断盖配置组合下、中、上部油气运聚空间纵向分布刻画方法及其应用

为了搞清含油气盆地断裂与盖层配置(简称断盖配置)组合下、中、上部油气纵向分布规律,在断盖配置组合封闭特征及其下油气运聚空间纵向分布研究的基础上,通过油源断裂输导油气部位和油源断裂与上中下区域性泥岩盖层配置封闭和不封闭部位叠合,建立了一套断盖配置组合下、中、上部油气运聚空间纵向分布的刻画方法,并利用其刻画了渤海湾盆地歧口凹陷港东断裂与沙河街组一段中亚段(简称沙一中亚段)、东营组二段(简称东二段)和明化镇组区域性泥岩盖层配置组合油气运聚空间纵向分布,结果表明:港东断裂与沙一中亚段、东二段和明化镇组区域性泥岩盖层配置组合沙一下亚段油气运聚空间纵向分布主要在其东部和西部,港东断裂与沙一中亚段、东二段和明化镇组区域性泥岩盖层配置组合东三段和馆陶组油气运聚空间纵向分布主要在其中部。港东断裂与沙一中亚段、东二段和明化镇组配置组合沙一下亚段油气运聚空间纵向分布相对发育,有利于油气运聚成藏,港东断裂与沙一中亚段、东二段和明化镇组配置组合东三段和馆陶组油气运聚空间纵向分布相对不发育,不利于油气运聚成藏,与目前港东断裂处沙一下亚段、东三段和馆陶组内已发现油气分布相吻合,表明该方法用于刻画断盖配置组合下、中、上部油气运聚空间纵向分布是可行的。

断盖配置封闭油气时期预测方法及其应用

为了准确地反映含油气盆地断盖配置之下油气富集规律,从断盖配置封闭油气机理出发,由断盖配置古断接厚度与断盖配置泥岩封闭油气所需的最小断接厚度,确定了断盖配置封闭油气部位;由泥岩盖层、断层岩和下伏储层岩石排替压力随时间变化关系,确定了断盖配置封闭油气时期,二者结合建立了一套断盖配置不同部位封闭油气时期的预测方法。应用结果表明:大张坨断裂与沙一中亚段区域性泥岩盖层配置泥岩封闭油气时期(东营组沉积中期至现今)主要在其中西部,少量在其东部的中部,且时期相对较长,有利于油气在沙一下亚段内聚集与保存;断层岩封闭油气时期(明化镇组沉积末期至现今)主要在东部泥岩封闭油气时期的两侧,且时期相对较短,不利于油气在沙一下亚段内聚集与保存,这与大张坨断裂处沙一下亚段目前已发现油气分布相吻合,表明该方法用于预测断盖配置封闭油气时期是可行的。研究成果可为断盖配置之下油气勘探提供依据。

南堡1号构造馆三段断盖配置油气渗漏部位及其控藏作用

为了研究南堡凹陷南堡1号馆三段火山岩盖层上下油气分布规律,在馆三段火山岩盖层及其内油气渗漏断裂发育及分布特征研究的基础上,通过对馆三段火山岩盖层断接厚度与其封油气所需最小断接厚度相对大小的比较和对油气渗漏断裂凸面脊的确定,预测了南堡1号构造馆三段断盖配置油气渗漏部位;并结合油气分布,对断盖配置油气渗漏部位对油气成藏与分布的控制作用进行了研究。结果表明,南堡1号构造馆三段断盖配置发育10处油气渗漏部位,其中:F2及分支断裂油气渗漏部位最发育,有3处油气渗漏部位;其次是F1、F6断裂,有2处油气渗漏部位;F3、F4、F5和F7断裂仅各发育1处油气渗漏部位。这些油气渗漏部位及附近有利于下伏东一段油气在上覆馆三段之上聚集成藏,应是造成南堡1-1断鼻、南堡1-3断块和南堡1-5断鼻北部油区油气既可以分布在下伏东一段又可分布在馆三段之上,而南堡1-5断鼻南部油气仅分布在下伏东一段的根本原因。

