复合生烃系统——陆相断陷盆地烃源岩评价和油气预测的重要概念

复合生烃系统是指凹陷(或洼陷)具有两套或两套以上有机地球化学特征不同的有效烃源岩,它们具有多个成烃阶段和多期排烃运聚过程,形成了多种油气藏和多源油气藏。其特点可概括为“多套源岩、多阶段成烃、多源(混源)成藏的新模式”。渤海湾盆地油气勘探实践证明,丰富的油气资源及其分布特征与富含有机质生烃洼陷中存在的复合生烃系统具有十分密切的关系。渤海湾盆地复合生烃系统的组合特征可分为盐湖咸水湖相欠充填湖泊类型模式、半咸水微咸水深湖相平衡充填湖泊类型模式和淡水三角洲湖相过充填湖泊类型模式3种典型的湖相组合,其中所发育的烃源岩代表了复合生烃系统的基本特征。复合生烃系统发育在多幕式断陷活动的地质背景下,与不同油气储集性砂体相配合,通过不同的排烃方式和运移通道聚集成藏,形成了不同层系、不同区带和不同圈闭类型的复式油气聚集带,从而在空间上控制了盆地内各种油气藏的形成和分布。     

陆相烃源岩的沉积环境及其对生烃潜力的影响一以准噶尔盆地侏罗系烃源岩为例

本文以准噶尔盆地侏罗系烃源岩为例,从沉积角度出发,结合有机地球化学分析,探讨陆相烃源岩的沉积环境及其对生烃潜力的影响。陆相烃源岩的沉积不仅控制了烃源岩的发育与展布,而且还由于其中原始生物丰度和种类不同而直接影响着烃源岩的有机质丰度和类型。在陆相河流-三角洲-湖泊沉积环境中,半深—深湖及前三角洲中的暗色泥岩最具生烃潜力,这类暗色泥岩发育的原生有机物主要为水生低等生物和较少的高等植物,水介质条件以还原—强还原为主,所以其有机质丰度高,类型好(以Ⅰ、Ⅱ型为主)。三角洲平原及曲流河泛滥平原岸后湖泊中的暗色泥岩也具较好的生烃潜力,这类暗色泥岩的有机质母源主要来自高等植物,水介质条件为弱氧化—弱原还,因此其有机质丰度较高,但类型以Ⅲ型为主。
煤岩作为烃源岩,其生烃潜力取决于煤岩体积及富氢组分含量和演化程度。而煤岩体积和富氢组分含量又主要受控于成煤环境的古气候、古地理、成煤物质(古生物)及介质条件等。湖湾、滨湖沼泽煤最具生烃潜力,这类成煤环境不仅面积大、发育稳定,而且覆水程度高,底水介质条件多为还原—强还原;原生生物虽以高等植物为主,但发育较多的水生生物,因此其煤层不仅厚度大、分布连续,而且煤岩中的富氢组分较高。相比之下,三角洲平原、曲流河泛滥平原及网结河湿地沼泽煤的生烃潜力次之,辫状河泛滥平原沼泽煤的生烃潜力最差。     

海拉尔盆地煤及煤系泥岩生排烃定量评价

海拉尔盆地具有多煤阶煤分布。煤系源岩生、排烃数据反映:最好的煤层是南上段,其次是大上段;最有利的煤系泥岩是铜钵庙组与南屯组。各凹陷煤系源岩生气量大小顺序为:呼和湖凹陷>贝尔凹陷>乌尔逊凹陷>呼伦湖凹陷。各凹陷煤系源岩生油量多少顺序为:乌尔逊凹陷>呼和湖凹陷>贝尔凹陷>呼伦湖凹陷。煤系源岩排油量大小顺序为:乌尔逊凹陷、贝尔凹陷、呼和湖凹陷、呼伦湖凹陷。可见,乌尔逊凹陷、贝尔凹陷、呼和湖凹陷具有良好的煤成油气勘探前景,是海拉尔盆地寻找煤成气、煤成油资源不可忽视的有利地区。      

