万米钻探工程的石油地质理论依据与勘探方向

油气资源是关系着我国经济发展的重要战略资源。我国陆上主力油田经过50余年开采,油田含水率已超90%。我国石油和天然气对外依存度已分别由2013年的58.9%和29.2%提高到2022年的71.2%和40.2%,已进入石油安全警戒线,影响国家安全。为了寻找更多接替储量,油气勘探向“更深、更复杂”超深层的万米勘探新领域推进,近期国内油公司相继实施了“深海一号”、“深地一号”油气勘探计划,探索实践了智能导钻新技术,推动了万米勘探计划的实施,9 000 m以深的井也发现了油气藏。通过近期的勘探实践,从超深层成烃、成储与成藏机理等方面,论证了万米钻探的石油地质理论依据,指出超深层具有多途径生烃,已经突破120~160℃的生烃门限;“三元控储”理论指出,大于4 500 m的深层、超深层仍发育有效的储集体;多期成藏与保持是超深层规模油气藏发育的有利条件。四川盆地海相深层资源总量约为15.22×10^(12) m~3,其绵长裂陷槽周缘震旦系、川中古隆起周缘龙王庙组、城口海槽南侧米仓山—大巴山地区龙王庙组、川西上古生界深层等具有千亿立方米的资源规模。塔里木海相深层总资源量约为152.62×10~8 t油当量,其中塔北隆起、塔中隆起、麦盖提斜坡的中下奥陶统岩溶以及满加尔西缘中下寒武统台缘带、阿瓦提—顺托果勒中下寒武统台内滩等是具有亿吨级规模的勘探领域。鄂尔多斯盆地西南缘的中新元古界近期也有重要的油气发现。准噶尔盆地准中深洼带、塔里木盆地库车坳陷深层等碎屑岩领域也是万米勘探的重要领域。

中国陆相页岩油分类及其意义

中国陆相页岩油资源潜力巨大,是中国常规油气的重要战略接替资源。然而,陆相页岩油研究基础薄弱、成因和富集机理不清、“甜点”评价难度较大且标准不一,严重制约着这些资源的开发利用。基于前人研究成果,立足于勘探开发实际,建立了一套简化的陆相页岩油分类评价标准。依据页岩油储集岩石类型和赋存空间,将其分为夹层型、裂缝型和纯页岩型,重点讨论了纯页岩型页岩油。依据纯页岩型页岩油的沉积构造,将其划分为纹层状、层状和块状页岩油。划分方案中未将岩石颗粒粒径作为划分页岩油类型的参数,但保留了传统矿物三端元大类及混合类,去除了进一步细分的亚类。同时,用岩石热解滞留烃含量(S_(1))代替了有机质丰度和成熟度指标,将页岩油划分为低含油、中等含油和高含油3类。另外,将地层压力系数小于0.8划分为异常低压、0.8~1.2划分为正常压力、大于1.2划分为异常高压,原油黏度不参与页岩油类型划分。依据研究划分方案给出了陆相页岩油一类、二类和三类甜点的定义,并分析讨论了中国典型陆相盆地代表性页岩油地层。期望利用该页岩油分类方案,进一步明确陆相页岩油甜点评价标准、认识甜点岩石类型、预测甜点分布特征以及更加准确计算页岩油资源量,从而简化实际勘探开发工作流程进而起到更好指导生产的作用。

渤海湾盆地冀中坳陷中区中新生代复合伸展构造

通过对大量地震剖面的重新解释,并结合盆地的钻探资料及前人研究成果,揭示了冀中坳陷中区中新生代以来先后经历了:①燕山中晚期(J3-K1)与阜平变质核杂岩形成有关的热力伸展,变质核杂岩拱升隆起导致侧向伸展,太行山东缘拆离断层发育并在其下降盘形成同期断陷盆地(保定凹陷);②古近纪(E)区域应力伸展,太行山东缘断裂及其下降盘的保定凹陷具有明显的继承性,并有"早盛早衰"的特点。而中区东部边缘断裂及其控制的沉积洼槽主要发育于该阶段,断裂强烈活动时间相对晚,但持续时间铰长;⑧古、新近纪之间(N／E)重力伸展,区域不均衡隆升导致饶阳凹陷南部发生大型重力滑覆构造,其运动轨迹类似昆虫前行时的"褶曲蠕动",与经典的重力滑动构造模式有所不同。三期不同性质、不同类型的伸展作用有机相联,彼此影响,并进一步探讨了各类伸展构造的个性特征、形成演化及其盆山耦合的响应关系。

