多旋回盆地叠合—复合控藏在常规非常规天然气勘探中的实践

四川盆地是我国典型的多旋回盆地,更是最重要的天然气基地,发现了大量的常规、致密砂岩、页岩气田。具有海相、海陆过渡相、陆相垂向叠加与平面分区明显、纵向多期构造运动叠加改造的特点,形成了全盆地、全层系含气。本文以普光气田、涪陵页岩气田和中江致密砂岩气为实例,阐述了叠合—复合控藏的概念,即叠合盆地油气成藏和富集的各种要素均受相互关联的多种因素的控制,不同要素间既有时间上的累加和空间上的叠置,也有横向上地质体因某种原因而结合在一起,比如构造与岩性体、构造与地层等。叠合控制油气的形成与演化,复合控制油气的富集与定位,进一步论述明确多旋回盆地叠合—复合控藏研究内容对油气勘探研究与实践具有重要的指导意义。通过对四川盆地典型大型气田实例剖析,表明四川盆地大型气田均是受多旋回盆地叠合—复合控藏的结果,即叠合控制油气的形成与演化,复合控制油气的富集与定位。本文系统分析总结四川盆地大型气田油气形成、成藏与富集规律,结合四川盆地勘探开发现状,针对四川盆地多旋特征提出油气勘探三个方面的重点研究内容:(1)构造古地理研究,厘清构造格局、储层、烃源和圈闭空间的叠合、复合关系以及对油气形成的控制作用;(2)区域地质构造演化研究,明确不同期次构造叠合关系以及对成油、成气、油气富集的控制作用;(3)构造分级与控藏研究,精细构造分级明确不同级次构造对气水关系、富集、储层改造控制作用。

多旋回盆地复杂生烃史条件下烃源岩生烃量研究

通过热模拟实验的方法,探讨了复杂生烃史条件下烃源岩生烃量的变化特征。热模拟实验结果表明,复杂生烃史条件下,烃源岩的生烃量与简单连续生烃相比并不相同。烃源岩两次不连续累计生烃量大于连续生烃量;不同的两次不连续生烃中,烃源岩累计生烃量也不相同。对热模拟实验结果的讨论认为,不连续生烃量与连续生烃量的差别主要反映了生烃过程、排烃条件以及可能存在的外界环境的影响。多旋回盆地中的古老烃源岩,在漫长而复杂的生烃过程中,其生烃量与简单的连续生烃相比可能存在显著差异。

适用于多旋回叠合盆地的油气成藏年代学研究进展

我国多旋回叠合盆地在多期构造运动的背景下具备多期生烃、多期充注、多期成藏和改造的特征,厘定不同期次油气的成藏时间一直是多旋回叠合盆地油气成藏研究亟待解决的难题。综述国内外油气成藏年代学的研究现状和发展趋势,剖析了不同油气成藏年代学方法的主要特点和局限性,认为油气成藏年代学研究经历了从早期传统的油气成藏年代学方法到现今油气成藏同位素测年法的发展,实现了定性或半定量向定量研究的重要转变,其中方解石激光原位U-Pb同位素定年法可以精确厘定多旋回叠合盆地中不同期次油气的成藏时间,将油气成藏年代学研究推向了新的里程碑。据此提出综合运用多种油气成藏年代学方法相互补充、印证,进而得到全面的油气成藏年代信息,将成为现代油气成藏年代学在多旋回叠合盆地应用发展的重要趋势。