断盖配置渗漏油气时期确定方法及其应用

为了客观把握含油气系统中断裂处的油气纵向分布规律,在断盖配置渗漏油气机制及其渗漏油气时期构成研究的基础上,通过厘定断裂开始破坏泥岩盖层封闭时刻、断层岩开始封闭时刻和断裂活动停止时刻,确定断盖配置渗漏时期,并结合源岩排烃史,建立了一套确定断盖配置渗漏油气时期的方法,并将其应用于渤海湾盆地南堡凹陷南堡5号油田,研究F3断裂对东二段泥岩盖层的破坏历史,确定油气渗漏时期。研究结果表明,南堡5号油田F3断裂对东二段泥岩盖层的破坏作用是有限的,仅在P2和P8处使得断盖配置失效,发生油气渗漏。而且通过研究确定P2和P8处油气渗漏时期分别为距今约16~7.4 Ma和13.6~4.8 Ma。比较而言,P8处与P2处断盖配置渗漏油气时期相差不大,但P8处比P2处裂缝渗漏时期明显要短,导致P8处F3断裂对东二段泥岩盖层的破坏作用要相对弱一点,这与目前东二段泥岩盖层之下P8处发现油气、P2处未发现油气的勘探现状相吻合,表明该方法用于确定断盖配置油气渗漏时期是可行的。

断盖配置渗漏与封闭转换时期的确定方法及其应用

为研究含油气盆地断裂对油气成藏的控制作用,在断盖配置渗漏与封闭机制及其转换时期研究的基础上,通过确定断裂在泥岩盖层内分段生长上下连接时期和断层古排替压力等于储层古排替压力时期,建立了一套断盖配置渗漏与封闭转换时期的确定方法,并将其应用于渤海湾盆地南堡凹陷南堡5号构造F1断裂与东二段泥岩盖层配置渗漏与封闭转换时期的确定中。结果表明:在测线L1、L3、L4、L5、L6、L7和L9处F1断裂与东二段泥岩盖层配置至今一直处于封闭状态,没有发生渗漏,有利于油气聚集与保存,而在测线L2处F1断裂与东二段泥岩盖层配置在距今约16 Ma由封闭向渗漏转换,距今约7.4 Ma由渗漏向封闭转换;测线L8处F1断裂与东二段泥岩盖层配置在距今约13.6 Ma由封闭向渗漏转换,距今约8.0 Ma由渗漏向封闭转换。目前在测线L8和L2处F1断裂与东二段泥岩盖层配置均处于封闭状态,且渗漏时期相对较长,有利于油气在东二段储层中聚集与保存,与目前南堡5号构造F1断裂附近东二段已发现油气分布相吻合,表明该方法用于确定断盖配置渗漏与封闭转换时期是可行的。

油气穿过断盖配置散失部位的预测方法

为了研究含油气盆地下生上储式生储盖组合中油气分布规律,在油气穿过断盖配置渗滤散失条件及断裂输导油气特征研究的基础上,通过确定油气穿过断盖配置渗滤散失区和输导断裂凸面脊,将二者叠合建立了一套油气穿过断盖配置渗滤散失主要部位的预测方法。研究结果表明:留楚地区下伏沙一段烃源岩生成的油气穿过东二段、东三段断盖配置渗滤散失主要部位主要分布在留楚地区南部和少量分布在留楚地区北部留楚背斜核部的局部地区,有利于下伏沙一段烃源岩生成的油气在过东二段、东三段断盖配置之上的馆陶组中运聚成藏,与目前留楚地区馆陶组已发现油气主要分布在北部留楚背斜核部相吻合,表明该方法用于预测油气穿过断盖配置渗滤散失主要部位是可行的。该预测方法对冀中坳陷饶阳凹陷留楚地区油气勘探具有指导意义。