沉积盆地超压体系划分及其与油气运聚关系

以生成油气的烃源岩为线索 ,依据超压成因的主控因素 ,将沉积盆地中超压体系划分为两类 :即深部超压体系及浅部超压体系。前者具有成熟至过成熟的烃源岩 ,超压分布广 ,尤其是在中新生代盆地 ;而后者缺乏成熟的烃源岩 ,且分布局限 ,一般仅见于前陆盆地 ,也就是在前陆盆地存在双超压体系。深部超压体系的形成与生烃作用密切相关 ,其他因素只是促使压力的进一步增大 ,而上部超压体系的形成则是后期构造侧向挤压的结果。正确区分两类超压体系 ,对于探讨油气生成、运移及聚集成藏有着至关重要的作用。从油气勘探的角度分析 ,深部超压体系显得尤为重要 ,它是油气生成的化学反应炉 ,油气运移的原动力 ,并决定油气的运移相态、方式及成藏特征等。深部超压体系一般难以成藏 ,但构造抬升或断裂作用使原有的温压平衡系统遭受破坏时也可以成藏。

冀中坳陷马西断裂带分段特征及其与油气的关系

马西断裂是饶阳凹陷马西洼槽的边界断层 ,也是一条重要的控油断层。在大量地震剖面解释及构造变形特征分析的基础上 ,结合对沉积的控制作用等 ,将马西断裂划分为 3段 :即北部显著走滑段、中部主升降段及南部帚状撒开段。马西断裂发育于前古近纪阜平变质核杂岩侧向伸展的大型拆离滑覆构造前缘的逆冲断裂带 ,在古近纪区域右旋剪张应力作用下发生强烈的伸展裂陷 ,并于古近纪末及新近纪末分别发生了左行及右行走滑活动 ,北部显著走滑段是在古近纪末走滑活动中贯通并发生统一的运动。断层的多期走滑活动不仅有利于油气运移 ,同时也形成一系列圈闭构造。但同一断层的不同部位在同期的构造活动中形成不同类型的圈闭构造 ,并且后期的构造对前期构造具有明显的改造作用 。

冀中坳陷中区中生代中晚期大型拆离滑覆构造的确定

晚侏罗世至早白垩世 ,太行地区受区域热构造事件的影响 ,燕山期的岩浆活动达到高潮 ,并由此引发了阜平、赞皇变质核杂岩的强烈拱升及浅层的侧向伸展拆离作用 ,在阜平变质核杂岩东侧的冀中坳陷中区形成了西部伸展而东部挤压的有机相连、有序发展的拆离滑覆构造体系 ,波及宽度达 1 5 0km。其后缘伸展区表现为变质核杂岩内的韧性剪切带、盖层内的拆离伸展断层及伴随的断陷盆地 ;而前缘挤压区形成叠瓦状逆冲推覆构造体系 ;

库车前陆盆地迪那2气田成藏机理及成藏年代

库车前陆盆地具有典型的双超压体系。深部超压体系的形成过程与源岩快速大量的生气作用密切有关 ,同时也决定了中生界源岩生成的天然气主要以水溶气形式存在。上部超压体系具有常压成藏的特点 ,当深部超压体系中的天然气沿断裂以混相涌流方式进入上部常压环境后 ,发生脱气析出并聚集成藏 ,其后 ,经构造运动进一步的挤压作用形成上部超压体系。迪那 2气田是上部超压体系中的天然气成藏。在圈闭发育史及源岩生烃史分析的基础上 ,结合储层流体包裹体及自生矿物伊利石的K/Ar测年数据 ,认为迪那 2气田发生过 3期油气的充注 ,古近纪末期为液态烃注入 ,但遭受破坏 ;库车早中期为气液两相注入 ;库车晚期及西域早期为天然气注入 ,第三期是成藏的关键时期。

