陆相断陷盆地洼槽聚油理论及其应用——以渤海湾盆地冀中坳陷和二连盆地为例

陆相断陷盆地洼槽区通常被当作生、排烃区而非油气成藏区,故在被证实具有生排烃能力之后,往往被以寻找油气藏为主的勘探工作所忽视。依据渤海湾盆地冀中坳陷古近系和二连盆地白垩系多年油气勘探实践,提出了陆相断陷盆地洼槽区多元控砂、优势成藏、主洼槽控制油气分布、三主元因素控制油气规模富集、构造油气藏与地层-岩性油气藏具共生互补性等洼槽聚油新认识,指出洼槽区反转构造带翼部扇三角洲前缘、缓坡坡折带三角洲前缘、湖底扇、断层根部河道砂等是形成规模富集地层-岩性油气藏的有利场所和勘探的有利方向。应用这一理论,华北油田在断陷盆地洼槽区发现了数亿吨石油地质储量。     

华北探区断陷洼槽区油气藏形成与分布

华北探区断陷石油地质条件、油气富集规律、勘探潜力研究与勘探实践表明,断陷洼槽区剩余油气资源丰富,是深化勘探的重要方向,断陷洼槽区砂体的形成主要受构造带类型、边界断层组合样式、坡折带类型、体系域类型和沉积相类型等控制,油气藏的形成主要受流体动力、油气运移通道、储层临界注入物性、砂体封闭等因素的控制,油气形成与富集主要受油气源、砂岩体、汇流通道等条件的控制,断陷洼槽区还具有形成岩性油气藏的优势和构造油气藏与岩性油气藏的共生互补性特征。     

海拉尔盆地油气勘探历程与启示

对海拉尔盆地自20世纪50年代至今油气勘探历程进行回顾,总结了各勘探阶段的地质认识和工程技术,以及由此取得的重要勘探成果,将海拉尔盆地勘探历程划分为盆地区域勘探油气发现阶段、构造油藏勘探突破阶段、断块-岩性油藏勘探增储阶段和多类型油藏勘探扩展阶段。多年油气勘探实践表明,每次认识创新和思路转变,都给勘探工作带来了新的转机;复杂断陷盆地地震关键技术的突破,有效地提高了物探成像精度,为复杂构造区深化认识奠定了基础;原型盆地控制了烃源岩的形成和演化,凹陷内的构造带对油气运移和富集有明显的控制作用,明确主洼槽、断裂和构造控藏规律,是引领勘探方向的基础和关键;对洼槽区—缓坡带油气富集规律的认识,可带来勘探思路的转变和勘探领域及空间的拓展;地质理论认识的创新,是复杂断陷盆地拓展勘探领域持续发现的根本途径,这些对于今后的勘探工作具有促进作用和借鉴意义。     

陆相盆地断陷洼槽区典型油藏成藏模式——以冀中坳陷和二连盆地为例

在分析陆相盆地断陷勘探现状的基础上,提出了广义的断陷洼槽区概念,主要包括断陷陡带(翼部)、主洼槽区、斜坡带中低部位。断陷洼槽区勘探程度低,是今后油气勘探的主要接替战场;断陷洼槽区岩性地层圈闭发育,具有明显的油气成藏优势,是发现规模储量的重要勘探领域。结合渤海湾盆地冀中坳陷和二连盆地的油气勘探实践,在高分辨率层序地层和体系域划分的基础上,强化构造背景、沉积体系与储集砂体分布的综合分析,建立了断陷洼槽区8种典型的岩性地层油藏成藏模式。     

断陷盆地“相-势-导”成藏模式与油气成藏

依据冀中坳陷古近纪和二连盆地早白垩世断陷盆地的沉积演化、沉积相类型、成岩演化、储层特征、构造特征以及油气藏的成藏机理、勘探现状和油气资源潜力,分析了断陷盆地油气藏的地质分布规律。在长期而复杂的地质演化过程中,断陷盆地"沉积演化-沉积相-储集相"、"构造带-温压场-油气势"与"输导体系"三要素由动态变化逐渐调整到静态平衡,从而在特定的地质条件下和三维空间中构成了断阶式、梯形、网格式、平面式、座椅式和裂隙式6类相对独立的"复式输导系统",形成了各具特色的复式油气藏或复式油气聚集带,即"相-势-导"三元成藏模式。它们严格控制着富油气洼槽油气藏的规律分布、油气富集程度及勘探前景。     

