盆地深部形成油气藏的有利因素

本文主要阐述了形成深部油气藏的三个因素．即Ⅰ型干酷根在成熟阶段具有一定的生烃潜力；碳酸盐岩生油岩的成熟作用慢于泥岩生油岩，晶包有机质及释放烃类是在高成熟阶段，碳酸盐岩生油岩生油下限的Ｒ０值在１．５％以下，液态窗的深度经泥岩大５００－１０００ｍ，较高的压力是形成深部油藏的另一个重要因素。     

碳酸盐岩生烃指标及生烃量评价的新认识

我国存在大量平均有机碳丰度很低(一般小于0.20%)、但仍能达到以往提出的碳酸盐岩烃源岩有机碳丰度下限(一般在0.10%)的碳酸盐岩,多年的勘探未发现其能生成原生工业性油气藏,表明该下限提得过低,原因在于传统观点笼统地认为碳酸盐岩中有机质生烃能力较高、碳酸盐岩排烃率高、提出过高的高演化阶段碳酸盐岩原始有机碳恢复系数,并且未考虑运移散失。在重新考虑这些因素后,认为烃源岩平均有机碳下限指标应主要由实际情况的类比来确定。碳酸盐岩烃源岩、高—过成熟阶段的烃源岩以及气源岩的有机碳丰度下限未必分别明显低于泥岩烃源岩、成熟阶段的烃源岩和油源岩,它们的平均有机碳含量都应在0.40%~0.50%以上。     

东营凹陷古近系沙三段异常高压及成藏响应

通过对东营凹陷古近系异常高压分布和砂岩透镜体成藏响应特征分析后认为:岩性油气藏发育的沙三段主要处于下部异常高压体系中;平面上,该高压体系的分布基本上与生油洼陷一致――北部陡坡带压力系数较高,南部缓坡带压力系数相对较低,这与欠压实发育带分布规律具有很好的一致性,也就证实了欠压实和泥岩成熟生烃作用是导致东营凹陷沙三段普遍超压的重要因素;包围在异常高压泥岩中的透镜体处于低势区,在泥岩和砂岩流体压力差异作用下,泥岩破裂,发生幕式排烃作用;砂体在烃类充注之后,也形成与烃源岩平面分布规律相似的较高的流体压力。     

柴达木盆地德令哈坳陷石炭系烃源岩评价

德令哈坳陷石炭系广泛发育,是该区一套潜在的烃源岩层系。野外地质调查及有机地球化学分析表明,石炭系烃源岩主要以碳酸盐岩、泥岩、炭质泥岩和煤为主。下石炭统烃源岩有机质热演化已进入高成熟-过成熟阶段,生油气潜力不大。上石炭统碳酸盐岩有机碳含量平均为０. ２７％,有机质类型属Ⅰ-Ⅱ型;泥岩有机碳含量平均为１.５８％,有机质类型为Ⅱ－Ⅲ１型,均达到中等-好的烃源岩标准。二者发育于还原背景下的开阔水域,且有机质热演化大多处于成熟-高成熟阶段,有较好的沉积环境和生烃潜力,是德令哈坳陷石炭系中最具潜力的源岩类型与生油气层系。     

烃源岩层中异常高压研究——以渤海湾盆地东营凹陷古近系为例

异常高压对油气成藏具有重要作用。渤海湾盆地东营凹陷古近系沙三、沙四段烃源岩普遍存在异常高压,泥岩的欠压实作用和生烃作用是异常高压产生的主要因素,异常高压的高值区与暗色泥岩厚度大的地区有较好的对应关系。现今异常高压主要分布在2700~3500 m的深度范围,随着深度的增加,异常高压范围增大。应用异常高压研究成藏作用时,要考虑异常高压的时代性。烃源岩中现今异常高压对油藏的保存具有积极的作用,是未来油源灶;古异常高压对排烃是有效的,油气的主要富集区位于大规模生烃后的古异常低压区。      

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柴北缘下奥陶统多泉山组发育暗色碳酸盐岩，石灰沟组发育暗色泥岩；从实测的残余有机碳、生烃潜量与理论上恢复后的原始有机碳、生烃潜量来看，研究区暗色碳酸盐岩为非烃源岩，而暗色泥岩则为较好—好的烃源岩。沥青反射率及储层的包裹体均一化温度显示：下奥陶统烃源岩有机质演化处于高成熟阶段。生烃史分析表明，烃源岩中有机质在奥陶纪末期—志留纪早期曾有一次短暂的成烃期，在二叠纪末—三叠纪进入生油主期，到白垩纪进入高成熟阶段；包裹体均一化温度反映油气成藏期位于中生代晚期—新生代。     