中国多旋回叠合沉积盆地的形成演化、地质结构与油气分布规律

深入认识盆地的地质结构与构造演化,探讨盆地的油气分布规律,将为揭示中国大陆属性、资源能源分布、环境变化及油气勘探新领域奠立重要基础。本文立足于油气勘探的新资料,应用活动论构造历史观与比较大地构造学方法,分析了中国叠合沉积盆地的构造演化、构造分区、地质结构与油气成藏模式,探索油气分布规律。研究表明,中国叠合沉积盆地经历了中新元古代、寒武纪—泥盆纪(或中泥盆世)、(晚泥盆世—)石炭纪—三叠纪与侏罗纪—第四纪4个构造旋回的演化;据东西向两条构造锋线和南北(或北北东)向的两条改造锋线及西太平洋弧后盆地带,可将中国划分为北疆、内蒙古、松辽、塔里木—阿拉善、鄂尔多斯、渤海湾、青藏、四川、华南与海域等10个沉积盆地区;发育有前陆/克拉通、前陆/坳陷、坳陷/断陷、断陷/坳陷、反转断陷、被动陆缘、走滑叠合和改造残留等8种叠合盆地结构类型;发育安岳裂陷槽型、塔北型、苏里格复合三角洲型、玛湖凹陷型、陆梁隆起型、库车冲断带型、大庆长垣型、古潜山型、中央峡谷水道型、柴东生物气型、四川源内型与沁水向斜煤层气型等12种典型油气成模式;盆地内凹陷/断陷的油气分布具有空间有序性,叠合界面油气富集具优势性,油气叠合分布有强的非均一性,中西部前陆/克拉通叠合型盆地的油、气分区分布,海域被动陆缘/断陷叠合型盆地的油、气分带分布。中国多旋回叠合盆地具有独特的“三环带状”油气分布格局。

东海陆架多旋回复合盆地的油气远景

海礁凸起油气化探异常为其深部前新生代沉积盆地油气藏物质向上渗逸的结果。在久米 -鱼山大断裂以北的东海陆架盆地 ,除了继续探找新生代油气藏外 ,还要寻找古气新储、深源浅出的油气藏 ,这是东海油气勘探的新领域。东海大油气藏和油气田主要的气源岩可能是古生代地层。

《四川多旋回叠合盆地的形成演化与油气聚集》出版

由李德生院士、张国伟院士等指导,中国地质大学(北京)何登发教授团队与中国石油西南油气田分公司专家张健教授等合作完成的《四川多旋回叠合盆地的形成演化与油气聚集》专著近期在科学出版社出版。该著作以构造地质学与盆地分析的最新进展为指导,应用四川盆地的地震、钻井、区域重力、航磁与野外地质调查资料,以及多年积累的分析化验资料,揭示了盆地周缘复杂构造带的形成演化、盆地古地理、构造沉降、充填序列、构造变形等过程,综合建立了自南华纪以来四川盆地不同时期的构造-沉积环境与原型盆地格局,剖析了其演化序列,探讨了这些地球动力学过程对油气成藏的控制特点,指出了四川盆地的油气分布规律。

多旋回叠合盆地低渗透储层成岩作用与孔隙演化

多旋回叠合盆地为油气勘探的热点地区,其储层致密且多为隐蔽性的岩性油气藏,尤其成岩作用与孔隙演化较为复杂,备受地质学家关注。本次研究依据陕北地区探井取心物性分析、薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光及铸体薄片等资料,系统分析研究区延长组长8油层组储层特征、成岩作用、孔隙定量演化。结果表明区内长8油层组砂岩为分选中-好、次棱角状为主的细粒长石砂岩或细粒岩屑长石砂岩,孔隙度平均值为8.5%。渗透率平均值为0.42×10^-3μm^2,为特低孔-超低渗储层,长8储层原始孔隙度平均值为38.03%,压实后的孔隙度平均为21.58%,胶结作用下砂岩孔隙度平均接近6.89%,后期溶蚀作用增加孔隙度在2.04%~6.56%,平均孔隙度接近10.77%,孔隙演化的定量计算与岩心的物性分析结果较为一致,同时本区长8储层致密时期主要发生在早期的压实和胶结作用,而后期的溶蚀作用极大的改善了储层的物性。

全球沉积盆地动态分类方法:从原型盆地及其叠加发展过程讨论

沉积盆地是油气生成和聚集的基本地质单元,其形成和发展为板块构造演化所控制,主要表现在两个方面,一是板块从分离到汇聚的不同阶段、板块的不同位置,产生不同的原型盆地,形成了特定的构造-沉积体系,决定了其生、储、盖等基本含油气条件;二是后期叠加的原型盆地不但本身具有新的油气地质特征,还能够改变早期原型盆地的成藏条件及油气分布规律。以板块构造演化历史为时间线索,通过对现今盆地早期原型及其后期叠加改造过程的系统解剖,用动态方法将全球处于一个威尔逊旋回的现今盆地划分为12种类型。在此基础上,总结了各类盆地的基本属性及含油气条件,为科学预测各类盆地的含油气远景奠定了基础。