中国东北油气区晚侏罗世—早白垩世断陷油气成藏特征

晚侏罗世—早白垩世,中国东北部进入环太平洋构造域大陆边缘构造演化阶段,发育一系列呈雁行排列的走滑拉分裂陷盆地,具有以下油气成藏特征:①继承性深断陷及多期叠加型断陷烃源岩厚度大、品质优、热演化充分,油气保存条件好,油气资源丰度较高;②走滑拉分断陷的一个突出特点是烃源条件由深断槽向两侧迅速变差,因此,高生烃丰度的深断槽控制油气富集;③发育控凹走滑断裂带、深洼槽周边、斜坡区坡折带、断陷周边隆起带等四类复式油气聚集带;④由于构造分割性强,沉积体系规模小,油气资源丰度中等—较低,使其发育数量众多的中小型油气田;⑤由于热演化程度差异大,母岩类型多样,加之多期多次成藏,油藏、油气藏、气藏常共存;⑥由于晚侏罗世—早白垩世断陷后,又经历了多次构造运动,从而发生了多期多次成藏,由于各区块油气成藏条件的差异,使各区块原生、次生油气藏比例存在明显差异。据此认为,今后只要根据该区走滑拉分裂陷盆地的油气成藏特征,开展区块和目的层优选和针对性勘探,还将有较大的储量增长。     

断陷盆地洼槽聚油理论的发展与勘探实践——以渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔店组为例

依据渤海湾盆地沧东凹陷三维连片地震数据、钻井、测录井、试油及分析测试数据,对沧东凹陷古近系孔店组洼槽区构造演化、沉积储集层、烃源岩成烃演化进行研究,进一步发展了断陷盆地洼槽区常规-非常规油气聚集模式。沧东凹陷洼槽区成藏要素储集层与烃源岩具有分区性特征,具有原型洼槽和改造型洼槽两种常规-非常规油气成藏模式。洼槽形成及演化控制了常规油到非常规油的有序分布。洼槽上部构造油气藏发育,洼槽外环带为三角洲前缘形成地层-岩性油气藏的有利场所,中环过渡带为致密油发育有利区,而内环带细粒沉积相区为页岩油气勘探区。断陷盆地洼槽聚油理论的发展为老油田开展二次勘探开辟了新的建产增储领域和方向。     

电磁井震约束反演识别川中深层裂谷

四川盆地川中地区GS1井在深层取得重大突破,使该区成为勘探热点。但因地震资料深部反射不清,油气勘探进程受阻,在此地区开展重磁电震联合勘探具有重要意义。本文应用电磁井震约束反演技术,利用该区测井和地震资料建立中浅层模型,进行电磁约束反演深层构造,提高了深层目标的反演精度,首次揭示川中地区深部存在裂谷型断陷盆地。结合前人资料,认为该深层裂谷盆地肩部位及断陷内次级凸起带是下一步勘探的有利目标区。     

断陷盆地弱构造区地质特征与油气成藏——以冀中坳陷为例

断陷盆地总体构造活动强烈,断裂带、褶皱带、背斜带等强构造区十分发育,是断陷盆地中主要的油气富集区,也是早期勘探的主要对象。但随着强构造区勘探程度的不断提高,已很难再有大的发现,油气勘探必须向弱构造区转移。通过对断层落差面密度、地层曲率、地层厚度变化率导数3个表征构造活动强度指标的统计、分析,划分出冀中坳陷的弱构造区,并分析其地质特征。通过对比强、弱构造区成藏条件的差异性,解剖油气成藏实例,总结弱构造区的油气成藏特征及富集规律。发现弱构造区主要分布在洼槽和斜坡地区,油气成藏主要受控于烃源岩、输导体系等,以发育岩性油气藏为主,在油气源充足条件下具有大面积、连片含油的成藏特点,可形成规模油气富集。以冀中坳陷蠡县斜坡为例,北部油源充足,且具有有效的输导体系,发育大面积多源供烃、断—砂输导的岩性油气藏。     

