鄂尔多斯盆地南部中生界成藏动力学系统分析

鄂尔多斯盆地南部中生界油气运移的主要动力上部和下部分别以静水压力和差异压实所产生的流体压力为主,据动力学特征、油源发育状况、封闭条件等因素,可将成藏动力学系统划分为四类:(1)它源超压成藏动力学系统;(2)自源超压成藏动力学系统;(3)自源常压成藏动力学系统;(4)它源常压成藏动力学系统.并指出镇原-泾川地区应加强自源超压和自源常压成藏动力学系统的油气勘探,而宜君-旬邑地区则以它源超压、自源超压成藏动力学系统为主要勘探对象.      

油气次生成藏动力学

油气次生成藏动力学主要研究从原生油气藏破坏到次生成藏的驱动力及其作用过程,并总结从原生油气藏到次生油气藏的系列成藏模式。油气次生成藏地质作用是基础,油气溢出方式、三次运移的驱动力和流动方式分析是核心,总结系列成藏模式是目的。次生成藏主要有构造、水力和二者的复合3种地质作用。底部溢出的油气以浮力作用为主进行渗流,顶部溢出的油气可以是渗流,也可以是以超压作用为主的涌流。成藏模式包括跨成藏动力系统垂向成藏、成藏动力系统内侧向成藏和垂向成藏3种。     

储层超压流体系统的成因机制述评

储层超压流体系统的基本要素包括压力封闭层、超压流体、岩石骨架和输导通道；由于储层超压系统所处环境的差异，其超压强度可以大于、等于和小于环境的超压强度；超压传递、不均衡压实、裂解气的生成和浮力作用是储层超压形成的重要机制；大多数储层超压是油气聚集的结果；超压释放是超压流体系统内部油气成藏的必要条件，研究储层超压流体系统将更直接地揭示超压盆地中油气运移和聚集的过程。     

论成藏动力系统中的流体动力学机制

介绍了成藏动力系统中流体的 3个来源 ,即沉积流体、自源流体和深源流体 ;推动流体运动的五种动力 ,即盆地深部的热动力、自源动力、重力流、浮力和毛细管力叠加产生的作用力、构造动力。分析了在成藏动力系统中这几种动力的作用机制。指出深部热动力控制了成藏动力系统的温压场和成藏作用的时空展布 ,沉积盆地中自源动力控制烃源岩生排烃过程 ,而油气在自源动力的压实流、重力流、浮力以及毛细管阻力叠加形成的流体势控制下进行二次运移、聚集和成藏。构造动力既是圈闭形成分布和油气运移聚集的控制因素 ,又是导致油气藏破坏、油气再次运移、聚集的重要作用力     

油气成藏动力学及其研究进展

成藏动力学是综合利用地质、地球物理、地球化学手段和计算机模拟技术 ,在盆地演化历史中和输导格架下 ,通过能量场演化及其控制的化学动力学、流体动力学和运动学过程分析 ,研究沉积盆地油气形成、演化和运移过程和聚集规律的综合性学科。成藏动力学研究的基础是盆地演化历史和流体输导格架 ,研究的核心是能量场 (包括温度场、压力场、应力场 )演化及其控制的化学动力学和流体动力学过程。 2 0世纪 90年代以来 ,成藏动力学研究的进展表现在 :( 1)流体输导系统预测能力的提高 ;( 2 )能量场演化机制及其控制的化学动力学过程和流体流动样式研究的深入 ;( 3)油气成藏机理研究的深化 ;( 4 )计算机模拟技术的改进。在进一步认识与油气成藏密切相关的化学动力学和流体动力学过程和机理的基础上 ,实现盆地温度场、压力场、应力场的耦合和流体流动、能量传递和物质搬运的三维模拟 ,是成藏动力学的重要发展方向。     

金湖凹陷油气成藏动力学研究

成藏动力学系统是近几年在油气成藏研究中的一大热点，它以油气成藏的动力学机制和动力学过程为核心，探讨油气聚集和分布规律。本在总结前人研究成果基础上，将金湖凹陷划分为3个成藏动力学子系统和5种油气输导体系，并利用流体包裹体恢复了成藏流体充注时间；根据油气运移聚集特征，总结出“下生上储”和“自生自储”两种成藏模式；从成藏条件出发，探讨了油气成藏主控要素。     

