油气成藏动力学研究系统概要(上)

广义的油气成藏动力学研究，泛指一切有关油气生，排，运，聚的机理性研究。中所说的油气成藏动力学研究系统，是指在某一特定的地质单元内，在相应的烃源体和流体输导体系发育的格架下，通过对温度，压力（势），应力，含烃流体等各种物理，化学场的综合定量研究，在古构造发育的背景上历史再现油气生，排，运，聚乃至成藏全过程的多学科综合研究体系，这实际上是含油气系统意义上的一种定量动力学研究体系。油气成藏动力学研究系统由模型研究与模拟研究两部分组成，在理论上集成了石油地质学的动力学研究成果，整个研究过程是在烃源体和流体输导体系的三维格架上进行的，这个研究系统有强大的计算机工作平台支持，模型研究与模拟研究结果的迭代反馈降低了地质解释中的多解性，是新一代的石油地质勘探研究工作系统。该系统在珠江口盆地的实际应用，表明了这一研究系统的具体应用效果。     

油气成藏动力学及油气运移模型

油气成藏动力学指在某一特定的地质单元内,在相应的烃源体和流体输导体格架下,通过对温度,压力（势）,应力等各种物理,化学场的综合定量研究,在古构造发育的背景下历史地再现油气生,排、运,聚直至成藏全过程的多学科综合研究体系,它的研究对象可以是单一的含油气系统,也可以是多个相关含油气系统的组合,甚至可以是与某一油气藏形成有关的某些地质单元,三维烃源体与油气输导体系的建立是油气成藏动力学研究的基础,温度,压力（势）,应力等物理,化学场是流体运移的动力,在不同物理,化学场和不同流体输导条件下,烃类运移运动学模型的建立是研究的核心,有了各种边条件下烃类运移运动学模型,就可以在三维流体输导体系构造发育历史模拟的基础上,实现烃类生,排,运聚历史的模拟,从而揭示各种成藏规律,将石油地质研究提高到追踪油气运移路径,估算运聚量的新高度,为油气勘探提供全新的概念和有效的研究方法及工作手段,内提出了宏观油气运移的概念模型,并由此导出了重要的油气运移概念。     

油气成藏动力学及油气运移模型

油气成藏动力学是指在某一特定的地质单元内,在相应的烃源体和流体输导体系格架下,通过对温度、压力(势)、应力等各种物理、化学场的综合定量研究,在古构造发育的背景上历史地再现油气生,排、运、聚直至成藏全过程的多学科综合研究体系。它的研究对象可以是单一的含油气系统,也可以是多个相关含油气系统的组合,甚至可以是与某一油气藏形成有关的某些地质单元。三维烃源体与油气输导体系的建立是油气成藏动力学研究的基础。温度、压力(势)、应力等物理、化学场是流体运移的动力。在不同物理、化学场和不同流体输导条件下,烃类运移运动学模型的建立是研究的核心。有了各种边界条件下烃类运移运动学模型,就可以在三维流体输导体系构造发育历史模拟的基础上实现烃类生、排、运、聚历史的模拟,从而揭示各种成藏规律,将石油地质研究提高到追踪油气运移路径、估算运聚量的新高度,为油气勘探提供全新的概念和有效的研究方法及工作手段。文内提出了宏观油气运移的概念模型,并由此导出了重要的油气运移概念。     

油气成藏体系概述及研究方法

油气成藏体系是针对中国陆相叠合盆地提出的油气系统研究新概念,是含油气系统的进一步发展.它是相对独立的油气运聚单元,以"藏"为中心,包括形成油气藏的一切必要元素,即烃源体、输导体和圈闭体,以及这些元素之间的有效配置结构.油气成藏体系可划分为单源一位、单源二位、单源三位、二源二位、二源三位和三源三位共6种结构类型.元素定量评价揭示油气成藏体系内部单元的质量优劣,其关键是地质单因素的选取;成熟度定量描述油气成藏体系的发育演化程度和过程,可将其划分为未成熟、成熟和过成熟3种类型.油气成藏体系适用于多源、混源型油气藏研究,加强系统动态演化和油气分布规律研究,可有效指导探区油气资源和成藏组合评价.     

