塔里木盆地环哈拉哈塘海相油气地球化学特征与成藏

环哈拉哈塘凹陷是一个油气十分富集的含油气系统,但是各地区油气的性质与分布差异很大.研究认为已发现的原油和天然气均主要来自于O2 3烃源岩.油气性质的差异主要受油气充注成藏的控制.综合研究认为环哈拉哈塘凹陷油气藏主要经历了三期重要成藏期:晚加里东-早海西期油气主要来自满加尔凹陷寒武系烃源岩,原生古油藏中的烃类遭受强烈降解,目前在塔北隆起高部位形成大量残余干沥青;晚海西期,满加尔凹陷内中上奥陶统烃源岩开始大量生烃并在塔北隆起高部位聚集成藏,在海西期末期因遭受生物降解变成稠油;燕山-喜山期,哈拉哈塘凹陷南部及其以南的满加尔凹陷边缘的中上奥陶统烃源岩开始进入大量生液态烃阶段,生成的油气聚集在印支-燕山期之前形成的圈闭中,其中部分地区稠油遭到不同程度的稀释,或者受到强烈的气侵,导致原油出现明显的差异.     

叠合盆地幕式流体活动:麻江古油藏露头与流体包裹体证据

麻江古油藏的露头和流体包裹体记录了与构造活动密切相关的两幕流体事件,第一幕主要发生在红花园组的主力储层中,代表了油气充注时期的流体活动;第二幕主要发生在导致油藏破坏的断层系统中,代表了油藏破坏阶段的流体活动.流体包裹体的均一温度,盐度和矿物晶体形态完整记录了幕式流体活动的过程:早期流体温度高,盐度低,温度变化快(可能代表突破初期的沸腾作用),相应形成细晶方解石;而流体突破之后由于与上覆储层中流体的混溶,温度会略有降低,并逐渐恒定,随着流体-岩石相互作用的进行,流体盐度升高,矿物生长速度恒定,相应形成粗晶方解石.由于幕式活动的流体在后期会进入温度相对恒定的状态,此时流体温度与储层温度相差最小,结合储层埋藏史可以确定流体活动的时间,从而为准确确定幕式流体活动的年龄提供了新的研究思路.利用每幕流体活动的粗晶方解石均一温度测定了麻江古油藏的主要成藏时间和破坏时间,认为主要的成藏时间是印支期,而主要的破坏时间在燕山晚期-喜马拉雅早期,与前人认为本区古油藏成藏期与破坏期均在加里东期的基本认识存在巨大差异.文章从主力烃源岩的生烃史和构造活动的角度初步探讨了这一结论的可靠性.     

四川东部飞仙关组鲕滩气藏储层含自然硫不混溶包裹体及硫化氢成因研究

据显微观测和流体包裹体的激光拉曼分析结果, 在四川省开县, 金株-罗家地区下三叠统飞仙关组, 含H₂S气藏的碳酸盐岩储层样品中发现含元素硫、液态烃、沥青等多种形态特殊的不混溶包裹体. 根据地层岩性、埋藏史和流体包裹体均一温度、沥青反射率等测定结果, 气藏中H₂S的成因主要是含烃储层在晚白垩世时期, 经受140~170℃的高温油裂解成气阶段, 烃类与含膏云岩层段中的CaSO₄热反应生成的(TSR). 储层中大量不混溶包裹体的研究结果, 揭示了元素硫的形成是在第三纪区域抬升降温减压阶段, 含H₂S的天然气储层在温度86~89℃, 压力(305~340)×10⁵Pa的地质流体中, 部分H₂S受氧化以及硫硫酸盐与烃类和H₂S进一步反应的结果. 同时在此期间生成的石膏-硬石膏、方解石矿物捕获了元素硫等微粒, 形成了一批形态特殊的不混溶包裹体, 它们充分记录了储层流体的复杂情况与气藏中H₂S和元素硫的成因信息.     

