论油气聚集网

深化油气成藏规律认识对难度越来越大的常规和非常规油气藏勘探具有重要理论和现实意义。在油气聚集圈和油气聚集链等认识基础上,结合渤海湾盆地冀中、黄骅坳陷以及酒泉盆地等地区勘探实践,提出了“油气聚集网”这一概念。研究认为,油气成藏与分布具有网络状展布的特征,即在一套烃源岩发育的油气成藏系统中,同类油气藏横向并列形成油气聚集圈,不同类型油气藏纵向有序排列形成油气聚集链,油气聚集圈与油气聚集链相互交织形成了由盆地中心向盆地边缘放射状展布的油气聚集网;构造控制圈层和优势运移通道,圈层决定储层特征、成藏机理及油气藏类型,优势运移通道约束油气聚集链,构造是控制油气聚集网的根本原因;提出了基于油气聚集网的勘探思路,即依据圈层确定油气藏类型,依据优势通道和沉积体系进一步确定油气藏的位置和规模。并基于油气聚集网认识,总结了成藏要素耦合模型与油气藏分布模式,提出了油气聚集网络结点油气藏预测方法。

深层古近系“汇聚脊”对浅层新近系油气聚集的控制作用——以渤海湾盆地环渤中地区为例

根据渤海海域多年的勘探实践经验,“汇聚脊”可以划分为凸起型、凹中隆起型、陡坡带砂体型3种类型。目前对于“汇聚脊”的控藏机理和控油气运聚过程尚不清晰。为解决渤海海域浅层不同构造带油气成藏差异显著的问题,利用油气运移物理模拟实验对“汇聚脊”的控藏机理和控油气运聚过程进行分析。结果表明:凸起型“汇聚脊”规模大、幅度高,汇烃能力最强,在断层沟通下,其上的浅层新近系油气藏规模最大;凹中隆起型“汇聚脊”的面积和幅度中等,浅层油气成藏规模以中型为主;陡坡带砂体型“汇聚脊”依靠砂体的汇聚作用,也具有较强的汇烃能力,浅层新近系也可以形成大中型油气藏;深层发育“汇聚脊”是浅层油气富集的必要条件。“汇聚脊”控藏理论的提出可以有效指导渤海油田的浅层油气勘探实践,同时对相似背景下陆地油田的油气勘探也同样具有借鉴意义。

地质类比法在荆州油气聚集区油气资源评价中的应用

根据油气资源预测类比法建立标准区的原则，选择了勘探程度较高、含油层系相同的潜江凹陷拖市油气聚集区作为评价荆州油气聚集区的类比标准区。在27项成油气地质参数中优选出21项参数作为评价标准。采用目前国际石油公司通用的地质类比法首次对江陵凹陷荆州油气聚集区进行了油气资源预测。预测结果显示，荆州油气聚集区仍是江汉盆地今后增储挖潜扩大储量规模的重点地区。

常规与非常规油气聚集类型、特征、机理及展望--以中国致密油和致密气为例

油气勘探开发领域从常规油气向非常规油气跨越,是石油工业发展的必然趋势,二者在油气类型、地质特征及聚集机理等方面明显不同。常规油气研究的灵魂是成藏,目标是回答圈闭是否有油气;非常规油气研究的灵魂是储层,目标是回答储集有多少油气。非常规油气主要表现在连续分布、无自然工业产量。目前,常规油气面临非常规的问题,非常规需要发展成新的"常规"。伴随技术的进步,非常规可向常规转化。常规油气聚集包括构造油气藏、岩性-地层油气藏,油气以孤立的单体式或较大范围的集群式展布,圈闭界限明显,储集体发育毫米级—微米级孔喉系统,浮力成藏。非常规油气聚集包括致密砂岩油和气、致密碳酸盐岩油和气、页岩油和气等,一般源储共生,大面积连续或准连续分布于盆地斜坡或中心,圈闭界限不明显,页岩系统储集体广泛发育纳米级孔喉,浮力作用受限,油气以原位滞留或短距离运移为主。以中国重点盆地致密油和致密气为例,系统分析了其地质特征与勘探潜力。非常规油气储集空间主体为纳米级孔喉系统,局部发育微米—毫米级孔隙,其中页岩气储层孔径为5～200nm,致密灰岩油储层孔径为40～500nm,致密砂岩油储层孔径为50～900nm,致密砂岩气储层孔径为40～700nm。针对全球石油工业和纳米等技术的快速发展,提出了"纳米油气"的概念,指出"纳米油气"是未来石油工业的发展方向,需要发展纳米油气透视观测镜、纳米油气驱替剂、纳米油气开采机器人等换代技术,油气智能化时代将随之到来。