松辽盆地南部腰英台地区青山口组油气运移、成藏机理

致密砂岩中的油气成藏是油气地质学领域内的前沿问题。如何将影响油气运移成藏的流体动力、成岩事件与油气成藏期次研究相结合,以准确确定油气的成藏机理,仍是目前研究中的薄弱环节。首先论证了青山口组烃源岩的热演化程度和生烃潜力;恢复了最大埋深时期(古近纪末)泥岩的过剩压力,探讨了流体动力作用下的油气运移、成藏特点;立足成岩作用与成藏事件的紧密联系,根据次生包裹体均一温度、自生碳酸盐矿物的碳、氧同位素资料分析了成藏期次;最后综合石油地质概念模式和储层内流体活动的记录,建立了油气运移、成藏的模式。研究认为,青山口组烃源岩经历了较高的热演化程度(Ro达1.0%~1.2%),古近纪时其中的过剩压力可达6~11MPa,为油气运移提供了充足动力,砂岩储层内曾于明水期(K2m)内发生过含烃流体的两期注入。提出了古近纪前、后的“跷跷板”式成藏模式,即明水期—古近纪油气主要由源区向西南方向运移,而新近纪后的油气运移主要靠浮力驱动,但因储层已致密化,难以形成较高的连续油柱,油、水的分异程度低。     

鄂尔多斯盆地延长组长8油层组石油成藏机理及成藏模式

鄂尔多斯盆地延长组长8油层组在不同地区其勘探成果和油藏规模存在明显的差异,为了分析其原因,对长8油层组油藏的油源、成藏期古物性特征、毛细管力、浮力和过剩压力等进行了研究,得出了过剩压力远大于毛细管力、源储压差能够克服相应储层的毛细管力从而运移成藏的认识。在此基础上,根据姬塬、陇东和陕北三个地区烃源岩和储层发育特征、物性及运移通道的特征,构建了三种不同的成藏模式。具体表现为,姬塬地区的双向排烃、复合成藏模式:即长7段优质烃源岩异常发育,生烃增压作用强烈,使得生成的烃类流体在过剩压力的驱动下向上覆的长6-长4+5地层和下伏的长8地层中双向排烃,在多层系富集成藏;陇东地区的上生下储、下部成藏模式:长7烃源岩发育,存在较高过剩压力,下伏的长8油层组储层物性明显的要优于上覆的长6油层组储层物性,利于烃类大规模向下运移,在长8聚集成藏;陕北地区的侧向运移、上部成藏模式:长7段烃源岩在该区不发育,且上覆长6储层物性远优于下伏长8储层物性,烃类优先在长6成藏,长8油藏规模有限。这三种成藏模式代表了以长7为主要烃源岩的油藏的主要成藏机理,三者在油气分布规律上存在明显的差异。     

试论中国陆相油气侧向源——碰撞造山成岩成矿模式的拓展和运用

笔者根据我国陆相盆地富油、海相地层盆油、“盆小油量大”、油气与金属－非金属矿床伴生等特点，提出油气成藏物质侧向源的观点，依据碰撞造山成岩成矿与流体作用模式（CPMF）分析盆山转变过程中流体产生，运移，有机－无机分离和富集的机制，建立了盆山转换过程流体作用与油气侧向源模式。从油气田富集金属元素，造山带金属矿床成矿流体含烃类等有机组分，盆地沉积所堆积的有机质随盆山转换而形成油气，现代油气盆地与造山带金属矿集区空间耦合等4个方面论证了油气成藏物质侧向源的客观性和流体运移成藏模式的科学性。讨论了中国陆相油气藏的形成和分布规律，提出了今后油气勘查的方法。     

牛庄洼陷沙河街组超压系统发育特征及其演化

东营凹陷牛庄洼陷沙河街组发育有超压系统,这对油气运移和聚集过程有着重要的影响。在对超压系统现今发育特征研究的基础上,本文运用约束下数值模拟方法对牛庄洼陷超压系统的演化规律进行研究,并探讨了超压系统的主要形成机制。牛庄洼陷在沙河街组四段、沙河街组三段的下亚段和中亚段存在着超压系统,最大压力系数可以达到1.8,最大剩余压力超过了20MPa。自沙三段上亚段沉积期开始,超压系统开始发育。到东营组沉积期末,超压系统经历了大约10Ma的泄压过程。自新近系馆陶组沉积期,超压系统再次迅速增压,逐渐接近现今发育状况。上覆地层沙三段上亚段高沉积速率导致了超压系统的形成和早期剩余压力的增加,而水热增压和烃类物质大量生成联合造成超压系统晚期迅速增压。超压系统演化规律揭示出在油气主要运移期研究区古异常流体压力的分布状况,这为进一步开展牛庄洼陷油气运移和聚集过程的动力学研究提供了理论依据。     

