沉积盆地深部流体活动及油气成藏效应

沉积盆地深部流体包括幔源深部流体和壳源岩浆等,它们对成矿和油气成藏具有广泛而明显的影响。深部流体的油气成藏效应主要表现在四个方面:(1)形成与深部流体活动有关的无机成因气藏;(2)通过物质和能量交换,参与烃源岩的干酪根热解生烃;(3)通过溶蚀或交代,改变储层的岩石成分或孔渗结构进而改善其储集性能;(4)通过增温,驱动油气快速运移。论述了沉积盆地深部流体对油气成藏效应的研究进展及对油气勘探的重要意义。     

沉积盆地中地质流体运动与油气成藏

沉积盆地内地质流体运动的驱动力主要有压实作用、地下水重力作用、构造作用和进入盆地中的热流。在不同的驱动力作用下,地质流体可有离心流、向心流、穿越流以及幕式和集中式等不同的运动特征,对油气成藏的影响亦存在差异。在压实作用驱动下,油气藏围绕盆地生油中心成环状分布。在重力作用驱动下,油气主要聚集在地下水的低势区,如盆地的斜坡和中心,或地下水中下游的靠盆地一侧。构造作用驱动下的油气运移比较复杂,油气主要聚集在冲断层一侧,但也可以长距离运移到斜坡带聚集。     

深部流体及其油气成藏效应研究现状

随着对沉积盆地的研究从骨架到内部流体,再到圈层间流体的相互作用,对沉积盆地内油气形成的认识不断深入。深部流体是影响油气形成的一个重要因素,根据进入盆地的深部流体的化学组分与同位素特征,可以把深部流体分为两种组合类型,高氧逸度环境下,以CO2+H2O为主成分(富CO2流体);低氧逸度的流体,主要组分为CH4+H2+H2O(富H流体)。有机质热降解生烃是缺氢的过程,幔源富H流体的注入可补偿烃源岩生烃过程中所缺乏的氢,从而提高烃源岩的产烃率。富CO2的深部流体,可以改造储层孔隙,形成大量原生与次生的混合型孔隙,改善储层物性。     

莺歌海盆地超压流体流动的油气成藏效应

莺歌海盆地是一个发育于南海北部大陆架的新生代强超压盆地。通过对地层温度和有机质成熟度的系统测试及其与模拟结果的对比、泥岩中残余可溶有机质含量和组成的对比分析及粘土矿物转化和砂岩孔隙度分布的系统分析 ,证明超压流体流动可以产生强烈的油气成藏效应 :1超压流体流动导致传导热场和对流热场的叠加 ,促进了浅部源岩成熟 ,使在传导背景下不可能成熟的源岩进入生烃门限 ,增大了成熟源岩的层位和体积 ;2超压流体对浅部低成熟和未成熟源岩产生了较强的萃取作用 ,在一定程度上提高了源岩的排烃效率 ,并使原油 /凝析油中生物标志物反映油…     

深部热流体对油气成藏的影响

深部热流体是一种由多元组分构成的超临界流体 ,其上升活动可使地球内部的物质与能量发生调整或再分配。对油气而言 ,深部热流体携带的高热能可使沉积盆地的古地温升高 ,加快烃源岩的热演化进程 ,增加有效烃源岩的体积 ,促进烃类的生成 ;在上升过程中 ,因其具很强的溶解和扩散能力 ,故可萃取、富集沉积物中的分散有机质 ,同时又对生烃产生显著的加氢作用 ,从而为油气的形成补充物源。此外 ,热流体与围岩储层发生化学反应 ,可改善储层的孔渗条件 ,有利于油气的聚集成藏 ,而且因其具有较高的压力和含水量 ,可抑制烃类的热裂解而有利于油气的保存。     

