砂岩透镜体成藏机理

砂岩透镜体油藏是隐蔽油气藏中增储上产的重要类型,但目前对其成藏机理的认识还存在很大分歧．从油气初次运移机理入手,结合砂泥岩压实成岩过程的分析,对砂岩透镜体的成藏动力和成藏阻力及成藏过程进行了分析．研究认为：烃类生成引起的膨胀力、烃浓度差引起的扩散力和砂泥岩间的毛管压力差是成藏主动力,岩石吸附和粘滞力是成藏主要阻力;油气水以混涌流方式为主,孔隙、微裂隙和微层理面是油气运移的通道;早成岩阶段不成藏,晚成岩早期成藏,晚成岩晚期进入保存阶段．     

致密砂岩储层与常规砂岩储层成藏动力学特征的差异性:以松辽盆地北部三肇地区扶余油层砂岩储层为例

为了研究三肇地区扶余油层砂岩储层特征,采用三维CT扫描技术和恒速压汞技术,对储层微观孔喉结构特征进行表征。结果表明,常规砂岩储层的孔喉大量发育,连通性好,为微米级孔喉。致密砂岩储层孔喉非均质性强,孤立零散分布,连通性差,以纳米级孔喉为主。微观孔喉特征的差异决定了油气充注、运移、聚集及渗流机理等成藏动力学特征具有差异性。通过对该区扶余油层砂岩储层的高压压汞实验、浮力与毛细管阻力公式计算及岩芯流动实验进行分析,认为油气在常规砂岩储层中初次运移动力是超压,二次运移及聚集的主要动力是浮力,油气以侧向运移为主,断层和砂体的匹配是主要的运移通道,流体流动状态呈达西渗流规律;油气在致密砂岩储层中运移动力为超压,油气以垂向运移为主,流体呈低速非达西渗流现象,以活塞-推挤的方式聚集。由于常规和致密油藏成藏动力学特征的差异,决定了油藏地质特征及分布的差异。三肇地区常规油藏主要是远距离、构造高部位聚集,上油下水规律明显,受构造控制;致密油藏主要是近距离、源下聚集,"甜点区"富集,圈闭边界不明显。     

砂岩透镜体油气藏成因机理与模式

泥岩层的幕式压实/压裂现象和砂岩透镜体中沸腾包裹体的发现,证明了该类圈闭成藏过程中超压流体幕式充注机制的存在。综合考虑油气运聚的动力与作用方式、输导格架类型与流体流动样式、成藏特征、运聚机理和成藏模式,将砂岩透镜体动力学成因类型划分为毛细管力-超压联控型和超压单控型。对砂岩透镜体中的流体排放机制进行了探讨,并认为处于强超压状态的砂岩透镜体油气藏可能存在侧向和垂向两种流体排放模式。     

鄂尔多斯盆地低渗透油气藏形成研究现状与展望

鄂尔多斯盆地是中国规模最大的低渗透油气资源勘探与开发基地,其低渗透油气藏具有油层物性差、非均质性强、油藏成藏因素复杂、油藏分布受多种因素联合控制等特点。在回顾鄂尔多斯盆地低渗透油气藏成藏理论研究和勘探历史经验基础上,认为目前鄂尔多斯盆地低渗透油气藏成藏研究存在两大理论体系,即沉积学控制成藏理论和运移动力学控制成藏理论,前者从沉积特征出发,强调储层砂体沉积相、非均质性和成岩作用在低渗透性油藏形成中的控制作用,后者从石油运移与聚集过程出发,强调运移动力学在初次运移和二次运移中的重要作用。但是目前低渗透油气成藏研究存在一定的局限性和片面性,过分强调了单个地质因素的作用,其中沉积学控制成藏理论局限于沉积相划分和沉积模式建立方面,过多地强调了沉积相对成藏因素静态的控制作用,而忽视了油气成藏过程的动态属性;运移动力学控制成藏理论却过分强调了油气流体运移过程的模式化和公式化,过分夸大和随意解释了油气运移成藏记录——油气包裹体的作用及其原始地质意义,轻视了深部地层条件下油气运移的复杂性和油气包裹体记录的多解性。因此,传统的单因素控制油气成藏理论和相应的勘探研究方法已经不能确切揭示油气富集规律和有效指导勘探工作。低渗透油气藏成藏理论研究趋势是要重视分析油气藏地质记录,动态研究油气藏形成和演化历史过程,总结油气富集规律,为油气勘探战略部署提供重要资料。     