四川盆地都匀运动不整合及其油气意义

都匀运动在贵州南部表现最明显,得到了广泛的研究和认可,关于这期构造运动在四川盆地内部的表现及其影响的研究较少。根据露头、钻井和地震剖面对不整合的刻画,发现在川中和川西地区上奥陶统宝塔组碳酸盐岩地层上、下存在明显的角度不整合,而二叠系与志留系之间几乎不存在角度不整合。由此认为,都匀运动是影响川中古隆起变形的关键构造运动,志留纪末的广西运动在川中乃至整个四川盆地无褶皱作用发生。都匀运动在川西北地区造成了奥陶系宝塔组的暴露溶蚀,与上覆志留系烃源岩构成上生下储的成藏模式,在川中隆起及周缘造成了褶皱核部和翼部构造裂缝的发育,并加深了震旦系—奥陶系岩溶储层的发育程度。受此影响,川中隆起周缘志留系覆盖区发育震旦系—奥陶系岩溶储层,这些岩溶区是震旦系—奥陶系油气勘探的有利地区。

塔里木与四川盆地震旦系—寒武系油气成藏条件对比与启示

塔里木盆地与四川盆地是中国海相深层6000 m以深油气勘探的重点地区,已发现多个深层—超深层大中型油气田,而且有一批重点探井见到了良好的油气显示,预示着该领域有巨大的勘探潜力。本文从沉积建造和后期构造改造两个方面对比了塔里木盆地和四川盆地震旦系—寒武系油气成藏条件,并依据勘探与研究进展,提出了深层—超深层油气勘探建议。研究认为:塔里木盆地与四川盆地深层震旦系—寒武系油气成藏条件具有"建造相似、改造有别"的特征,震旦纪—寒武纪两个盆地具有相似的大地构造背景,受到了相似的全球性古海洋、古气候和古生物演变的影响,都经历了陆内裂谷盆地—克拉通盆地的演化,均发育下寒武统广覆式分布的优质烃源岩,发育上震旦统微生物丘白云岩和下寒武统台内滩白云岩优质储层以及中寒武统膏盐岩盖层。寒武纪之后,特别是中新生代以来两个盆地的构造改造出现了较大差异,主要体现在盆地热体制和沉积埋藏过程上,塔里木盆地古、今热流较低,平均为35~60 mW/m^(2),四川盆地古、今热流值较高,平均为55~80 mW/m^(2);塔里木盆地总体表现为喜马拉雅期之前缓慢沉降、之后快速沉降,四川盆地总体表现为印支期—燕山早期快速沉降,燕山晚期之后整体隆升。受差异改造过程的影响,塔里木盆地深层—超深层油气藏后期改造较弱,主要发育原生油气藏,油气相态以油为主,多种相态并存,四川盆地后期改造较强,主要发育改造或者调整型气藏,几乎不存在液态烃类油气藏。从四川盆地已发现的油气成藏来看,震旦系—寒武系油气藏具有"近源断裂输导、岩性圈闭控藏、局部构造控富"的特征。受此启发,塔里木盆地深层震旦系—寒武系勘探应该重视岩相古地理的刻画,在下寒武统玉尔吐斯组烃源岩落实的基础上,寻找受高能相带控制的岩性圈闭是下一步勘探的重点。

陕北新庄地区延长组长2油层组储层特征

一般河道砂体的正粒序性决定了其下部物性条件优于上部,但新庄地区长2油层组河道砂体的物性特征截然相反,而是中上部物性条件好,下部物性条件普遍差。在储层岩石学特征、孔隙类型等研究的基础上,对此进行了探讨,认为造成其特殊性的原因主要是由于压实、胶结、次生加大等作用。指出河道边滩砂体中上部储层为该区的主力储层。

