塔里木盆地海相油气成藏研究进展——"中国西部典型叠合盆地复杂油气藏形成改造再聚集机制"课题进展交流暨塔里木盆地油气成藏学术研讨会综述

塔里木盆地海相油气勘探潜力巨大,近几年来展现出喜人的勘探局面.叠合盆地碳酸盐岩油气成藏的复杂性和改造作用,给油气成藏研究提出了严峻挑战.目前,在油气的来源、油气藏形成时期和过程方面存在一定争议.为了适应目前的勘探形势,让油气成藏研究成果能够更加有效地指导勘探与生产实践,2009年7月在甘肃省兰州市召开了"中国西部典型叠合盆地复杂油气藏形成改造再聚集机制"学术研讨会,专门针对塔里木盆地油气成藏的研究现状及存在的问题开展了深入讨论,并取得了如下共识:①正确认识油气来源对于资源评价非常重要,塔里木盆地海相油气主要来源于寒武系和奥陶系 2 套烃源岩,油气"混源"现象突出,中上奥陶统烃源岩贡献比例较大;②油气成藏时期总体与重大构造变革期相对应,晚加里东期是寒武系大量生排烃期,早海西期由于抬升暴露油藏破坏而形成志留系沥青;晚海西期是奥陶系油藏的重要充注成藏期;天然气主要在晚喜马拉雅期注入;③动态研究油气成藏过程,必须恢复重要成藏期的古构造,并考虑历史时期的地质事件可能对油气成藏有着重要影响,应选准几个典型油气藏进行精细解剖,然后从整体上总结油气区域分布规律.     

塔里木盆地孔雀1井志留系含气储层成藏期次研究

近年来,塔里木盆地东北缘烃源岩高—过成熟区油气勘探获得重要发现,已在几口井中获得工业气流或油气显示,位于孔雀河斜坡维马克—开屏构造带上的孔雀1气藏是其中一个代表性的重要气藏。通过流体包裹体实验法,探讨了孔雀1井志留系含气储层的成藏期次。实验结果表明,孔雀1气藏历史上主要有2期成藏过程:第一期为加里东晚期沉积埋藏阶段古油藏形成时期(380~365 Ma);第二期为构造抬升阶段,源于古油藏热裂解成因的天然气成藏期(325~315 Ma)。对比英南2气藏的成藏时间可以看出,孔雀1气藏形成时间较早,早先建立起的孔雀河地区晚期成藏特点不具有普遍性,不同构造带具有不同的成藏历史特征。对孔雀河地区成藏历史取得的新认识,对该地区下一步油气勘探具有重要的指导意义。     

平南油田油气成藏期次研究

采用定性和定量2种方法对平南油田油气成藏期次进行了对比研究。定性方法采用圈闭形成期法和生排烃时期法,定量方法采用流体包裹体均一温度法。2种方法研究结果吻合,表明平南油田奥陶系储层在东营期末一直到第四纪都有油气充注,但主要成藏期为明化镇早期和晚期两期油气充注,寒武系储层在明化镇期一期充注完成。     

白庙构造油气成藏特征

白庙构造位于东濮凹陷兰聊断裂带中部,现已发现7套含油气层系。根据自生伊利石测年法及流体包裹体法综合分析,白庙构造油气藏分为4期成藏:第一期约在38Ma,相当于沙河街组三段沉积期,此期因构造活动强,油气藏难以保存,所以此期对成藏意义不大。第二期约在28～314Ma,相当于东营组沉积时期,此期类似于第一期。第三期在254～204Ma,相当于东营组沉积后的抬升剥蚀期,由于东营组沉积后的抬升剥蚀,压力下降,断裂活动强度变小,有利于油气成藏,所以,此期为油气藏的主要形成时期。第四期为2Ma,为油气藏重新调整、分配时期。白庙构造油气藏的形成与兰聊断层的活动强度密切相关,随着活动强度的增加,流体压力不断加强,直至超过岩石的破裂强度,油、气、水以混相形式排出;当温度、压力下降时,油、气、水三相分离,于高压体系上部形成油气藏。这一过程周而复始,形成了白庙地区独特的三层式压力系统。     

松辽盆地南部致密砂岩储层油气成藏期次研究

松辽盆地腰英台地区青山口组致密砂岩储层中虽已经发现了油气藏,但该区的致密砂岩储层油气成藏机理却存在众多疑问,尤其是油气充注时间和期次,更是关系到青山口组致密砂岩储层油气成藏机理的关键问题.文中应用目前比较成熟的流体包裹体综合测试分析技术,研究区致密砂岩储层内流体包裹体的分布特征和均一温度测试结果,结合圈闭形成史、烃源岩...     

