叠合盆地储层油气包裹体GOI成因与应用探讨——以准噶尔盆地莫索湾地区为例

在准噶尔盆地莫索湾地区选取了5口具有不同油气显示级别的典型探井,通过对48块岩心样品作精细的储层油气包裹体GOI组成分析,尝试探讨了在复杂油气充注情况下,叠合盆地油气包裹体GOI组成的成因。结果表明,含油气流体的充注强度是主因。但由于油气成藏的多期复合、油气水界面的多期变迁,决定了我们在研究过程中不可以直接借鉴文献中提出的1%和5%等指标来判断油气水层,而是应该结合地质背景,首先仔细分析其成因,再深入讨论应用。文中利用GOI对莫索湾地区的油气运移进行了讨论,取得了良好效果,表明其在叠合盆地油气运移研究中具有一定应用前景。     

准噶尔盆地陆西地区油气运聚类型研究

油气运聚解析是石油地质学研究的基础命题,而复杂油气运聚解析则是研究难点和热点。以准噶尔盆地腹部陆西地区为例,提出了解析复杂油气运聚的一种新方法,即油气运聚类型研究。这种方法提出了新的研究思路。主要有两方面作用:一是在勘探发现油气显示后,通过分析油气运聚类型,进而评价成藏潜力,为试油提供依据;二是在试油之后,对成功和失利的井分别分析原因,解析二者在油气运聚类型和过程上的差异,从而为油气勘探部署和评价提供参考。以陆西地区为例的应用效果良好,尽管诸多参考标准并不一定完全适用于其他地区,但研究思路、方法可供借鉴。     

准噶尔盆地东部石炭纪富火山岩海相油气盆地原型:一个工作假说

准噶尔盆地石炭系中发现自生自储的大型火山岩油气藏,这不仅大大拓宽了油气勘探领域,而且从含油气盆地原型恢复角度为我们提出了一个新的命题。本文对准噶尔盆地东部的石炭纪盆地进行了剖析,在井间地层对比和锆石U-Pb同位素年代学测定基础上,确定了准噶尔盆地石炭系划分方案,建立了准东地区及邻区石炭系的5条联井对比骨干地质剖面,进而把准东地区石炭系盆地的充填过程划分为两个旋回、7个阶段,其中第一旋回为早石炭世,进一步分为4个阶段,第1至第3阶段以各种火山岩发育为特征,第4阶段为火山活动的间歇期,发育了暗色泥质岩。第二旋回为晚石炭世,进一步分为3个阶段,第5和第6两个阶段以发育中基性火山岩为特征,第7阶段以沉火山凝灰岩和与泥质岩、砂岩互层发育为特征。文中归纳了准东地区石炭纪盆地及其中火山岩油气藏烃源岩和储层的发育特点,建立了其盆地原型,指出准东地区石炭系在沉积时的构造古地理以多岛洋为特征,受准噶尔洋的持续向北东方向俯冲的影响,准东地区盆地基底向南西方向倾斜,造成了沉积中心的向南西迁移。考虑到盆地位于增生型造山带内,将其原型盆地称为增生楔盆地。文中特别指出,任何构造位置上形成的盆地都有形成大油气田的潜力,能否形成大油气田的关键在于有没有优质烃源岩、优质储层和有效圈闭。准东增生楔盆地中烃源岩与火山岩储层的空间关系十分密切,二者往往形成互层状或穿插状,这一特征决定了盆地中油气产出具有近源性,而圈闭的形成则因火山岩储层的成层性差而呈形态和类型的多样性。     

四川盆地侏罗系流体包裹体与致密油形成演化

四川盆地侏罗系发育具有分型结构的超致密储层,孔隙度多数在5%之下,渗透率小于0.1m D。长期以来,有关侏罗系油藏是裂缝油藏,岩性油藏,还是致密油,一直存在争议;对于如此致密储层,在没有裂缝的情况下,石油能不能进入储层,是如何进去的,运移路径是什么;是储层先致密后进油,还是先进油而后储层致密化;致密油的运聚机理与富集因素是什么,应采取怎样的勘探思路等等,是勘探和研究中需要面临和解决的基础科学问题。本文运用流体包裹体、场发射和环境扫描电镜、纳米CT和成藏物理模拟等方法,从储层微观介质空间含油性、流体包裹体分布及特征、储层演化与生烃演化等研究入手,开展了侏罗系石油运移、聚集机理和富集规律研究,结果表明四川盆地侏罗系油层以致密油为主体,储层致密化过程中及以后发生石油充注,致密储层基质中各种成岩次生微缝、结晶矿物晶间缝隙、各种微-纳米缝隙等基质缝是石油运移和渗滤有效路径,生烃增压和毛细管压力差是致密油运聚的主要动力,致密储层非达西渗流特征明显,具有启动压力梯度。四川盆地侏罗系致密油具有"源储共控、近源富集、网状赋油、甜点高产"的分布规律,指出在勘探中需要遵循致密油的自身属性和地质规律,按照"整体部署、分层评价、优选甜点"的工作思路,实现创新研究、科学评价和效益勘探。     