断盖配置封闭性组合形成的多层油气运聚有利部位预测方法

为了研究含油气盆地下生上储式大断裂附近多套盖层上下油气分布规律,在断盖配置封闭性组合形成的多层油气运聚条件和有利部位研究的基础上,通过确定上部断盖配置封闭部位和下部各断盖配置不封闭部位,将其叠合建立一套断盖配置封闭性组合形成的多层油气运聚有利部位的预测方法,并将其应用于渤海湾盆地歧口凹陷南北大港地区断盖配置封闭性组合形成的沙河街组、东营组和馆陶组3层油气运聚有利部位预测中。结果表明:南北大港地区断盖配置封闭性组合形成的沙河街组、东营组和馆陶组3层油气运聚有利部位主要分布在其北部中南地区和南部边部地区,是沙河街组、东营组和馆陶组3层油气运聚成藏的有利部位,与目前南北大港地区已发现的沙河街组、东营组和馆陶组油气分布部位相吻合,表明该方法用于预测断盖配置封闭性组合形成的多层油气运聚有利部位是可行的。

不同运移方向下断盖配置对油气运移作用的差异性

为了研究含油气盆地不同运移方向下油气分布规律,在断盖配置类型及其确定方法研究的基础上,根据断盖配置类型与油气垂向和侧向运移方向、距离及所需条件之间关系,对不同运移方向下断盖配置对油气运移作用的差异性进行了对比研究。其差异性主要有3个方面:(1)对油气运移作用方式的差异性,断盖配置封闭对油气垂向运移起变径输导作用,而对油气侧向运移起继续输导作用;断盖配置不封闭对油气垂向运移起继续输导作用,而对油气侧向运移起变径输导作用;(2)对油气运移距离作用的差异性,断盖配置封闭使油气垂向运移至盖层之下,而使油气侧向运移超过输导断裂;断盖配置不封闭使油气垂向运移至盖层之上,而使油气侧向运移至输导断裂处;(3)阻止油气运移所需条件的差异性,油气垂向运移欲通过断盖配置运移动力相对较强,所需阻止油气运移所需的最小断接厚度相对较大,而油气侧向运移欲通过断盖配置运移动力相对较弱,阻止油气运移所需封油气最小断接厚度相对较小。研究成果对指导含油气盆地源内和源外断裂发育区油气勘探具有重要意义。

断盖配置封闭性演化阶段恢复方法及其应用

为了研究含油气盆地断盖配置上下油气分布规律,在断盖配置封闭性演化阶段划分的基础上,通过明确断盖配置断接厚度与时间之间的关系和断裂破坏盖层封闭性所需要的最大断接厚度,确定断裂破坏盖层封闭性开始时期;通过断层岩排替压力随时间的变化关系和储层岩排替压力随时间的变化关系,确定断层岩封闭开始时期,据此建立了一套断盖配置封闭性演化阶段恢复方法,并将其应用于海拉尔盆地贝尔凹陷呼和诺仁构造F5断裂与下白垩统大磨拐河组一段下亚段(大一下段)盖层配置在测点4、6、9、10、11、12、14这7处封闭性演化阶段恢复中。结果表明,F5断裂与大一下段盖层配置在以上7处测点处不发育盖层封闭阶段,从大一下亚段沉积末期至上白垩统青元岗组沉积早期为不封闭阶段,从青元岗组沉积早期至现今为断层岩封闭阶段。因其在油气成藏期为不封闭阶段,且断层岩封闭开始时期晚于油气成藏期(下白垩统伊敏组沉积末期),不利于油气在其下下白垩统南屯组二段(南二段)聚集和保存,与目前F5断裂附近南二段油气分布相吻合,表明该方法用于恢复断盖配置封闭性演化阶段是可行的。

源断盖配置油气运聚有利部位预测方法及其应用

为了研究含油气盆地下生上储式生储盖组合油气的运聚成藏,在源断盖配置油气运聚有利部位及其影响因素研究的基础上,通过成熟区源岩及油源断裂有利部位确定有利油气输导源断配置关系和通过断盖配置断接厚度及其封油气所需的最小断接厚度确定断盖配置封闭油气区,将二者叠合建立了一套源断盖配置油气运聚有利部位预测方法,并将其应用于渤海湾盆地南堡凹陷西部东二段源断盖配置油气运聚有利部位的预测中。结果表明:南堡凹陷西部东二段源断盖配置油气运聚有利部位主要分布在老爷庙构造、南堡5号构造东部和南堡1号构造南部,有利于东二段油气聚集成藏,与目前南堡凹陷东二段已发现油气分布(南堡1号构造未发现油气是因为其构造顶部断盖配置不封闭,油气散失所致)相吻合,表明该方法用于预测源断盖配置油气运聚有利部位是可行的。