羌塘盆地优质烃源岩和白云岩储油层的层位与分布

藏北羌塘盆地历经石油部门和地调部门25年的地质调查和石油勘探,因为迄今没有发现工业油气藏,目前对其勘探前景和勘探目标的认识争议很大。本文试图根据地表和浅钻发现的优质烃源岩和含油白云岩的分布,对下一步圈定富烃凹陷位置和聚焦勘探目标提出一些认识。研究表明：（1）根据油气勘探的源控论思路,以毕洛错和西长梁等地的侏罗系海湾或台沟相油页岩沉积为标识,根据地震勘探划分的构造单元,首先优选富烃凹陷;（2）同时,参考双湖地区隆鄂尼、昂达尔和鄂斯玛等地地表出露的布曲组白云岩油层,开展地震攻关,引进中国南方白云岩储层勘探的经验和方法,标定南羌塘和北羌塘坳陷区白云岩的空间分布,以白云岩作为重点勘探目标,力争实现羌塘盆地油气勘探的战略突破。     

东营断陷湖盆充填过程对烃源岩的控制作用研究

下第三系沙河街组是东营凹陷最重要的生油层段，精细研究发现沙河街组主力烃源岩在岩性岩相组合、有机质性质和组成等方面存在显著的差异性。通过分析盆地的沉积体系和演化序列，将沙河街组烃源岩自下而上划分为三个发展演化阶段，从湖盆形成早期的欠充填阶段经过平衡充填到最后的过充填，经历了一个完整的湖盆类型演变旋回过程，它们分别对应于岩石地层单元中的沙四上亚段、沙三下亚段和沙三中、上亚段。由于湖泊充填过程的阶段性导致了各充填单元烃源岩有机质的组成成分、有机质的保存务件和生物标志化合物等地球化学指标的差异性，而这些特征的差异性正说明了湖盆的充填过程控制了烃源岩的形成和发育。     

半地堑式断陷盆地的油气成藏模式--以松辽盆地梨树断陷为例

半地堑式断陷盆地是松辽盆地深部断陷的主要类型，是今后油气勘探重点。以梨树断陷为例，根据半地堑式断陷盆地的构造和层序地层发育特点，针对此类盆地的生储盖组合规律，总结出该类盆地中主要存在有滚动背斜油气藏、断层油气藏、超覆型上倾尖灭岩性油气藏、相变型上倾尖灭岩性油气藏、透镜型岩性油气藏、潜山油气藏等6种类型；探讨了半地堑式断陷盆地的油气成藏模式。     

鄂尔多斯盆地延长期湖盆充填类型与优质烃源岩的发育

湖盆充填类型是盆地构造及古气候的综合反映,对优质烃源岩的发育有重要控制作用。在综合分析延长组优质烃源岩沉积环境的基础上,认为长91、长73、长72—长71烃源岩发育期湖盆都表现为平衡充填类型,但有机质丰度及规模有较大差别,因此进一步细分长91期为平衡充填三角洲前缘-深湖相组合沉积体系,长73期为平衡充填深湖相沉积体系,长72—长71期为平衡充填浊流-深湖相组合沉积体系,并指出长73期湖盆充填类型发育最优质烃源岩,进而重点探讨了其形成环境。本文认为盆地沉降过程与古气候变化主要控制优质烃源岩的沉积和保存条件,而湖盆原始生产力则与火山灰沉积和深部流体关系密切。综合长73期盆山耦合关系、湖盆充填类型、沉积岩相组合等,指出强水动力体系(浊流沉积、三角洲)对有机质起稀释作用,重点强调了火山灰沉积和深部流体带来的营养物质有利于提高湖盆原始生产力,进而初步揭示了长73优质烃源岩的发育模式。这一认识为进一步研究陆相坳陷湖盆优质烃源岩的充填类型及发育规律提供了可借鉴的研究实例。     

