小型含油气盆地成因类型、特征与油气赋存

沉积盆地分布广、数量多,其中小型盆地数量占比居多。中国小型盆地占全国盆地总数的80%以上,虽然发现工业油气藏的小型盆地占比少于10%,远低于大—较大型盆地(>76%),但是小型含油气盆地的油气丰度(HAPUA)大多较高,“小而富”盆地远高于多数大中型含油气盆地,勘探成效较高。通过对中国16个含常规油气小型盆地的综合研究,根据盆地形成机制和动力环境的差异,将其分为残留型和原始型两大类型;进一步将后者细分为走滑、裂陷和热力成因3类。小型残留成因含油气盆地一般经历了主力烃源岩形成的原盆建造、后期改造残留和晚期覆埋生烃的演变时段,3期缺一不可。其中原盆中部分烃源岩得以残留奠定了资源基础,晚期深埋是烃源岩成烃-聚集并成藏的关键环节。原始小型含油气盆地中的走滑、裂陷和热力3种成因类型,均在较活动的动力环境中形成演化,一般具有较快沉降-沉积、较高地温场、活跃的深部背景和晚(后)期改造等特征。这类动力环境使盆地沉积了“小而厚”的地层并形成多种形式的构造圈闭,有利于生物超常勃发繁盛和优质烃源岩形成及生烃转化,有助于油气聚集成藏。盆地油气“小而富”与“小岩体成大矿”,在形成动力环境和成矿理论认识等方面有相通之处。这两大领域在科学研究和学术思想等方面可触类旁通、相互借鉴参考。

中国含油气盆地不同构造样式及其油气地质意义

多类型构造样式的控油气作用是油气勘探面临的重要科学问题。基于前人研究认识成果、勘探经验的总结,对中国含油气盆地内不同构造样式的演化及成因模式进行了系统梳理,解析了不同构造样式对油气成藏的控制作用。研究认为:①中国含油气盆地主要发育伸展构造、收缩构造、走滑构造和叠加构造4种构造样式。伸展构造主要控制盆地建造过程,收缩构造、走滑构造主要控制盆地改造过程。②不同构造类型的控油气作用差异明显,伸展构造主要控制盆地烃源岩、有利储集体和盖层等油气聚集成藏要素的发育,收缩构造、走滑构造和叠加构造主要控制油气运移与圈闭条件的演化。③在构造与其他要素复合作用下,断裂自身也可以作为一类储集体,成为油气聚集的空间,这一类断裂油气藏是当前油气勘探的新领域。

含油气盆地沉积学课程实验教学创新探索

“双一流”建设背景下,实验教学是高等院校培养复合创新型人才的重要环节。含油气盆地沉积学是资源勘查工程专业核心课程之一,为解决该课程传统实验教学环节与行业发展趋势不匹配的问题,聚焦行业科学研究新技术,开展科教一体化融合的实验教学创新探索。该实践教学探索最大特色之处是把成岩过程的物理-数值模拟一体化实验加入到教学体系中,以学生自主学习为基础,培养学生的自主思考与创新能力;以创新型实验学习为核心,将专业理论与实验技能有机结合,对于地质工科类教学具有适用性与示范性;以创新人才培养为目标,助力高质量复合型创新人才的培养。

新特提斯域演化对波斯湾超级含油气盆地形成的影响

基于新特提斯构造域动力过程及其所诱发的环境变化,并通过构建“单向列车装货”地球动力学模型,研究全球油气资源最富集的波斯湾含油气盆地形成与演化机制。研究表明:(1)单向俯冲动力过程中波斯湾超级含油气盆地自晚古生代以来长期处于被动陆缘,区域上形成优越的油气成藏组合发育空间;(2)波斯湾超级含油气盆地在侏罗纪—白垩纪期间长期在低纬度区慢速漂移,在哈德里环流、赤道上升洋流、侏罗纪真极移等全球性地质事件的共同作用下发育了多套叠置的“源-储-盖”组合;(3)新生代以来的前陆盆地演化阶段碰撞破坏作用弱,有利于油气资源保存。在波斯湾超级含油气盆地实例解剖的基础上,提出陆块慢速漂移及在有利气候带长时间留置是油气富集的关键因素,并对特提斯域内其他陆块的油气资源前景进行了展望。