纳米油气与源储共生型油气聚集

在对比非常规油气与常规油气类型、地质特征及勘探技术的基础上,提出"纳米油气"的概念,指出"纳米油气"是未来石油工业的发展方向。纳米油气是指用纳米技术研究和开采聚集在纳米级孔喉储集系统中的油气,纳米油气主要分布在烃源岩层及与其大面积紧密接触的近源致密储集层系中,涵盖了页岩油、页岩气、煤层气、致密砂岩油、致密砂岩气、致密灰岩油等,储集层孔喉直径一般为纳米级;油气水在纳米孔喉中渗流能力差,相态分异难,主要依靠超压驱动,油气被滞留吸附,在源储共生致密层系中大面积连续分布。中国含油气盆地发育源储共生型致密层系、碳酸盐岩缝洞层系、火山岩缝洞层系、变质岩裂缝层系等多种类型油气聚集层系,其中源储共生层系油气聚集位于盆地中心或斜坡部位,源内或近源层状大面积聚集,是资源分布的主体和未来发展重点领域。以鄂尔多斯盆地和四川盆地源储共生型油气聚集为典型实例,提出连续型油气"两线一区"(即源储共生层系油气聚集顶底界线、油气连续聚集边界线、"甜点"分布核心区)评价方法。

准噶尔盆地腹部断裂活动对油气聚集的控制作用

准噶尔盆地腹部发育NE、NW向为主的基底断裂和盖层断裂,侏罗系主要发育NE、NW向三角洲沉积体系。基底断裂的早期“显性”活动控制了主要二级构造带的边界、古凸起(古梁)展布、主断裂分布及四大压扭构造带的展布方向。后期NE向基底断裂的“隐性”活动导致上部盖层破碎,使早期的二叠纪古凸起带成为浅表断裂破碎带。河道水系的冲刷下切极易取其走向,从而控制了三工河组和西山窑组的主河道及主砂体沿NE向主断裂构造线及早期凸起带的展布,进而也就控制了油气藏的分布。基底断裂活动控制了油气的早期原生成藏与晚期调整次生成藏和再分配,盖层断裂通过与基底断裂的(反)树丫型、阶梯型、交叉型3种耦合方式形成花状构造、正反转构造组合而控制成藏,两类断裂在活动期和静止期控藏作用各不相同。腹部凸起区及斜坡上部为“三位一体”断控砂体次生成藏模式,凹陷区和斜坡下部还可能存在低幅度背景相控砂体原生(—混生)成藏模式。油气沿古梁聚集的构造本质是基底断裂显性及隐性活动的上延穿层效应。基于这2种模式,提出了岩性油气藏的有利勘探领域和勘探方法。

塔里木盆地塔中隆起断控复式油气聚集的差异性及主控因素

基于三维地震精细解释、构造与沉积特征剖析、流体性质及生产动态研究,探讨塔里木盆地塔中隆起油气成藏规律及主控因素。研究结果表明,塔中隆起油气具有以断裂为主控因素的复式成藏特征,80%以上油气储量沿断裂带富集;塔中隆起发育大型逆冲及走滑断裂,断裂形成演化与成藏耦合关系决定了复式油气聚集的差异性,断裂活动规模与期次决定了圈闭的充满程度与相态平衡,即输导体系的不畅通、油气充注的不充分、流体聚集的非平衡等受控于断裂,多期构造沉积演化控制了断裂带圈闭条件的差异性,多期油气运聚成藏控制了断裂带流体分布的差异性。断控复式油气差异性聚集理论是塔中隆起整体评价、立体开发与增储上产的关键。