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。     

沉积盆地超压系统演化与深层油气成藏条件

晚期成藏是大中型油气田形成的重要特征。从晚期成藏的观点出发，深层油气藏的形成需要盆地深层发育仍处于有利生，排烃阶段的源岩，具有较高孔隙度，渗透率的深部储层，以及有利的储层－盖层能量配置，在超压盆地中，超压对生烃的抑制作用使常压盆地中已过成熟的源岩保持在有利的生，排烃阶段，从而为深层油气成藏提供较好的烃源条件，超压条件下低有效应力引起的机械压实程度减弱，流体流动性减弱引起的化学胶结作用减缓及有机酸对矿物的溶解作用使深埋超压储层保持较高的孔隙度和渗透率。然而，由于超压引起的地层天然水力破裂和流体穿层运移。超压环境深部油气藏的形成和保存需要有效的储层－盖层能量配置。     

焉耆盆地流体包裹体特征与油气成藏期次

为进一步落实焉耆盆地博湖坳陷的油气成藏期次,采用储层成岩矿物及其流体包裹体测试分析法,并结合自生伊利石同位索年龄分析等各种研究成果来综合确定盆地油气成藏期次。盆地侏罗系储层中流体包裹体主要分布于三工河组和八道湾组,其均一温度多为101～110℃和121～130℃,组分中的正构烷烃碳数呈双峰态,前主峰为18或20,后主峰为26或27,这些特征指示盆地在侏罗纪中晚期发生两次成藏作用：第一期形成于源岩处于低成熟阶段的中晚侏罗世;第二期形成于源岩处于成熟阶段的侏罗纪末。     

西非塞内加尔盆地深水区油气地球化学特征与油气成藏

塞内加尔盆地是西非面积最大、勘探程度最低的含盐被动大陆边缘型盆地。2010年之前仅有少量非商业性的油气和重质油发现,近几年在深水区获得油气勘探的重大突破。对深水区油气进行详细地球化学分析及油源对比,结果表明:深水区发育下白垩统阿普特-阿尔布阶和上白垩统赛诺曼-土伦阶两套烃源岩,下白垩统阿普特-阿尔布阶烃源岩的碳同位素组成偏轻,含硫量低,处于成熟-高成熟演化阶段,局部达到过成熟演化阶段;上白垩统赛诺曼-土伦阶烃源岩碳同位素组成偏重,含硫量中等,处于低成熟度-成熟演化阶段。油源对比的结果显示深水区F-1井阿尔布阶储层原油来自阿普特-阿尔布阶烃源岩,F-1土伦阶储层原油来自赛诺曼-土伦阶烃源岩,而S-1井阿尔布阶储层油样性质介于二者之间,为混源的原油。     

辽河外围西部断陷沉积盆地群油气成藏条件及盆地力学探讨

辽河外围西部发育了一系列晚中生代陆相沉积盆地。它们经历了前裂谷盆地期、同裂谷盆地期、后裂谷盆地期,以及盆地形成后的改造期四个阶段。在裂谷体制作用下,它们形成了相似的断陷构造样式。但基底结构的基异产生了盆地沉积建造与后裂谷阶段的重大差异。盆地盖层的发育主要决定于后者,因此在裂谷型盆地的油气成藏条件及其演化发带与成块特征。     

从地壳密度结构看中国大陆深层油气盆地的分布

面对21世纪的中国能源问题,要研究深埋在5km以下的古生代沉积盆地和潜在油气储层。由于结晶基底密度大、磁性较强,盆地沉积岩密度低而磁性弱,可用密度成像及磁性体顶面深度反演来确定深埋沉积盆地和潜在储层的分布范围。应用重力异常多尺度分析和密度成像方法,可以计算出反映中国深埋沉积盆地和潜在储层分布的密度扰动图,预测中国深埋盆地的分布。密度成像的低密度扰动区与磁性结晶基底顶面深度大的区域吻合,与反射地震剖面探测结果一致。通过密度扰动成像预测深埋沉积盆地主要分布在中国西部的塔里木、柴达木、四川、准噶尔和鄂尔多斯等盆地深层。东部岩石圈裂谷带也可形成深埋结晶基底裂隙型储层, 分布在华北和东北下方。中国深埋沉积盆地和潜在储层的总面积可达地面沉积盆地面积的45%左右,估计陆上面积1600000km2左右,海域面积600000km2左右,具有广阔的天然气勘探前景。     

使用流体压差法建立根缘油气藏动态平衡

根缘油气藏(深盆油气藏) 是紧临源岩存在的烃类聚集, 是在高勘探程度下所发现的油气藏类型.由于它在成藏机理及存在方式上的特殊性, 常规意义上所采用的动力平衡方程不再适合于对其成藏平衡作用过程的分析.结合根缘油气藏地质特征及其演化特点, 采用对连续油气柱上升力的分解分析方法, 讨论了流体压差的平衡问题, 建立了位于源岩上部的根缘油气藏的动力平衡方程.      