利用储层流体包裹体的PVT特征模拟计算天然气藏形成古压力——以鄂尔多斯盆地上古生界深盆气藏为例

利用PVTsim软件, 通过对鄂尔多斯盆地上古生界山西组砂岩储层中的次生液态烃包裹体和同期含气态烃包裹体的研究, 建立起利用它们的二元一次等容线方程二者联立求得该期包裹体的捕获温度和压力的方法. 研究结果表明, 鄂尔多斯盆地上古生界石炭-二叠系储层砂岩次生包裹体的捕获压力为21~32 MPa, 均一温度在100~110℃范围的含气态烃包裹体, 其最小捕获压力比真正捕获压力低6~7 MPa, 其均一温度比捕获温度低2~3℃; 包裹体的捕获温度和压力从南向北有逐渐减小的趋势; 包裹体的捕获压力远小于当时的静水压力. 这些特征与该深盆气藏形成的地质地球化学条件相一致.     

渤中坳陷新构造运动断裂活动带PL19-3大型油田晚期快速成藏

中国含油气盆地处于全球（晚期）新构造运动强烈活动区,近年来油气晚期快速成藏成为我国学者关注的热点.本文针对形成于渤中坳陷新构造运动强烈活动带的PL19-3大型油田,围绕油气生成、运移、聚集过程及其晚期快速成藏的识别标志进行了研究,指出新构造运动控制下的快速沉降导致的多生烃凹陷和多层段源岩快速成熟为大型油田晚期快速充注提供了充足的油源;郯庐断裂带与北京-蓬莱断裂带交汇区密集发育的晚期活动断裂和高孔渗性砂体构成了快速运移通道;频繁地震活动引起的断层＂地震泵＂作用是晚期快速充注的驱动机制.PL19-3油田高地温异常和油藏内温度非均一性,以及流体包裹体均一温度异常是晚期幕式快速充注的识别标志.     

川东北地区普光气田油气运聚和调整、改造机理与过程

近年来随着川东北地区普光、龙岗等一系列特大型气田的发现,叠合型盆地古老海相碳酸盐岩层系高含H2S气藏形成机理成为了石油地质学研究的热点和前沿领域．通过构造反演、数值模拟和地球化学分析等方法研究后认为,普光古油藏输导体至少发生晚印支-早燕山早期和早燕山中期两期流体活动,油气通过普光．东岳寨等断裂与长兴组-飞仙关组礁、滩相白云岩输导体由北西和南西两个方向沿着三个优势运移路径向普光构造汇聚,形成昔光古油藏;自中燕山早期原油发生高温裂解以来,普光气藏经历了构造运动控制下的流体调整和TSR控制下的化学改造两个过程．中燕山期是普光气藏接受热化学硫酸盐还原作用（TSR）化学改造的主要时期,TSR一方面对气藏内部的成藏流体进行改造,造成天然气干燥系数变大和碳同位素变重;另一方面TSR相关流体（烃类、H2S和水等）与储层岩石之间的相互作用使储层被溶蚀和硬石膏发生蚀变,对改善其物性具有重要意义．在晚期构造叠加作用下,普光气藏内部的流体存在晚燕山-早喜马拉雅期和晚喜马拉雅期两期调整,现今气藏为早期气藏调整后流体经再次运移与聚集后形成的．     