准噶尔盆地莫索湾地区清水河组成藏特征及模式

准噶尔盆地莫索湾地区位于中央坳陷莫索湾凸起上,紧邻盆地的主要生排烃凹陷,成藏条件优越。白垩系清水河组具有良好油气显示,盆参2井试油荻油流,该区为清水河组高效油藏勘探新领域。运用地质、工程、地震一体化研究技术,对莫索湾地区清水河组油藏类型、主控因素、成藏特征以及成藏模式进行了分析。莫索湾地区构造位置有利,深层油源断裂和浅层运移断裂发育且匹配良好,油藏类型为"泥包砂"型高效岩性油藏;同时,广泛发育水进型滨浅湖退积滩坝砂体,储层质量优良,物性随埋深增加变好。油气藏符合烃源灶+断裂泵+岩性体的"三位一体"成藏总模式,烃源灶是起点和油源,断裂泵是动力和通道,岩性体是载体和圈闭,三者共同控制了清水河组油气的生成、运移、聚集和成藏以及油气藏的类型和分布。     

塔里木盆地塔中16石炭系低含油饱和度油藏成因机理

塔中16石炭系油藏位于塔里木盆地塔中地区,具有低含油饱和度的油层分布在相对低孔-渗的储层中,而高GOI值的水层分布在高孔-渗储层中的特征.为阐明其特殊的成因机理,利用石油包裹体丰度(GOI)分析方法,结合圈闭演化历史开展了详细研究.结果表明,现今油层和水层的样品都具有较高的GOI值(5.6%~32.0%),暗示在地质历史时期形成了古油层,GOI值与孔隙度和渗透率具有正相关关系.高孔-渗储层优先充注油气,形成具有高含油饱和度、高GOI值的油层,低孔-渗储层充注油气较少,形成具有低含油饱和度,相对低GOI值的油层.而古油层泄漏的过程中,高孔-渗储层中聚集的油气也更容易泄漏,形成高GOI值水层,低孔-渗储层中充注的油气泄漏较少,形成低含油饱和度油层.综合分析认为:不同孔-渗条件储层的差异充注和成藏后的差异泄漏,是塔中16石炭系低含油饱和度油藏的形成机理.深化并研究了多期演油气区的成藏机理,对于深入认识多期演化背景的致密砂岩油气勘探潜力具有指导意义.      

准噶尔盆地中部侏罗系油气藏调整改造的地质、地球化学响应

准噶尔盆地中部侏罗系油气成藏经历了多源、多期充注和晚期的调整改造.综合运用地质、测井和油藏地球化学等资料, 分析了油气藏经历晚期调整改造后的地质、地球化学响应特征.结果表明: 位于车-莫古隆起北翼的莫西庄、沙窝地地区, 经历反向调整后, 油气藏呈分散和小规模分布, 油气藏类型由以构造-岩性油气藏为主变成以地层/岩性油气藏为主, 且油气水层关系复杂; 油层低孔、低渗, 且低含油饱和度、低电阻率, 原油密度和粘度大; 今油水界面高于古油水界面, 部分水层中含有较高的"非烃+沥青质"; 而位于车-莫古隆起北翼的永进地区, 经历同向调整后, 今油柱高于古油柱, 油气藏规模变大.      

利用流体包裹体和盆地模拟分析油气成藏史——以鸳鸯沟洼陷西斜坡为例

确定油气运移时期和路径是分析油气成藏的关键。通过流体包裹体均一温度的测试、盆地模拟和含油气包裹体指数GOI统计法,研究了辽河西部凹陷南段的油气运移时空展布特征和成藏动力学过程。研究表明,该地区的成藏期有3期,分别为东二期、东一期和明化镇期,其中以前两期为主。盆地模拟结果进一步表明,尽管沙河街组烃源岩在沙一期末开始生油,但在东营期才开始大规模排烃和成藏。GOI的统计和分析表明,GOI>5％的高值区为油气聚集的有利地区,已发现的欢喜岭油田和双南油田即分布在GOI>5％的区域内。利用流体包裹体信息结合盆地模拟能更精确地反映出油气运移的时空展布。     