松辽盆地双城断陷结构特征及控藏模式

松辽盆地为中生代具有"早断晚拗"二元结构的大型含油气盆地。深层断陷众多,勘探程度低,是松辽盆地油气勘探开发的战略接替领域。在徐家围子、长岭等深大断陷已经实现了天然气勘探的重大突破,发现了规模储量,但其他断陷油气勘探一直没有取得大的发现。近期双城断陷石油勘探的突破进一步证实了断陷期油气勘探的潜力。研究表明松辽盆地断陷的油气聚集与分布明显受控于断陷结构。根据双城断陷不同地区的构造特征,将双城断陷结构划分为中央断垒式、中央断堑式、单断断槽式、单断双槽式、单断多阶式和单断箕状式共6种模式,并相应构建了7种成藏模式,指出中央断裂潜山构造带、斜坡断裂潜山构造带、陡坡断裂潜山构造带和走滑背斜带是四大复式油气聚集区带,是有利勘探靶区,其中断背斜、断块、断鼻和潜山圈闭是有利勘探目标。针对这些有利的构造带应采取多层系、多目标类型的立体勘探思路,主攻中央断裂潜山构造带,实现规模发现;甩开勘探斜坡断裂潜山构造带和陡坡断裂潜山构造带,实现新区带的突破;探索岩性地层油气藏准备接替领域,实现勘探良性发展。     

准噶尔盆地上二叠统上乌尔禾组大面积岩性-地层油气藏形成条件及勘探方向

近年来,准噶尔盆地在玛湖、沙湾、阜康、东道海子等凹陷的上二叠统发现大面积岩性-地层油气藏(群),形成了全盆地整体突破的良好勘探局面。基于大面积岩性-地层油气藏形成的构造背景、供烃基础、储集性能、圈闭与保存条件等地质因素的综合分析,认为盆地断坳转换期不整合之上发育的低位体系域砂砾岩体、扇三角洲前缘相带及优质甜点储层是全盆地源上它源型油气大面积聚集成藏、局部高产富集的物质基础。明确了准噶尔盆地上二叠统大面积岩性-地层油气藏3大成藏主控因素:中-下二叠统规模优质咸化湖相烃源岩提供了坚实的油气资源基础;断裂-不整合立体输导体系为油气运移、大面积聚集成藏提供了重要保障;环凹大型斜坡区发育的不整合为大面积岩性-地层油气藏提供了良好的圈闭与保存条件。在此基础上,建立了盆地西部上二叠统的"源储分离型——超覆-削截复合"油气成藏模式和盆地东部上二叠统的"源储紧邻型——低位超覆"油气成藏模式。以该研究认识为指导,指出玛湖凹陷南斜坡、沙湾凹陷西斜坡、盆1井西凹陷东北斜坡、东道海子凹陷北斜坡和阜康凹陷东斜坡是准噶尔盆地上二叠统大面积岩性-地层油气藏的有利勘探方向。     

准噶尔盆地凝析气藏成因与分布规律

准噶尔盆地凝析气资源丰富,但探明程度不高,为了拓展勘探领域,对盆地凝析油气的地质地球化学特征和成因进行了系统分析,在此基础上阐述了油气藏的分布规律,提出了勘探方向。研究结果表明,准噶尔盆地凝析油气主要来源于石炭系、二叠系、侏罗系气源岩,具有多层组含油气的特点。气藏类型主要为构造-岩性气藏,储层物性以低孔、低渗储层为主。凝析气藏类型按成因划分为油气同源热成因型和油气不同源气侵型。高—过成熟烃源灶对凝析油气分布起着决定性作用,断裂对油气运移和聚集起到良好的纵向调节作用,优势沉积相带对油气成藏的规模与分布具有局部控制作用。盆1井西凹陷及其周缘、沙湾凹陷西斜坡、南缘冲断带中段、滴水泉—五彩湾烃源槽及周缘、东道海子—吉木萨尔烃源槽及周缘是准噶尔盆地凝析气藏勘探的有利区。     

四川盆地多层系油气成藏特征与富集规律

四川盆地是新中国最早开展天然气勘探开发和综合利用的地区,经过半个多世纪的油气勘探,共在24个地层层位中发现了油气藏且以气为主。为了预测该盆地各层系下一步天然气勘探的方向和目标,系统总结了该盆地海相、陆相地层的沉积特征,分析了多旋回构造运动不同的表现形式和对沉积、成岩及成藏的控制作用。结果表明:①自震旦纪以来,该盆地经历了从海相沉积向陆相沉积的转变,以海相沉积为主:②多韵律沉积形成多套生—储组合,纵向上具有多层系油气成藏的特征;③多旋回构造运动具有多种表现形式,对沉积、成岩及成藏具有明显的控制作用。进一步分析了油气成藏特征及气藏富集规律,结论认为:①该盆地具有常规与非常规油气藏共存、多层系供烃、多种储层类型、多种圈闭类型、多期成藏、多种成藏模式等特征;②其天然气的富集与烃源强度、大型古隆起、有利沉积相带、沉积—构造间断面、构造裂缝发育带等因素有关。最后,结合油气地质基本条件、富集规律与勘探现状,预测了该盆地各层系下一步的天然气勘探和研究方向。     