叠合盆地差异构造变形与油气聚集

文中探讨叠合盆地差异构造变形特征及其对油气聚集的控制作用。叠合盆地差异构造变形受控于多期构造演化导致的多期构造应力场转换、多种变形介质变化以及多方位边界条件的变化,主要表现为:(1)受关键构造变革期应力场转换制约的分期差异构造变形,早期一般受区域伸展作用形成垒-堑构造,中期由于板块聚敛活动形成冲断滑脱和潜山-披覆构造,晚期在叠置的前陆盆地形成褶皱-冲断带;(2)受大型主断裂带控制的分带差异构造变形,这些大型主断裂带一般与先存基底断裂或基底软弱带有关,不同构造带的变形强度呈有规律变化;(3)受多层次滑脱带控制的分层差异构造变形,深层次滑脱构造变形主要表现为与盆山耦合有关的滑脱拆离变形,中层次滑脱构造表现为基底层系的滑脱拆离,浅层次滑脱构造表现为与盐膏岩或泥页岩有关的塑性构造变形;(4)受构造转换带控制的分段差异构造变形,区域性转换带本身常成为重要的横向构造带,不同构造段之间变形样式和运动学过程具有较大差别,局部构造转换带往往形成有利的油气圈闭。差异构造变形与烃源岩发育、油气成藏期、圈闭形成演化、油气藏形成和分布及油气保存条件密切相关。

准噶尔盆地东部地区构造演化与油气聚集

应用地表地质、地震与钻井等资料,结合准噶尔盆地及周缘造山带的研究进展,对准噶尔盆地东部地区构造变形特征及构造变形的叠加过程进行了综合研究。结果表明,该区构造变形具有南北分带、东西分区,多期叠加的特点。南北向划分博格达山前、东部隆起与克拉美丽山前三大构造变形区。东部隆起构造变形区南北分为三大构造变形带,北部构造变形带为一组北东向展布的背斜与向斜构造,中部为北西西向展布古凸起,南部构造变形带发育受早期构造控制的近南北向构造,形成叠瓦状褶皱-断裂组合。该区经历了石炭纪的伸展断陷和南北向挤压变形,中生代的挤压走滑和新生代南北向的挤压等多期构造变形,具有挤压、走滑、逆冲推覆与膝褶褶皱等多种构造变形型式,划分为六大构造演化阶段。通过已发现油气藏的解剖,认为构造变形差异性、多期叠加古凸起、不整合和断裂等控制了油气的分布。