准噶尔盆地油气运移基本方式与机理探讨

在准噶尔盆地,以断裂为主,联合输导层(储层和不整合)的“断控体系”是油气运移的基本固体格架。文中从油气形成和演化过程中的有机-无机相互作用入手,分析了准噶尔盆地油气运移的基本方式和机理。结果表明,油气在输导层运移过程中,随有机质热演化、成岩演化,以及距油源断裂的远近不同,伴随着的水量有着显著变化。流体性质的差异导致了不同的储层水岩反应和油气成藏机制,据此,可将油气在输导层中的运移方式划分出两种基本类型:机械-侵蚀型和机械型。而在断裂带地区,断裂对储层中高压流体系统的沟通,触发了“减压沸腾”作用,伴随着流体沸腾,油气呈幕式运移聚集。     

辽河断陷西部凹陷油气成藏主控因素

辽河西部凹陷油气资源非常丰富,通过对己勘探发现的773个油气藏的地质特征参数统计认为,西部凹陷油气藏类型非常丰富,但主要以构造和岩性油气藏为主,且复合油气藏发育,统计表明,近90%的油气藏与断裂有关。油气藏类型受构造带控制作用明显,缓坡带最要以背斜、岩性构造油气藏为主,中央背斜带背斜断块油气藏较为发育,而陡坡带则多为岩性油气藏。沉积相带控油气作用明显,油气藏主要分布在扇三角洲、三角洲和浊积扇相。油气资源在空间上遵循“油气总量平衡模式”,无论在平面上还是层位上,油气资源互补特征性强。研究认为西部凹陷具有生烃洼陷、断裂、异常压力、沉积相带联合控藏的特点。首先沙三段、沙四段有效烃源岩大量发育,资源量极为丰富,为西部凹陷油气富集提供了物质保证,油气藏分布主要受生烃洼陷控制;各组段砂体叠合连片,平面展布连续,具较好的储集能力,也为油气的侧向运移提供的条件;另外东营末期因走滑引起的大量泄压断裂发育,为油气大规模远距离垂向运移提供了可能。     

含油气流体包裹体测试与应用问题综述

在梳理含油气盆地流体包裹体测试常用技术以及流体包裹体在油气成藏研究中应用现状的基础上,结合塔里木盆地、准噶尔盆地、东海陆架盆地流体包裹体分析测试及应用研究经验,提出石英次生加大边中包裹体的可测性、均一温度测试对象的选取、后期演化对包裹体颜色分析的影响、肉眼鉴别包裹体荧光颜色的误差等包裹体分析测试时需注意的问题;提出包裹体GOI值受地应力场、储层非均质性等多重因素影响,在用于充注强度或古油藏研究时需谨慎;提出非连续埋藏型储层中包裹体均一温度数据的利用需要充分结合圈闭演化、输导体系演化、烃源岩生排烃演化等成藏条件演化,不宜简单利用均一温度厘定成藏期次.     

准噶尔盆地油气运移基本方式与机理探讨

在准噶尔盆地,以断裂为主,联合输导层(储层和不整合)的“断控体系”是油气运移的基本固体格架。文中从油气形成和演化过程中的有机-无机相互作用入手,分析了准噶尔盆地油气运移的基本方式和机理。结果表明,油气在输导层运移过程中,随有机质热演化、成岩演化,以及距油源断裂的远近不同,伴随着的水量有着显著变化。流体性质的差异导致了不同的储层水岩反应和油气成藏机制,据此,可将油气在输导层中的运移方式划分出两种基本类型:机械-侵蚀型和机械型。而在断裂带地区,断裂对储层中高压流体系统的沟通,触发了“减压沸腾”作用,伴随着流体沸腾,油气呈幕式运移聚集。     

准噶尔盆地东部石炭系火山岩气藏石油地质特征及有利勘探方向分析

准噶尔盆地火山岩油气勘探取得重大进展。笔者经综合研究,提出影响该区天然气藏形成的石油地质主要特征是：前陆坳陷控制了烃源岩区域展布,后碰撞火山岩是主要的储层,古生代晚期的构造优化了储层物性并形成圈闭。松喀尔苏组为前陆坳陷磨拉石建造的近端粗碎屑岩沉积,是克拉美丽造山事件后快速沉积产物,作为主要烃源岩的下石炭统滴水泉组,是与松喀尔苏组同期前陆坳陷不同位置的沉积层系,滴水泉组是前陆坳陷中央的细粒沉积层系。后碰撞火山岩覆盖在前陆坳陷沉积层系之上,分布广泛,分布范围不受古生代造山带和现今构造单元控制。二叠纪发育断陷构造,形成凹隆相间的构造格局,在构造高部位的隆起区石炭系火山岩风化壳和构造裂缝,优化改善了火山岩储层的储集性能,形成有利油气运移通道和储集空间。克拉美丽山南缘的前陆坳陷中央为有利烃源岩分布区,该范围内的构造高部位的火山岩发育区,将是准噶尔盆地东部下一步火山岩油气藏勘探的有利区域。     