油气二次运移的驱动机制转换及其石油地质学意义——以牛庄洼陷及其南缘为例

含油气盆地内可以存在多个油气成藏动力系统,相应地油气二次运移的主要驱动机制也不尽相同。驱动机制转换是油气穿越不同成藏动力系统发生运移的动力学纽带,也是进行系统与系统间能量传递和油气运移规律的研究。基于地层流体压力、原油地球化学特征、油气显示和钻测井等资料,经过对济阳坳陷牛庄洼陷及其南缘地区古近系的油气成藏动力系统分析,发现在异常流体压力系统边缘存在着油气运移由超压驱动向浮力驱动的转换过程。在驱动机制转换过程中,烃类物质首先从超压驱动的油、气和水混相流体中分离,在油源断层附近的输导层内经历了短暂停留和聚集后,然后在自身浮力驱动下发生继续运移,相应烃类物质经历的地质色层效应增强。对成藏动力系统间油气驱动机制转换的研究将加深油气运移过程中关键环节的认识,从而更加精细追踪油气运移路径。另外,驱动机制转换过程揭示出在成藏动力系统边缘具有复杂的油气成藏动力学条件和良好的油气勘探前景。     

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。     

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     

论济阳坳陷新构造运动的成藏效应

济阳坳陷新构造运动的构造形迹主要表现为断裂和背斜构造,特别是复活性大断裂及其裂缝,在济阳坳陷油气成藏过程中起着关键性作用。经研究认为,新构造运动诱发和推动油气以断裂系统模式从烃源岩中排出,提高了烃源岩的排烃效率和排烃动力,影响油气运移取向,控制主要油气藏呈北东—南西向展布;输导或封挡油气,洼陷内小断裂和微裂缝等隐蔽输导体系可输导油气形成砂岩透镜体油气藏;控制油气幕式充注成藏;多种输导体系沟通新近系大型披覆背斜圈闭和丰富的烃源岩,形成了如孤岛、埕东等大中型油气田。笔者将新构造运动在油气成藏过程中所起的作用总称为成藏效应,其研究成果有助于重新认识盆地油气资源,并揭示油气成藏机理、成藏模式和成藏规律。     

原生透镜状砂岩油藏成藏过程一维数值模拟

为了了解原生透镜状砂岩油藏的成藏过程和控制因素,基于变形多孔介质两相流动的基本原理,综合考虑地层在沉降过程中温度和压力的变化、砂岩体和围岩物性的变化、石油的生成以及岩石中孔隙流体物性变化等情况,应用数值方法模拟这类油藏在一维条件下成藏的整个过程.通过成藏过程模拟和分析,认为超压是推动流体整体运移的动力,而对处于生油围岩中的原生透镜状砂岩油藏,围岩和砂体间形成的毛管压力差异才是驱动石油在原生透镜状砂岩油藏中聚集的根本动力.在这类砂岩油藏成藏的过程中,砂体的油相压力要低于与其相邻的围岩中的油相压力,使得砂体成为石油的一个相对的低势区.原生透镜状砂岩油藏的成藏是由力平衡和物质平衡两种基本作用控制的成藏过程,石油生成和供应量以及砂体和围岩的油相势差决定了这类油藏的含油性.     

利用核磁共振物理模拟实验研究岩性油气藏成藏机理

本文采用核磁共振成像技术(NMR)进行物理模拟实验,直观地观测了岩性圈闭中油的聚集成藏过程并定量模拟了不同条件下砂体中的含油性。实验结果表明,油气在砂体中的聚集是缓慢的,向上、向下及侧向都有油的运移,但以向上的运移速度较快,其次是侧向,向下较慢;温度、压力、砂体物性和围岩含油性是影响砂体含油性的重要因素。在实验研究的基础上,分析了岩性油气成藏的微观机理,将油气成藏过程划分为三个阶段,第一阶段为在扩散作用力、烃浓度差异压力作为动力克服毛细管阻力下的油气在烃源岩孔隙中心顺干酪根网络运移的过程;第二阶段为在毛细管压力差引导下的油气在砂泥岩界面通过孔隙和喉道渗滤的过程;第三阶段为在浮力作用下克服流体流动粘滞阻力和吸附阻力在砂体内富集的过程。     

