩事件与油气成藏期次研究相结合,以准确确定油气的成藏机理,仍是目前研究中的薄弱环节。首先论证了青山口组烃源岩的热演化程度和生烃潜力;恢复了最大埋深时期(古近纪末)泥岩的过剩压力,探讨了流体动力作用下的油气运移、成藏特点;立足成岩作用与成藏事件的紧密联系,根据次生包裹体均一温度、自生碳酸盐矿物的碳、氧同位素资料分析了成藏期次;最后综合石油地质概念模式和储层内流体活动的记录,建立了油气运移、成藏的模式。研究认为,青山口组烃源岩经历了较高的热演化程度(Ro达1.0%~1.2%),古近纪时其中的过剩压力可达6~11MPa,为油气运移提供了充足动力,砂岩储层内曾于明水期(K2m)内发生过含烃流体的两期注入。提出了古近纪前、后的“跷跷板”式成藏模式,即明水期—古近纪油气主要由源区向西南方向运移,而新近纪后的油气运移主要靠浮力驱动,但因储层已致密化,难以形成较高的连续油柱,油、水的分异程度低。     

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。     

有机包裹体在珠三坳陷油气运移研究中的应用

通过研究珠江口盆地珠三坳陷储集层中的有机包裹体及其与成岩作用的关系,认为成岩作用对珠三坳陷油气聚集空间的分布起了主要控制作用,在珠海组寻找次生孔隙发育带是储层研究的重要目标;晚成岩期Ａ亚期是油气运移的主要时期,主要运移时间为上新世中晚期—第四纪,与珠三坳陷构造、封堵条件的形成时间具有空间上的最佳配置关系,该区具备形成大型油气田的条件;对该区油气运移方式、通道及水介质条件进行了分析研究,认为该区油气运移方式是垂向和侧向运移方式的结合,油气运移通道有断层、砂岩层以及不整合面,古水体分析表明珠海组地层确实是珠三坳陷聚集烃类的良好地带。     

亚诺斯前陆盆地MM油田成藏规律及成藏模式

MM油田位于南美洲哥伦比亚境内亚诺斯前陆盆地东部斜坡带,远离西部烃源灶,以微幅度、小规模岩性-构造油藏为主。本文通过研究亚诺斯盆地构造演化史并充分结合研究区地质、测井、地震等资料,总结出MM油田具有"远源复合输导,断层遮挡式成藏"的油气成藏规律,油气远源输导控制油藏丰度,构造位置控制油气聚集,断层侧向封闭控制油藏分布,圈闭大小及储层物性条件直接影响油藏规模。在研究区,卡沃内拉组C7段储层为油气侧向运移主要载体,断层为油气垂向运移主要通道,断层断距与盖层厚度之间的匹配关系及圈闭条件共同控制MM油田成藏模式,形成了断鼻、岩性-断层及断层-岩性等3种油藏类型。     

地震泵抽吸作用与油气运聚成藏物理模拟

地震泵抽吸作用是在断裂活动开启过程中,引发流体进入断裂带,并发生垂向运移的作用方式。在裂隙递进扩张形成优势裂隙并进一步发展成大的断裂面的演化过程中,地震泵抽吸作用发生,围岩中的流体在相对负压抽吸作用下进到断裂带中,之后主要在构造应力和异常高孔隙流体压力的共同作用下向上运移,并向着邻近断裂的封闭程度差、体积大、物性好的储层中充注运移,运移效率远远高于达西流和扩散流。断裂周期性破裂活动的特征决定了油气沿断裂的垂向泵吸运移呈周期性、间歇性和脉动的特点,同时也决定了油气易于在断裂错开的最新层位聚集成藏。通过克拉2气田天然气运聚成藏过程物理模拟实验结果表明,紧邻圈闭的盐下断裂为有效的天然气运移通道,穿盐断裂为无效的天然气运移通道,天然气在地震泵抽吸作用下沿断裂运移速度快、效率高,在断裂活动的短时间内可以大规模运聚成藏。     

金湖凹陷铜城断裂带断层活动特征

通过地震和地质资料解析, 分析了铜城断裂带的构造特征, 讨论了构造演化阶段及特征。研究表明, 铜城断裂带多发育北东走向的断裂构造, 阜宁期和三垛期是断层集中发育的阶段, 阜宁期掀斜旋转明显, 断块、断鼻构造发育。铜城断裂带新生代断层活动性表现出强弱交替的特征, 断层活动性复杂。阜宁期断层活动性加强, 戴南期相对较弱, 三垛期断裂活动又增强, 此后, 断层活动基本停止。铜城断层两侧地层差异沉降明显。铜城断裂带构造演化经历断块发育期(E₁f)、差异沉降期(E₂d-E₂s)、逆冲褶断期(E₂s末期)、构造稳定期(Ny-Qd)等4个时期。在吴堡运动、三垛运动的叠加与早期基底断层的共同作用下, 铜城断裂带形成断鼻构造、复杂断块构造及弧形断层圈闭, 为油气聚集提供良好的场所。      

塔里木盆地北部地区主要断裂带构造应力场与油气运移

塔里木盆地北部地区的断裂构造对油气的形成、运移、储集和保存具有极为重要的控制作用。大型多期活动断裂控制了大型隆起和拗陷的形成、发展和演化,是各时期油源纵向运移的良好通道;小型或次级断裂以及由断裂产生的节理、裂隙等,可改善储层的性能,是该区各种储油构造形成的主要构造条件。
笔者认为,油气的运移和聚集最主要的条件是构造应力驱动。为了将断裂构造活动的构造应力场与油气运移的物质场结合起来,建立了构造应力驱动与岩内流体运动的理论方程,这个方程反映了构造应力、流体内压和运移势之间的微分关系。
笔者对该区已知油田不同类型断裂机制的储油构造型式、油气富集条件及部位进行了理论分析和模拟计算,进而对主要构造区块选择典型剖面模拟计算运移势状态,并与已知油田进行类比,找出油气运移和储集的有利地区,为塔北地区油田勘探提出了预测意见。      