断盖配置垂向封油气所需的最小断距预测方法及其应用

为方便地判断断盖配置是否垂向封闭油气,在断裂破坏泥岩盖层封闭机理及其与断距关系研究的基础上,通过确定断裂停止活动时期、泥岩盖层厚度、压实成岩时间和下伏储层岩石泥质体积分数,建立了断盖配置垂向封油气所需最小断距预测方法。以渤海湾盆地南堡凹陷南堡5号构造F3断裂为例,利用钻井和地震等资料得到F3断裂在9条测线处断距,结果表明:南堡5号构造F3断裂与东二段泥岩盖层配置垂向封油气所需最小断距在不同测线处存在差别,在测线L1、L4、L6、L8和L9处F3断裂断距小于其与东二段泥岩盖层配置垂向封油气所需最小断距,断盖配置垂向封闭,有利于油气在其下聚集与保存;而在测线L2、L3、L5和L7处F3断裂断距大于其与东二段泥岩盖层配置垂向封油气所需最小断距,断盖配置垂向不封闭,不利于油气在其下聚集与保存。研究结果与南堡5号构造F3断裂附近东二段泥岩盖层之下油气分布相吻合,证明该方法用于预测断盖配置垂向封油气所需最小断距可行。

渤海湾盆地黄骅坳陷乌马营地区断盖配置对上古生界天然气向孔店组运移的控制

渤海湾盆地黄骅坳陷乌马营地区孔店组气藏的发现,带来了天然气成藏层系的新突破,开辟了新的勘探领域。为探究孔店组天然气富集规律和资源潜力,推动黄骅坳陷古近系气藏的勘探,以天然气供给为核心,利用井震资料,通过定量表征方式,研究乌马营地区断盖配置对上古生界煤系烃源岩生成的天然气向孔店组运移的控制作用。结果表明:①输导断层为天然气向孔店组垂向运移提供通道,且断层在成藏期活动速率大于3.6 m/Ma的部位是优势输导通道;②孔三段—中生界盖层的断盖配置垂向封闭性控制天然气运聚层位,盖层断接厚度小于34 m的部位垂向渗漏,有利于天然气穿过盖层向孔店组运移;③断层输导与断盖配置封闭性共同控制天然气向孔店组的供给部位,且断层优势输导通道与断盖配置垂向渗漏区的重叠部位是天然气向孔店组运移的有利部位。

基于盆地模拟的断盖配置研究——以塔里木盆地玉北地区奥陶系油气藏为例

断裂和盖层的相互配置是控制塔里木盆地西部玉北构造带深层油气富集的关键。首次采用盆地模拟的手段探讨了玉北深层油气断盖要素的不同配置关系及其对奥陶系油气富集的影响。对烃源岩热演化历史模拟显示该区下寒武统烃源岩从加里东晚期到燕山期一直处于成熟阶段,喜马拉雅期进入高成熟阶段,现今仍然具备较好的生烃潜力。断膏配置类型的动态模拟表明断裂和膏岩的相互作用是控制玉北深层盐上和盐下油气系统分布的关键因素,深层断裂的结构特征比侧向封堵性对油气运移影响更大。不同断盖组合控制了奥陶系油气的富集程度,其中未断穿型和弱断穿型断盖组合最有利,喜马拉雅期圈闭的保存条件对晚期次生油气藏的形成意义较大。综合认为玉北地区奥陶系发育“长期生油、断膏控注、断盖控聚”的成藏特征,基底卷入断裂和逆冲走滑的拼接程度是评价盐下油气富集的重要因素。论文采用的动态正演模拟方法为玉北地区及台盆区深层断控油气富集规律研究提供了新的思路和借鉴。