中国沉积盆地油气立体综合勘探论

中国油气勘探近15年来进入发现高峰期,在成熟区精细勘探、新区、新层系、新类型、新领域勘探中不断取得突破,常规与非常规油气勘探取得重要进展,剖析这一阶段勘探的性质与思维方法将为中国油气勘探持续深入开展奠立重要基础。从沉积盆地系统论与油气勘探方法论的角度,通过剖析沉积盆地的油气地质基础,结合现阶段油气勘探实践,提出了新时期的勘探理念与方法。研究表明,中国的沉积盆地多为多旋回叠合盆地,沉积盆地的演化受周缘板块构造作用、陆内构造变形及其深部地幔地质过程的控制,复杂构造背景下油气多层系规模聚集。中国沉积盆地有常规油气、低熟油、生物气、致密气、页岩油气、煤、煤层气、盐类、天然气水合物和金属等多种矿产资源,资源潜力大。中国的油气勘探经历了构造油气藏、岩性-地层油气藏勘探阶段,现今进入常规与非常规油气并举的“立体综合勘探”阶段。这一阶段是针对“全盆地、多层系、多尺度储集体、多类型资源”的全链条的整体勘探,钻探进入万米尺度,海域进入深水区。立体综合勘探的理论基础是多旋回叠合盆地油气地质学、油气成藏动力学与非常规油气地质学,技术手段是多尺度(微米-纳米)储集体分析技术、“两宽一高”高精度地震勘探技术与“水平井+体积压裂”技术,主要工作方法是地质-工程一体化与勘探-开发一体化。立体综合勘探思维与方法将是常规与非常规油气一体化高效勘探与油气-煤-盐-金属等矿产资源综合勘探的重要保证。

中国西部海相盆地地质结构控制油气分布的比较研究

中国西部塔里木、四川、鄂尔多斯等海相盆地的中、下组合是我国油气勘探的重点领域,深化研究油气分布规律是优化勘探部署、提高勘探效益与持续获得勘探发现的关键。本文从盆地地质结构控制油气分布的学术思路出发,立足于近年来的勘探新进展、新发现,应用比较分析方法,揭示油气分布的构造控制规律。研究表明,塔里木、四川、鄂尔多斯等海相盆地位于古亚洲洋构造域、特提斯构造域的复合作用区,是在前寒武纪克拉通基础上发展起来的多旋回叠合盆地;它们经历了Z-D_2、(D_3-)C_2-T、J-Q等三个伸展-聚敛旋回的演化;每一伸展-聚敛旋回发育了独立的生-储-盖组合,伸展期因差异沉降发育好的烃源岩,聚敛期发育大规模展布的储集体与圈闭组合;盆地的基底分区对后期原型盆地的发育和沉积盖层的分布具有明显的制约作用,盆地多旋回叠合,形成了"垂向分层、横向分块"的地质结构,叠合结构样式控制了油气聚集层系与富集区带,普遍存在加里东中期与印支期等两期原生油气成藏期,及燕山中期(J_3-K_1)与喜马拉雅晚期(N_2-Q)等两期油气调整成藏期,新构造运动期油气成藏较为普遍。海相叠合盆地含油气层系多,原型盆地的叠合界面常是重要的油气富集部位,隆起带、断裂带、台缘带(或岩相带)是重要的油气富集区(带),叠合盆地的中下部组合是下一步油气勘探持续突破的有利方向。

南黄海盆地中部隆起的形成与演化

南黄海盆地是在前震旦系克拉通基础上发育的中、古生界海相与中、新生界陆相多旋回叠合盆地。通过地震资料解释,结合邻区钻井与区域地质资料,对南黄海盆地中部隆起中、古生代地层及其形成演化进行了研究,结果表明,南黄海盆地中部隆起沉积了较全的中、古生界海相地层,发育第四系—新近系、中—下三叠统青龙组、上二叠统、下二叠统—上泥盆统、中—下志留统,奥陶系—震旦系和前震旦系变质岩系等7套地震地质层序;主要经历了前震旦纪基底形成、震旦纪—早古生代克拉通发育、晚古生代—中三叠世稳定台地—陆内裂陷、晚三叠世—古近纪形成与抬升剥蚀及新近纪-第四纪坳陷沉降5个阶段。