砂岩透镜体成藏动力学过程模拟与含油气性定量预测

砂岩透镜体油藏作为我国东部油气储量增长的重点, 其成藏动力学研究对于搞清这类特殊油气藏的成藏机理及定量评价和预测圈闭的含油气性具有重要意义.本文利用数值模拟结合地质分析的方法, 在对成藏动力与成藏阻力进行系统分析的基础上, 通过建立成藏动力地质模型和数学模型及成藏动力学特征方程, 对砂岩透镜体成藏过程进行模拟.研究结果表明, 成藏主动力包括砂泥岩毛细管压力差、烃浓度差引起的扩散力、烃生成产生的膨胀力, 成藏阻力主要为砂体内毛细管阻力及岩石的粘滞力和吸附力; 东营凹陷岩性油气藏能否成藏主要受泥岩排烃强度、储层孔隙度、渗透率、地层埋藏深度、泥(页岩) 厚度与砂体厚度之比等因素的综合影响; 岩性油气藏的形成具有阶段性, 在晚成岩阶段, 成藏动力大于成藏阻力, 油气开始充注, 岩性油气藏的形成存在门限深度.利用成藏动力学特征模拟, 建立了成藏动力与含油性的定量关系, 还可以很好地对平面上砂体的含油饱和度分布进行预测.      

东营凹陷砂岩透镜体油气成藏机理及有利区预测

近几年济阳坳陷的勘探实践表明, 对岩性油藏的含油性差异、成藏机理尚认识不清, 这制约了隐蔽油气藏的进一步勘探.在东营凹陷145个砂岩透镜体油藏含油性统计分析的基础上, 结合典型透镜体油藏详细解剖和核磁共振物理模拟实验结果综合研究后发现: 砂岩透镜体圈闭形成时的构造和沉积环境、围岩生排烃条件、砂体储集条件是其成藏的主控因素.只有围岩(源岩) 进入供烃门限后, 其与砂体界面处的毛管压力差、烃浓度梯度产生的扩散力和膨胀力3者之和大于砂体中过剩的水向外渗滤遇到的阻力, 即成藏动力大于成藏阻力时, 砂岩透镜体才能成藏.当砂体沉积环境、围岩生排烃条件、砂体自身储集条件3方面均满足一定条件时, 圈闭才具备形成砂岩透镜体油藏的条件, 并且上述3方面条件越优越, 圈闭含油性就越好.用此方法对东营凹陷下第三系沙三中亚段砂岩透镜体油藏的分布进行了预测.      

辽宁阜新盆地油气勘探方向

阜新盆地经历了近30年的油气勘探活动,一直没有重大油气发现.为了进一步评价该区的资源潜力,探索新的勘探思路,通过油气地质条件综合研究和油气成藏主控因素分析,认为阜新盆地具备常规油气和非常规油气成藏的基本条件,提出主要勘探层系为九佛堂组、沙海组和阜新组.根据九佛堂组、沙海组和阜新组烃源岩条件的差异,指出九佛堂组上段和沙海组下段为常规油气勘探目的层;沙海组上段为页岩气勘探目的层;阜新组为煤层气勘探目的层.油气成藏条件分析结果表明,阜新盆地油气成藏主控因素为保存条件和储集条件,构造油气藏不应做为勘探选区的重点,寻找近洼陷的构造-岩性、岩性油气藏是本区油气勘探的方向.     

深部流体中氢的油气成藏效应初探

深部流体对含油气盆地内油气成藏的影响已不断得到认识 ,人们在越来越多的油气田中发现了深部流体参与油气成藏的证据。氢是深部流体中重要的还原组分 ,许多沉积盆地都有氢异常的报道。深部来源的氢至少可能通过两种途径进入沉积盆地内 :一种是地球深部的氢直接通过深部脱气进入沉积盆地 ,通道为切穿盆地基底的深大断裂或伴随的火山活动 ;另一种来源是超基性岩的次生蚀变 ,如橄榄岩的蛇纹石化也可以放出氢。氢与沉积盆地内的有机质发生作用将会大大提高烃类的产率。加氢反应和合成反应是两种不同的机制。模拟实验表明在沉积盆地中存在加氢反应的条件 ,加氢反应可能是含油气盆地中广泛存在的一种生烃机制。在中国东部地区裂谷型盆地广泛地分布 ,并具有众多切穿基底的深大断裂 ,研究证实存在相当多的无机成因天然气 ,这预示着研究深部流体中氢的成藏效应不仅具有理论意义 ,而且也具有重要的现实意义。     