长岭断陷龙凤山次凹下白垩统油气成藏期

针对龙凤山次凹下白垩统含油气层系,采用烃源岩生烃史、储层流体包裹体等综合方法,系统研究了油气成藏期次。结果表明沙河子组烃源岩在泉头组沉积中期至嫩江组沉积初期达到高成熟阶段,为主生烃期。烃类包裹体可划分为两期,Ⅰ期烃类包裹体形状不规则,孤立分布,显示黄色—黄绿色荧光,对应均一温度为90～100℃,盐度质量分数为1%～2%,与早期油气充注相对应;Ⅱ期烃类包裹体多为较规则的椭圆形,呈串珠状或群体分布,显示黄绿色—蓝绿色荧光,对应均一温度为125～135℃,盐度质量分数为4%～6%,与晚期油气充注相对应。综合烃源岩生烃史、埋藏史及包裹体均一化温度分析认为,第1油气成藏期为登娄库组中期至末期,第2油气成藏期为泉头组末期至嫩江组初期。     

塔里木盆地麦盖提地区石炭系油藏地球化学特征

对塔里木盆地麦盖提地区石炭系油藏中油气地球化学特征及流体包裹体分析表明,天然气主要是高-过成熟的海相腐泥型气,巴什托地区天然气主要是高成熟的油田伴生气,和田河气田气则是过成熟的干酪根裂解气与原油裂解气的混合。巴什托地区原油主要是演化程度高的低硫、低蜡的轻质油;原油至少有两期充注,保存条件较好;油-源对比显示原油主要来源于寒武系,而与石炭系烃源岩无成因联系。巴什托油气藏主要有两大成藏期:一期是海西晚期,油气藏遭受一定程度的破坏;另一期是喜马拉雅期,以形成次生凝析油气为主。     

塔里木盆地古城墟隆起顺南1井古油藏热裂解过程的分子碳同位素地球化学记录

塔里木盆地古城墟隆起顺南1井高成熟度轻质原油被认为是典型的热裂解残余油。研究揭示顺南1井原油中高丰度的苯系物和丰富的稠环芳烃,是其在地质历史上经历强烈热裂解的次生产物之一;苯系物应为热裂解、环化、芳构化过程的中间产物,而稠环芳烃可能指示了缩聚过程。烃类分子裂解—缩聚过程诱发的碳同位素分馏,不仅使顺南1井原油正构烷烃分子碳同位素较下古生界含油气系统中正常原油的重8‰~10‰,而且烷基萘系物分子碳同位素也比下古生界含油气系统中的正常原油重6‰~8‰。研究结果进一步实证了与裂解成因相关的芳烃分子及其稳定碳同位素组成是判识深层—超深层油藏是否经历热蚀变的有效手段,其对于准确评估深层—超深层油气相态与资源格局具有重要意义。     

流体包裹体在油气勘探中的应用——以吉林油田扶新隆起扶余油层为例

在宿主矿物、成岩序列及流体包裹体特征分析的基础上,测定了与烃类流体包裹体共生的盐水溶液包裹体的均一温度、盐度等参数和荧光特征,结合古地温梯度和沉积埋藏史确定了油气充注的深度和对应的地质时代。包裹体分析结果表明,吉林油田扶新隆起和长岭凹陷是在青一段生烃高峰后和扶余油层主成藏期后才发生明显的“隆—凹”分异,即油气充注和成藏发生于扶新隆起大规模隆升之前。扶新隆起扶余油层存在两期成藏,分别发生于嫩江期末(成熟阶段早期充注的石油)和明水期末(成油高峰期充注的石油)。包裹体分析结果揭示了油藏具有上生下储、本地供源、垂向运移的特征,澄清了以往油源主要由长岭凹陷侧向运移而来的地质认识。进一步指出,围绕泉四段—青一段油源断裂发育区,“烃源岩/超压+断层+砂体”控制的“甜点”带是今后增储上产的重点勘探地区。     

柴达木盆地狮子沟油田古近系油气成藏期次

柴达木盆地狮子沟油田古近系蕴藏着丰富的油气资源,但多年来其深层油气勘探一直未取得突破,油气成藏期次的不明确阻碍了对其油气成藏过程的准确认识.通过对狮子沟油田古近系储层流体包裹体的镜下观察、荧光分析以及均一温度和盐度测试,对其古近系油气成藏期次进行研究表明,研究区古近系主要发生2期油气充注事件.结合埋藏史和热演化史分析可知,第1期油气充注发生于上新世中期,距今约12～10 Ma,捕获的流体包裹体以浅黄色、黄绿色液态烃和气液烃为主;第2期油气充注发生于上新世末期,距今约4～2 Ma,捕获的流体包裹体以黄绿色和绿色气液烃为主.此外,研究区油气藏还具有多期充注和持续充注的特征,但主要的油气充注时期均相对较晚,晚期形成的油气藏规模更大.     