中国海相克拉通盆地古隆起的活动性与油气分布

中国海相克拉通盆地具有时代老、规模小、多期活动、稳定性差的特点,因此海相盆地古隆起的规模相对较小,而且活动性较强,本文根据古隆起的地质结构和构造活动性,将其分为稳定型、反转型、迁移型、沉没型和肢解型5种类型,并结合最新的勘探进展对各类古隆起的控油气作用进行了剖析,研究表明:稳定型古隆起的油气主要富集在隆起的核部与斜坡部位,反转型古隆起油气主要富集在斜坡和枢纽带,迁移型古隆起主要富集在斜坡部位,沉没型和肢解型控油气作用较弱;随着油气勘探向深层拓展,油气"近源、优储"的成藏特征更为明显,古隆起斜坡部位邻近烃源岩的短期暴露溶蚀储层和多期断裂发育带是油气新发现的重要地区,古隆起与古老拉张槽叠加部位,具有优越的成藏匹配关系,成为深层油气勘探的新热点;塔里木盆地塔中-塔北古隆起下斜坡部位的阿满过渡带、鄂尔多斯盆地中央古隆起深层元古宙拉张槽两侧、四川盆地川中古隆起深层震旦纪—寒武纪拉张槽两侧等地区是海相深层大型—超大型油气田富集的有利地区。

祁连-走廊-贺兰坳陷区石炭系油气勘探有利区块选择

祁连走廊贺兰坳陷区在石炭纪发育为一大型坳陷型盆地 ,以三角洲和滨浅海相为主要沉积岩相类型。石炭系受后期改造影响较大 ,华力西末期石炭系盆地萎缩 ,但构造格局基本未变 ,仍为坳陷盆地 ;印支期盆地遭受剥蚀 ,强烈的褶皱不但使二叠系剥蚀夷尽 ,石炭系也遭受了不同程度的剥蚀 ;燕山期盆地开始解体 ,但在中生界分布区石炭系保存有利 ;喜山期残存盆地深埋 ,石炭系仅零星残存在造山带的低洼地带。巴颜浩特盆地的东部坳陷和南部坳陷 ,石炭系残留面积大 ,沉积厚度大 ,烃源岩类型齐全 ,既有暗色泥岩又有碳酸盐岩和可燃有机岩 ,具有较高的生烃潜力 ;由于油气形成较晚 ,第三纪构造变动又不强烈 ,地震剖面上具坳陷特征 ,加之上有侏罗系的覆盖 ,因之保存条件最好 ,为油气勘探的首选区。

羌塘盆地羌南坳陷查郎拉地区储层的基本特征

为了研究羌塘盆地烃源岩的生烃潜力及其储集条件 ,在野外石油地质调查及室内综合研究的基础上 ,首次对羌南坳陷查郎拉地区储层的分布、岩石学特征、储集性能等方面进行了全面、系统的研究 .指出区内主要以碎屑岩储层为主 ,其次为碳酸盐岩 .碎屑岩岩石类型多为长石岩屑砂岩及岩屑砂岩 ,分布层位广、厚度大 ;碳酸盐岩发育相对差 ,厚度也普遍小 .岩性主要为各类颗粒灰岩 .储层露头样品物性、孔隙结构普遍差 ,属于非常规致密型储集层 .但露头样品并不能客观地反映地下储层的储集性能 ,尤其是羌塘盆地后期经历了多期强烈的构造活动 。

直罗油田长2油层组储层特征

本文从沉积学及岩石学等方面详细研究了直布罗油田储集层的基本特征，阐明了区内储集层的主要岩石类型及孔隙结构特征。分析了沉积环境及后期的成岩作用等因素对物性的控制作用。

青藏地区羌塘盆地1∶5万遥感石油地质填图效果综述

青藏高原蕴藏着丰富的矿产资源， 但其恶劣的自然地理环境限制了人们对其勘探开发的步伐。羌塘盆地１∶５ 万遥感石油地质填图的圆满完成， 为加快青藏高原区域地质调查提供了成功的典范。青藏高原植被少， 且主要以物理风化为主， 遥感图像清晰、层次分明。充分发挥遥感图像的宏观性、真实性和准确性， 能够提取大量的地质信息。通过图像解译，可以基本确定正确的填图方法，了解构造格架及主要的岩石类型等，使野外工作心中有数， 重点突出， 大大缩短了研究周期。遥感填图在青藏高原不失为一种投资少、见效快的普查方法。