含油气盆地咸水层二氧化碳封存潜力评价方法

以含油气盆地咸水层为对象,针对规模化工程实施需求,综合考虑地质因素、工程因素、经济因素等3方面限制条件,提出了适合于含油气盆地特点的四尺度、三层级碳封存潜力评价方法。结合中国含油气盆地特点,将含油气盆地封存潜力划分为盆地级、坳陷级、区带级与圈闭级4个评价尺度,封存潜力评价划分为理论封存量、工程封存量与经济封存量3个层级。理论封存量基于含油气盆地地质参数、储集层条件及流体性质,可细分为构造封存、束缚封存、溶解封存、矿化封存4种埋存机理;工程封存量受注入能力、安全封存压力、布井数量、注入时间影响;经济封存量基于盈亏平衡原理,主要考虑碳价收益、钻井投资及操作成本的影响。苏北盆地高邮凹陷咸水储集层评价结果表明,咸水储集层理论封存量中构造封存量占比最大,其次为溶解封存量和束缚封存量,矿化封存量最低;考虑注入性、安全性与经济性条件后,CO_(2)工程封存量和经济封存量与理论封存量相比大幅降低,分别仅为理论封存量的21.0%和17.6%。

含油气盆地超高油气柱形成的有利地质条件

油气柱的高度是决定油气富集程度的重要指标之一。通过梳理全球各大含油气盆地油气成藏方面的相关资料,对发育有超高油气柱的含油气盆地进行了系统分析,结合其油气供给能力、储盖组合特征以及油气运移方式等,综合分析了含油气盆地内超高油气柱形成的有利地质条件。研究结果表明:(1)全球发育的具有超高油气柱的油气田以碳酸盐岩层系居多,约占78%,这是由于碳酸盐岩层系相对更易于发育巨厚叠置型的有利储集体,有利于形成超高油气柱。国外典型地区包括波斯湾、滨里海及西西伯利亚盆地等,我国主要分布在四川、渤海湾及塔里木等盆地。(2)超高油气柱形成的有利条件包括充足的油气供给、纵向叠置发育的巨厚储层、广覆式发育的盖层、纵向网式输导体系、有利的运移条件以及良好的源储匹配关系等6个方面。(3)塔里木盆地深层也发现了许多超高油气柱,以富满油田为例,下寒武统烃源岩充足的油气供给、中上奥陶统巨厚的礁灰岩储层和致密的泥岩盖层,以及深大断裂等有利的运移条件,是该地区能够形成超高油气柱的主要原因。

含油气盆地构造应力场研究方法综述及展望

含油气盆地构造应力场是储层地质力学的重要研究内容,是控制沉积盆地演化和各类地质构造形成及展布、驱动储层内油气运移和聚集的重要因素,其同时也关系到钻井工程设计、油气开采开发方案部署等油气田勘探开发的诸多重要环节。目前,含油气盆地构造应力场的研究手段众多,每种方法均有其局限性,将其全部利用进行研究难以实现,而利用单一方法可能效果有限。文章系统调研了国内外关于含油气盆地构造应力场研究方面的文献,将其常用的研究方法进行了分类与归纳,主要分为现场测试、岩心实验、地球物理探测、数值模拟以及地质构造分析等五类,对每种技术方法及相关进展进行着重分析,并总结了各自的优缺点和适用条件,最后对该研究领域未来的发展趋势进行了展望。

中国叠合含油气盆地石油地质基本特征与研究方法

中国大陆显生宙以来的多旋回发展历史使海相—海陆过渡相古生界与陆相中、新生界叠置 ,形成叠合含油气盆地。按不同阶段的叠合样式将叠合盆地分为继承、延变与改造三大类 ,其油气资源潜力、分布与使用的勘探思路和技术不同。叠合盆地有些石油地质现象超出了已有石油地质理论范围 ,深层和超压条件下的生、排烃机理与成藏、油气分布不完全遵从“源控论” ,“退火”背景下超晚期成藏 ,大油气田分布不遵从已有模式 ,深层与早成藏、晚埋藏和次生作用有关的储集体的物性好于按常理的预测。对叠合盆地油气藏形成与分布的认识应坚持以过程重建为主线的综合研究 ,选择勘探技术应按不同阶段和需要而有不同侧重 ,并配套使用 ,求得勘探高效益。图 8表 1参 2