论油气的应力圈闭

很多事例表明，含油气盆地或含油气地层及其中的一切物质（包括油、气、水等）的运动，都主要受地应力驱动的控制。在地应力作用下，含油气盆地或含油气地层中分散的油气，通过岩石介质形变产生的应力梯度（所造成的压力差异）的变化，而实现的“应力聚集”作用。在这种作用下的油气运移聚集和圈闭成藏，即是“应力圈闭”作用的结果。     

东海西湖凹陷应力场数值模拟及其应用研究

石油和天然气是流体矿产,其最大特征具有运移性。构造应力与油气运移密切相关。引起地质环境、圈闭条件、应力状态改变的动力是构造应力场。盆地沉陷、隆起、断裂构造等都是不同特点的应力状态作用下的地质痕迹。高应力区围限下的低应力区,一般是有利的储油储气构造位置。本文在东海西湖凹陷中央背斜带及其邻区构造地质、石油地质研究的基础上,对平湖组、花港组、龙井组目的层在中新世晚期的应力状态进行了数值模拟,进而分析了应力场与油气运聚的关系,研究结果与构造地质、石油地质分析结论相一致,对油气勘探开发具有指导意义。      

高邮凹陷汉留1号断层输导通道的时空分布特征

汉留1号断层是苏北盆地高邮凹陷深凹带北侧边界断层。为了明确该断层输导通道的时间与空间分布特征,通过断层面几何形态、关键时期断层活动速率计算,阐释了汉留1号断层在两个油气主运移时期的输导能力,判识了输导通道的空间位置。研究表明,汉留1号断层在三垛组沉积期活动速率>25 m/Ma,断层开启具有输导能力,另一方面,汉留1号断层的断层面存在3个明显的凸面和2个凹面区域,因此,在该沉积期该断层在3个凸面区域发育3条输导通道。而在随后的盐城组至今的沉积期,断层活动强度减弱,活动速率<10 m/Ma,输导能力弱,垂向上主要起封闭作用。因此,空间上断层通道发育于断层面凸面位置;时间上,断层活动速率>25 m/Ma时通道开启,<10 m/Ma时通道关闭。就聚集而言,断层通道开启时油气沿断层向上运移聚集于上部滚动背斜圈闭中,闭合时聚集于下部断层圈闭中。     

济阳坳陷孤南洼陷低熟油成藏特征

孤南洼陷具有丰富的低熟油资源，低熟油中的生物标志物以高伽玛蜡烷含量，植烷优势，低成熟度为特征。下第三系沙一段是低熟油的源岩，其岩性为富含藻类有机质的油页岩，油泥岩，低熟油在平面上环生烃洼陷分布，剖面上层位集中在沙二－沙一段，断层控制了低熟油的运移距离和聚集层位，低熟油的成藏模式有3种，即自源侧向运移聚集成藏，自源断层垂向运聚成茂混合运取成藏模式。孤南洼陷低熟油盆地内部以侧向运移，侧向充注入岩性－断块圈闭为主，形成单源油藏。在断藏带原油是以垂向运移及垂向充注断块圈闭为主，形成混源油藏。     

渤海湾盆地南堡凹陷断层对油气运聚的控制作用

在对南堡凹陷断层类型划分的基础上,利用地质统计法和地化分析等技术手段,从宏观到微观多个方面阐述了南堡凹陷断层对油气运聚的控制作用。根据断层的发育历史,将南堡凹陷断层划分为3类：长期活动型(Ⅰ类)、早期活动型(Ⅱ类)和晚期活动型(Ⅲ类)。其中Ⅰ类断层大多沟通油源,是油气纵向运移的主要通道,由于其多期活动,形成了南堡凹陷多套含油层系纵向上相互叠置的局面。断层活动的时期和强度控制油气纵向上的分配,而且油气在平面上主要分布在油源断层附近的断块圈闭中。断层封闭性在时间上具有明显的差异性,在油气运聚过程中扮演输导和封堵双重角色。反向遮挡断层圈闭无论在油气藏数量还是在烃柱高度方面均明显好于顺向断层遮挡圈闭,是南堡凹陷油气勘探的有利目标。断层遮挡圈闭的储量规模受断层封闭性影响,准确评价遮挡断层的封闭能力对于提高钻探成功率具有重要意义。     

松辽盆地长10区块扶余油层运移输导通道及对油成藏的控制

通过油藏解剖和其与成藏条件时空配置关系分析,在总结长10区块扶余油层油运移机制及模式的基础上,对其运移输导通道及其对油成藏与分布的控制作用进行了研究,得到长10区块扶余油层油运移输导通道主要包括①T2源断裂是三肇凹陷青一段源岩生成的油向下伏扶杨油层“倒灌”运移的输导通道;②T2断裂配合砂体是三肇凹陷扶杨油层中油向长10区块侧向运移的输导通道。长10区块扶余油层油运移输导通道对油成藏与分布的控制作用主要表现为①T2源断裂发育程度控制着三肇凹陷向长10区块扶余油层油供给量;②T2断裂密集带是长10区块扶余油层油聚集的主要区域,被T2断裂配合砂体形成的输导通道连接的高断块是油聚集的主要部位。     

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。