地震泵抽吸作用与油气运聚成藏物理模拟

地震泵抽吸作用是在断裂活动开启过程中,引发流体进入断裂带,并发生垂向运移的作用方式。在裂隙递进扩张形成优势裂隙并进一步发展成大的断裂面的演化过程中,地震泵抽吸作用发生,围岩中的流体在相对负压抽吸作用下进到断裂带中,之后主要在构造应力和异常高孔隙流体压力的共同作用下向上运移,并向着邻近断裂的封闭程度差、体积大、物性好的储层中充注运移,运移效率远远高于达西流和扩散流。断裂周期性破裂活动的特征决定了油气沿断裂的垂向泵吸运移呈周期性、间歇性和脉动的特点,同时也决定了油气易于在断裂错开的最新层位聚集成藏。通过克拉2气田天然气运聚成藏过程物理模拟实验结果表明,紧邻圈闭的盐下断裂为有效的天然气运移通道,穿盐断裂为无效的天然气运移通道,天然气在地震泵抽吸作用下沿断裂运移速度快、效率高,在断裂活动的短时间内可以大规模运聚成藏。

莺歌海盆地泥底辟成因、展布特征及其与天然气运聚成藏关系

泥底辟是南海北部边缘西区莺歌海盆地颇具特色的地震地质异常体,具有欠压实异常、高温高压特点及低密低速的地球物理特征,其展布则具有明显分带性且沿盆地北西走向呈近南北向雁行式排列。泥底辟成因及分布,主要受控于盆地快速沉降及高速沉积充填压实与排出流体不均衡所产生的巨大异常高温高压潜能,和区域控盆断裂晚期右旋走滑伸展活动。而晚期泥底辟热流体上侵活动及其他成藏条件的有效配置,则有效地控制了天然气及CO_2运聚成藏规律。

地层水含盐度对生物气运聚成藏的作用

柴达木盆地三湖地区受南缘昆仑山冰雪溶水的补给 ,地层水从南向北运移 ;由于剧烈的蒸发作用 ,地层水含盐度北斜坡最高。北斜坡泻水—汇水区高盐度条件下生物菌的活跃程度受到抑制 ,影响游离气垂向运聚成藏的资源量供给 ,中央凹陷及其南部低盐度条件下更适宜生物气的生成。生物气在地层水中的溶解度随盐度的增高而降低 ,南缘低盐度水中饱含的生物气经地层水从南向北携带 ,在北斜坡高盐度条件下大量游离出来。三湖地区早成岩阶段的泥岩盖层虽然不能成为传统意义上的盖层 ,但是实验测试证明该泥岩饱和高盐度地层水时 ,其突破压力增加约 10 0倍 ,封盖性能大大提高 ,有效地保存了北斜坡游离相生物气。研究显示生物气总体上具有向北斜坡以水溶气横向运聚的特征 ,也暗示了北斜坡气源补给充足 ,具有满坡含气的巨大勘探潜力。文章结合生物气藏本身的发育特征和三湖地区的水文地质条件 。

南海北部莺歌海盆地壳源型非生物CO_2运聚成藏特征与资源潜力

南海北部莺歌海盆地壳源型非生物(无机)成因CO2运聚成藏机制独特、分布规律复杂、资源规模及潜力巨大,根据目前勘探及研究程度,其CO2资源量逾万亿立方米,勘探所获地质储量超过2000亿m3,居中国探明CO2地质储量之首,在世界范围亦是罕见的,故具有颇大的资源潜力与综合开发利用前景。CO2具明显的多重性,其不仅能广泛应用于国民经济及工农业生产中,而且是导致"厄尔尼诺"现象,严重影响生态环境的主要温室气体,因此,如何综合开发利用这种储量规模巨大的CO2资源,充分发挥其市场经济价值,促进国家经济建设,这是目前该区天然气勘探开发面临的重大科技攻关课题。