中国含油气盆地深层勘探的主要进展与科学问题

中国沉积盆地深层的油气勘探实践不断取得进步,提出了与之密切相关的油气地质基础科学问题,凝练与分析这些问题将为深化我国沉积盆地深层地质研究与油气勘探提供引领。近年来,我国在深层海相碳酸盐岩、砂砾岩、火山岩、变质岩与页岩气等勘探领域中发现了一系列大型油气田,油气勘探发现深度推进到7 000～8 500m,勘探前景良好。但由于沉积盆地深层经历了长期构造演化,温、压场与应力场变化大,地质结构多变,油气成藏过程复杂,深层油气勘探面临着一系列关键地质问题,主要包括:中国大陆的形成演化及其构造-古地理,中国小克拉通地块之上海相盆地的原型及演化,中国沉积盆地的多期改造过程与叠加地质结构,沉积盆地的成因机制与动力学演化,深层烃源岩发育、成烃机制及其演化,深层储集体的形成机制与分布,深层油气成藏机制,多期叠加、改造背景下油气聚集与分布规律,深层页岩气赋存机制与分布规律,过程导向的沉积盆地4D动态模拟。我国沉积盆地深层的油气地质基础研究与实际应用需求相比有较大差距,需要立足于中国大陆实际,在盆地的形成演化过程与油气成藏动力学等方面进行深入探索,期望在活动论构造-古地理、三维构造复原、流体-岩石相互作用与四维动态模拟方面取得实质性进展。

含油气盆地中流体包裹体类型及其地质意义

根据流体包裹体的透光和荧光性特征,首先将包裹体划分为烃包裹体、含烃包裹体和无荧光的盐水包裹体与非烃包裹体3大类。其次,再根据包裹体的组成和相态特征,将烃包裹体划分为以下9类:液态烃-气液烃包裹体、气态烃包裹体、含沥青包裹体、含烃盐水包裹体、含烃气体包裹体、液相盐水包裹体、两相盐水包裹体、非烃气体包裹体和含子矿物的盐水包裹体。液态烃-气液烃包裹体类进一步划分为以下4个亚类:重质油包裹体、中质油包裹体、轻质油包裹体和凝析油包裹体。论文还重点探讨了烃包裹体在烃源岩、储集岩和输导岩中的分布规律及各类流体包裹体在油气生成、运移和成藏演化中的地质应用。

中国东部中、新生代含油气盆地火成岩油气藏成藏机制

中国东部中、新生代盆地油气资源丰富,其地层中广泛发育着以玄武质及粗面质为主的火成岩。这些火成岩既可为油气提供储集空间也可作为油气藏的盖层,形成了一定量与火山岩及潜火山岩相关的油气藏。与火山岩有关的油气藏主要有火山岩储层型、火山岩盖层型和风化壳型,而与潜火山岩有关的油气藏主要有拱张裂缝型、隐爆角砾岩型、原生裂缝型、蚀变破碎型和侧向隔挡型。本文评述了这些火成岩型油气藏的成藏机制,提出了中国东部中、新生代含油气盆地中的火成岩油气藏综合成藏模型,以期这类油气藏在今后的油气勘探工作中得到充分重视。

含油气盆地成藏期分析理论和新方法

传统的成藏期分析主要从生、储、盖、运、聚、保各项参数有效配置 ,根据构造演化史、圈闭形成史与烃源岩生排烃史作出推断 ,常用的 3个方法是根据油源岩的主生油期、圈闭形成期、油藏饱和压力分析油气藏形成期。近 10年来成藏期分析是在构造发展史、埋藏史、热演化史、沉积成岩史 4个方面地质历史分析基础上 ,更多地依靠成藏化石记录的地球化学和岩石学分析结果 ,获得成藏期定量数据。评述了成藏期定量分析的理论与方法 :包括储层成岩作用与烃类流体充注序次、自生矿物同位素地质年代学、流体包裹体、储层磁性矿物古地磁学、生烃期精确分析等 。