塔里木盆地顺北油气田地温场对奥陶系超深层油气的影响——以顺北5号走滑断裂带为例

塔里木盆地顺北油气田走滑断裂带奥陶系超深层油气资源类型、油气性质呈现规律性变化,油气分布规律主控因素不清制约了资源类型与勘探序列评价。为研究温度场对深层油气的影响,开展了顺北5号断裂带现今实测温度资料统计分析、关键成藏期热史恢复、烃源岩热演化与奥陶系油气性质和油气成熟度对应关系研究。结果表明,顺北地区现今地温场纵向上呈现由浅层向深层地温梯度逐渐降低的特征,寒武系玉尔吐斯组烃源岩的现今地温和关键成藏期古地温均呈现由北往南逐渐升高的特征。在超深层低地温梯度背景下,顺北奥陶系超深层油藏温度未达到原油大量裂解温度窗,为液态石油的保存提供了有利条件;在关键成藏期——海西晚期,本地寒武系玉尔吐斯组烃源岩由北往南热演化程度逐渐增加,在高压抑制生烃演化作用下,顺北5号断裂带北段和中段以生油阶段为主,南段开始以生凝析油气阶段为主,演化产物与现今奥陶系超深层油气藏类型、原油密度、天然气干燥系数、生产气油比、油气热演化程度平面分布特征具有较好一致性,指示地温场控制下的烃源岩热演化差异是资源类型和油气性质差异分布的主要影响因素。     

塔里木盆地顺托果勒北部地区超深层现今地温场特征

塔里木盆地顺托果勒低隆起北部(顺北地区)发育超深层轻质油藏,这与传统生烃理论认识相矛盾。为了更合理地解释顺北地区超深层油气相态的分布规律,对研究区现今温度场及油气地球化学特征开展了系统研究。顺北地区现今大地热流为32.2～42.1 mW/m²,不同埋深的同一地层温度表现出与大地热流相似的平面分布模式,由北向南逐渐增大。埋深为9 km和10 km的地层温度分别为154～208℃和164～226℃。顺北地区下寒武统玉尔吐斯组烃源岩现今温度为168～248℃,中奥陶统一间房组储层温度为128～178℃,烃源岩的地层温度与气油比和原油成熟度具正相关性,与原油密度和黏度呈负相关性。顺北地区深部地层温度场受控于岩石热导率与岩石圈热结构,而温度场最终控制了油气在储层中的相态展布特征。自北向南,顺北地区深部温度场逐渐增大,依次与发育的轻质油藏、挥发性油藏、凝析气藏和干气藏相匹配,该研究认识对超深层油气勘探与资源评价具有指导意义。     

塔里木盆地于奇地区奥陶系碳酸盐岩成藏条件及成藏模式

塔里木盆地阿克库勒凸起北部于奇地区是塔河油区外围重要的油气勘探区。以成盆、成烃和成藏理论为指导，应用盆地分析、储集层预测、荧光薄片及流体包裹体分析等技术和方法，综合研究分析了于奇地区中、下奥陶统鹰山组（O1＋2y）碳酸盐岩油气成藏条件，建立了油气成藏演化模式。研究结果表明，区内油源主要来自阿克库勒凸起南部寒武系一下奥陶统烃源岩，油源充足，资源潜力较大；O1＋2y储集层类型为洞穴型、裂缝-孔洞复合型和裂缝型，储集层物性中等，最有利的储集层分布区位于YQ3井-S104井一带，盖层的区域封盖和直接封盖能力较好，但海西晚期构造运动对本区油气保存影响最大。于奇地区至少有4个油气注入成藏期，其中最重要的油气注入期为海西晚期和喜马拉雅期；成藏模式为自烃源区侧向排烃、多期成藏，其演化经历了4个阶段。图4表1参13     

塔里木盆地顺北5号断裂带北段奥陶系油气成藏期次及其控制因素

在塔里木盆地顺北地区,顺北走滑断裂对断溶体油气藏具有重要的控制作用。对顺北5号断裂带北段奥陶系储层方解石脉的期次进行识别和划分,通过流体包裹体技术厘定油气成藏期,结合断裂活动性分析揭示走滑断裂对油气成藏期的控制作用。研究表明顺北5号断裂带北段奥陶系储层中发育3期方解石脉体,其中第2期方解石脉形成于志留纪末期。储层中沥青和流体包裹体发育特征揭示研究区存在两期油充注。第1期油充注发生于第2期方解石形成之前,推测是加里东晚期,后在海西早期遭到破坏。第2期充注时间为海西晚期—印支期,距今约260～230 Ma,为奥陶系断溶体油藏的主成藏期。顺北5号断裂带活动性研究结果,指示油气充注和破坏时间与顺北5号断裂活动时期具有很好的对应关系,说明顺北地区走滑断裂活动史是控制油气成藏时期的主要因素。     