黄骅坳陷滨海地区沙三段储层的油气成藏特征:流体包裹体证据

黄骅坳陷滨海地区沙河街组三段储层是中国深部油气勘探的新层位之一。为揭示该区油气成藏演化,对储层中流体包裹体岩相学特征、产出特征、包裹体均一温度和含油包裹体丰度进行了研究。结果表明,沙河街组三段储层中存在三期油气包裹体,分别代表了三期油气注入。Ⅰ期包裹体的均一温度为86℃～126℃,GOI为15%～35%,油气充注时期为36～25 Ma,开始有油气进入到储层中;Ⅱ期包裹体的均一温度为120℃～140℃,GOI为30%～60%,油气注入时期为27～12 Ma,烃源岩进入生排烃高峰期,发生大规模油气运聚,是主要的成藏时期;Ⅲ期包裹体的均一温度为138℃～155℃,GOI为1%～8%,油气注入时期为12～6 Ma,油气运移规模急剧减小。     

准噶尔盆地石炭-二叠系方解石脉的碳、氧、锶同位素组成与含油气流体运移

在准噶尔盆地当前油气勘探的重点目标区西北缘和腹部地区,油气主要源于深部石炭系—二叠系。通过对其中的典型水岩反应产物,即裂隙方解石脉进行碳、氧、锶同位素组成分析,尝试讨论了油源流体运移的基本特征。实验结果表明,25件方解石脉样品的δ13CPDB位于－21.5‰~ 5.2‰之间,δ18OPDB(δ18OSMOW)在－8.1‰～－22.3‰(22.6‰~ 6.9‰)之间;20个87Sr/86Sr比值分布在0.703 896～0.706 423之间。据此,结合样品地质产状和区域地质背景,提出本区含油气流体在运移过程中伴随着深部热流体的影响,它们在流经石炭—二叠系时,对火山岩层的溶蚀使得流体岩石相互作用产物,即方解石脉的同位素组成反映出火山岩地层的地球化学标记。该认识表明,在今后的区域储层成岩演化和油气运移研究工作中,应充分考虑这类深部热流体作用的影响。     

准噶尔盆地玛湖凹陷三叠系源上砂砾岩扇—断—压三控大面积成藏模式

准噶尔盆地玛湖富烃凹陷下三叠统百口泉组新近发现了我国首个源上大面积连续型砂砾岩油藏群,是对全球"连续型"油气藏研究的新补充,但其成藏机理和模式并不很清楚。为加强对其的理论认识,并为下步勘探提供参考,基于油气生、储、盖、圈、运、保等基础石油地质条件,并结合油气藏特征,进行了成藏条件与成藏模式的综合研究。结果表明,优质充足的下二叠统风城组碱湖油气来源、规模有效的扇三角洲前缘砂砾岩储层、多重组合的扇三角洲平原致密砾岩、泥岩和断裂封盖保存、沟通良好的高角度断裂输导体系、平缓连续的构造背景奠定了大面积连续成藏的地质基础。在此背景下,高成熟的风城组所生成油气,在切穿烃源灶和储层的高角度压扭性断裂沟通下,优先充注物性相对好的扇三角洲前缘水下河道砂岩和砂质细砾岩,并且在地层异常高压促进下,控制着油气富集程度,使得油气成藏表现为大型缓坡浅水扇三角洲沉积控制下的源上扇-断-压三控大面积"连续型"。百口泉组油气藏具有的油质轻且含气、微裂缝广泛发育,以及异常高压等,决定了砾岩储层虽总体低孔低渗,但依旧能够高产。在油源断裂沟通的斜坡区上倾方向,叠合地层异常高压以及扇三角洲前缘水下河道砂砾岩的区域是下步有利勘探方向。     