断陷盆地油气运聚成藏的动力学模型与方程——以北部湾盆地迈陈凹陷为例

随着油气勘探的逐渐深入和勘探条件的日益复杂,油气运聚成藏动力学定量化的研究已经成为石油地质研究的趋势和重要方向。该文以商业规模的油气体为研究对象,选择宏观层面的油气成藏动力和阻力参数,建立了一种新的定量计算油气运聚成藏动力和阻力的方法。该方法主要针对断陷盆地幕式成藏的特点,按照油气生排烃、运移、聚集成藏的不同过程,从油气运聚动力和阻力的角度,分析动力与阻力在幕式成藏关键时期的相互关系,建立4种动力学模型:超压驱动动力学模型、持续运移动力学模型、侧向封闭动力学模型和浮力驱动动力学模型,给出了相应的动力学方程,并以北部湾盆地迈陈凹陷为例,通过计算关键时期成藏动力与阻力,绘制平面等值线图,定量判断油气运聚的方向和距离,最终指出油气聚集有利圈闭。      

邵家地区北部断阶带沙四段灰岩油气成藏分析

为进一步深化邵家地区北部断阶带沙四段灰岩油气成藏研究,明确下步勘探方向,以石油地质理论和油气成藏差异性理论为指导,结合油气藏分布特征,在石油地质特征分析的基础上,对研究区沙四段灰岩油气藏的输导体系及油气成藏模式进行深入分析。研究结果表明,邵家地区北部断阶带沙四段灰岩油气藏发育4种油气输导体系,分别为断层上、下两盘烃源岩与储层对接初次运移侧向输导体系,上覆中—高成熟度烃源岩初次运移纵向输导体系,深大断裂二次运移纵向输导体系以及不整合面二次运移侧向输导体系。在这4种油气输导体系的控制作用下,研究区发育3种油气成藏模式,分别为油气纵向运移构造成藏模式、油气侧向短距离运移岩性成藏模式和油气侧向长距离运移差异聚集成藏模式。     

油气系统动力学的概念模型与方法原理——盆地模拟和油气成藏动力学模拟的新思路、新方法

作者建议拓广"油气系统(petroleumsystem)"概念,使之适合于整个含油气地质单元序列,成为石油地质学家从系统科学角度所看到的、研究对象与抽象模型相复合的、具有层次结构的新型地质实体。"油气系统"实质上就是油气成藏系统,其研究方法,应当是定性与定量相结合的系统方法,考虑到油气成藏过程存在非线性特点,以及当前盆地模拟和油气成藏模拟普遍存在的缺陷,作者尝试引进系统动力学的思路与方法,提出油气系统动力学的概念,并阐述了它的基本原理,初步建立了油气系统动力学的方法体系。      

油气系统动力学的概念模型与方法原理——盆地模拟和油气成藏动力学模拟的新思路、新方法

作者建议拓广“油气系统（ｐｅｔｒｏｌｅｕｍｓｙｓｔｅｍ）”概念，使之适合于整个含油气地质单元序列，成为石油地质学家从系统科学角度所看到的、研究对象与抽象模型相复合的、具有层次结构的新型地质实体。“油气系统”实质上就是油气成藏系统，其研究方法，应当是定性与定量相结合的系统方法，考虑到油气成藏过程存在非线性特点，以及当前盆地模拟和油气成藏模拟普遍存在的缺陷，作者尝试引进系统动力学的思路与方法，提出油气系统动力学的概念，并阐述了它的基本原理，初步建立了油气系统动力学的方法体系。     

油气成藏动力学模拟现状与展望

油气成藏是包括油气生成、运移、聚集以及保存和破坏各个环节在内的复杂过程,受多种地质因素控制,与生烃中心、古今构造、生储盖组合、沉积相带、储层岩性等要素的演化均有关系。成藏动力学系统是含油气系统理论的新发展,是一门刚刚起步的新学科。油气成藏动力学研究有强大的计算机工作平台支持,模型研究与模拟研究结果的迭代反馈降低了地质解释中的多解性,是新一代的石油地质勘探研究的重要技术支撑系统。该文介绍了油气成藏动力学的产生与技术背景、原理模拟系统。最后对成藏动力学的发展提出展望。      