珠江口盆地珠一坳陷油气藏地质特征与分布发育基本模式

珠江口盆地是中国重要的富油气盆地之一,目前已发现20多个大中型油气田.随着勘探开发的不断深入,对珠江口盆地油气成藏特征及分布规律认识的要求也越来越高.从已发现的油气藏地质特征解剖入手,分析了油气藏的静态地质特征、成藏过程特征及分布发育特征,提出了控制油气藏形成与分布的六大地质要素:烃源灶、有利储层、区域盖层、古隆起、断裂带及低界面势能区.通过对六大要素控藏作用与关联性分析,建立了3种成藏模式:洼内供烃-垂向断层疏导-源区内浅部低压区成藏、洼内供烃-砂体与不整合面侧向复合疏导-源区外构造隆起带成藏、洼内供烃-断裂与砂体和不整合面复合阶梯式侧向疏导-源区外背斜成藏.     

川中古隆起北部蓬莱气区多层系天然气勘探突破与潜力

近3年,四川盆地相继在川中古隆起北斜坡上震旦统灯影组二段和四段、下寒武统沧浪铺组一段、二叠系茅口组二段取得勘探突破,继安岳气区发现之后形成了新的万亿立方米级大气区——蓬莱气区。受大型张性走滑断裂、古裂陷槽、台缘带联合控制,蓬莱气区纵向上发育多层系规模化烃源岩、储集层及断控岩性圈闭;良好的"源-储"配置和垂向输导通道促进了多层系油气高效充注;"古隆今斜"的构造演化保证了油气高效汇聚;多层系直接盖层和区域盖层的发育为油气提供了良好的保存条件。得益于成藏要素在时间和空间上的良好配置,蓬莱气区震旦系—二叠系形成了特有的斜坡区深层—超深层、多层系、海相碳酸盐岩立体成藏模式——"立体供烃、立体成储、立体输导、早油晚气、立体成藏"。蓬莱气区多层系天然气勘探突破不仅大大拓宽了四川盆地深层—超深层天然气勘探领域,也证实了在历经多期构造运动后,古隆起斜坡部位的超深、超老地层仍具有形成规模性天然气聚集的潜力,对进一步深化四川盆地超深层天然气勘探具有重要指导意义。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷双吉构造带井井子沟组勘探突破及意义

2020—2022年,准噶尔盆地吉木萨尔凹陷双吉构造带多口井在二叠系井井子沟组获得高产工业油流,表明吉木萨尔凹陷二叠系具有良好的常规油气勘探潜力。为深入研究吉木萨尔凹陷及其周缘二叠系常规油气的地质特征及勘探潜力,综合岩心、录井、测井和有机地球化学等分析测试资料,对双吉构造带井井子沟组油气成藏条件进行了系统研究。双吉构造带是受SN向和EW向两组断裂控制形成的断鼻型正向构造,规模储集体发育,砂体展布受古地貌控制,具有"沟槽控砂"特征,具备形成大型构造-岩性油气藏的储层条件。井井子沟组发育"新生古储"型成藏组合,芦草沟组烃源岩生成的油气在生烃超压驱动下,在井井子沟组砂岩储层中聚集成藏,具有"生烃增压驱动、断裂垂向运移、岩性富集高产"的成藏模式。双吉构造带井井子沟组油气勘探突破证实优质烃源岩的下伏储层具备规模成藏的潜力,构造带北部及南部靠近主走滑断裂带,油气运聚成藏条件优越,是拓展吉木萨尔凹陷二叠系常规油气勘探的重点领域。     

运用断裂控烃理论实现柴达木盆地油气勘探大突破

断裂控烃理论指出:“断裂是陆相盆地控制油气生、运、聚、散和分布的根本原因;断裂与油气藏的关系是枝与果、藤与瓜的关系;科学的勘探思路是以断裂为基本线索,沿枝(断裂)摘果(油气藏),顺藤(断裂)摸瓜(油气藏)。对柴达木盆地的断裂控烃特征研究表明,断裂对油气的生、运、聚、散和分布有明显的控制作用;盆地腹地控烃断裂发育,资源潜力巨大,具备形成大型、特大型油气藏的地质条件,是最有利取得油气勘探大突破的重要地区,其中牛东—一里坪凹陷的鄂博梁Ⅲ号—伊克雅乌汝—鸭湖—台吉乃尔构造带、中南隆起区的碱石山—落雁山—船形丘、大风山—红三旱三—四号构造带应成为取得油气勘探大突破的首选目标     