乍得Bongor盆地Ronier油田油气成因特征与生烃演化史分析

Bongor盆地是在中非剪切带影响下发育起来的中—新生代陆内被动裂谷盆地,其生储盖组合以下白垩统为主,盆地整体勘探程度低,对含油气资源和勘探前景认识有限。以Ronier油田为例,通过系统有机地球化学分析,结合该区的区域地质资料,从烃源岩及生烃潜力、生物标志化合物和生烃演化等方面进行综合研究,认为盆地下白垩统烃源岩TOC含量均值可达3.5%以上,为下白垩统暗色泥岩,饱和烃气相色谱、甾烷、萜烷特征显示,烃源岩发育于半咸水-淡水、弱氧化-弱还原的湖相沉积环境,有机质发育和分布具有典型陆相湖盆特征;有机质类型Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2型,烃源岩累计厚度大,生烃潜力巨大,为Ronier油田提供主要油气来源,以下白垩统湖相烃源岩生烃过程为主。西部凹陷与中部凹陷烃源岩演化存在差异,Tmax演化显示前者整体处于未成熟-成熟演化作用早期,油气发现以低成熟油气为主;中部凹陷烃源岩成熟演化程度高,对周围斜坡供烃效应明显。反转构造带与生烃演化史和有利岩相带结合控制了油气的有利富集。     

鄂尔多斯盆地南部长7暗色泥岩与黑色页岩生烃动力学特征对比分析

以往对鄂尔多斯盆地南部地区长7油层组(简称长7)中烃源岩生烃潜力的研究主要是采用静态地球化学指标进行的,目前尚无对生烃动态特征的系统评价,因而制约了对长7烃源岩生烃潜力和页岩油资源分布有利岩性的客观认识。为此,选取长7不同类型的烃源岩样品,通过开放和封闭热模拟实验,对比分析了不同类型烃源岩的动力学参数、生烃产物、产率特征及生烃演化规律。结果表明:(1)黑色页岩活化能分布范围比暗色泥岩更为集中,且主频活化能和频率因子均低于暗色泥岩,体现了快速生烃的特性;(2)在外推到地质条件下,黑色页岩主要生烃期对应的R_o值(0.70%~0.87%)低于暗色泥岩(1.06%~1.72%),且以生油为主;(3)R_o在0.9%~1.3%范围内,黑色页岩的总烃产率高于暗色泥岩,生油量高于暗色泥岩。结合研究区两类烃源岩的地球化学资料综合分析表明,黑色页岩是研究区页岩油资源形成与分布的有利烃源岩。     

焉耆盆地与柴达木盆地侏罗系成烃及成藏时期的比较

焉耆盆地和柴达木盆地都发育侏罗系烃源岩,形成侏罗系油气系统。由于中 新生代两者构造运动强度的不同,导致两者油气形成时期、油气运移成藏时期以及油气分布层系不同。根据烃源岩热模拟结果和储层包裹体特征的研究,证明焉耆盆地侏罗系油气系统生烃时期主要发生在中 晚侏罗世,油气成藏时期主要发生在中 晚燕山期,为早期一期成藏;柴达木北缘则分别在早侏罗世晚期 晚侏罗世早期和早第三纪末 晚第三纪早期发生了 2次生油过程,因此存在 2期油气成藏,但以晚期为主。两盆地分别是中国西北侏罗系油气系统早期成藏和晚期成藏的典型代表。     

优质烃源岩评价标准及其应用: 以海拉尔盆地乌尔逊凹陷为例

“优质烃源岩控藏”的概念自提出后,正在逐步为勘探家所接受.但什么是优质烃源岩以及如何界定,则还缺乏共识和统一标准.针对这一难题,以海拉尔盆地乌尔逊凹陷为例,利用物质平衡原理计算的源岩排烃量与有机质丰度(TOC)关系曲线的拐点来确定优质烃源岩的有无及其下限标准.结果表明,在TOC较低时,所有源岩的排烃量有限,难以成为优质烃源岩;当TOC升高到某一阀值时,排烃量随着TOC的升高出现明显的增大.这一明显增大的拐点应该为优质烃源岩的下限,TOC高于该值的源岩即为优质烃源岩.虽然优质烃源岩的下限还与有机质的类型、成熟度等因素有关,但为简明实用,综合定量评价认识,推荐TOC＝2.0%作为确定优质油源岩的下限.该标准在研究区的应用表明,区内南二段、南一段优质烃源岩的生油贡献比例达到71%和87%,排油贡献比例更是高达85%和94%,优质源岩的分布与区内油藏的分布也有非常好的对应关系,证明了优质源岩的控藏作用.      