塔里木盆地环满加尔凹陷油气来源与勘探方向

自塔河油田发现以来,关于主力烃源岩是寒武系还是中上奥陶统一直存在争议.本文以英买2和塔东2井原油作为中上奥陶统和寒武系烃源岩来源的端元,对比分析了塔北轮南与哈德地区原油、沥青吸附烃和沥青包裹体饱和烃生物标志物.其三环萜烷C_(21)/C_(23)比值小于1,指示其与上奥陶统烃源岩有关,而储层沥青和沥青包裹体中饱和烃中甾烷C_(28)/(C_(27)+C_(28)+C_(29))比值大于25,指示其与寒武系烃源岩有关.但塔北原油该比值小于25,具有上奥陶统烃源岩特征,表明塔里木盆地原油来源具有复杂性.塔里木盆地奥陶系油藏原油组分与碳同位素组成对比表明,塔北(含塔河油田)、塔中等油藏原油主要处于以英买2和塔东2原油为端元构成的二元混合区间内,指示了塔北和塔中原油呈现出寒武系和中上奥陶统烃源岩生成原油发生混合后的特征,从塔北南坡向塔中北坡方向寒武系烃源岩贡献逐渐增加.在钻井地层、沉积相资料约束下,以地震反射特征为基础,重新编制了寒武系、中下奥陶统和上奥陶统烃源岩空间展布,指出优质烃源岩空间上主要位于盆地斜坡带,纵向上主要发育于水进过程中最大海泛面.受盆地构造格局迁移演化影响,不同区域烃源岩的叠置不同.盆地原始沉积结构和后期改造过程共同控制了油气分布,塔中北围斜区-顺托-古城地区长期临近斜坡区,必将是近期油气勘探的重要战场.     

塔里木盆地志留系沥青砂破坏烃量定量研究

塔里木盆地演化经历了多期构造运动,特别是晚加里东构造运动造成了志留系油藏的严重破坏.早期成藏规模及后期破坏烃量的大小是关系志留系油气勘探前景的关键问题.本文采用体积法,在确定志留系沥青砂岩有效厚度及原油演化为沥青的恢复系数后,计算了形成志留系沥青砂岩的古油藏破坏烃量(86.30×108t).有效沥青砂岩厚度主要采用岩心观察、物性测定、含油包裹体颗粒指数(GOI)及定量颗粒荧光(QGF)指数等方法,通过对沥青砂岩中的"黑砂"与"白砂"进行对比研究,得出"白砂"没有油气进入或进入的油气量很少;在大量志留系不同源原油、沥青物性资料分析的基础上,假定原油形成沥青过程中非烃和沥青质不变的原则,获得了原油形成沥青的恢复系数.计算结果更科学和接近实际,比前人计算结果量小,预示志留系具有更大的勘探前景.     

川中古隆起超压分布与形成的地温场因素

温度和压力是沉积盆地两个重要的物理场,温度影响着超压的形成和分布.本文根据钻孔实测温度和压力数据分析了川中古隆起现今压力与温度的关系;在实验室对封闭流体进行了多组温-压关系实验;利用等效镜质体反射率和包裹体测温数据恢复了川中古隆起不同井区在白垩纪抬升之前的最大古地温,并在此基础上分析了温度降低对研究区超压的影响;最后探讨了生烃增压和欠压实超压形成过程中温度的作用.研究结果表明,川中古隆起现今超压层的压力系数与温度呈正相关关系;在绝对密封的条件下,当压力大于15 MPa时,温度每变化1℃,压力变化1.076 MPa.川中地区不同井区自晚白垩世以来的差异性降温是现今同一超压层系超压强度不同的主要因素,此外超压层还应发生了流体的横向压力传递和泄漏.下古生界原油裂解形成超压的时间是180~110 Ma;气态烃伴生的盐水包裹体均一温度暗示了在90 Ma超压发生调整.盆地模拟结果显示温度对上三叠统须家河组的欠压实增压影响微弱.     

普光气田深部优质白云岩储层形成机制

普光大型气田的发现为我国深层海相碳酸盐岩的勘探提供了重要参考.普光气田发现了目前国内最好的深部白云岩储层,储层不仅厚度大,分布范围广,而且次生孔隙也异常发育.研究认为,普光气藏的油气充注时间早、埋藏深、有机质热演化程度高,烃(油气)-岩(碳酸盐岩储层)-水相互作用的时间长.该地区次生孔隙的发育受多期次成岩作用的影响,成因机理复杂.通过对普光气田长兴组-飞仙关组沉积环境、沉积相带和储层孔隙特征的研究,认为普光优质白云岩储层的形成是发育在有利沉积相带的基础上,受表生溶蚀、埋藏溶蚀、超压作用和构造运动等多种因素共同作用的结果,其中TSR对储层的埋藏溶蚀作用和有机质热演化形成的超压作用对长兴组-飞仙关组次生孔隙发育的具有重要的影响.     