塔里木盆地叠合演化与油气聚集

根据前人成果和石油勘探资料,对塔里木盆地进行了解剖,认为自寒武纪以来,它经历了寒武纪—志留纪—泥盆纪、石炭纪—二叠纪、三叠纪—侏罗纪、白垩纪—新生代等四大构造演化阶段。寒武纪—泥盆纪盆地演化阶段受周缘板块裂离与汇聚的控制,以碳酸盐岩、膏盐岩和碎屑岩建造为特征,盆地基底整体由早期的西高、东低向东高西低翘倾转变,中奥陶世末的构造事件形成了沙雅、塔中和塔西南古隆起,志留纪晚期的构造事件导致了盆地的整体隆升与剥蚀。石炭纪—二叠纪进入陆表海盆地和陆内坳陷演化阶段,以碳酸盐岩和膏泥岩建造为主要特征,整体表现为西南降、东北抬的构造格局。二叠纪沉积末的构造事件导致了盆地隆升与剥蚀,北部构造变形、剥蚀强烈。三叠纪形成了南、北山前坳陷和台内坳陷盆地,侏罗纪沉积主要在山前坳陷。自白垩纪—古近纪,盆地整体沉降,发生了海侵,逐渐形成大型陆内坳陷盆地,白垩纪末构造事件导致了巴楚隆起的初步形成和地层的剥蚀,新近纪晚期的构造事件形成库车、塔西南前陆盆地和中央隆起带。盆地叠合演化形成了中-下寒武统、中-上奥陶统、三叠系-侏罗系等多套富含有机质的烃源岩,与盆地内叠合联片发育的中-下寒武统膏泥岩、上奥陶统泥岩、石炭系膏泥岩、三叠系-侏罗系泥岩、煤系和古近系-新近系膏盐岩、泥岩构成了盆地内最佳的源盖组合,成为油气富集的基础。碳酸盐岩岩溶储层、碎屑岩中的砂岩储层与构造作用形成的圈闭形成了盆地良好的储-圈组合,成为油气富集的必要条件。盆地的多期叠合演化形成了台盆区下组合、中组合和山前坳陷区上组合三大勘探层系。勘探成果显示,古隆起、古斜坡和烃源岩的分布控制盆地内油气分布。

塔里木盆地轮南低凸起断裂系统与复式油气聚集

塔里木盆地轮南低凸起复式油气聚集区的提出对高效指导轮南地区的油气勘探起了促进作用。基于区域石油地质研究成果,充分利用成像测井、高分辨三维地震断裂精细描述和有机地球化学等新技术新方法,本文系统研究了轮南低凸起复式油气聚集成藏的关键地质条件,全面刻画了轮南断裂系统的复杂特征,明确了轮南多含油层系具有相同的寒武系海相烃源,证实了在多期次成藏过程中,断裂系统既是早期成藏的油气充注通道,又是晚期调整气侵的输导体系。对轮南海相碳酸盐岩大型油气田的成藏,断裂系统既是有效的储集空间,又是储集性能改善和连通性增强的重要条件,提出复杂断裂系统多期活动下油气渐进幕式成藏和跨越动态成藏模式。从前提(古隆起)、基础(多套储盖组合)和关键(断裂系统)3方面探讨了复式油气聚集成藏的机理,并指出轮古东走滑断裂带是近期扩大轮南复式油气聚集区规模、实施天然气勘探的现实领域。

扇三角洲沉积体系及其与油气聚集关系

扇三角洲沉积体系是断陷盆地中极为发育的一种沉积体系，主要由扇三角洲平原组合、扇三角洲前缘组合和前三角洲沉积构成，可识别出9种成因相。受沉积物供给速率、可容空间增长速率及盆缘断裂产状等因素控制可划分出退积型、加积型、前积型、陡坡型和缓坡型5种扇三角洲类型。位于扇三角洲平原的辫状分流河道砂体及其位于扇三角洲前缘的与之有成因联系的水下分流河口坝、洪水型重力流砂体等物性好，可以构成优质储层。含油性勘探成果亦证实各主力油层段平面上主要分布于扇三角洲前缘及分流间湾区，小部分位于扇三角洲平原区。受埋藏深度和成岩场的影响，不同地区、不同层位主力油层段的物性与岩性相关性各异。因此，应用沉积体系分布与油气聚集规律挖掘剩余油层及进行远景区预测是有效的与可行的。

松辽盆地层序地层特征及油气聚集规律

根据野外露头、钻井岩心、测井和地震资料,建立松辽盆地各级层序的识别标志和层序地层格架,将松辽盆地地层划分为白垩纪裂谷盆地巨层序和第三纪裂谷盆地巨层序,并将白垩纪裂谷盆地巨层序进一步划分为3个超层序组,7个超层序和19个层序。松辽盆地构造演化经历了断陷期、坳陷期和萎缩期3个阶段,断陷湖盆与坳陷湖盆成因机制不同。因此,层序地层内部特征及充填序列有较大差别。通过对层序地层格架内各体系域生储盖层发育特征、组合规律和油气聚集规律研究认为:水退体系域是储集砂体最发育、油气资源量最多的层段,其次为低水位和水进体系域,高水位体系域含油气较差。