塔里木盆地塔河油田中西部奥陶系油气成藏主控因素与动态成藏过程

塔里木盆地塔河油田中西部奥陶系油气资源类型多样，纵向整体含油，成藏过程极其复杂。从多元成藏要素及其时空动态配置关系角度出发，综合典型油藏解剖、烃源岩热演化生烃史、古构造演化、成藏期和输导体系等研究，以古构造与走滑断裂叠加控储、控藏、控聚的思路重新认识塔河油田中西部油气成藏动态过程，建立了复式成藏模式。研究区油气成藏主控因素为烃源岩长期生排烃、多期充注成藏及混合改造、古构造控制运聚方向、走滑断裂垂向输导与侧向调整、多类型缝洞储集体大规模发育。油气成藏动态过程具有早期"垂向输导、侧向汇聚、古隆控富"，晚期"原地烃源、纵向运聚、断裂控富"的特征。不同期次、不同性质的油气混合成藏，造就了奥陶系现今复杂的油气面貌。重质油区以早期成藏为主，与加里东中晚期古构造高部位有关，后期充注较弱；而轻质油区以晚期成藏为主，主要受走滑断裂垂向输导和近距离侧向调整控制，在NNE向断裂带及与NNW向断裂的交会部位最为富集。      

东海西湖凹陷成藏流体历史分析

应用含油气盆地数值模拟技术和储层烃类成藏化石记录资料，分析了东海陆架盆地西湖凹陷的成藏流体历史，有关认识可为研究区的油气成藏动力学研究和勘探评价提供重要参数。生排烃史模拟和构造运动特征分析表明，始新统平湖组烃源岩的生、排烃强度高，是西湖凹陷最重要的生排烃层系，其于早中新世进入成熟，于中中新世达到生排烃高峰，现今处于高成熟阶段；发生于中新世末的龙井运动是西湖凹陷油气运聚最重要的时期，是凹陷油气系统形成的关键时刻。储层流体包裹体资料揭示，西湖凹陷平湖油气田存在着2期油气充注。其中第一期发生于中中新世，主要以液态烃充注于始新统平湖组中段、上段和渐新统花港组储层之中；第二期发生在中新世末-现今，主要表现为气态烃充注于始新统平湖组储层内。     

黄河口凹陷BZ34断裂带油气晚期快速成藏模式

应用单井及二维盆地模拟、油源对比、流体包裹体定年等方法和技术,对黄河口凹陷烃源岩生烃演化史、BZ34断裂带油气运移通道、油气来源和充注历史的研究结果表明:在新构造运动活动地质背景下,油气成藏可以在数百万年内快速完成.在新构造运动活动带,活跃烃源岩及其持续快速、充足的供烃能力、断裂贯通型输导格架高效的油气汇聚效应与快速穿层运移是油气晚期多层系快速成藏的主控因素.     

盆地油气成藏动力学初探——21世纪油气地质勘探新理论探索

根据国内外油气地质理论的进展状况,为了促进21世纪油气勘探,在阐明盆地油气成藏动力学概念及内涵后,建议在盆地区域地质背景、盆地地球动力学研究、盆地“三场”定性定量分析的基础上,以地质实体油气系统为主要单元,辅以油气藏形成的时空分析,用系统论的观点、方法指导油气藏形成过程的详细剖析,力求做到静动结合、时空结合、今古结合,总结盆地油气成藏模式及有利部位,为编制钻探部署方案提供依据。上述全部内容定能藉助实验室物理模拟和计算机数值模拟来实现。     

油气成藏动力学研究之我见

油气成藏过程的动力学研究一直是石油地质学的核心内容。干酪根晚期热降解成油学说的提出及成功应用奠定了现代石油地质学的基础,人们开始真正从油气的生成出发,系统地考虑油气生成、排出、运移、聚集成藏的过程,分析油气成藏的基本要素(烃源岩,储集层,盖层,排烃,运移,圈闭及保存条件),并从盆地形成演化的角度研究油气运移过程中的相态、动力、阻力、通道、方向、距离、时间等特征,恢复油气成藏的过程。20世纪80年代以来,盆地流体流动机制、流动样式、溶质运移和流体-岩石相互作用及其成藏（矿）效应等方面的重要进展及定量方法的飞速进步极大地促进了油气成藏过程的动力学研究。油气成藏动力学研究是石油地质学研究发展的必然,是对油气运聚成藏的地质条件、影响因素、动力条件及演化过程等的定量表征和分析。油气成藏动力学研究应该以一期油气成藏过程中从油气源到油气藏的统一动力环境系统为单元,定量研究油气供源、运移、聚集的机理、控制因素和动力学过程;应重点关注油气成藏的时间、油气运聚的动力特征/背景及其演化、油气运聚的通道格架及其演化,实现运聚动力与通道的耦合,展现油气运移的路径特征、运移方向及运移量。     

