断层对沾化凹陷馆陶组石油运移和聚集影响的模拟实验研究

在沾化凹陷馆陶组油气成藏地质研究基础上, 利用二维模型模拟了断层开启条件下, 断层对馆陶组石油运移和聚集的影响. 研究结果表明: (1) 断层带的流体运动方式和运动相态对馆陶组石油的运移路径和方式构成重要的影响.连续(稳态) 充注条件下, 油首先充注断层带, 然后在馆陶组上段顶部侧向运移, 最后一部分油沿馆陶组下段砂层的顶部侧向运移. 但幕式(非稳态) 充注条件下, 油首先充注断层下部和馆陶组下段→充注断层上部, 并在馆陶组下段侧向运移→充注馆陶组上段, 并在其中侧向运移. 另外油/水两相充注时, 由于水动力的作用, 导致油和水的运移出现分异现象; (2) 连续(稳态) 充注条件下, 油的侧向运移发生在隔层上部(馆陶组上段) 砂层, 而幕式(非稳态) 充注条件下, 馆陶组上、下段均发生了侧向运移, 其中单一油相充注时, 下部砂层油的侧向运移量大于上部砂层, 而油/水两相充注时, 上部砂层侧向运移量稍大于下部砂层; (3) 连续(稳态) 充注时有利于馆陶组上段砂层油的聚集, 而幕式(非稳态) 充注时则有利于馆陶组下段砂层油的聚集. 另外由于水动力作用的影响, 油水两相充注时, 有利于馆陶组上段油的聚集.      

南堡凹陷老爷庙油田新近系储层特征与油气成藏

南堡凹陷老爷庙油田新近系馆陶组和明化镇组仍是目前勘探和开发的重点层段。新近系以河流相沉积为主,储层岩石类型以长石砂岩和岩屑长石砂岩为主;孔隙结构以中孔和大孔为主,分选较好;储层成岩作用相对较弱,碳酸盐析出是降低原生孔隙的重要因素,孔隙类型以粒间孔为主,馆陶组见少量粒间溶孔和粒内溶孔。储层成岩作用对油气聚集有利,储层沉积微相控制了油气的聚集和分布,河道和废弃河道砂体具有良好的储盖配置关系,是最有利的油气聚集相带;心滩砂体由于其封盖条件不如河道砂体优越,而含油气性相对较差。     

冀东探区潜山油藏形成条件及分布规律研究

冀东地区发育有多个潜山,潜山地层由中生界、古生界、元古界及太古界-下元古界结晶基底组成,潜山发育有侏罗系、奥陶系、寒武系和太古界花岗岩四大套储层,以及上第三系明化镇组、上第三系馆陶组、白垩系泥岩、侏罗系煤系地层,寒武系徐庄组、毛庄组、馒头组泥页岩盖层,且储盖组合良好,油气成藏的关键因素是油源,并以南堡凹陷下第三系烃源岩最佳;总结了潜山的新生古储型成藏组合和单侧-它源-侧向-潜山成藏模式,认为南堡凹陷下第三系生成的油气可以通过深大断裂和不整合面运移到潜山有利部位的多个目的层中聚集成藏;潜山油藏的分布规律是沿富油凹陷周边潜山的大断裂和不整合面发育带分布,在油源断层的交汇处附近富集.     

生物─热催化过渡带油气关系

本文在辽河盆地原油和天然气之间碳氢同位素关系研究的基础上，系统地研究了中国生物─热催化过渡带油气的地球化学特征，特别是它们之间同位素组成关系，划分出油气的不同组合类型，从而证明生物─热催化过渡带油气的自生自储特征，认为过渡带是油气形成聚集的重要垂向演化层段。同时为完善烃类形成的多源复合和多阶连续提供了佐证。     

生物─热催化过渡带油气关系

本文在辽河盆地原油和天然气之间碳氢同位素关系研究的基础上，系统地研究了中国生物─热催化过渡带油气的地球化学特征，特别是它们之间同位素组成关系，划分出油气的不同组合类型，从而证明生物─热催化过渡带油气的自生自储特征，认为过渡带是油气形成聚集的重要垂向演化层段。同时为完善烃类形成的多源复合和多阶连续提供了佐证。     

渤中坳陷油气包裹体与油气成藏

含油气盆地中油气包裹体对油气运移、聚集成藏具有示踪作用。应用油气包裹体统计分析表明渤中坳陷油气运移聚集的主要层位为浅部第三系。其中下第三系砂岩中普遍含有两类油气包裹体,即原生油气包裹体和次生油气包裹体,它们分别记录了研究区两次油气运移、聚集成藏过程。次生油气包裹体个体大、分布广、含量明显高于原生油气包裹体,其主要充填分布在次生溶蚀孔隙和裂隙中。均一温度测量、包裹体成分和生物标志化合物分析结果综合表明,次生油气包裹体记录的第二次油气运移是本区最主要的一次油气聚集成藏过程,其油气来源于下第三系湖相泥质烃源岩。结合地质演化特征分析认为,渤中坳陷目前油气勘探的重点应是浅部下第三系地层,而不是深部其它地层。早第三纪晚期构造运动、沉积间断和次生溶蚀孔隙特征研究,以及与之相关储层预测是本区油气勘探获得突破的关键所在。     