断盖配置对沿断裂运移油气的封闭作用:以南堡凹陷中浅层为例

为了研究南堡凹陷中浅层油气成藏规律,采用区域性盖层厚度与断裂断距大小比较和与油气分布关系分析的研究方法,对断盖配置对沿断裂运移油气的封闭作用进行了研究.结果表明:断盖配置对沿断裂运移油气有3级封闭作用:(1)当盖层厚度大于断裂断距,且断接厚度大于一定值时,盖层与断裂配置对沿断裂运移油气可起完全封闭作用;(2)当盖层厚度大于断裂断距,但断接厚度小于一定值时,断盖配置对沿断裂运移油气可起部分封闭作用;(3)当盖层厚度小于断距,断接厚度小于零时,断盖配置对沿断裂运移油气无封闭作用.南堡凹陷3套区域性盖层中东二段泥岩和馆三段火山岩2套区域性盖层与断裂配置对沿断裂运移油气均具有完全、部分和无封闭三级作用,明下段泥岩区域性盖层与断裂配置仅具完全封闭作用.3套区域性盖层与断裂配置的封闭作用之间,空间不同配置对南堡凹陷中浅层油气聚集分布层位和区域的控制作用主要表现在以下3个方面:(1)南堡2号地区东二段区域性盖层与断裂配置为完全封闭,油气主要分布在其下;(2)南堡1～5区块东二段区域性盖层与断裂配置为部分或无封闭,馆三段区域性盖层与断裂配置为完全封闭,油气主要分布在东一段和馆四段;(3)南堡1号和4号局部地区东二段和馆三段区域性盖层与断裂配置为部分或无封闭,明下段区域性盖层与断裂配置为完全封闭,油气从下至上皆有分布.

由地震资料预测断—盖配置有效封闭部位

当盖层受到断裂破坏后,其能否封闭油气不再取决于其本身的封闭能力,而取决于断—盖配置的封闭能力,即:断层岩石排替压力大于或等于下伏储层岩石排替压力,则油气被断—盖配置封闭;相反,油气则不被断—盖配置封闭。基于上述原理,研究了含油气盆地断—盖配置对油气的控制作用。从断—盖配置封闭油气机理及其影响因素研究入手,通过计算一条断裂不同点处的断—盖配置封闭油气所需的最大破坏程度值,比较断—盖配置破坏程度与其封闭油气所需的最大破坏程度的相对大小,建立了一套利用地震资料预测断—盖配置有效封闭部位的方法。该方法在渤海湾盆地南堡凹陷南堡5号构造的NP5-1断裂与东二段泥岩盖层配置封闭部位的预测结果与已发现油气藏分布相吻合,表明该方法是可行的。

渤海湾盆地南堡凹陷油源断裂特征与油气差异富集模式

渤海湾盆地南堡凹陷具有油气富集层系不均的特征,为了揭示断层对油气差异富集的控制作用,通过分析油源断层类型、活动性及输导能力,得到了研究区断-源、断-盖等配置关系,建立了深、浅层油气富集模式。结果表明:南堡凹陷发育Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ共3类油源断层,它们分别断穿沙三段、沙一段和东三段烃源岩,各类油源断层的垂向输导能力与其活动速率密切相关,由于3类油源断层的供烃能力依次减小,油气沿Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类油源断层向东二段以上层系运移的最小活动速率依次增加;研究区油气在东二段上下层系的差异分布受油源断层活动速率和断层与东二段盖层的配置关系共同控制,断层对盖层的破坏程度控制了油气能否穿过盖层,而是否有油气沿断裂垂向运移至盖层之上则受控于被油源断层断穿的烃源岩的供烃能力及油源断层的活动强度。综合建立了“断-盖封堵”深层油气富集模式和“断-盖开启”浅层油气富集模式,合理解释了南堡凹陷各构造带油气纵向富集差异的内在原因。研究成果可为同类油藏的勘探工作提供理论依据及指导。