油气藏全空间磁学、地球化学与矿物学结构及意义--检验"烟筒效应"的形成机理

位于松辽盆地南部某油气田边缘一个油气显示井的磁性测量结果表明,岩石具有明显的磁性变异结构特征.以磁化率(κ)为例,在低缓的背景磁性上主要呈现高强度与中等强度的2类异常:大于400×10-5为强磁性,100×10-5～150×10-5为中等强度磁性.结合录井资料与地球化学分析解释可知,强磁性异常主要位于取样间隔的底部干层区,少数样品位于浅部油气显示层;中等强度异常主要位于2 700 m附近的油气显示层.岩石磁性与地球化学成分对应分析表明,油气显示层岩石的C1和C2成分与磁化率 (κ)、饱和磁化强度 (Js) 和饱和等温剩余磁化强度(SIRM)之间呈明显的正相关,与内禀矫顽力(Hc)为逆相关,而干层岩石相关性不明显.矿物成分分析显示,岩石中主要含铁矿物为磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿、黄铁矿和菱铁矿.其中磁赤铁矿主要分布在具有中等磁性强度的油气显示层,而高含量(最高含量达12.5%)的磁铁矿主要位于底部干层.磁赤铁矿与赤铁矿、黄铁矿及菱铁矿含量之间相关特征初步表明,自生磁赤铁矿可能主要来源于原地赤铁矿与黄铁矿.推测油气显示层岩石中磁性偏软的磁赤铁矿属于烃蚀变的产物,为烃微渗漏效应(或烟筒效应)的全空间形成机理提供了新证据.     

东营凹陷民丰洼陷深层天然气储层流体包裹体油气地质研究

通过流体包裹体岩相学观察,分析了民丰洼陷深层天然气储层流体包裹体的类型、形态、产状、颜色等特征。烃类包裹体镜下特征显示民丰洼陷深层天然气的油气演化程度达到高成熟度阶段,而烃类包裹体拉曼光谱分析表明民丰洼陷深层天然气成藏过程可能与富甲烷烃类流体有关。基于油—水共生包裹体体系中盐水包裹体的测温分析,结合民丰洼陷埋藏史和热史分析,认为民丰洼陷深层天然气有两个成藏期。第一期成藏主要在东营期,但贡献不大;第二期成藏时间主要集中在明化镇期。第二期成藏对最终的天然气藏具有主要贡献,成藏时间主要集中在距今10 Ma之后。储层包裹体拉曼光谱分析结果显示,烃类流体与二氧化碳流体共存,证实天然气成藏过程中存在酸性流体。由于酸性流体溶蚀了早期成岩形成的方解石胶结物,从而使得民丰洼陷深层储层次生孔隙发育,有利于天然气成藏。     

气相色谱法测定油气化探样品中酸解烃的研究

本文通过改进传统制备酸解烃样品的单套脱气装置,采用多套酸解烃脱气装置,建立了自动进样-毛细管柱气相色谱法测定油气化探样品中酸解烃的分析方法,并对主要仪器分析条件及质量监控方法进行了讨论。结果表明,样品在真空40℃水浴条件下酸解反应10 min,酸解烃脱出气储存于密封瓶中供气相色谱检测,方法检出限为0.007~0.057μL/kg,精密度(RSD,n=12)为0.8%~1.1%。对105件样品2次独立测试结果的相对偏差为0.01%~19.66%,平均值为7.81%(以甲烷计算)。该方法能够满足油气化探酸解烃样品分析的质量要求,并在天然气水合物勘查中取得了较好的应用效果。     