冀中葛渔城—文安地区油气地质地球化学特征及油气源对比

经勘探证实冀中坳陷文安斜坡带已有奥陶系潜山、二叠系上石盒子组砂岩段及下第三系三个含油气层位。其烃源岩为石炭—二叠系煤系和下第三系暗色泥岩。本文根据各含油气层中的油气及烃源岩的地质、地球化学特征的对比分析,确认奥陶系及二叠系中的原油来自石炭—二叠煤系烃源岩,属煤型油。下第三系原油来自本身的烃源岩。奥陶系和二叠系中天然气的成因类型为凝析油伴生气,由石炭—二叠系煤系烃源岩提供,属煤型气。     

孤岛西南缘馆陶组油气水分布特征及油气成藏规律

孤岛西南缘位于济阳坳陷沾化东部地区,其馆陶组为一套砂砾岩与泥岩互层层系,岩性馆上段较细,下段则较粗。该区的油气分布垂向上多分布在馆上段,并呈现上稀下稠的状态;侧向上主要分布在该区的中部偏东地区,集中在圈闭的高部位。在混源充注、断层疏导、网毯式捕集、泥盖立体成藏的成藏机理下形成了垂向断层运移,侧向块砂运移,高部位油气聚集成藏的特点。     

湖盆火山作用与油气的关系——以惠民凹陷第三系火成岩及其油藏为例

通过对惠民凹陷第三系已发现的火成岩及其相关油气藏研究,探讨了湖盆中火山作用与油气藏形成的关系。笔者认为当火山活动发生在生油岩主要生烃期之前,火山活动对油气的形成是有利因素,将促使有机质向烃类转化。火山作用所形成的火山岩在形成和埋藏成岩作用过程中,可形成丰富的储集空间,按形成机理可分为原生孔隙、溶解孔隙和收缩缝、构造裂缝等,因此火成岩可以作为油气良好储层;同时,惠民第三系沉积地层在岩浆的侵入和喷发作用下,形成了一系列与火成岩相关的圈闭,如火成岩遮挡、火山锥披覆、侵入岩上拱、侵入岩岩性等类型,目前已发现了多个火成岩及其相关油气藏。总之,惠民凹陷第三系火山作用对油气的生成、油气成藏等起到了积极的作用。     

次生断层对飞雁滩地区馆陶组石油运移和聚集影响的模拟实验研究

在胜利油田飞雁滩地区馆陶组油气成藏地质综合研究的基础上,利用二维模型模拟了断层开启条件下,主断层充注量的大小与次生断层对馆陶组石油运移和聚集的影响。研究结果表明,次生断层对馆上段油气的聚集作用与对主断层的石油充注量密切相关。分3种情况：①当主断层充注量足够大时,相邻的次生断层两侧砂层中油的充注强度最大,最有利于次生断层两侧砂层中油的聚集;②当主断层充注量一般时,与主断层相邻,且有砂层与主断层相连的次生断层砂层中有油的聚集;③当主断层充注量较小时,相邻的次生断层两侧的砂层中基本不含油,不利于砂层中油的聚集。这对解释飞雁滩地区馆陶组与次生断层有关的油气成藏具有十分重要的意义。     

试论渤海湾盆地油气富集规律与勘探

渤海湾盆地至今已发现油气田226个,探明油气地质储量114.4×108t,油气资源量为285×108t。盆地内的油气富集规律与盆地东界的郯庐深大断裂带紧密相关。靠近郯庐断裂带的东部坳陷区,其探明油气地质储量和油气资源量是远离断裂带的西部坳陷区的3.6倍和3.3倍;根据探明油气地质储量进行划分,东部坳陷区以大油气田为主,而西部坳陷区则以中、小油气田为主;东部坳陷区发现的浅层油气藏、稠油油藏、火成岩油藏及非烃CO2气藏比西部坳陷区多得多,但两者的潜山油气藏的数量和储量却很相近。研究表明,郯庐深大断裂不仅控制了盆地的发育和形成,而且还控制了油气的生成、运移和聚集。渤海湾盆地既是中国大盆地中油气富集程度最高的盆地,也是具有独特油气富集规律的盆地。尽管该盆地油气探明率已达40.1%,但仍有170.7×108t的油气剩余资源量可供再勘探,勘探潜力仍十分巨大。     

