油气通过泥岩盖层渗滤散失机制分析

从受力平衡角度出发,分析了油气通过泥岩盖层渗滤散失的机理,根据泥岩盖层较高的排替奢力和在特定条件下具有异常孔隙流体压力,论证了油气不能通过泥岩支的孔隙发生渗滤散失,油气只能通过泥岩盖层的薄弱处－断层或裂缝而发生渗滤散失,其机制主要是由于断裂或裂缝的形成,使泥岩盖层在此处于隙喉道半径增大,排潜压力降低,异常孔隙流体压力释放,封闭能力降低,油气能量大于泥岩盖层的封闭能力,从而使油气通过断裂或裂缝渗滤散失,油气通过泥岩盖层断裂或裂缝的渗滤散失作用均具周期性。     

反向断裂下盘较顺向断裂上盘更易富集油气机理的定量解释

为了研究含油气盆地中断裂对油气成藏与分布的控制作用,在断层侧向封闭机理及影响因素研究的基础上,对反向断裂下盘较顺向断裂上盘更易富集油气的机理进行了定量解释。结果表明,无论是反向断裂还是顺向断裂,均源于断层岩封闭油气,断层岩油气运移方向排替压力是影响其侧向封闭油气能力的主要因素。在断裂埋深、断裂倾角和地层岩性、地层倾角相同的条件下,理论上反向断裂断层岩泥质体积分数大于顺向断裂断层岩泥质体积分数,即反向断裂断层岩油气运移方向排替压力大于顺向断裂断层岩油气运移方向排替压力,反向断裂侧向封闭能力强于顺向断裂侧向封闭能力,造成反向断裂下盘较顺向断裂上盘更易富集油气。歧口凹陷板桥断裂下盘沙一段下部断层岩在反向条件和顺向条件下油气运移方向排替压力的实例研究结果表明,反向条件下较顺向条件下在油气运移方向有更高的排替压力,侧向封闭能力更强,更有利于油气在板桥断裂下盘沙一段储层中富集。     

输导通道类型对天然气聚集效率的影响

通过对中国大中型气田天然气输导通道类型及影响因素研究,得到中国大中型气田主要有断裂、断裂与不整合组合、砂体、断裂与砂体组合、不整合与砂体组合和不整合6种输导通道类型。其中以断裂为主,其次是断裂与不整合组合,再次是砂体和断裂与砂体组合,最少为不整合和不整合与砂体组合。它们主要受盆地类型、盆地内构造带类型和源储空间位置关系的影响。由中国大中型气田储量、含气面积和聚集时问,通过求取其天然气聚集效率,把中国大中型气田划分为高效、中效和低效3类气田。通过中国大中型气田天然气聚集效率与输导通道类型之间关系分析,得到聚集时间相对较晚的断裂、砂体和断裂与不整合组合形成的输导通道天然气聚集效率相对较高,有利于快速形成大中型气田。     

断裂和裂缝的分形特征

在详细剖析断裂和裂缝组成和结构相似性的基础上, 计算了贝尔断陷T₅和T₂两层构造图上断裂信息维和10口井布达特群岩心裂缝信息维, 分析了影响断裂和裂缝信息维的因素, 达到了从断裂信息维去预测裂缝分布的目的.影响断裂和裂缝信息维的因素包括密度、延伸长度、断层性质以及岩性, 但从根本上讲断层性质及岩性对信息维影响体现在断裂的密度上, 因此信息维应该是断裂发育程度的度量, 利用断裂信息维与裂缝信息维关系、裂缝信息维与裂缝密度关系预测裂缝的分布, 有利的裂缝发育带有3个区域, 与现今见油气井分布吻合.      