冀西北东坪金矿成矿流体研究

东坪含金石英脉和破碎带型金矿产于海西期水泉沟碱性杂岩体的南接触内带．流体包裹体研究表明，成矿早阶段包裹体类型为气相包裹体，主成矿阶段为气液包裹体．气体包裹体在脉石英中随机分布，均一温度为 ３７２～３０６℃，盐度质量百分数为３．７～１．０ＮａＣｌ；气液包裹体沿脉石英的愈合微裂隙定向分布，均一温度为３４２～２６７℃，盐度质量分数为 １．９～０．８ ＮａＣｌ．主成矿期流体包裹体水的氢同位素组成为－７０．８‰～─１０８．４‰，氧同位素为２．４４‰～４．０５‰．东坪金矿成矿流体特征为ＮａＣｌ－ＣＯ＿２－Ｈ＿２Ｏ型高温低盐流体，它虽可能来源于燕山期岩浆热液，但受到了古大气降水的混合．流体不混溶、水－岩反应及古大气水的混合是造成本矿金沉淀成矿的主要因素．     

江汉盆地热流史、沉积构造演化与热事件

江汉盆地是我国前新生代海相油气勘探的重要领域之一,为研究海相烃源岩的热演化史提供地热学参数,以镜质体反射率(Ro)为古温标进行热史反演,获得了盆地的热流史.印支运动以前,盆地基底热流为50～55mW/m2;晚印支－早燕山期,热流整体升高;不同构造单元达到最高古热流的时间不同,潜北断裂以北,157Ma左右达到最高古热流（～72 mW/m2）,潜北断裂以南,43 Ma左右达到最高古热流（71～76 mW/m2）;晚喜山期,热流迅速降低,盆地快速冷却.盆地热流史和沉积构造演化、岩浆活动热事件的耦合关系表现为:印支运动以前,海相盆地稳定建造阶段为统一的低热流背景,岩浆活动微弱;晚印支－早燕山期,构造活动性增强产生深部热搅动,热流整体升高;中燕山期挤压改造变形阶段热流值的高低受控于岩浆活动热事件的分区表现,盆地基底热流表现为北降南升;晚燕山－早喜山期,陆相伸展盆地建造与叠加改造阶段,岩浆活动热事件的区域特征决定热背景分区;晚喜山期,盆地萎缩,为热流值降低的冷却过程.     

原油裂解气和干酪根裂解气的地球化学研究(Ⅰ)——模拟实验和产物分析

采用高温模拟技术,对原油、氯仿沥青"A"、原油族组分(饱和烃馏分、芳烃馏分、非烃馏分和沥青质馏分)、烃源岩和干酪根样品进行模拟实验并对其产物进行系统地球化学研究.结果表明不同类型样品模拟实验的气态烃产率特征存在着明显差异,尤其是原油组分中各馏分由于化学结构上的不同,这种差异性更加明显.此外,不同类型样品裂解气体组分中C2/C3值不仅与C2/iC4值而且与模拟温度具有较好的对应关系,模拟温度在500~550℃时,C2/C3值约为2,对应的C2/iC4值约为10.当模拟温度大于500℃以后,烃源岩和干酪根裂解气的C1/C2,C1/C3明显高于原油和氯仿沥青"A"的裂解气.在同样的模拟温度下,烃源岩和干酪根裂解气的干燥系数明显高于原油和氯仿沥青"A"裂解气,当模拟温度在500~800℃范围内,两者的差值总体上在10%以上.这些特征为原油裂解气和干酪根裂解气的区分提供了重要理论依据和地球化学参数.     