南黄海盆地中—古生代海相地层油气保存条件

南黄海盆地中—古生代海相地层发育齐全且厚度较大,油气多源多期成藏,具备形成大型油气藏的物质基础,但一直未获得实质性的油气勘探突破。研究认为,多期构造事件造就了该叠合盆地复杂的构造格局,其良好的静态油气保存条件受到不同程度的后期叠加改造或破坏,油气保存条件成为关乎该区海相油气勘探能否取得突破的关键要素。为此,从构造运动与烃源岩条件、盖层特征、岩浆活动、水文地质地球化学特征等多个方面对该盆地海相地层的油气保存条件进行了综合分析。结果表明:(1)多期构造事件造就了该盆地复杂的构造格局,2个主要阶段(中—古生代海相盆地稳定演化阶段和中—新生代构造变格与成盆阶段)控制了区域烃源岩的发育及演化,呈现出差异性油气保存的特点;(2)相对较弱的构造改造及品质较好的厚层烃源岩发育、纵向上良好的盖层封盖性能、较弱的岩浆活动、相对封闭性的水文地质条件是该区海相地层油气保存有利区需要同时具备的前提条件。结论认为:该盆地中部的崂山隆起构造稳定、断裂活动及岩浆活动较弱,油气保存条件较为优越,发育多个油气地质条件良好且生储盖组合完整的大型构造圈闭,是该区海相古生界油气勘探最为有利的远景区带。     

准噶尔盆地盆1井西凹陷斜坡区油气地质特征及勘探潜力

准噶尔盆地盆1井西凹陷斜坡区二叠系、三叠系具备良好生储盖组合,为近源寻找原生油气藏的重要勘探领域。前期勘探主要立足中浅层,以寻找次生高效油气藏为主,认为二叠系、三叠系由于埋藏深度大,储层不发育,一直未作为主探层系,勘探进展缓慢。近年来玛湖大油区的发现为盆地扇体勘探提供了重要启示。借助玛湖勘探经验,对该区二叠系、三叠系油气成藏条件开展系统研究,通过扇体、储层、不整合面及断裂体系等整体评价,进一步深化了地质认识,提升了资源与勘探潜力。研究表明:盆1井西凹陷斜坡区发育二叠系风城组和下乌尔禾组2套优质烃源岩,二叠系、三叠系规模有效砾岩储层发育,断裂、不整合面及砂体构成立体输导体系,区域、局部泥岩盖层、平原致密遮挡带构成多重封盖保存条件,为大油气田的形成奠定了基础。建立了源上下生上储、源侧新生古储、源内自生自储3种成藏模式,并提出了各种模式下的油气富集规律。盆1井西凹陷斜坡区二叠系、三叠系是油气运聚成藏的有利区,具有"多层系纵向叠置、优质储层平面连片、多成藏类型"特征,资源潜力大,勘探程度低,优选斜坡区二叠系上、下乌尔禾组和三叠系百口泉组作为油气勘探的突破口,实现准噶尔盆地中央坳陷二叠系、三叠系全面突破。     

塔里木盆地中深1井寒武系盐下白云岩原生油气藏的发现与勘探意义

塔里木盆地下古生界白云岩分布范围广,厚度大,生储盖空间配置条件优越,是盆地内重要的勘探领域。自塔里木石油会战以来,下古生界白云岩领域投入了大量勘探工作,却未获得规模性发现。2010年前后,在塔中—巴楚地区稳定的储盖组合、古隆起成藏条件更好的认识基础上,转变勘探思路,锁定塔中继承性古隆起,应用三维地震评价技术,实施了中深1井;该井在寒武系盐下白云岩获得突破,揭开了寒武系白云岩勘探的新篇章。中深1井在中下寒武统发现两套油气层,一套位于中寒武统阿瓦塔格组,以低黏度、含蜡轻质原油为主;另一套位于下寒武统肖尔布拉克组,表现为干气气藏。中深1井的突破对塔里木盆地油气勘探意义重大,首次在盆地内发现内幕白云岩油气藏,证实了寒武系盐下白云岩具备规模成藏的石油地质条件,落实了一个分布面积近30×104km2的新的战略接替领域。同时,中深1井寒武系盐下油气藏的发现,表明寒武系烃源岩可能是塔里木盆地台盆区的主要烃源岩,将对该盆地台盆区的勘探有着深远的影响。