鄂尔多斯盆地南部延长组中几个重要事件沉积及其油气聚集关系

事件地层学是地层学的一个新的视角,通过对鄂尔多斯盆地南部晚三叠世长7,长6时期的浊流事件、火山作用事件及缺氧事件的研究与讨论认为,在盆地西南部及南部长6和长7油层组中的半深湖-深湖中发育的浊积岩具典型的浊流沉积特征,为湖相低密度流,并构成了该地区的主要储层类型;该时期发生了多期火山事件,这些火山作用事件与盆地有效烃源岩的形成休戚相关;缺氧事件主要发育于长7时期,属于地区性大型缺氧湖盆形成的缺氧事件。这些事件沉积的相互共同作用对延长组油藏的形成作出了巨大贡献:首先在长7时期,由于构造沉降、气候因素等因素影响,形成了深水环境,湖盆面积大,生物种类繁多,这为烃源岩提供了必要的物质基础;随着浊流事件、火山事件的发生,形成缺氧的环境,导致生物大量死亡埋藏,这些都为烃源岩的形成提供了有利的条件;长6—长7浊流沉积的浊积岩又是该地区的主要储层类型之一。正是这些事件沉积的相互共同作用,形成了该地区良好的油气藏。

塔里木盆地库车坳陷与膏盐岩相关的油气聚集

塔里木盆地库车坳陷在上第三系和下第三系都发育巨厚的膏泥（盐）岩，这两套膏泥（盐）层对于该坳陷的油气聚集有着十分重要的影响。与膏泥（盐）岩有关的圈闭发育了３套储盖组合：①白垩系厚砂岩与其上覆下第三系膏盐岩层；②上第三系吉迪克组砂岩与上覆膏泥岩；③盐上康村组─库车组的砂泥岩互层段。库车坳陷构造变形比较强烈，圈闭类型多与断层有关。与膏盐层有关的圈闭主要有两类：①盐层之下挤压型的（断）背斜圈闭，具备储集条件的层位有三叠系、侏罗系、白垩系以及下第三系底砂岩；②盐层之上的引张型（断）背斜圈闭，具备储集条件的层位有康村组和库车组。在盐层上、下存在两种不同的油气运聚模式，即盐上拱张背斜油气藏和盐下挤压背斜气藏，而断层是源于三叠－侏罗系烃源岩的油气进入储集层的重要通道，并且盐下以天然气聚集为主。

东海西湖凹陷平北地区断裂发育特征与油气聚集

西湖凹陷平北地区断层发育,圈闭以复杂断块为主,断裂与油气藏关系密切,断层的发育期次、开启与封闭、组合样式,直接影响到油气的运移、聚集和富集程度。平北地区发育了全盛型、早盛型和中盛型3种类型断层,断层的活动时期、断层两盘的岩性配置以及泥岩涂抹等是影响断层封闭性的主要因素。平湖组早盛型断层封闭性最好,平湖组—花港组全盛型断层封闭性相对较差。不同断层组合圈闭的油气富集程度具有明显差别,顺倾向断层组合圈闭油气富集程度最高,反倾向断层组合圈闭油气富集程度相对较低,顺倾向与反倾向断层组合圈闭油气富集程度居于中等,根据以上认识优选目标钻探效果良好。