塔里木盆地奥陶系烃源岩二次生烃研究

为研究海相烃源岩二次生烃规律和塔里木盆地生排烃规律,以塔里木盆地奥陶系烃源岩为研究对象,首先通过构造-热演化史和生烃史研究得出,塔里木盆地典型构造单元奥陶系烃源岩具有二次生烃的特征,并且起始成熟度和生烃期次不同。然后选取自然条件下演化至不同起始成熟度的奥陶系海相烃源岩,采用热压模拟实验方法系统研究其二次生烃规律。研究表明：塔里木盆地奥陶系海相烃源岩二次生烃的主控因素是起始成熟度,二次生烃产率随起始成熟度增加规律性减小;低成熟和中成熟烃源岩具有大量生排油气潜力,出现相对延迟的生油高峰,高成熟烃源岩没有大量生油和生气的能力;两次不连续生烃量与一次连续生烃量的差值也受起始成熟度控制,具有阶段性;起始成熟度在低成熟到成熟阶段时,二次不连续生烃过程会增加烃源岩的生烃量,使生烃潜力增加,而高成熟阶段以后,二次不连续生烃过程就会减少烃源岩的生烃量,使生烃潜力减小。     

贵州水城煤中基质镜质体生烃潜力、烃类组成及生烃模式

基质镜质体是华南晚二叠世煤中的主要组分之一,其在煤中含量的多少、生烃潜力的大小、生烃特性等直接影响到该区煤成油气资源的评价。采用岩石热解、热解气相色谱以及开放体系下热模拟等方法,对贵州水城晚二叠世(R12)龙潭组煤中基质镜质体的生烃潜力、烃类组成特征、生烃模式进行了研究。结果表明：本区基质镜质体的生烃潜力、氢指数分别为191.99mg/g和250mg／gTOC,远高于丝质体的生烃潜力(26.17mg/g)和氢指数(35mg／gTOC),而小于树皮体的生烃潜力(297mg/g)和氢指数(491mg/gTOC);基质镜质体热解烃类组成中以轻质烃为主,湿气次之,可见本区基质镜质体不但能生成气态烃,而且能生成一定量的液态烃,这归因于其中所含大量的超微类脂体;基质镜质体“生油窗”温度范围为375～475℃,主要生烃温度区间为400～450℃,其中415～430℃为生烃高峰期,420℃处产烃率最高。基质镜质体这种在高成熟度下(大于VRo1.0％)大量生烃的特点对在成熟度普遍较高的华南地区寻找油气田具有重要的意义。     

贵州水城煤中基质镜质体生烃潜力、烃类组成及生烃模式

基质镜质体是华南晚二叠世煤中的主要组分之一,其在煤中含量的多少、生烃潜力的大小、生烃特性等直接影响到该区煤成油气资源的评价。采用岩石热解、热解气相色谱以及开放体系下热模拟等方法,对贵州水城晚二叠世(P21)龙潭组煤中基质镜质体的生烃潜力、烃类组成特征、生烃模式进行了研究。结果表明:本区基质镜质体的生烃潜力、氢指数分别为191.99mg/g和250mg/gTOC,远高于丝质体的生烃潜力(26.17mg/g)和氢指数(35mg/gTOC),而小于树皮体的生烃潜力(297mg/g)和氢指数(491mg/gTOC);基质镜质体热解烃类组成中以轻质烃为主,湿气次之,可见本区基质镜质体不但能生成气态烃,而且能生成一定量的液态烃,这归因于其中所含大量的超微类脂体;基质镜质体“生油窗”温度范围为375～475℃,主要生烃温度区间为400～450℃,其中415～430℃为生烃高峰期,420℃处产烃率最高。基质镜质体这种在高成熟度下(大于VRo1.0%)大量生烃的特点对在成熟度普遍较高的华南地区寻找油气田具有重要的意义。     

论碳氢化物的成藏成矿机理

讨论了碳氢化物的生成机制及其主要理化性质;小分子碳氢化物形成天然气藏和可燃冰;大分子碳氢化物形成石油藏;碳氢化物热裂解形成石墨、金刚石矿床;碳氢化物氧化与有关元素作用形成冰洲石、菱锶矿、菱镁矿、氟碳铈矿、碳磷灰石、天然碱等。     