黄骅坳陷中北区沙三段烃源岩热压模拟实验及其压力的影响

热压模拟实验是研究烃源岩生烃能力最直接的方法。该文分别选取黄骅坳陷中北区板桥、歧口和北塘凹陷第三系沙三段烃源岩样品进行热压模拟实验,分析和对比了生烃产物、油气产率和相态特征。结果表明黄骅中北区沙三段烃源岩的生烃能力都较高,最大总产烃率可达300~350kg/t。板桥凹陷深层烃源岩在成熟—高成熟阶段主要生成凝析油气,北塘凹陷和歧口凹陷深层烃源岩在成熟阶段主要生油,高成熟阶段主要生成凝析油气。同时,通过实验压力的改变探讨了压力对生烃产率、生烃产物组成和相态的影响,阐明超压作用改变了传统的生烃模式,使油相出现和存在的深度、范围增大,扩大了找油领域。      

现河庄地区泥岩裂缝主控因素分析与油气成藏

将济阳坳陷东营凹陷现河庄油田泥质岩储层的裂缝类型分为6类,研究了泥岩裂缝识别特征,分析了泥岩裂缝的主控因素是构造应力和异常压力,并且还受到沉积相带、储层岩性、岩层厚度等因素影响。现河庄油田泥岩裂缝形成于馆陶组沉积早期,正好与烃源岩大规模生、排烃期相匹配,形成了泥岩裂缝油气藏。     

高—过成熟气源岩评价的若干问题

对于一次连续生烃的烃源岩．无论是碳酸盐岩还是泥岩，气源岩还是油源岩，其有机碳含量的下限值均为0．5％，但该下限值不适用于多旋回残留盆地烃源岩的二次生烃评价。根据热模拟生烃实验，建立了不同成熟阶段烃源岩二次生烃有机碳丰度下限值的计算方法。应用天然气生聚散动态平衡原理探索识别气源岩的方法，在气源岩R0值大于2．5％的地区，古油藏中的沥青和原油裂解成为气源，古油藏分布决定晚期次生气藏分布。一般情况下，水溶气藏和天然气藏的形成和破坏是同步的，水溶气要成为晚期次生气藏的有效气源，其前期的保存条件很重要。表7参18     

和丰盆地泥盆系烃源岩有机地化特征与生烃潜力

通过对新疆北部和丰盆地南缘露头泥盆系碳质泥岩、黑色泥岩样品有机地化特征的详细分析,探讨了其生烃潜力。研究结果表明,碳质泥岩有机碳含量、可溶有机质含量均明显高于黑色泥岩,有机质类型好于黑色泥岩;碳质泥岩的热演化程度较低,处于未成熟阶段,而黑色泥岩处于高成熟阶段,主要与异常热作用有关;可溶有机质含量和热解参数都反映了泥盆系烃源岩仍有较高的生烃潜力。     

盐间泥岩裂缝超压油气藏成藏作用——以东濮凹陷文留构造为例

盐间泥岩裂缝性超压油气藏是一种特殊类型的油气藏，与一般泥岩裂缝性油气藏相比，其成藏作用具有以下特征：白生白储；泥岩裂缝发育于超压层段内；油气主要富集在断裂带附近。东濮凹陷文留地区盐间泥岩裂缝异常高压油气藏丰要发育在以深湖-半深湖相沉积环境为主的Es3^2内，岩性为盐泥互层，砂岩不发育。盐间泥岩为优质烃源岩，成熟度较高，生烃潜力巨大；烃源岩上、下被盐岩所夹持，盖层条件较好；储集层为泥岩裂缝，裂缝的产生主要由断层活动、异常流体压力及盐丘上拱泥岩发生破裂所致，裂缝主要为剪切裂缝和张裂缝。图5表1参14     

北塘凹陷塘沽—新村地区古近系异常高压特征及其石油地质意义

渤海湾盆地黄骅坳陷北塘凹陷塘沽-新村地区古近系存在欠压实导致的异常高压.根据声波时差和试油静压资料,塘沽-新村地区古近系普遍发育2个欠压实带,下部欠压实幅度明显高于上部欠压实幅度,异常高压油藏主要分布在3500m以下深度的沙三段深层中.油藏压力系数平面分布与沉积相带和断层的活动性有关.不均衡压实和生烃作用是形成该区古近系异常高压的主要原因.异常高压抑制烃源岩演化,促进油气初次运移,有利于原生孔隙保存,促进深层裂缝形成,提高原油产量,控制油气藏平面分布,异常高压泥岩对下伏储集层起良好封盖作用.图6表1参33     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油富集规律