准噶尔盆地玛湖凹陷大油（气）区形成条件与勘探方向研究

准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷是全球著名的湖相富烃凹陷,最新勘探成果展示出大油(气)区特征。为及时总结,丰富发展当代中国特色叠合盆地油气地质理论与勘探实践,本文主要分析了这一大油(气)区的基本形成条件与勘探领域。结果表明,玛湖凹陷大油(气)区得以形成主要缘于三大有利基础条件:前陆碱湖优质高效烃源岩、立体输导体系、三类规模有效储层与储盖组合,由此造就油气在充足的烃源条件下,沿立体的输导体系,被三套区域性盖层有效封盖,向着三类规模有效储层,在有利圈闭中运聚成藏,因此油气富集规律可归纳为"源-输控烃、储-盖控藏"。相应,按目的层和圈闭类型形成了三大有利油气成藏领域,由浅至深依次为三叠系下统百口泉组岩性油(气)藏群、二叠系下统风城组致密油、石炭系—下二叠统大构造油气藏群。玛湖凹陷大油(气)区的勘探突破缘于勘探理念创新,具有巨大勘探潜力和基础科学研究意义。     

东湾背斜构造特征与勘探目标选择

东湾背斜位于准噶尔盆地南缘,采用多种地球物理及地质方法,通过多次论证,证明构造是落实的,且其烃源岩、储集层以及盖层条件都较好,但2003年完钻的东湾1井钻探结果却无任何油气显示。在深入了解准噶尔盆地南缘区域构造背景的基础上,探讨了东湾背斜的构造特征、构造演化过程及油气成藏条件,总结出东湾背斜的油气聚集规律,指出在东湾地区可能存在的两种油气藏模式,最后提出下步有利勘探目标区。     

Oil and Gas Accumulation in the Foreland Basins, Central and Western China

<正>Foreland basin represents one of the most important hydrocarbon habitats in central and western China.To distinguish these foreland basins regionally,and according to the need of petroleum exploration and favorable exploration areas,the foreland basins in central and western China can be divided into three structural types:superimposed,retrogressive and reformative foreland basin(or thrust belt),each with distinctive petroleum system characteristics in their petroleum system components(such as the source rock,reservoir rock,caprock,time of oil and gas accumulation,the remolding of oil/gas reservoir after accumulation,and the favorable exploration area,etc.).The superimposed type foreland basins,as exemplified by the Kuqa Depression of the Tarim Basin, characterized by two stages of early and late foreland basin development,typically contain at least two hydrocarbon source beds,one deposited in the early foreland development and another in the later fault-trough lake stage.Hydrocarbon accumulations in this type of foreland basin often occur in multiple stages of the basin development,though most of the highly productive pools were formed during the late stage of hydrocarbon migration and entrapment(Himalayan period).This is in sharp contrast to the retrogressive foreland basins(only developing foreland basin during the Permian to Triassic) such as the western Sichuan Basin,where prolific hydrocarbon source rocks are associated with sediments deposited during the early stages of the foreland basin development.As a result, hydrocarbon accumulations in retrogressive foreland basins occur mainly in the early stage of basin evolution.The reformative foreland basins(only developing foreland basin during the Himalayan period) such as the northern Qaidam Basin,in contrast,contain organic-rich,lacustrine so urce rocks deposited only in fault-trough lake basins occurring prior to the reformative foreland development during the late Cenozoic,with hydrocarbon accumulations taking place relatively late(Himalayan period).Therefore,the ultimate hydrocarbon potentials in the three types of foreland basins are largely determined by the extent of spatial and temporal matching among the thrust belts,hydrocarbon source kitchens,and regional and local caprocks.     

新疆和什托洛盖盆地构造演化特征及其对油气成藏的影响

和什托洛盖盆地为准噶尔西北缘大型逆冲褶皱带的一个早中生代盆地,油气地质特征复杂.应用成盆动力学及盆山耦合系统的理论对盆地进行系统的构造解析,并利用平衡剖面技术全面解剖和什托洛盖盆地的构造演化特征.同时,深入分析和探讨了不同阶段构造演化过程对油气运聚成藏的控制和影响作用.在此基础上,获得了以下重要结论与认识：（1）和什托洛盖盆地的构造演化与准噶尔盆地西北缘和哈拉阿拉特山有着密切关系,大致经历了3个演化阶段,即盆地雏形阶段（C-T）、盆地主要发育阶段（J-K）和盆地改造阶段（E-Q）;（2）和什托洛盖盆地的烃源岩、储集层、盖层及圈闭均较发育,断裂和区域性不整合面为油气运移创造了良好的条件;（3）目前应以盆地西部为重要靶区,同时加强对于侏罗系低成熟气、煤成气生成的综合研究.