中国复合含油气系统的基本特征与勘探技术

中国叠合含油气盆地具有演化历史长、沉积层系多、构造变动强烈等特点。其中发育的含油气系统常表现出多源多灶多期生烃与运聚成藏以及成藏后多期调整改造的复杂性,形成过程有多个关键时刻,而且由于断层、不整合、砂体和裂缝等通道的连接作用,系统之间可发生烃类流体交换,形成多源油气的混合聚集。鉴于中国含油气系统的复杂性,提出复合含油气系统的概念,并总结其基本特征、描述方法和勘探技术。建议从生烃灶确定开始,以顺藤摸瓜的方式,确定不同关键时刻,理清各成藏地质要素特征与空间组合关系,指出油气运移和聚集的空间范围。流体历史分析与盆地模拟等现代勘探技术的配套使用在复合含油气系统描述与评价中发挥着重要作用。     

下刚果盆地 A 区块流体势特征及其对油气运聚的影响

下刚果盆地 A 区块因发育盐岩而分为盐上与盐下 2 套含油气系统,油气运聚方式存在一定差异。 结合三维地震和盆地模拟资料,综合考虑温度场和压力场对油气密度的影响,重点查明了下刚果盆地 A 区块流体势特征及其对油气运聚的影响。 盐上含油气系统流体势具有位控和相控特征,油气运移的动力 机制为以浮力和毛管压力为主控因素的流体势势差驱动,油气成藏的关键要素为有效发育的张性断裂和 海相烃源岩及浊积砂岩间的良好匹配;盐下含油气系统流体势具有位控和压控特征,油气运移的动力机 制为以浮力和水动力为主控因素的流体势势差驱动,油气成藏的关键要素为盐构造处下伏地层埋藏深度 和盐岩厚度大小间的耦合关系。 总体而言,研究区流体势低势区与已发现油气藏匹配较好,油、气及水势 低值叠合部为下一阶段油气勘探的重点区带。     

渤中凹陷油气晚期快速成藏机理研究——以黄河口凹陷BZ34断裂带为例

应用单井及二维盆地模拟、油源对比、流体包裹体均一温度分析等方法和技术对渤中坳陷黄河口凹陷烃源岩生烃演化史、BZ34断裂带油气运移通道、油气来源和充注历史进行了研究,提出在烃源岩晚期快速埋藏、快速成熟,晚期活动断裂发育的背景下,BZ34断裂带油气充注为断裂贯通型晚期快速成藏模式。指出活跃烃源岩与晚期活动断裂贯通型输导格架是油气晚期快速成藏的2大主控因素。     

河控三角洲水下分流河道砂体储集层构型精细分析——以扶余油田探51区块为例

基于“模式拟合、动态验证”的研究思路,结合密井网区10口取心井、257口井测井资料及近10年的生产动态资料,对松辽盆地扶余油田探51区块泉四段扶余油层三角洲前缘水下分流河道储集层进行分析,探究水下分流河道储集层内部构型单元的空间展布特征及识别标志.结果表明:研究区目的层单河道砂体宽度为300~500 m,其识别标志分别为:河道间沉积、邻井砂体高程差异、河道砂体厚度差异、相邻砂体的“厚—薄—厚”组合;单河道砂体内部4级构型界面的倾角为0°~2°.明确了水下分流河道储集层中单河道砂体及单河道砂体内部增生体的测井响应特征及识别方法,建立了研究区目的层水下分流河道砂体的三维构型模型,为全区水下分流河道砂体解剖提供了定量、可靠的地质模式.图11表1参25     

渤海湾盆地东营凹陷砂岩透镜体油藏成藏动力学模式

运用成藏动力学理论,在东营凹陷油气大规模成藏期古地温、古压力和古应力研究的基础上,分析了砂岩透镜体油气藏的动态成藏过程。研究结果表明,成藏动力贯穿于油气成藏的全过程,油气运移和聚集的原始动力是烃源岩内的流体异常高压;油气成藏的主控因素为烃源岩、输导体系和成藏动力;成藏动力学模式为应压双控、复合输导、幕式置换。