大型凹陷向斜区油气倒灌式成藏——以松辽盆地三肇凹陷扶杨油层为例

三肇凹陷扶杨油层为典型大型凹陷向斜区油气倒灌式成藏,利用300条地震剖面、825口井曲线、11口井岩芯和探评井试油资料对扶杨油层断层特征及运动期次、油气下排深度、储层沉积特征等油气成藏主控因素综合研究表明：T2断层受控于基底断层、下部火山口、斜向拉张和伸展量差异四种因素具有平面密集成带、剖面“似花状”组合特征,且油气成藏期活动的油源断层多数为断层密集带边界断层;理论计算超压驱动油气下排深度和实际油底包络面统计扶杨油层含油厚度约为200m;重矿物分析扶杨油层主要受北部拜泉—青冈和西南保康物源影响,两物源在徐家围子地区交汇后向东流出;沉积微相揭示扶杨油层发育向上逐渐退积的河控浅水三角洲沉积体系,顶部为三角洲前缘亚相,中—下部为三角洲分流平原亚相,其中扶Ⅰ7—扶Ⅱ1小层为水退最大期,是油气富集主要层位。明水组末期青山口组源岩达到生油高峰,油气在超压作用下沿开启的断层密集带边界断层幕式下排后沿两侧上升盘河道砂体做短距离侧向运移,即断层密集带两侧地垒或断阶块为油气富集区,而断层密集带内多为地堑式组合,不利于油气聚集,在成藏模式指导下刻画出47个油气富集目标区,为松辽盆地北部扶杨油层下一步的勘探与开发指明了方向。     

松辽盆地三肇地区扶杨油层油气成藏过程主控因素及成藏模式

从多元地质条件及其时空匹配关系的角度出发,对三肇地区扶杨油层油气成藏过程中的主控因素进行分析。结果表明:上覆青山口组一段源岩有效排烃范围、超压和T₂反射层油源断裂组合关系控制了油气垂向向下“倒灌”的运移范围、距离及层位;古构造背景、T₂断层与储层砂体配置关系控制着油气侧向运移的方向、通道和距离;基准面旋回、沉积微相类型与现今构造配置关系控制着油气的垂向聚集层位及平面分布规律。在此基础上,结合构造发育史、油源条件及沉积微相研究成果,对研究区扶杨油层油气成藏模式进行了总结,认为研究区扶杨油层主要存在4种成藏模式:源内--顶生下储式油气成藏模式、近源--短距离侧向运移--斜坡带断层遮挡油气成藏模式、源外--长距离侧向运移--继承性构造隆起带油气成藏模式、多源--多方式侧向运移油气成藏模式。     

欠压实地层古地层压力恢复的统计模拟法及其在松辽盆地中的应用

恢复烃源岩古地层压力和对于研究其生留排烃过程具有重要意义。Ｎａｋａｙａｍａ［１］等在开展盆地模拟研究时应用Ｒｕｂｅｙ（１９５９）和Ｃｈａｐｍａｎ（１９７）等人提出的数学地质模型对欠压实地层的古地层压力进行恢复。本文通过对松辽盆地欠压实地层的研究发现欠压实因子随地层厚度、埋深、围岩渗透性等地质条件的不同而改变，在此基础上提出了欠压实地层压力恢复的统计模拟法，克服了目前Ｎａｋａｙａｍａ［１］等将地层埋藏过程中的欠压实因子视为常数的不足，从而使计算结果更接近实际。统计模拟法在松辽盆地的应用结果表明了这一方法在实用中的可行性和有效性。     

油源断裂输导油气通道演化形式的研究方法及其应用

为了研究含油气盆地下生上储式油源断裂附近油气分布规律,在不同时期油源断裂输导油气通道及影响因素研究的基础上,通过确定油源断裂伴生裂缝可能发育部位和地层脆性发育部位,识别其活动期输导油气通道。通过断裂填充物泥质含量和填充物输导油气所需的最小泥质含量,识别其停止活动后输导油气通道,二者结合建立了一套油源断裂输导油气通道演化形式的研究方法,并将其应用于渤海湾盆地冀中坳馅廊固凹陷大柳泉地区旧州断裂在沙三中-下亚段内输导油气通道演化形式的研究中,结果表明：旧州断裂在沙三中-下亚段内共发育4种输导通道演化形式,其中一直输导通道演化形式仅分布在F₁断裂东部局部和F₈断裂的东部端部;先输导后不输导通道演化形式主要分布在F₇断裂西部、F₈断裂中西部及东部和F₉断裂处;先不输导后输导通道演化形式主要分布在除东部局部的F₁断裂、F₇断裂的中东部;一直不输导通道演化形式主要分布在F₇断裂中部、F₇断裂和F₈断裂交界处及F₈断裂东部。一直输导和先输导后不输导通道演化形式分布处或附近应是沙三中-下亚段油气成藏的有利部位,与目前旧州断裂附近沙三中-下亚段已发现油气分布相吻合,表明该方法用于研究油源断裂输导油气通道演化形式是可行的。     

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。