不同地质环境下原油裂解生气条件

烃源岩生成的油主要有3种赋存形式:源内分散液态烃、源外分散液态烃和源外聚集液态烃.3种赋存状态液态烃由于所处温压环境不同,周围介质的条件不同,有机无机的相互作用导致原油发生裂解条件有差异.原油与不同介质配样的生气动力学实验表明,不同介质条件下甲烷的生成活化能分布差异较大,碳酸盐岩对油裂解条件影响最大,可大大降低其活化能,导致原油裂解热学条件降低,体现在油裂解温度的降低;泥岩次之,砂岩影响最小.碳酸盐岩、泥岩和砂岩对油的催化裂解作用依次减弱,不同介质条件下主生气期对应的Ro值:纯原油1.5%～3.8%;碳酸盐岩中的分散原油1.2%～3.2%;泥岩中的分散原油1.3%～3.4%;砂岩中的分散原油1.4%～3.6%.压力对原油裂解作用的影响较为复杂,在慢速升温条件下,压力对油裂解生气有抑制作用,而在快速升温条件下,压力对油裂解生气作用影响不显著;压力的大小在原油裂解的不同演化阶段作用效果也不同.以塔里木盆地中下寒武统为例研究油裂解生气量,原始生油量2232.24×108t,剩余油量806.21×108t,油裂解气量106.95×1012m3.     

北淮阳构造带与大别造山带的差异性隆升

采用同位素定年、角闪石压力计法 ,裂变径迹法 ,结合微裂隙内流体包裹体均一温度测定值分析 ,得出北淮阳构造带和大别造山带中加里东期、海西期、燕山期一些岩体的形成年龄和结晶深度 ,从而得出自晚古生代以来北淮阳构造带和大别造山带隆升时间和隆升幅度的差异 :北淮阳构造带经历三个阶段性隆升 (C1～C2 ,T～J2 ,J3 ～K1) ,总隆升幅度约 10km ;大别造山带仅经历二个阶段性隆升 (T～J2 ,J3 ～K1) ,最大隆升幅度大于 15km .前者主体隆升发生在中侏罗世末 (约 150Ma)之前 ,后者主体隆升发生在中侏罗世末 (约 150Ma)之后 .     

江汉盆地南部热史与下志留统海相烃源岩成熟度演化研究

应用含油气盆地热史模拟系统, 对江汉盆地南部的钻井资料进行了模拟计算, 恢复了研究区的热史和埋藏史. 在此基础上, 正演了下志留统烃源岩成熟度的演化史. 研究结果表明,江汉盆地在印支期(240 Ma)以前处于稳定的低热流(50～55 mW/m²)状态, 印支期后热流开始整体升高. 潜北断裂以北地区的热流在中燕山期(155 Ma)达到峰值(～72 mW/m²), 断裂以南的热流在晚燕山期(40 Ma)达到峰值(～76 mW/m²). 晚喜山期后, 整个研究区的热流快速下降, 盆地开始冷却. 早三叠世末, 下志留统烃源岩在枝江、当阳、沔阳凹陷一带率先进入生油门限, 早侏罗世至早白垩世末烃源岩进入快速增熟期, 成熟度具有北高南低的特征. 晚白垩世末, 烃源岩热演化特征表现为东强西弱. 到了新近纪末, 烃源岩热演化终止. 研究区热史恢复和下志留统烃源岩成熟度演化的研究为合理评估烃源岩生烃量、排烃量和油气资源量提供了科学依据.     