Petroleum Migration Characteristics in the Northeastern Part of the Baiyun Depression,Pearl River Mouth Basin,South China Sea

This paper investigates the origin and migration characteristics of petroleum in the northeastern part of the Baiyun Depression,Pearl River Mouth Basin(PRMB).The discovered petroleum in the study area is mainly located in the Lower Zhujiang Member(N₁z²)and mainly originated from the Enping Formation source rocks in the eastern sag.Active faults(vertical migration)and N₁z²sandstones(lateral migration)acted as the petroleum migration systems.The fault activities in the Dongsha event controlled the episodic petroleum migration.Fractures in the fault zones provided effective conduits,and overpressure was the driving force.The vertical migration could not cross the fault zones laterally.The petroleum injection areas in the carrier beds were the contact zones of petroleum-migration faults and carrier beds.The lateral migration was steady-state migration,and buoyancy was the driving force.The migration pathways in the carrier beds were controlled by the structural morphology.Secondary petroleum migration in the study area could be divided into two parts:vertical migration along the fractures in the fault zones and lateral migration through preferential petroleum migration pathways(PPMPs)in the carrier beds.The petroleum migration behaviors,including migrating direction,driving force,and migration pattern,in the faults and sandstone carrier beds were quite different.This study provides a typical example for comprehending secondary migration processes and has great importance for determining future exploration targets in the deep-water area of the PRMB.     

中国西部盆地台盆区高角度断层的成因及控油气作用分析

给出了中国西部盆地台盆区普遍发育高角度(倾角 > 45°) 断层的证据, 从断裂形成的力学机制上分析了高角度断层的成因, 认为中国西部盆地台盆区高角度断层的形成主要受压扭性应力场控制, 同时与脆性地层的变形特点有关.断层面静封闭压力由岩石泊桑比、上覆地层容重、断层埋藏深度和倾角、最大和最小主应力以及断层走向与最大主应力方向的夹角等计算, 作为断层开启性评价的一个指标, 断层面静封闭压力的计算表明, 断层的开启性随断层倾角的增加而增加, 同时, 沿断层面运移的油气所受浮力在平行断层面方向上的分力也随着断层倾角的增加而增加, 这就决定了高角度断层更有利于油气的垂向运移.结合西部盆地的具体分析, 认为中国西部盆地区域性高角度断层是沟通深部成藏动力学系统与中上部成藏动力学系统的重要通道, 是中上部系统成藏的关键, 直接决定着中上部系统中油气的分布, 在每一系统内部发育的高角度断层具有使油气在断层断开的最新层位中优先充注成藏的基本规律.这些认识对指导油气勘探具有重要意义, 而且, 这些认识同样可推广到其他存在高角度断层的盆地中.      

Dynamic Systems of Petroleum Accumulation in the Nanpu Depression,Bohai Bay Basin,China

<正>It is significant to distinguish the dynamic systems of petroleum accumulation(DSPA) for the understanding of petroleum accumulation and distribution.According to the formation pressure framework,genetic types of petroleum and characteristics of conduit systems,three dynamic systems of petroleum accumulation were identified in the vertical profile in the Nanpu depression,Bohai Bay basin.The deeper DSPA(including formations Es_3 to Es_2) is a sealed system with high-overpressure and high-mature self-sourced oil.Most of the crude oil in the system accumulated in the periods of late Oligocene(23.5 Ma) and late Pliocene(2.4 Ma).The middle DSPA(including formations Es_1 to Ed_1) is an overpressured half-sealed system with mature or lower-mature self-sourced oil.The accumulation of oil in the system also occurred in the late Oligocene(23.5 Ma) and late Pliocene(2.4 Ma).The shallower DSPA(including formations Ed_2 to Q) is a hydrostatic system with lower-mature aliensourced oil from the middle system.Oil within this system accumulated only in the late Pliocene period.The oil in the shallower system migrated vertically along the faults from the formerly accumulated oil in the middle system by lateral migration along the sandbodies,whereas petroleum accumulation in the deeper system was mainly derived from the system itself by lateral migration along the sandbodies and rarely migrated out of the system.In this case,it seems that the deeper system is a more potential exploration prospect in addition to the other two proved favorable systems.     