松辽盆地幔源CO_2分布规律与运聚成藏机制

对CO2碳同位素组成和3He/4He值分析表明,松辽盆地高含CO2天然气藏中的CO2皆为幔源成因。在对已发现含CO2天然气分析的基础上,研究了松辽盆地CO2在含量、层系和平面上的分布规律。研究结果表明,松辽盆地CO2在含量上具有"两端元"的分布特征;受区域盖层和储层性质的控制,在层位上,CO2主要富集于营城组和泉四段;在平面上,CO2呈多个点状或狭长带状局限分布,其平面分布明显受控于深大断裂,与基底大断裂和火山岩体具有较好的伴生关系。幔源CO2运聚成藏机制可概括为:深部热流底辟体的顶部是CO2的储集库,基底大断裂向下收敛于拆离带并沟通CO2气源,CO2通过基底大断裂和古火山通道向上输导,并在适当圈闭中聚集成藏。运聚通道组合类型决定了气藏中CO2的含量及含CO2天然气的赋存层位,幔源CO2的运聚通道可划分为3种组合类型。建立了松辽盆地含CO2天然气藏的"三阶段"成藏模式。

柴达木盆地马海气田地质特征及运聚成藏机理模式

马海气田包括马海构造顶部浅层构造气藏和其西南翼深层地层超覆气藏2个不同层位、不同特征、不同类型、不同形成时期、不同成藏主控因素的气藏.气源均来自40～50 km以外的伊北凹陷.断裂和不整合面是天然气长距离垂向、横向运移的重要通道.它们经历了不同的气藏形成与演化阶段,具有不同的油气成藏动力学特征,从而形成了马海浅层构造气藏的'构造力驱动、断裂-输导层输导、次生型油气运聚成藏'机理模式和马海深层地层超覆气藏的'浮力驱动、断裂-不整合输导、原生型油气运聚成藏'机理模式.最后运用这2种机理模式预测了柴达木盆地有利的天然气聚集区带.

中国东、西部火山岩油气藏运聚成藏机理

目前对火山岩油气藏储层形成的控制因素、油气运聚机理认识不清,现有油气勘探理论不能有效指导火山岩油气藏勘探,导致其勘探潜力被严重低估。为此,通过剖析中国东、西部典型火山岩油气藏的成盆背景、储层形成与分布、油气运聚规律等,明确了中国东、西部火山岩油气藏不同的形成机制,首次提出了"相—面控储、断—壳控运、复式聚集"的火山岩油气藏运聚成藏机理,即岩性岩相界面、不整合面或火山旋回界面、期次界面控制了优质储层的发育;油源断层控制油气垂向运移,风化壳则控制油气侧向运移(火山岩油气运聚成藏过程的数值模拟实验结果表明,断裂与裂缝控制了天然气的输导通道,裂缝改善了低孔隙度、低渗透率火山岩的孔渗特征,提高了油气运移效率);火山多期次喷发,各期喷发界面(喷发间断界面、岩性岩相界面)顶部发育风化淋滤作用形成的有效孑L隙,纵向可形成多层有效储层,从而使得同一成藏背景下发育多层系、多类型火山岩油气藏。该创新性研究成果拓展了火山岩油气勘探层系和领域,丰富和完善了油气藏勘探理论。

流体动力与输导体系联合约束下的油气运聚成藏机理分析——以珠江口盆地白云凹陷深层为例

珠江口盆地白云凹陷油气勘探潜力巨大。该文利用钻测井和三维地震资料,使用三维盆地模拟技术和油气成藏综合研究方法,以白云凹陷深层流体动力和输导体系为基础,分析深层油气运移、成藏条件和动态过程,明确深层的油气运聚成藏模式,以便为白云凹陷深层有利区带的预测提供较为可靠的科学证据。研究认为,主力烃源岩恩平组因欠压实和生烃增压等机制而形成明显超压,油气可藉此克服毛细管阻力,排出烃源岩外。主洼中心在距今8 Ma时流体压力大于泥岩的破裂压力,可使烃源岩破裂,发生幕式混相排烃。恩平组上段气势梯度表现为主洼大部分及周缘气势梯度较大,东洼出现小范围内气势梯度为全区最高,表现出不同地区间油气运移动力的强弱差别。恩平组内断层全部开启,具有良好的输导性能,可作为油气运移通道。珠海组内以主洼东部断层开启最多,输导性能最好。断层与砂体倾向相同的断砂组合,其输导性能最强,而断层呈一定角度与构造脊相交的断脊组合更有利于油气运移。综合考虑流体动力和输导体系,分别建立了恩平组和珠海组内的油气运聚成藏模式。恩平组内突出表现为油气在一定范围的近源、侧向运移和聚集成藏,主洼和东洼生成的油气在流体势场驱动下向北坡、主洼东部和西南部运移,晚期运移动力充足;珠海组内油气以垂向运移为主,侧向运移规模较小,在砂岩储层与断层垂向输导部位匹配处,有利于油气聚集成藏。