为进一步揭示准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油富集特征及规律,丰富与发展陆相页岩油成藏理论,更好指导下一步页岩油勘探与开发,综合岩心、岩石薄片、测井、录井、试油资料及X射线衍射全岩矿物组成、岩石热解及分阶热解、核磁共振等分析测试,深化了芦草沟组页岩油富集规律及控制因素的认识。研究区芦草沟组发育湖相混合沉积,岩性以白云质/灰质泥岩、凝灰质泥岩、粉砂质泥岩、碳酸盐岩、粉砂岩为主。泥岩类内部发育"自生自储"滞留型页岩油聚集,良好的生烃潜力和适宜的热演化成熟度主导了其内部页岩油的富集;碳酸盐岩、粉砂岩内部发育"近源运聚"型页岩油聚集,具有含油性更好、游离油含量更高的特点,优质的孔-缝体系和储集物性控制着其内部页岩油的富集成藏。垂向上,泥岩类与碳酸盐岩、粉砂岩构成两相混合(相源混合)型、源区混合(母源混合)型和突变混合(间断混合)型沉积类型,其中,两相混合型沉积和源区混合型沉积具有优质的源储组合,利于发育具良好产能的"源-储一体"湖相混积岩型页岩油。陆相页岩油勘探开发不仅要考虑传统的岩石生烃潜力、储集物性等要素,还需综合分析混合沉积类型、岩性组合和原油可流动性等要素,选取适宜的页岩油开采方式。     

烃源岩特征与生烃动力学研究——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组含有丰富的油气资源,其烃源岩主要有页岩、碳酸盐质页岩和粉砂质泥岩,它们均具有有机质丰度高、生烃潜力大、当前处于低成熟至成熟阶段、有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ型为主的特征,在对其特征进行评价的基础上,选取中-低成熟度、有机质丰度较高的烃源岩进行开放体系条件下的热解实验和动力学模拟实验,进而研究烃源岩样品的生排烃特征。结果表明,芦草沟组烃源岩活化能主要为210 kJ/mol;上述3 种烃源岩中,页岩具有最高的生烃量和排烃效率,碳酸盐质页岩次之,而粉砂质泥岩的生烃量和排烃率均最低,但前两者却具有较高的滞留烃含量。综合前人的研究成果,最终认为芦草沟组烃源岩生烃增压作用是烃源岩排烃和致密油气聚集的主要动力,页岩和碳酸盐质页岩段是致密油勘探的目标层段。     

费尔干纳盆地超深层油气成藏系统

费尔干纳盆地中央地堑带新生界中普遍发育超高压异常,其与构造挤压环境、快速沉降不均衡压实以及持续的生烃作用有关。这种超高压环境对深层油气的生成、聚集成藏产生了重要的影响。主要目的层新近系埋深超过5 000 m,仍以液态烃产出,深层高孔高渗类砂岩储层是河道砂岩在超高压环境下未经正常压实形成的,表现为取心收获率低、生产过程中易出砂的特征;而低孔高渗类储层与高压形成的水力破裂裂缝有关。古近系碳酸盐岩储层中高含硫化氢气体来源于TSR反应,TSR作用使含石膏碳酸盐岩储层物性得到了显著的改善,其油层组压力系数稍低于新近系油层组是重烃类气体损耗、储集空间增大两方面因素叠加的结果。中央地堑带主要目的层成藏系统划分为上部E-E3N系统和下部JK-E1-2系统;上部高产储层主要受河道砂岩和超高压控制,下部高产层主要受潟湖相的含石膏碳酸盐岩储层控制,2个含油气系统的压力、流体性质均有较大的差别,适宜于分层开采。     

东濮凹陷深层异常温压条件下的油气生成特征

运用石油与天然气生成理论,讨论了东濮凹陷深层异常温压条件下烃源岩热演化的异常现象。研究表明,与正常压力油气热演化规律相比,异常高压作用下,烃源岩热演化程度明显偏低,有机质热演化程度与其受热史不匹配,有机质的热演化明显受到抑制。只有地层压力达到一定门限值时,才会明显发生这种现象。在东濮凹陷,当压力系数大于1.5时,有机质的热演化出现明显异常。对深层异常温压条件下烃源岩的生烃潜力研究表明,深层烃源岩仍然具有较高的生烃潜力。同时对该区深层含烃流体相态、储集性及深部盖层封闭性能等问题进行的分析表明,东濮凹陷深层异常温压条件下油气勘探具有良好前景     