渤中坳陷大型油气系统输导体系及其对油气成藏控制

渤中坳陷东营组沉积期以来快速沉降和强烈断裂活动的地质背景导致其呈现出不同于渤海湾盆地其他地区的油气成藏特征.凹陷周缘凸起带成为油气聚集的主要场所, 输导体系的分布与演化控制了油气运移和成藏.在阐明渤中坳陷大型油气系统烃源岩和油气分布规律的基础上, 综合利用多种资料分析了各类潜在输导通道的发育特征及其空间配置, 识别出断裂主导型、砂体主导型和不整合主导型3类控藏输导体系.凸起边缘继承性的长期断层充当了垂向流体释放和油气运移的主输导通道, 控制了凸起带上新近系储集层中的油气聚集.特别是在构造活跃期, 开启的长期断层成为油气快速垂向运移的首选通道.古近系沙河街组和东营组的连通性砂体与活跃烃源岩直接接触, 不仅是早期油气运移和聚集的主要场所, 也是晚期油气运移和聚集的始发站.因此, 它们不仅控制了古近系圈闭的油气聚集, 同时在很大程度上直接控制了凸起带新近系圈闭的油气供给.不整合T₈是中生代末区域构造变革的产物, 其渗透性因风化作用而得以提高, 充当了深部侧向油气运移的输导通道, 控制了潜山储集层中的油气成藏.3类输导体系对油气成藏的时间、部位、速率和规模等都具有不同程度的影响, 但断裂主导型输导体系的控制作用最为显著.      

埕岛复式含油气系统研究及评价

针对渤海湾南部埕岛地区的油气成藏特征和较高勘探程度的特点，对埕岛复式含油气系统（composite petroleum system)，含油气系统，亚油气系统和子系统进行了四个不同勘探级次的划分，描述，以及各含油气系统之间相互关系的讨论，从油气的生成，运移，聚集，保存和破坏有机联系的四个方面18种要素，对不同级次的系统用多级模型综合评判的数学方法，进行了综合定量评价，并在此基础上优选出下一步的有利勘探目标。     

地震动促进石油运移的一种模式及其发生边界

天然和人工地震动使地下孔隙流体瞬时产生相对于地层介质的加速运动趋势,即产生了作用于流体的瞬时冲力。在不考虑质量扩散力条件下,本文以岩石孔喉结构理想模型和充填其中的石油受力分析为基础,对水平、垂向两地震动作用方向上,促进石油运移时的油柱长度、孔隙、喉道等边界条件进行了分析,并考虑了静水常压和异常压力两种地层状态下的情况。研究表明,在无裂缝作为运移通道的条件下,地震动作用可以使油柱在岩石破裂前,突破一定岩石孔隙结构的喉道发生运移。对该地震动促进石油运移模式的边界条件分析认为,小孔喉比值、大半径孔隙和连续一定长度的油柱利于油柱突破喉道运移的发生,油柱在水平向地震动作用于静水常压地层、垂向地震动作用于静水常压地层、水平向地震动作用于低过剩压力梯度地层、垂向地震动作用于高过剩压力梯度地层等4种情况下,地震动促使运移发生的难度依次降低。     

向斜成藏理论及其石油地质意义

传统的石油成藏理论适用于中高渗透储层,流体的渗流特征是达西渗流,主要作用力是浮力,油气分布在构造高部位或砂体高部位,主要是寻找圈闭。但是在低超低渗透储层和致密储层中,流体的渗流特征是非达西渗流,传统理论不再适用,油水不能发生正常的重力分异,流体在超压作用下以幕式排烃方式发生初次运移,石油在储层中运移要以非达西渗流方式通过变形才能缓慢通过,这种运移必然降低流速产生滞留效应导致石油在低部位大量滞留并聚集成连续油藏。这种滞留油藏的产生,可以形成背斜区圈闭含油、斜坡区相对高部位含水、而相对低部位却连续含油的油水倒置现象。由于滞留油藏无需构造和岩性边界圈闭,无需统一压力系统和油水边界,改变了传统上的圈闭找油模式,拓展了油气藏的概念,形成了低超低渗透储层、非常规、致密油等成藏研究的理论基础。向斜成藏理论的提出,是对传统石油成藏理论的重要补充,拓展了油气勘探领域,使油气勘探从构造高部位转向构造低部位,增大了石油资源量,对勘探开发具有重要的指导作用。     

含油气盆地流体分析方法体系及今后应加强研究的问题

含油气盆地流体分析牟指导油气勘探和开发,环境保护和防震减灾有重要的实践意义,同时为更大构造单元和更深层次上研究流休作用提供证据,本文主要针对油气勘探和开发,建立了盆地流体分析的方法体系,讨论了流体动力系统分析的原理及其应用前景,提出了在盆地流体分析中今后加强研究的若干具普遍意义的问题。