断裂在贝尔凹陷油运聚成藏中作用

为研究断裂在贝尔凹陷油运聚成藏中的作用,通过油藏解剖分析油藏与断裂之间空间匹配关系.结果表明:贝尔凹陷油藏从基岩至大磨拐河组皆有分布,主要为断层油藏和受断层控制的基岩潜山油藏,平面上主要分布在与断裂活动有关的凹间隆、洼中隆、斜坡断阶带上.贝尔凹陷主要发育早期伸展、中期走滑和晚期反转(或长期发育)3种类型断裂,断裂对贝尔凹陷油运聚成藏主要起3方面控制作用:(1)长期发育断裂为南一段源岩生成油向大磨拐河组运移提供输导通道,早期伸展断裂错断使源储侧接,南一段源岩生成的油向基岩、铜钵庙组和南屯组储层侧向运移;(2)早期伸展断裂为基岩、铜钵庙组和南屯组油聚集提供遮挡条件;(3)断裂活动为不同层位油聚集提供构造背景.在贝尔凹陷断裂控藏有早期伸展断裂遮挡油聚集成藏和长期发育断裂输导油聚集成藏2种模式.

异常高压对烃源岩成烃机理和油气运聚成藏的影响

流体异常高压控制着烃源岩的成烃机理和油气运聚成藏。超压促进沙四上亚段富硫烃源岩的生烃,而对贫硫的沙三中下亚段烃源岩生烃起抑制作用。因而沙四上亚段烃源岩早生、早排、成熟度较低,生成的油气充注凹陷外围及上部圈闭;沙三中下亚段烃源岩晚生、晚排、成熟度较高,生成的油气充注凹陷内部及下部圈闭。流体异常高压还能形成油气运聚的通道。所以,隐蔽输导体系的预测是今后岩性油气藏勘探的关键。

琼东南盆地深水区天然气水合物运聚成藏模式

天然气水合物是当今油气资源研究的热点之一,前人对天然气水合物的理化性质和运聚成藏要素已有详尽的研究,但关于水合物的运聚和成藏过程仍众说纷纭,缺乏系统性归纳和总结。为进一步梳理水合物运聚成藏模式,以期对天然气水合物勘探评价及有利富集区带优选预测等有所裨益,笔者以琼东南盆地天然气水合物运聚成藏为研究重点,结合前人有关琼东南盆地水合物成藏模式的研究基础,深入开展高精度三维地震解释与地质综合分析研究,并根据水合物气源供给的构成特点、运聚方式及产出赋存特征等的差异性,重点对琼东南天然气水合物运聚成藏模式进行系统地分类与划分,深入探讨了其运聚分布规律及控制因素等。在此基础上,根据气源供给及源储关系差异,初步将琼东南盆地水合物运聚成藏模式分为下生上储型、自生自储型和复式混合型3大类,其中,下生上储型可分为4小类:气烟囱主导型、泥底辟主导型、微裂缝主导型和断层主导型;自生自储型仅1小类,即浅层原位赋存型。

珠江口盆地珠一坳陷惠陆油区含油气系统与油气运聚成藏模式

珠江口盆地珠一坳陷惠陆油区具有3个经油气勘探证实的含油气系统,分别是惠西、惠东、惠中北含油气系统。惠西与惠东含油气系统烃源岩为始新统文昌组中深湖相;而惠中北含油气系统烃源岩为下渐新统恩平组煤系。惠陆油区油气运聚成藏模式存在2种类型即:古近系半地堑洼陷自源型油气运聚成藏模式与三角洲砂岩及生物礁外源型油气运聚成藏模式。前者油气运聚成藏的主控因素,主要取决于半地堑洼陷内生烃灶充足的烃源供给、优质储盖组合及圈闭的良好配置。这种油气藏分布于半地堑洼陷之内,具有自生自储近源运聚成藏特征,由于此类油藏埋深较深,深部储层物性优劣是油气成藏的关键;后者油气运聚成藏主控因素,则主要取决于富生烃洼陷及其附近的油源断裂和输导砂体及不整合面组成的复合运聚疏导体系与浅层不同类型有效圈闭的连通配置和相互衔接耦合。