Hydrocarbon components in carbonaceous meteorites

Currently, the presence of free n-alkanes and isoprenoid alkanes in carbonaceous meteorites is usually explained either by microbial contamination during the period between the meteorite fall and collection or by contamination from the environment of analytical laboratories and museums. The goal of this research was to repeat analysis of hydrocarbon components in meteorites and to investigate possible meteorite contamination routes discussed in the literature. Experimental analysis of free organic constituents in five carbonaceous meteorites by infrared spectroscopy (IR) and gas chromatographic (GC) methods confirmed the presence of extractable aliphatic components, n-alkanes in the C₁₅H₃₂-C₂₇H₅₆ range and isoprenoid alkanes (phytane, pristane, and norpristane), in some of these meteorites. The contents of these compounds vary depending on the source. Insoluble organic components of two meteorites (meteorite kerogens) were isolated, and their composition was analyzed by IR and cracking/GC methods. Comparison with the data on several terrestrial contamination sources proposed in the literature shows that the presence of free saturated hydrocarbons in meteorites and the composition of the meteorite kerogen could not be explained either by microbial contamination or by contamination from the laboratory environment. The types of the hydrocarbons in meteorites resemble those typical of ancient terrestrial deposits of organic-rich sediments, except for the absence of lighter hydrocarbons, which apparently slowly evaporated in space, and multi-ring naphthenic compounds of the biologic origin, steranes, terpanes, etc. The prevailing current explanation for the presence of free linear saturated hydrocarbons in carbonaceous meteorites, apart from contamination, is the abiotic route from hydrogen and carbon monoxide. However, the data on the structure of meteorite kerogens require a search for different routes that initially produce complex polymeric structures containing n-alkyl and isoprenoid chains which are attached, via polar links (esters, salts, etc.), to a cross-linked polymer matrix. Later, the polymer slowly decomposes with the liberation of free aliphatic hydrocarbons.     

用储层岩石抽提物的饱和烃色谱指纹识别油气层

利用储层岩石抽提物的饱和烃色 质总离子图的指纹特征判识储层的流体（油、气）类型。油层或油饱和的储层,饱和烃色 质总离子流图的特征是正构烷烃碳数分布宽,碳数分布在C₁₅～C₃₈之间,与原油样品的正构烷烃碳数分布相似;凝析气层的正构烷烃碳数分布略窄一些,碳数分布在C₁₅～C₃₅之间,低碳数（小于C₂₁）的正构烷烃相对于油层富集,高碳数（大于C₂₁）的正构烷烃丰度明显低于油层;干气层的正构烷烃碳数分布最窄,碳数分布在C₁₅～ C₂₈之间,只有低碳数的正构烷烃,高碳数的正构烷烃丰度极低。据此可用来识别油层、凝析气层和干气层,也可用于一些测井资料不全或测井质量差的老井的油气层复查、测井难以识别的火成岩油气层的识别,还可用于地层评价,为油气酸化层位的优选提供科学依据。     

油气运移聚集定量化模拟

动态再现油气运移聚集过程的难点在于运移聚集模型的建立.传统的基于达西定律的油气运聚模拟有其局限性, 而采用流线模拟模型, 基于浮力驱动, 跟踪计算油气运移轨迹流线, 并将关于油气运聚的一些公认的地质模型转化成定量化的数学模型, 体现在模拟中, 实现了油气在非均匀介质中的充注动态过程模拟.基于此模拟结果, 可进行区带资源评价, 同时为地质家解释油气运移主通道提供一个可视化的直观的分析工具.实际模拟计算表明, 该定量化模型合理可靠, 能够满足实际地质分析需要.      

Three-Phase Secondary Migration of Hydrocarbon

The objective of this work is to study the migration of hydrocarbons from a source rock into possible reservoirs. In particular, we consider simultaneous migration of gas and oil through a water-filled carrier bed and how this flow might result in characteristics that could be interpreted by nontraditional exploration methods. In the modeling, one-dimensional, immiscible, isothermal flow is assumed, and capillary effects are excluded. The seal is modeled as a layer of very low permeability. Our analysis is based on the method of characteristics and simple wave theory. Waves are changes in saturation(s) that move through a reservoir or carrier bed at a characteristic velocity. The analysis does not require capillary forces to trap hydrocarbons, but relies on nonlinear wave phenomena to explain migration and entrapment. No doubt, capillary forces are important in secondary migration and entrapment. Our treatment can be viewed as being part of a more complete theory on secondary migration, considering hydrodynamic effects here. We demonstrate that capillary forces are not the only mechanism that can cause trapping of hydrocarbons. We focus on the role of gas in the trapping of oil. If the seal is slightly permeable, some oil will flow through it. With gas present, the efficiency of the seal can increase, and oil can be completely trapped by a structure that would otherwise be permeable. For example, gas, being much more mobile than oil, can form a bank at the interface between two layers that have a modest permeability contrast. This gas bank will have a relatively large gas saturation. This will decrease the relative permeability to oil and completely trap subsequently migrated oil. Oil can also be trapped even when no gas bank is formed at the permeable seal. Features of this problem that might affect a seismic signal are (1) the existence of gas above (caused by a stow leakage of gas) and below a modest seal, (2) the gas leakage itself, (3) modest saturations in the oil column, and (4) overpressuring in the gas column.