东营凹陷博兴地区油气成藏动力学与成藏模式

根据东营凹陷西南部地区的地质背景和地层压力特征,探讨了该区的油气成藏特征、成藏动力学机制及成藏模式。成藏动力学机制可分为:自源封闭型和它源开放型。按照封存箱理论,油气藏的形成有箱内成藏、箱外顶部成藏和箱外边部成藏 3种模式;又分为近距离运移、垂向运移和侧向运移 3种聚集模式。成藏动力学背景对油气藏的形成与分布具有重要影响。     

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。     

含油气盆地成藏期分析理论和新方法

传统的成藏期分析主要从生、储、盖、运、聚、保各项参数有效配置，根据构造演化史、圈闭形成史与烃源岩生排烃史作出推断，常用的 3个方法是根据油源岩的主生油期、圈闭形成期、油藏饱和压力分析油气藏形成期。近10年来成藏期分析是在构造发展史、埋藏史、热演化史、沉积成岩史 4个方面地质历史分析基础上，更多地依靠成藏化石记录的地球化学和岩石学分析结果，获得成藏期定量数据。评述了成藏期定量分析的理论与方法：包括储层成岩作用与烃类流体充注序次、自生矿物同位素地质年代学、流体包裹体、储层磁性矿物古地磁学、生烃期精确分析等，并讨论了它们在叠合盆地成藏年代学分析中实际应用及存在问题。     

辽东湾地区辽中北洼超压的发育演化 及油气幕式成藏

基于地层测试数据,利用声波时差的等效深度法以及数值模拟方法对辽中北洼地区超压的分布和演化进行了研究。结果表明本区超压普遍发育,储层超压主要发育于古近系及潜山,最大压力系数193;东二下亚段及以下地层泥岩段中普遍发育欠压实,计算压力系数可达到19以上。不均衡压实和生烃作用是泥岩层超压发育的主要成因,它源传导型是储层超压发育的主要机制。沙河街组沉积以来,烃源岩中超压开始发育并逐渐增加,东营组沉积末期达到高峰,随后开始泄放降低,明下段沉积期开始,超压再次积累增大直至现今。JZ20 2凝析气田的储层流体包裹体及温压方面的证据、油气成熟度和烃源岩生烃史方面的证据以及原油物性方面的证据表明其油气成藏为晚期幕式快速充注成藏。同时研究区断裂发育少,活动性弱,油气沿断层垂向运移受限,充注期主力烃源岩发育强超压,产生水力破裂微裂缝成为油气幕式排放的通道,同时为油气长距离的侧向运移提供了充足的动力,属于超压主导型油气晚期幕式快速成藏。     

沉积盆地异常低压(负压)与油气分布

在沉积盆地油气勘探过程中,异常压力与油气聚集的关系愈显密切,而异常压力不仅仅是指异常高压,国内外在发现许多异常高压油气藏的同时,也发现了相当数量的异常低压油气藏,而且异常低压在世界许多盆地中均有分布。因此,深入研究异常低压的形成机理及与油气分布的关系,同样重要和不容忽视。本文介绍了异常低压的概念、特征和分类,详细分析了异常低压的形成机制：地层剥蚀卸载后的弹性回返(反弹)作用、流体的供排不平衡、轻烃的扩散作用、断裂和不整合面的压力释放作用、渗透作用和温度变化等;最后论述了异常低压与油气分布的关系。     

松辽盆地南部中浅层油气藏的成藏史

利用圈闭形成时间法、生排烃时间法、油藏饱和压力法及储集层流体包裹体方法等综合评判了松辽盆地南部中浅层油气藏的成藏期;将埋藏史与生排烃的配置关系相结合来分析油气的分布规律。研究结果表明,松辽盆地南部中浅层油气藏具有多期成藏的特征,主要成藏期发生在嫩江期末、明水期末及第三纪,每一期都有对应的油气藏分布。综合分析的结果认为英台—四方坨子、华字井阶地、海坨子南及乾安凹陷等地区是下一步勘探的有利地区。