四川盆地川东南地区“源—盖”匹配关系研究

采用重建烃源岩生烃史("源")和泥质盖层排替压力演化史("盖")的方法,研究源—盖动态匹配关系,以确定泥质盖层封闭动态有效性。针对川东南地区丁山1井泥质盖层封闭性的研究结果表明:川东南地区寒武系泥质盖层不仅封闭性能形成时间早(早于震旦系烃源岩生烃时间),而且排替压力大(最大排替压力高达26MPa),封闭能力强,具备封闭超高压气藏的能力,"源—盖"匹配关系好,对下伏烃源岩具备有效封盖作用;志留系泥质盖层虽然现今排替压力较大,但封闭性形成时间晚于下伏寒武系烃源岩生烃时间,"源—盖"匹配关系不理想,有效封闭性较差;二叠系和三叠系泥质盖层封闭性形成时间分别早于志留系和二叠系烃源岩的生烃时间,具备有效封闭能力,且最大排替压力都大于10MPa,可封闭高压气藏。     

论优质源储耦合关系的控藏作用:对比松南致密油与松北致密气成藏条件

为了更清晰地理解优质烃源岩和优质储层的耦合关系在致密油气成藏过程中的控制作用,本文应用地化测试、恒速压汞、常规压汞、含烃流体包裹体等多种资料,对比了松辽盆地南部致密油和松辽盆地北部致密气的成藏条件。研究表明：1）优质源岩生、排烃中心基本吻合超压高值区,超压到达的边界就是致密油气富集边界。2）孔喉结构约束下的松南泉四段优质储层渗透率下限为0.10×10^-3 μm²,松北沙河子组优质储层的渗透率下限为0.05×10^-3 μm²。3）时间上,形成致密油气藏的前提条件是源储之间应具备"先致密后成藏"的匹配关系,这是决定其成藏机理的根本;空间上,2个研究区的"甜点区"均发育在近源、强压、高渗的优质源储叠合部位,其展布特征受控于优质源储的空间耦合关系。     

海拉尔盆地贝尔凹陷断裂系统及其对油气运聚的控制作用

在系统分析海拉尔盆地贝尔凹陷断裂系统及其演化的基础上,研究了断裂演化对油气运聚条件的控制作用.研究表明,贝尔凹陷发育的断裂主要有4种类型:早期伸展断裂、中期张扭断裂、早期伸展中期张扭长期活动断裂和早期伸展中期张扭晚期反转长期活动断裂.可划分出3套断裂系统:早期伸展断裂系统、中期张扭断裂系统和晚期反转断裂系统.断裂的活动...     

湖相烃源岩生烃动力学及排油效率——以松辽盆地青山口组为例

为准确评价湖相烃源岩的排油量及致密油资源潜力,结合湖相I型有机质的黄金管热模拟实验和青山口组烃源岩的有机地球化学分析,对松辽盆地湖相烃源岩生烃特征、动力学参数和排油效率进行了研究。热模拟实验的产物定量结果表明,松辽盆地青山口组湖相烃源岩具有可观的生油潜力,最大生油量约为600 mg/g·TOC,主要的生油阶段在Easy Ro=0.5%~1.2%。动力学计算结果表明,该烃源岩生油的平均活化能为218.5 k J/mol,重质组分生成活化能要低于轻质组分。结合青山口组烃源岩的生油动力学参数和英X58井热史的地质推演,证实该井湖相烃源岩的当前生油转化率为40%~60%,生油量为240~360 mg/g·TOC;通过残留烃的定量,计算得到该烃源岩的排油量为150~200mg/g·TOC,相对排油效率约为60%。生油量及排油效率结果表明,松辽盆地致密油资源潜力大。     