重力同沉积断层的数值模拟

从动力学角度考虑，同沉积断层有两种成因：一种是构造成因，主要指由基底断裂活动对上覆沉积盖层影响，并在盖层中延伸。这类断层规模大且常常卷入基底，我国东部许多断陷盆地的边缘断裂及一级断裂多属此类。另一种为重力成因，多为中、小型规模，且广泛发育于沉积盖层中。本交通过建设性三角洲沉积体系的一个轴向剖面，建立了二维有限元模型，应用弹性力学方法对后一种成因的同沉积断层形成机制进行模拟，并对其铲状形态及发育方向进行探讨，更重要的是对砂体展布进行预测，直接服务于生产。

羌塘盆地羌南坳陷查郎拉地区烃源岩基本特征

在野外遥感石油地质调查的基础上 ,首次对羌南坳陷查郎拉地区烃源岩的分布 ,有机质丰度、类型及热演化特征等进行了系统的研究 .区内上三叠统肖查卡组及中侏罗统布曲组发育有良好的烃源岩 ,其厚度大、丰度高 ,为油气的生成奠定了基础 .多处油气苗的发现 ,表明盆地内有过完整的油气生成与运移过程 .盆地虽经历了后期强烈的构造活动 ,但在相对变形较弱的地区仍存在有广阔的勘探前景 .

祁连-阿拉善地区石炭纪构造特征

在沉积建造及区域大地构造背景分析的基础上 ,对研究区石炭纪构造单元进行划分 .重点解剖了柴达木 华北板块 ,其二级构造单元自北而南可划分为北部活动大陆边缘带、中部祁连 阿拉善类克拉通及南部宗务隆裂陷槽 .北部活动大陆边缘带的三级构造单元有沙拉扎山 宗乃山火山岛弧、查干础鲁 霍尔森弧后盆地及图克木大陆边缘块断区 .祁连 阿拉善类克拉通进一步划分为阿拉善隆起区、祁连 走廊 贺兰坳陷区及中南祁连隆起区等三个三级构造单元 .在详细论述各单元沉积及构造特征的基础上 ,指出石炭系油气勘探有利区块 .

大洼──昌图凹陷的构造演化与油气分布

大洼─昌图凹陷是铁岭─昌图盆地内的一个次级负向构造单元，是在海西褶皱带基底上发育起来的一个晚侏罗世至早白垩世的早断晚拗型凹陷．依其构造及沉积特征，并结合我国东部中生代的构造特点将其演化划分为四个阶段：即凹陷的孕育期、断陷期、拗陷期及萎缩消亡期．并运用板块理论对其演化的动力学机制进行探讨．最后通过构造对生储盖的控制作用，指出有利的勘探部位．

鄂尔多斯盆地南部晚三叠世重力流沉积体系

通过大量岩心观察和钻井资料分析,对鄂尔多斯盆地南部三叠系延长组长7—长6油层组湖相重力流沉积体系进行全面解析。鄂尔多斯盆地南部长7、长6油层组广泛发育由滑动、滑塌、砂质碎屑流、液化流、浊流等成因单元组成的重力流沉积体系。旋回自下而上常见块状构造(MB段)、粒序层理(GB段)与水平层理(HB段)组合,平行层理(PB段)、沙纹层理(RB段)相对不发育。认为重力流沉积序列与浊积岩的鲍马序列存在较大差异,MB段为砂质碎屑流成因,GB段为浊流成因,PB、RB段为底流(牵引流)成因,而HB段系深水滞留沉积环境的产物,与重力流无关。湖底扇扇根沉积物以滑块、滑塌、砂质碎屑流沉积MB段为主;扇中以砂质碎屑流、浊积岩及湖相泥岩组成的MB—GB—HB组合为特征;扇端则以浊积岩和湖相泥岩的GB—HB组合为主。重力流成因砂体主要发育在三角洲前缘斜坡-盆地平原,向湖盆中心延伸可达数十千米。重力流成因砂体直接覆盖于长7油层组烃源岩之上,具近源成藏优势,其中下部的砂质碎屑流成因砂岩储集层物性和含油性较好,是值得重点关注的勘探对象。