黄骅坳陷石炭-二叠系凝析油气地球化学特征及来源分析

深层油气勘探是未来油气资源的重要接替领域。渤海湾盆地下伏石炭-二叠系煤系烃源岩自油气勘探取得新突破以来,一直是深层油气领域研究的热点。黄骅坳陷新部署的QG8井奥陶系碳酸盐岩储层和YG1井二叠系砂岩储层获高产凝析油气流,其来源判别问题是深层油气勘探的关键。针对QG8、YG1井凝析油气开展的生物标志化合物、有机碳稳定同位素和原油物性研究表明：两口井的凝析油均为低黏度、低密度的典型轻质原油,具有姥鲛烷优势（Pr/Ph>2.8）,QG8井凝析油饱和烃δ¹³C为-29.1‰、芳烃δ¹³C为-26.8‰;天然气δ¹³C₁偏重,介于-39.7‰~-36.4‰之间,干燥系数大于0.8,重烃可达16.2%,为偏干湿气。QG8与YG1井凝析油特征与黄骅坳陷石炭-二叠系煤系烃源岩（饱和烃δ¹³C为-29.26‰~-26.87‰,芳烃δ¹³C为-26.62‰~-24.15‰）及KG4井原油物性（0.757 1~0.840 2 g/cm³）相近,天然气特征则相似于济阳坳陷GBG1井的煤成气（δ¹³C₁为-43‰~-35‰）,表明高产的凝析油气来自石炭-二叠系煤系烃源岩。证实渤海湾盆地深层石炭-二叠系煤系具有生烃潜力和油气勘探前景。     

世界著名深水油气盆地的构造特征及对我国南海北部深水油气勘探的启示

介绍世界著名深水油气盆地的主要特征,着重构造特征,并与南海北部深水区进行了对比。世界著名深水油气盆地产出的大地构造条件具多样性,虽然大多数位于开阔大洋被动陆缘（南大西洋裂谷系、北海、澳大利亚西北陆架盆地）,但边缘海的被动陆缘（墨西哥湾盆地）、转换大陆边缘（洛杉矶盆地）、主动陆缘（南沙海槽盆地）也可形成极佳的深水含油气盆地。南海北部深水区具有世界某些重要深水含油气盆地类似的特征,如位于被动陆缘和大河出口下方,以裂陷期的湖相富有机质页岩为主要生油岩,白云凹陷发育上下叠置的6层深水扇等,这都是有利的石油地质条件。但南海北部深水区盐层和盐构造不发育,构造圈闭相对较不发育,使深水油气系统的研究更加困难,也更具开拓意义。      

松辽盆地齐家-古龙凹陷凝析油气藏成因

为了阐明齐家-古龙凹陷所发现的凝析油气藏的成因, 结合研究区凝析油气藏所处的地质背景、油油对比认识, 设计进行了原油的热蒸发模拟实验.结果表明, 区内凝析油与下伏的黑油同源, 这暗示了其次生成因; 实验室热蒸发模拟实验支持上部的凝析油为下部黑油的热蒸发作用所产生.这种热蒸发作用可能是通过断层或微裂缝实现的.热蒸发成因将使区内形成大规模的凝析气藏的可能性减小, 勘探的有利目标应该在有利于蒸发作用发生的通道、但目前埋深仍然较大、温压较高的地区.      

烃类的有机(生物)与无机(非生物)来源--油气成因理论思考之二

自然界烃类的大规模形成是有机-无机物质相互作用的结果。在烃类物质两大组成元素中,碳的来源多以有机质为主,特别是液态烃,而氢却有多种来源。有机氢来自有机质,无机氢主要来自同沉积水,还有深部挥发分中的氢,同沉积水中的氢则以多种途径进入烃类。本从油田水的垂向演化及其与非油田水的对比、烃类物质的氢同位素组成及其与源岩沉积环境的关系、成烃加水与否的模拟实验,以及世界大型油气田分布与构造带的关系等方面,论述了烃类形成的有机与无机的相互作用,特别是烃类中氢的无机来源的本质,并对氢的来源及其加氢作用机制进行了分析,对油气形成理论的完善和在油气勘探中的应用有一定参考价值。