四川盆地震旦系-下古生界烃源岩热演化模式及主控因素

烃源岩热演化是含油气盆地烃源岩评价的基本内容之一,也是油气动态成藏研究的基础.通过系统分析地层沉积样式,结合盆地热史恢复结果,应用Easy%Ro化学动力学模型,模拟了四川盆地86口代表性钻井和200余口人工井点震旦系-下古生界烃源岩热演化史.结果表明,在盆地不同构造单元,下寒武统和下志留统烃源岩热演化特征存在明显差异,并据此建立了四种热演化模式:①加里东期成熟,早晚二叠世期间快速演化定型,以川南地区下寒武统烃源岩为代表;②加里东期未熟,早晚二叠世期间一次快速演化定型,以川西南下寒武统和川南下志留统烃源岩为代表;③加里东期成熟,晚海西-燕山期再次增熟,以川东、川北地区下寒武统烃源岩为代表;④加里东期未熟,晚海西-燕山期持续增熟,以川中地区下寒武统和川东、川北下志留统烃源岩为代表.通过对比研究沉积速率、热流和增温速率之间的耦合关系,剖析了四川盆地震旦系-下古生界烃源岩热演化的控制因素,即川西南和川南局部地区主要受控于早晚二叠世期间峨眉山地幔柱和玄武岩的异常热效应,而盆地其它地区则受沉积地层埋深增热和盆地热流演化的共同作用,其中沉积地层埋深增热对烃源岩增温效应更加显著.     

塔里木盆地英南2井气藏生烃动力学研究

英南2井是塔里木盆地东部地区一口重要的预探井,该井在侏罗系获得高产工业油气流.天然气组分与碳同位素组成表明该气藏中的天然气属于腐泥型天然气.由于该区存在多套源岩,天然气来自干酪根气还是原油裂解气存在一定争议.通过应用生烃动力学与碳同位素动力学的方法,认为英南2井天然气以原油裂解气为主,约占72%,气源来自寒武-下奥陶统干酪根的二次生气、中上奥陶统油藏的裂解气.英南2井侏罗系气藏主要充注时间在65Ma之后,属晚期成藏,持续充注.     

四川盆地东北部三叠纪飞仙关组天然气中CO_2的成因

四川盆地东北部三叠系飞仙关组天然气具有较高的H2S和CO2含量,这是川东北发育热化学硫酸盐还原作用(TSR)的重要依据之一.然而天然气中的CO2显著少于TSR所应有的数量,与H2S相比,CO2显著亏损;同时天然气中CO2在碳同位素组成上并不具有与TSR有关的有机碳的特征,这是一个长期困惑人们的地质现象.根据川东北飞仙关组天然气中CO2的含量及同位素组成,定量计算了TSR来源的有机碳和海相碳酸盐来源的无机碳对天然气中CO2的贡献值,以及这两种来源碳对深埋藏过程从高温流体中沉淀的方解石中碳的贡献值,表明与TSR有关的有机碳源对天然气CO2的贡献值只有约2%,而有机碳源对从高温热流体中沉淀的自生方解石的贡献值高达43%,说明川东北飞仙关组与TSR有关的有机来源的CO2主要进入了自生方解石中,目前天然气中的CO2主要来源于海相碳酸盐的溶解.与之有关的解释是,在TSR发生的相对高温和高PCO2分压的环境中,方解石以沉淀为主,而在TSR发生过后的盆地快速抬升过程中,由于温度大幅度降低,流体对碳酸盐欠饱和而导致溶解作用发生和次生孔隙形成,这是倒退溶解模式的结果.因此,燕山期的构造抬升是川东北飞仙关组碳酸盐在埋藏过程中发生溶...     

渤海新构造运动及其对晚期油气成藏的影响

自中新世晚期（大约5.2 Ma B.P.）以来,渤海海域盆地进入裂后构造活动最活跃的新构造运动时期,致使渤海海域沉降沉积中心迁移、玄武岩喷发、地震频繁活动、深大断裂继承性活动和大量晚期断裂的生成．该期构造运动海域强度明显高于相邻陆域,呈现出幕式活动的特征．在新构造运动的影响和控制作用下,渤海海域含油气盆地形成了一批大型浅层背斜圈闭,油气输导体系得到优化,烃源岩晚期快速生烃,油气幕式充注成藏．本文以PL19-3油气藏为例,初步总结了渤海新构造运动控制油气晚期快速动态成藏的模式．