新疆地区含油气盆地深层--超深层成藏组合与勘探方向

近年来全球深层油气勘探开发呈现加快发展的趋势,不断获得多项重大油气发现,证实含油气盆地深层蕴含巨大的勘探潜力。新疆地区深层—超深层油气资源丰富,是稳定中国油气战略坚实的能源保障,但限于深层领域多,油气富集规律复杂,其勘探潜力及方向不是十分明确,进一步厘清新疆地区深层—超深层重点领域区带具有重要意义。通过对新疆地区大地构造背景及演化分析,对比研究了新疆地区三大盆地(塔里木盆地、准噶尔盆地、吐哈盆地)深层基础石油地质条件及油气成藏组合特征,系统梳理了三大盆地深层油气勘探领域,结合典型油气藏解剖,构建了新疆地区深层不同领域油气成藏模式,进一步明确了其控藏要素及油气分布特征。研究指出塔里木盆地寒武系盐下、库车前陆冲断带、塔西南山前带,准噶尔盆地中央坳陷二叠系—三叠系、南缘冲断带下组合、二叠系页岩油,吐哈盆地台北凹陷二叠系—三叠系、深层石炭系等区带油气成藏条件优越,是未来深层寻求规模储量及重大突破的重要勘探区带。

华北东部盆地油气勘探潜力与发展方向

华北东部盆地是典型的多旋回叠加改造型盆地 ,中上元古界、下古生界、上古生界、中生界和新生界普遍具有生烃潜力和储盖组合条件。漫长的地质演化和新生代构造断裂活动形成了上第三系至太古界多层系多类型的油气藏 ,在凹陷、凸起的各部位 ,分布着大型油气聚集带。根据盆地历史演化、勘探程度差异性及油气发现的特点 ,对华北东部盆地油气勘探潜力进行了分析。在该地区应着重研究多勘探层系、勘探程度的差异性和地质理论的新进展 ,充分挖掘各探区内各单元的油气资源潜力 ,第三系深层、前第三系、滩海和浅海应是华北东部盆地 2

中国超深层油气勘探领域研究进展与关键问题

基于油气勘探发现和地质认识进展,从成盆、成烃、成储及成藏的内在地质过程出发,揭示沉积盆地超深层油气的形成与赋存规律并探讨超深层领域的关键科学问题。中国超深层主要经历中新元古代和早古生代2个伸展-聚敛旋回,构造-沉积分异产生空间上相邻的源-储组合;发育丘滩体型、岩溶缝洞型、断溶型、白云岩型和断裂带型等多种类型规模性碳酸盐岩储集体、超压型碎屑岩和基岩裂缝性储集体;油气多期复合成藏,晚期调整定位;油气分布受高能滩带、区域不整合面、古隆起与大型断裂带等的控制;赋存多种成因的天然气和轻质油。超深层油气资源占剩余总资源量的33%,为中国油气勘探的重要接替领域;超深层的大型成藏地质单元与规模富集区带将是持续取得油气大发现的重点方向,勘探前景广阔。超深层油气地质条件和富集区带预测为油气地质学研究的关键科学问题。

一种古构造恢复方法探讨——以乌马营构造为例

古构造恢复是探索多旋回盆地油气藏改造、重组的有效手段之一。古构造恢复的基本原理是"回剥",即通过"退变形"而获得不同地质演化阶段某构造层的埋藏起伏变化。回剥可以视为剔除上覆地层,并将不同时期古水准面恢复到原位的过程。利用层序充填特点和古水平面重塑研究古构造的新方法。在三维地震覆盖区,标示古水平面的层序特点在较高精度成像的地震数据体中是可以识别的,利用三维地震解释技术,可以精确恢复针对圈闭或局部构造单元的变形史和变形基础。在黄骅坳陷乌马营地区进行了实例应用研究,研究表明:利用该方法可精确恢复三维空间内、不同时期潜山高点迁移的变化规律;古构造恢复的结论与WS1井气藏特点的吻合,为潜山天然气藏的评价和目标勘探提供了决定性依据。