含油气盆地致密砂岩类油气藏成因机制与资源潜力

通过对典型致密砂岩油气藏的解剖,并结合成藏过程中油气排运时期和储层致密演化时期匹配关系分析,确定含油气盆地深部发育致密常规油气藏、致密深盆油气藏、致密复合油气藏3种不同类型的致密砂岩类油气藏;在此基础上采用理论计算对中国致密砂岩油气资源进行评价。结果表明:沉积盆地内部实际存在的油气资源量比以往认识和评价的结果大很多,目前中浅部见到的和已发现的常规油气资源不到盆地内富集资源总量的25%,大于75%的油气资源富集在孔隙度小于12%、渗透率小于1×10-3μm2的致密砂岩储层内;在致密油气资源中,致密常规油气资源大致超过油气总资源的25%,致密深盆油气资源超过50%;致密油气资源是含油气盆地挖潜勘探和可持续发展的最主要方向。

阿尔金断裂带东南缘含油气盆地群的形成演化

沿阿尔金断裂带东南侧发育六个中、新生代的含油气盆地,盆地的边缘或盆地内部发育一系列的近东西走向、与阿尔金断裂锐角相交的断裂,该组断裂对盆地的隆坳格局和地层分布具有控制作用,盆地具有箕状结构或不对称结构特点。沿阿尔金断裂带方向,侏罗系、白垩系、古近系、新近系的厚度和沉积特征在时空上呈有规律性变化,显示了阿尔金断裂带时、空活动的差异性。根据侏罗纪盆地在阿尔金断裂带两侧的展布特征和柴达木盆地西部发育的鼻状构造及其沉积演化特征,推断阿尔金断裂带中、新生代经历了多期不同方向的走滑运动。

中国主要含油气盆地区域地球化学场参数特征及其成因研究

统计分析了我国 1 4个主要含油气盆地或地区的主要油气化探指标及变异特征 ,对其成因进行了讨论 ,提出了主要含油气盆地区域地球化学场划分准则。认为我国自西向东地球化学背景场渐渐降低 (西部盆地为高区域背景场 ,中、东部和近海盆地为中等区域背景场 ,东北部盆地为低区域背景场 ) ;变异性不断增高 (酸解烃的变异系数 :塔里木盆地北部为 0 .2 1～ 0 .40 ,中、东部盆地为 0 .3 7～ 1 .2 ,松辽盆地南部为 1 .1 1～ 3 .5 0 ) ;烃类湿度系数呈现西干东湿的变化趋势。主要含油气盆地地球化学场与地热梯度具有明显的相关性 ,揭示了两者间的成因关系。图

中国陆上主要含油气盆地石油地质基本特征

中国大陆是由若干大小不等的克拉通与不同时代的造山带组成的拼合体,在显生宙经历了古生代陆洋分化对立阶段、石炭纪—二叠纪软碰撞转化阶段和中、新生代盆山对峙发展阶段,从而形成了陆上3类叠合型盆地:即克拉通与前陆叠合、断坳叠合及残留与新生盆地的叠合。长期继承发育的大型叠合盆地拥有丰富的油气资源,富生烃坳(凹)陷则控制了盆地内油气资源的主体。多旋回发展与多类型生烃母质富集决定了陆上富油油气。大型坳陷湖盆的振荡发育与湖水频繁进退造成生、储油层的间互与侧变接触,形成了3种连片含油类型。古地温场是影响中国陆上油气藏形成与分布的关键因素。强烈的后期改造影响到油气的分布,并增加了勘探难度。