不同岩性火山岩孔隙度压力敏感性及其影响因素：以长岭断陷火山岩为例

为了解不同岩性火山岩孔隙度的压力敏感性,笔者选取长岭断陷安山岩、角砾凝灰岩和凝灰岩的代表性岩样,分别进行3.4、8.3、13.1、17.9、22.8、27.6、32.4、37.2 MPa多个覆压条件下的气体法孔隙度测量。结果表明,随着压力的增大,3种岩性岩样的孔隙度呈不同幅度的减小,幅度减小程度由大到小的岩性依次为凝灰岩、角砾凝灰岩、安山岩;说明凝灰岩的孔隙压力敏感性较强、角砾凝灰岩的孔隙压力敏感性居中、安山岩的孔隙压力敏感性最弱。经X射线衍射全岩分析、偏光显微镜下岩石薄片鉴定、高压压汞仪实验和基于CPMG脉冲序列的核磁共振实验分析显示,岩石组份、颗粒分选、孔径分布是影响孔隙压力敏感性的关键因素;塑性矿物体积分数越大、颗粒越小、孔径越小,相应孔隙度的压力敏感性越强。     

银额盆地哈日凹陷银根组优质烃源岩地球化学特征及其形成环境

对于低勘探程度盆地,寻找优质烃源岩对于勘探方向的选择具有重要意义。本文基于大量测试分析资料,以哈日凹陷为研究对象,对银额盆地银根组优质烃源岩的岩石学和地球化学特征进行了研究,并对该烃源岩中有机质来源及其形成环境进行了分析。研究表明,优质烃源岩岩性为泥晶白云岩和白云质泥岩。烃源岩w(TOC)平均5.62%,有机质丰度极高;有机质类型为Ⅰ—Ⅱ1型,属腐泥型,或腐殖腐泥型有机质;烃源岩成熟度较低,但底部已经达到成熟热演化阶段,具有较高的生烃潜力。优质烃源岩的有机质来自高等植物和水生生物的混合源。优质烃源岩Pr/Ph值为0.19~0.27,代表强还原性的沉积环境;伽马蜡烷指数为0.30~0.54,高伽马蜡烷含量表明高盐度的沉积环境。藻类勃发形成的高生产力和缺氧环境是银根组优质烃源岩形成的2个关键条件。     

低幅度构造特征及其对油气成藏的控制作用:以鄂尔多斯盆地彭阳地区延安组为例

彭阳地区低幅度构造广泛发育,但由于远离烃源区,油气经历了远距离垂向和侧向运移,导致其对油水分异和与成藏富集的关系不明确.以彭阳地区地质构造演化研究为基础,深入研究了延9层低幅度构造发育特征,结合大量钻井及试采资料,研究了彭阳地区低幅度构造与油气成藏和富集的关系.结果表明,彭阳地区低幅度构造广泛发育,以鼻隆构造为主,构造...     

主成盆期火山岩与油气成藏关系探讨

裂陷盆地的主成盆期是构造活动性最强、沉降幅度最大、烃源岩发育最好的时期,辽河坳陷的主成盆期是E2s4～E2s3时期。辽河坳陷新生代发生了多期火山活动,形成了多套、多类型的火山岩分布,火山活动总体上具有早强晚弱、平面上具有随沉降中心变迁而迁移的活动规律。辽河坳陷主成盆期火山岩经过构造裂缝作用及地层水溶蚀、溶解改造后,发育...     

下刚果盆地盐下构造特征及其对油气成藏的控制作用

摘要：通过对下刚果盆地不同构造部位地震剖面的解释,总结了下刚果盆地盐下构造特征,认为下刚果盆地盐下发育一中央隆起带,该隆起带将下刚果盆地划分为内裂谷带和外裂谷带,大西洋枢纽断裂(带)是中央隆起带和外裂谷带的分界线。内、外裂谷带均发育次级凸起和凹陷,呈“两凸三凹”的构造格局。下刚果盆地盐下隆坳格局控制着烃源岩、储层、盖层的类型和分布范围,控制着油气成藏组合和成藏模式。在上述研究的基础上,指出下刚果盆地盐下油气成藏的主要控制因素为断裂控制的基底构造高部位,下一步勘探方向应以寻找基底构造高垒块为主。