南方中-古生界油气勘探的若干地质问题及对策

中国南方海相盆地经历了多旋回运动的叠加改造 ,导致各地区油气保存状况存在较大差异。因此 ,须探索此类盆地独特的油气成藏规律。研究过程中 ,应注重突出重点、以点带面 ,针对不同地区的特点 ,总结出各自的成藏模式。目前 ,南方海相研究应重点放在重点区块构造评价、烃源岩重新确定和保存条件再评价等方面。通过解剖典型油气藏的成藏条件 ,了解成藏要素的有利匹配 ,优选出近期的勘探目标。

多旋回叠合盆地烃流体源与构造变形响应:以扬子地块中古生界海相为例

多旋回叠合盆地的多旋回构造演化制约着盆地的成烃演化,使烃流体源显示多源化的特征,而构造变形对烃流体源的成烃制约主要是通过对地质体的埋藏作用来体现.基于扬子地块海相构造变形,将其分为断陷反转、断块反转、逆冲推覆和复合叠加等4类构造变区形,并确立相应构造变形作用下中新生代海相地层构造-埋藏类型.通过烃流体源与地质体构造-埋藏类型对应关系的建立,认为下扬子与中扬子江汉断陷区的强烈暴露-断陷埋藏构造变形控制的烃流体源为残留烃流体源和二次生烃;中扬子湘鄂西和大洪山的强烈隆升-海相暴露变形区烃流体源为残留烃流体源;大巴山和龙门山前陆冲断带的晚期弱抬升-推覆埋藏构造变形制约的烃流体源为干酪根裂解气、油裂解气和残留烃流体源,而江南隆起北缘推覆体下地质体的强烈隆升-推覆埋藏致使烃流体源可能为干酪根裂解气和油裂解气;上扬子持续埋藏-晚期隆升区烃流体源为干酪根裂解气、油裂解气和沥青裂解气.

临清坳陷东部石炭—二叠系二次生烃差异性研究

受盆地多旋回叠加和反转演化控制,临清坳陷东部石炭—二叠系含煤系地层烃源岩经历了二次生烃过程,并在空间上表现出强烈的差异性。通过对这套烃源岩生烃史模拟结果表明,石炭—二叠系烃源岩于早中三叠世进入生烃门限,随后印支运动造成全区生烃中止,中新生代烃源岩再次深埋,发生二次生烃作用。不同井区二次生烃在时间和空间上存在差异性,洼陷带发育三个"二次生烃"阶段,生烃高峰期发生在新生代,凸起带发育两个"二次生烃"阶段,生烃高峰期发生在中生代,隆起区尚未发生二次生烃。二次生烃早期生成的烃类基本遭受破坏,晚期生成的烃类具备成藏条件,是勘探的主要目标。现今洼陷带烃源岩已进入成熟—高成熟阶段,成为晚期煤成气藏的气灶。

苏皖中、古生界天然气类型及成藏模式分析

苏、皖地区属于多旋回沉积盆地 ,区内沉积了下青龙组 (T1 x)、二叠系、高家边组 (S1 g)—五峰组(O3w)、幕府山组 (∈1 mu)等多套烃源岩 ,具有丰富的生成天然气的物质基础。同时 ,根据对烃源岩有机质成熟度的分析 ,本区多数烃源岩都达到了成熟、高成熟 ,甚至过成熟 ,达到了以产气为主的阶段。已有钻井中的天然气显示表明 ,本区天然气类型有烃类气和非烃类气 ,同时也显示苏皖地区天然气成因类型的多样性。经对HQ二氧化碳气田的研究认为 ,本区储层条件较差 ,后期的构造裂缝及溶蚀孔洞是本区天然气的重要储集空间 ;由于本区经历了挤压与拉张多期次复杂构造运动 ,断层十分发育 ,经对HQ二氧化碳气田成藏模式研究认为 ,断层在油气藏的形成过程中起着重要的沟通作用。HQ二氧化碳气田的发现 ,反映本区海相中、古生界有较好的成藏地质条件 ,展示了有利的天然气勘探前景。