基于源断盖空间配置的油气侧向分流运聚有利区预测方法及其应用

为了有效地指导含油气盆地内下源上储式油气勘探,以源断盖空间配置油气侧向分流运聚机制及其所需条件为研究基础,通过厘定源岩成熟区、油源断裂分布区和盖层封闭区,研究出一套基于源断盖空间配置的油气侧向分流运聚有利区的预测方法,并用其对渤海湾盆地南堡凹陷东一段源断盖空间配置天然气运聚有利区进行了预测。结果表明:渤海湾盆地南堡凹陷东一段源断盖空间配置天然气侧向分流运聚有利区仅在凹陷西南局部区域分布且分布面积较小,底部源岩生成的天然气由此区向上覆层位发生侧向分流运聚成藏,这符合目前研究区内已发现天然气的分布特征,证明了用该方法对源断盖空间配置的油气侧向分流运聚有利区预测的有效性。

渤海湾盆地潜山油气藏保存条件探讨

渤海湾盆地潜山油气藏的保存条件至关重要,探讨保存条件对潜山油气勘探具有重要意义。基于大量统计资料,结合潜山油气成藏条件分析,探讨渤海湾盆地盖层、抬升剥蚀作用和断裂作用对潜山油气保存及富集的影响。结果表明:渤海湾盆地不同层系潜山油气相态及来源不尽相同,前古生界、下古生界和中生界以油藏为主,为它源型油气藏,而上古生界以气藏为主,主要为自源型油气藏;研究区共发育5套区域盖层,石炭—二叠系盖层对天然气封盖能力强,新近系泥岩仅能作为油藏的盖层;不同时期形成的潜山油气藏的保存条件存在差异,早期形成的潜山油气藏因后期构造作用遭到破坏,大多数潜山油气藏主要为古近纪末和新近纪—第四纪形成;断盖配置及断层封闭性控制潜山油气藏的保存,可划分为A型、B型和C型3类断盖组合样式,其中C型断盖组合样式最有利于潜山油气的富集与保存。

长岭断陷龙凤山地区断裂与油气运聚的关系

长岭断陷龙凤山地区具有"下生上储、他源成藏"特征,明确断裂与油气运聚的关系对指导其油气勘探具有重要意义.在分析断裂静态特征的基础上,分别定量评价断裂的活动性、封闭性以及断-盖配置关系,并提出了评价断-盖配置有效性的"SGR下限"法(SGR全称是Shale Gouge Ratio),结合油气藏静态分布特征,探讨了断裂对油气差异聚集的控制作用.研究结果表明,第1期油气成藏早中期,断裂可大规模输导油气;第1期晚期及第2期油气成藏时,主干反向断裂形成的封闭"走廊"空间为油气提供聚集场所.应用"SGR下限"法,认为营Ⅲ砂组断-盖配置关系较好,为油气提供良好的保存条件.断裂控烃作用体现在3个方面,断裂的活动性控制了油气不同时期的垂向运移规模,断裂的封闭差异性控制了油气富集程度,断-盖配置关系控制了油气的富集层系.

“SGR下限法”在判别古油藏中的应用

针对现有古油藏识别方法具有多解性,亦不能定量判断的问题,从构造破坏型古油藏的成因入手,提出了“SGR下限法”,并应用于松辽盆地东岭地区.基于油气成藏动力学分析,将储层、盖层排替压力以及超压考虑在内,建立油气运移临界条件方程,据此计算SGRlim,并以此作为断-盖配置的评价指标.利用最大断距相减法恢复古断距,并对地层厚度去压实,计算SGR古.通过对比SGRlim,SGR现今,SGR古这3个数值的大小,评价不同时期断-盖配置特征,认为当“SGR古≥SGRlim”且“SGR现今<SGRlim”可形成古油藏.应用该方法对松辽盆地东岭地区进行研究,结果表明:第1期油气成藏时,营三段泥岩盖层断-盖配置关系较好,SGR古大于SGRlim,大量原生油气藏富集于营三段盖层之下;第2期油气成藏时,随着断裂的持续活动,营三段盖层被断裂断穿,SGR现今小于SGRlim,古油藏遭到破坏,沿断裂垂向运移至断-盖配置关系较好的泉二段泥岩盖层下.明确了SN109井、SN182井、S8井、SN110井、S1井、SN188井存在古油藏,岩心、镜下沥青及包裹体观察、GOI值、原油物性等证据也佐证了古油藏的存在,证明了SGR下限法的准确性和可应用性.