含油气盆地盐构造研究进展

简要讨论了近年来含油气盆地盐构造研究的主要进展,这些进展主要表现在盐构造地质建模、三维可视化、物理模拟和数值模拟、平衡剖面分析和构造复原以及盐构造形成机制等方面。盐构造是一类与油气聚集关系极为密切的构造类型,在波斯湾、北海、墨西哥湾、北欧和非洲大陆边缘等油气资源丰富的地区有大量分布。中国在塔里木、渤海湾、江汉、四川等盆地广泛发育多期盐岩层和多种类型的盐构造,但国内盐构造研究相对较少,对盐及其相关构造的变形组合样式、三维地质建模和三维可视化、盐构造形成机理和动力学演化的研究是薄弱环节。对于塔里木、渤海湾盆地以及中国南方海相碳酸盐岩层系来说,区域性盐岩盖层的存在和分布将是油气藏得以保存的关键。深入探讨盐构造特征将有助于深化对中国含油气盆地构造演化、构造样式和油气成藏过程的认识。

含油气盆地深部高过成熟烃源岩古 TOC 恢复方法及其应用

根据烃源岩演化过程中残留生烃母质变化原理，建立了 TOC 恢复的数学地质模型，提出了 TOC 演化与各种主控因素之间的定量关系模式，通过对模式中各主控因素在自然条件下变化的特征取值，计算得到了TOC 恢复系数，做出了泥质岩烃源岩和碳酸盐岩烃源岩在含不同类型干酪根情况下的 TOC 演化图版。这一方法的最大特色是避免了人为主观因素和高温压物理模拟实验条件可能带来的结果偏差。研究表明：随着热演化程度的增加，烃源岩内残留的 TOC 含量逐渐减少，在大量生排烃阶段（RO ＝0.5％～2.0％）变化幅度最大；处于高过成熟阶段（RO ＞1.2％）的烃源岩，其原始 TOC 恢复系数随 RO 增大而逐渐增加，含Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型母质的泥质岩烃源岩 TOC 恢复系数分别可达3.0、2.0、1.4；含Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型母质的碳酸盐岩烃源岩 TOC 恢复系数分别可达3.2、2.2、1.5。论文例举了源岩 TOC 恢复在实际工程中的应用。

中国含油气盆地地温-地压系统

地温-地压系统作为盆地流体动力场的耦合,直接控制着油气的运移和聚集。在中国不同类型含油气盆地中,地温-地压系统特征存在很大差异,依据含油气盆地深部和浅部温压系统的斜率关系,划分出3大类地温-地压系统模式:高压型复式温压系统模式(浅部地层压力为静水压力、深度地层压力表现为高压异常)、低压型复式温压系统模式(浅部地层压力为静水压力、深度地层压力表现为低压异常)和单一型温压系统模式(浅部与深部地层压力均为静水压力)。高压型复式温压系统内,浅层系统的斜率分布范围较窄,地区差异小;深层系统的斜率分布范围很宽,地区差异较大。低压型复式温压系统内,浅层系统的斜率分布范围较宽,地区差异很大;深层系统的斜率分布范围较窄,地区差异相对较小。单一型温压系统深、浅层系统的斜率一致且分布比较集中,地区差异不明显。地温-地压系统特征分析表明,高压型复式温压系统内深浅部地层连通性很差,在垂向断裂附近,深层流体向上运移动力很强;低压型复式温压系统内深浅部地层连通性较差,在垂向断裂附近,浅层流体具有向下运移的趋势;单一型温压系统内深浅部地层连通性很好,流体垂向运移动力不足。在中国3大类含油气盆地中,伸展型盆地主要发育高压型复式温压系统,低压型复式温压系统次之;挤压型盆地以高压型复式温压系统为主,也有低压型复式温压系统发育;克拉通盆地发育低压型复式温压系统或高压型复式温压系统。

含油气盆地成岩作用的科学问题及研究前沿

1990年代以来成岩作用研究在国际沉积学中的地位已经发生重要转变,成岩作用研究群体或'共同体'已经初步形成。从岩石类型、地理-气候环境类型、成岩演化阶段、盆地类型等不同方面,本文概括和论述了成岩作用的知识体系,在此基础上提出了当今含油气盆地成岩作用的核心科学问题,即'盆地动力学过程控制的流体-岩石相互作用系统及其时空演变机制'。围绕该科学问题,并结合本专辑讨论的热点,进一步分析了成岩作用的盆地动力学背景、流体-岩石作用机制和分布、成岩圈闭和成藏条件、油气勘探开发应用等研究前沿及其存在问题,特别针对性地指出了我国含油气盆地成岩作用研究应该加大投入的领域。