异常高孔隙流体压力与碎屑岩深部油气藏

黄骅坳陷位于渤海湾盆地西部,为新生代弧后伸展型裂陷－坳陷盆地,经历了由裂陷到坳陷的完整构造发展旋回。坳陷裂陷发育阶段（早渐新世沙河街期）沉积的巨厚湖相沉积为主要生烃岩系;在裂隙衰减到坳陷的过渡阶段（晚渐新世东营期）发育的一套河流三角洲沉积具较差的生烃能力;上第三系沉积时期的坳陷阶段,馆陶－明化镇冲积平原、曲流河、辫状河沉积体系以近于水平的产状广泛覆盖在下第三系或更老地层之上,成为华北统一大平原的一部分,不具生烃能力。坳陷的形成发育受西北盆缘壳断层的滑脱和第三纪以来郯庐断裂系统右旋剪切双重构造 应力所控制,各类正断层十分发育,对油气运聚有明显的控制作用。由于沙三段,沙一、二段,东营组和上第三系四大沉积旋回叠加组合和断 裂的切割作用,由深到浅形成了深部自源封闭成藏动力系统,中部自源、混源半封闭成藏动力系统和上部它源开放型成藏动力系统（见图1）。由于裂陷盆地分割性强,每个成藏系统均依附于独立的生烃凹陷,每个生烃凹陷作为一个或几个不同系统的“源”,源的发育程度决定系统油气资源的丰富程度,以长期稳定、继承发育的凹陷最优越;凹陷的结构决定系统油气聚集模式;中、上部开放型和半封闭成藏系统勘探程度很高,探明资源量已占潜在资源量的50％－60％,再发现大中型油气田十分困难;下部自源封闭成藏系统勘探程度很高,探明资源量已占潜在资源量的50％－60％,再发现大中型油气田十分困难;下部自源封闭成藏系统勘探程度还很低,已探明资源量不足潜在资源量的10％,勘探前景值得关注。     

川东南志留系泥岩盖层水岩相互作用的实验模拟及其研究意义

通过水岩反应模拟实验,可研究分析在不同的成岩环境下,盖层岩石的水岩反应对储层形成以及油气保存方面的影响。选取川东南地区志留系龙马溪组盖层泥岩,在30℃,1MPa;80℃,20MPa和160℃,40MPa的温压条件下,与淡水和含乙酸流体进行水岩反应实验模拟。结果显示:在常温常压下,泥岩与淡水仅发生非常微弱的水岩反应,说明在地表淡水弱的水动力条件下,对泥岩盖层破坏是非常有限的;而高温高压下,含乙酸的流体对盖层泥岩的破坏力要高于常温常压下的淡水,但是溶蚀率也很微弱,并且相对于同种条件下的灰岩和云岩的溶蚀率还要低得多。研究区内,当有具有溶蚀性的热流体活动时,在志留系泥岩渗透率低和难溶蚀2个因素的叠加阻挡作用下,大量的流体在碳酸盐岩层中滞留,与围岩发生充分的水岩作用。      

准噶尔盆地腹部超压控制烃、储演化与油气充注过程

准噶尔盆地中生界地层普遍发育异常高压,且与油气分布关系复杂.为了明确异常高压形成演化过程与烃源岩成烃演化、储层成岩演化的关系及其在成藏期油气充注过程中的作用,综合利用钻井、测井和录井资料,充分采用地球物理与地球化学测试成果,建立地层压力、生物标志物、储层物性分布之间的相关性,明确异常高压对成烃、储层成岩演化以及油气充注过程的影响.结果表明：在超压作用影响下,烃类演化保持较长的时限,对于盆地腹部有效烃源岩的长期演化具有积极的促进作用;同时,储层砂岩的孔渗条件也直接或间接地受控于异常高压演化,是现今深部储层砂岩保持较好的孔渗条件的重要成因之一;成藏关键期,油气充注过程在超压或强超压驱替作用下,油气的横向和垂向运移具幕式排放特征.     

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莺歌海盆地泥底辟带中深层异常高温高压勘探领域，是中国海洋石油界非常关注和颇具影响的新探区，近年首口探井的钻探，不仅揭开了多年来蒙在中深层勘探领域的神秘面纱，而且揭露了中深层这块极具诱惑力和吸引力的处女地，尤为重要的是，通过钻探基本消除了多年来一直笼罩在人们心目中有关中深层异常高温高压条件下油气能否运聚成藏的疑虑，进一步证实和肯定了本区中深层异常高温高压环境下具备天然气运聚成藏的基本地质条件，尤其是确证了中深层异常高压体系中仍然存在质量相对好具高突破压力的泥岩封盖层和良好的储盖组合。