特超低渗砂岩油藏储层非均质性特征与成藏模式--以鄂尔多斯盆地西部延长组下组合为例

针对陆相碎屑岩特超低渗储层油气运聚成藏研究中存在的问题,选择鄂尔多斯盆地西部延长组下组合砂岩油藏储层为研究对象,分析其沉积结构构造、成岩作用与致密化过程的非均质性,认识储集空间的非均质性分布规律与石油充注特征。研究发现,河湖相特超低渗含油储层表现出较强的非均质性,含油砂岩与不含油砂岩交互成层,其中不含油砂岩可分为3类:钙质砂岩、富软颗粒砂岩和含水砂岩。其成岩过程迥然,其中钙质砂岩和富软颗粒砂岩的发育多与中—低级构型界面有关。含油砂岩中可识别出3期沥青,分别对应于晚侏罗世、早白垩世中期、早白垩世晚期的石油充注。以这些沥青为时间标志可将含油砂岩中的成岩过程划分为3期,并在含水砂岩中识别出对应的3期成岩过程。在钙质胶结和富软颗粒致密砂岩中,成岩作用主要发生在第1充注之前,其构成了储层内的隔夹层,并且往往形成不同层次、不完全封隔的似网状结构,影响甚至控制了后期的流体活动,引起后期成岩作用和油气充注过程的非均匀性。在储层非均质性及沉积构造分析、成岩过程及其与油气充注关系研究、古物性恢复的基础上,提出了结构非均质性特超低渗砂岩油藏成藏模式。

南海北部边缘盆地油气主要成因类型及运聚分布特征

南海北部边缘盆地处在欧亚、印—澳及太平洋三大板块交汇处,区域地质背景特殊,第三系沉积发育,油气地质现象丰富多彩,油气成因类型及分布规律复杂。根据南海北部边缘盆地油气勘探及研究程度,迄今为止所发现的油气可以划分为生物气及生物—低熟过渡带气(亚生物气)、热成因正常成熟油气和高熟—过熟油气等3大类7亚类,CO2等非烃气可划分为3型4类,其中成熟陆源石蜡型油气主要分布于北部湾、珠江口盆地,成熟—高熟煤成凝析油气主要分布于琼东南盆地西部及珠江口盆地部分地区,煤成气及CO2等非烃气则主要运聚于莺歌海盆地泥底辟带浅层、琼东南盆地东部和珠江口盆地部分地区。

断裂-砂体-潜山复式天然气输导体系及成藏模式——以琼东南盆地深水区为例

通过设计“长砂体+半封闭断裂”、“烃源岩-潜山接触”与“短砂体+半封闭断裂”3类二维成藏物理模拟实验,剖析琼东南盆地松南-宝岛凹陷Y1构造带和Y5构造带天然气成藏主控因素,揭示其运聚过程,分别建立远源、近源2种成藏模式。实验结果表明:Y1构造带输导体系为“它源-断层-砂体复合型+砂体主导型”,天然气由陵水组砂岩储集体沿大型鼻状构造脊进行远距离侧向运移,于松南低凸起古潜山顶部聚集成藏;Y5构造带为“自源-断裂-砂体-古潜山风化壳型”复式天然气输导体系,崖城组烃源灶横向上直接与古潜山接触,天然气主要通过内部的压力释放向古潜山顶部风化壳直接充注。琼东南盆地松南-宝岛凹陷Y1构造带和Y5构造带输导体系及成藏模式的确立,对我国含油气盆地深水区环生烃凹陷“近源-远源天然气运聚成藏”模式的理论研究及有利区预测具有重要参考价值。