四川盆地加里东古隆起构造演化与油气聚集的关系

加里东古隆起是四川盆地中西部震旦系及下古生界重要的含气领域,近年来在该区连续取得了天然气勘探突破。为厘清该古隆起构造演化与油气聚集的关系,基于前人的研究成果,开展了新一轮的研究工作。结果表明:①该古隆起自发育以来,经历了震旦纪晚期的整体掀斜与雏形发育、寒武纪—奥陶纪的同沉积隆升、志留纪的联合隆升、泥盆纪—石炭纪的长期隆升剥蚀、二叠纪的整体沉降沉积与区域盖层形成、三叠纪—侏罗纪的古隆起东段高点南迁、白垩纪—新近纪的古隆起西段强烈变形等7个主要演化阶段;②震旦系—下古生界的油气聚集,经历了志留纪—三叠纪古油藏形成、侏罗纪—渐新世古气藏发育与中新世以来的气藏差异演化等3个主要时期;③震旦系—下古生界古油藏和古气藏主要发育于乐山—资阳—高石梯—龙女寺一带及其以北地区,尤其是喜马拉雅晚期以来,古隆起西段构造运动强烈,而古隆起东段构造运动相对稳定,更有利于天然气的聚集与保存。结论认为,高石梯—磨溪—龙女寺构造带及其北翼,不仅是下古生界构造圈闭型气藏最有利的发育区,而且也是寒武系与奥陶系顶部岩溶型岩性圈闭气藏最有利的发育区;后者将成为该区重要的油气勘探对象。

渤海湾盆地东营—沾化凹陷油气聚集的差异性及控制因素研究

渤海湾盆地南北紧邻的东营凹陷和沾化凹陷二者在烃源岩组成和油气藏分布等方面存在显著的差异性。东营凹陷主力烃源岩由沙四上和沙三下组成,油气藏主要分布在下第三系(占91%),以岩性、构造背斜和断块油气藏为主;沾化凹陷源岩主要由沙三、沙一段烃源岩组成,油气藏主要分布在上第三系(占90%),以潜山披覆构造油气藏为主。通过对沉降过程和断陷伸展特征的分析认为,油气分布受断陷构造运动、沉积中心迁移及有效烃源岩的控制。

塔里木盆地库车前陆褶皱带中段盐相关构造特征与油气聚集

塔里木盆地北部库车前陆褶皱带古新统—始新统发育盐岩层系,将库车前陆褶皱带构造变形和圈闭样式分为三层,即盐上构造、盐层(盐间)构造和盐下构造。盐上构造包括盐上背斜、盐上道冲断层及断层相关褶皱、盐上背冲断块构造、强制褶皱、盐上逆冲断层遮挡构造和盐推覆构造等;盐层(盐间)构造主要包括盐枕构造、盐间断褶构造、盐焊接构造和外来盐席等;盐下构造主要有背冲断块构造、断层相关褶皱、叠瓦冲断带和双重构造等。库车前陆褶皱带盐构造的形成可能受挤压作用、重力滑动和重力扩展作用多重控制。笔者等讨论了盐相关构造油气成藏条件和模式,认为库车前陆褶皱带盐岩层变形与丰富的圈闭构造形成密切相关,烃源岩主要位于盐下,盐岩层作为优质盖层构成石油和天然气藏最优越的遮挡条件,断裂对盐下、盐间和盐上油气成藏都起重要控制作用,但盐下是最有利的油气聚集场所。

苏北盆地走滑断层特征与油气聚集关系

苏北盆地石港、汊涧、吴堡断层体系 ,平面上主干断层具有线性主位移带、马尾状撇裂和雁列入字型构造的组合特征 ;剖面上呈现锥形破裂、强制单斜层和破碎主位移带的构造特征 ;断旁岩石则可见到扭性、压性破裂面等地质现象。这些特征反映石港、汊涧、吴堡断层体系应属离散型右行走滑断层。经应力分析 ,苏北盆地受伸展作用和右行走滑双重营力的地质作用 ,而右行扭动是诱导形成走滑断层的主因 ,主要受郯庐断裂带活动的控制。正是这些断层体系所具有的离散型右行走滑特征控制了苏北盆地的油气圈闭形成、圈闭的平面分布、以及油气的运聚模式。