南海北部高温断陷地温-地压系统特征及其成藏意义分析

本文通过南海北部主要盆地钻井测试资料,结合砂岩和泥岩样品的高温水热增压模拟实验分析,综合探讨了南海北部高温环境条件下地层温度和地层压力在纵向上的分布特征。认为南海北部琼东南盆地、珠江口盆地深层高温环境存在"高压型地温—地压系统",地温与地压表现为指数曲线关系。区别于传统意义上的"折线模式",高温断陷地温—地压系统在纵向上表现出一种"非折线模式",具体表现在中浅层为静水型地温—地压系统,地温与地压呈直线关系;中深层为高压型地温—地压系统,地温与地压呈指数曲线关系。在该模式中,深层超压流体具有更强的垂向和侧向充注动力,油气可以沿着断层、裂隙和砂体等输导层垂向或侧向运移到相对更浅、更远的圈闭中聚集成藏。该模式的提出,补充完善了地温—地压系统概念,尤其针对高温断陷盆地的油气勘探研究,能够大幅提高油气资源勘探潜力。

莺-琼盆地多源非生物CO2运聚特征及资源潜力

南海北部莺-琼盆地壳源型、壳幔混合型及火山幔源型三类非生物(无机)成因CO2资源丰富,根据目前勘探及研究程度,其CO2资源量逾万亿立方米,勘探所获地质储量近3000×108m3,居中国之首。该区CO2不仅地质分布规律较复杂,而且具明显的多重性,不仅能广泛应用于国民经济及工农业生产中,且是严重影响生态环境的主要温室气体。因此,如何综合开发利用好这种储量规模巨大的CO2资源,促进国家经济建设,是该区目前天然气勘探开发所面临的重大科技攻关课题。

济阳坳陷深层隐蔽负反转构造对潜山油气藏的控制作用

隐蔽构造样式的发育会导致盆地的构造格局、地层的发育及展布、盆地沉积-充填特征的转变,并最终影响着油气的生成、运移和聚集成藏。本文结合济阳坳陷实际石油地质特征,着重探讨了隐蔽构造样式对源岩的二次生排烃过程、生储盖组合的垂向结构、油气藏类型、油气的运聚成藏等方面的控制和影响,并建立了济阳坳陷负反转隐蔽构造的油气成藏模式。

致密储层石油充注成藏过程分析:以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例

作为油气地质领域研究的热点和难点,单一研究手段很难理清致密油充注成藏机理和运聚成藏过程.以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油层为例,通过充注物理模拟实验与成岩-成储-成藏过程分析相结合,分析研究致密油运聚成藏过程.芦草沟组烃源岩自晚三叠世(对应的地层中Ro=0.5%)开始进入生油窗,在中侏罗世(对应的地层中Ro=0.7%)进入大量生烃阶段,至今仍处于生油阶段.烃类包裹体研究表明,吉木萨尔凹陷主要有两期成藏,一期在侏罗纪,包裹体均一温度在50～70℃;第二期是在白垩纪-古近纪,包裹体均一温度在120℃左右.吉木萨尔凹陷芦草沟组致密储层成岩阶段可划分为三个阶段:(1)早成岩A期:晚二叠世早期(260 Ma)及之前;(2)早成岩B期:晚二叠世早期至晚三叠世时期(距今260～220 Ma);(3)中成岩A期:晚三叠世至今(220～0 Ma).根据成岩演化阶段与生烃成藏过程分析,结合致密储层充注模拟实验结论,认为芦草沟组致密油成岩-成储-成藏过程可分为3个阶段:(1)早期储层中-高孔渗条件下低熟油气的充注阶段(晚三叠世之前);(2)边致密边成藏及改变岩石表面为油润湿性阶段(晚三叠世至早白垩世末期);(3)芦草沟组致密层中成熟油的持续充注阶段(早白垩世末期至今).吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油资源潜力大,上甜点体(B段)致密油地质资源量约为4.45×108t,下甜点体(E段)致密油地质资源量约为7.95×108t.

姬塬地区长9油层组油气运移规律及模式探讨

鄂尔多斯盆地姬塬地区长9油层组展示了较好的勘探前景,但对其成藏机制方面的研究却相对薄弱,成为制约勘探的难题。该文应用油藏地球化学、成藏地质学和沉积学等研究手段和方法,探讨了油气来源、运移、运移动力、运聚方式等问题。结果表明:姬塬地区长9油层组原油来源于上部长7油层组的优质烃源岩;长7烃源岩生烃增压产生的异常高压、长7与长9油层组过剩压力差是长7烃类向长9储层运移的主要动力;纵向叠置、横向上连片的砂体和区域性构造活动形成的裂缝为沟通长7优质烃源岩和长9油层组储层的优势运移通道。