塔里木盆地阿瓦提地区碎屑岩领域成藏特征分析

通过对阿瓦提地区重点钻井不同层段的岩心进行流体包裹体分析,揭示古生界-新生界碎屑岩储层存在油气的充注过程,其中志留系存在加里东晚期、海西晚期及喜马拉雅期3期充注,泥盆系存在海西晚期及喜马拉雅期2期充注,三叠系及古近系存在喜马拉雅晚期1期充注。由于圈源不匹配、缺失与油源相通的断裂或保存条件差,均未形成油气藏。综合烃源岩及构造演化史,认为环阿瓦提断陷与古隆起的过渡部位,古生界碳酸盐岩和碎屑岩具备形成原生油气藏、中新生界碎屑岩具备形成次生油气藏的条件,具备通源断裂的地层-岩性圈闭是有利的勘探目标。     

多期次油气成藏流体包裹体间接定年——以鄂尔多斯盆地东北部二叠系油气藏为例

多期次油气成藏年代学是多旋回叠合盆地油气成藏动力学研究的热点问题。运用流体包裹体测温与其宿主岩层磷灰石裂变径迹(AFT)热史模拟相结合的研究方法,探讨了鄂尔多斯盆地东北部二叠系多期次油气成藏的温度和时间序列。结果表明,研究区二叠系不同含油气层段中生代-新生代总体经历了2～3期油气成藏事件：①二叠系各层段在中生代早中期多旋回沉降埋藏增温阶段经历了2期原生油气成藏事件,成藏温度主要分布在78.9～89.3℃和120.7～124.5℃,成藏时间分别为距今162～153Ma和140～128Ma;②上二叠统在晚白垩世以来抬升改造阶段经历了1期油气次生成藏事件,成藏温度主要集中在98.6℃,成藏时间接近30Ma。对于多旋回叠合含油气盆地复杂成岩-成藏系统而言,多井段样品、多类型定年数据与其宿主岩石构造热演化史相结合的系统分析,有可能是更为客观地全面认识多旋回叠合盆地油气成藏期次和时间及其多期次油气动态成藏过程的重要途径。     

应用方解石激光原位U-Pb同位素定年确定多旋回叠合盆地油气成藏绝对时间——以塔里木盆地塔河油田为例

多旋回叠合盆地油气成藏绝对时间一直是油气成藏研究需要解决的一个重大难题。以塔里木盆地塔河油田为例,在油包裹体观察和荧光光谱分析的基础上,通过阴极发光和微量元素分析划分方解石脉体形成期次,对不同期次方解石脉体进行激光原位U-Pb同位素定年获得油气充注绝对时间。研究结果表明,塔里木盆地塔河油田奥陶系储层方解石脉体中发育黄色和蓝白色荧光两种类型油包裹体。阴极发光和微区微量元素的差异性指示存在两期方解石脉体,其中发育黄色荧光原生油包裹体,两期方解石的年龄分别对应两期黄色荧光原油的充注时间。方解石脉体激光原位U-Pb同位素定年结果显示,第一期黄色荧光原油的充注时间为329.7Ma±1.6 Ma,第二期充注时间为249.3 Ma±2.6 Ma～220.5 Ma±7.3 Ma。激光原位U-Pb同位素定年技术结合烃类流体包裹体分析可以很好地用于确定多旋回叠合盆地油气成藏时间,对重建油气成藏动态过程具有重要作用。     

塔河地区三叠系油气充注幕次划分与成藏时期确定

受区域构造"跷跷板"运动和断裂输导体系控制,塔河地区三叠系经历了比较复杂的油气成藏过程。通过291块流体包裹体样品的系统分析,运用油包裹体荧光颜色、均一温度统计分布以及埋藏史投影法获得了工区三叠系各充注幕次的充注年龄和成藏期次,并确定了其油气成藏时期。结果表明,工区三叠系上、中、下油组均可划分出3幕油气充注,但北部的于奇地区为早期(40～7.5Ma)3幕不连续充注成藏,中南部为晚期(11～0.9Ma)3幕连续充注成藏。由此认为,塔河地区三叠系发育"沟源"断层的盐边、盐上构造带和岩性上倾尖灭带应是下一步勘探的有利目标。     

塔里木盆地烃类流体包裹体与成藏年代分析

塔里木盆地库车前陆区主要有3期烃类包裹体，分别记录了油、凝析油气和干气的充注历史，对应的地质时间分别为晚第三纪康村早、中期（距今10～17Ma）、康村晚期-库车早中期（即今3～10Ma），库车晚期-第四纪西域期（距今1～3Ma），前2期为轮台凸起油气藏形成的主要时期，形成三叠系湖相油藏以及侏罗系煤成凝析油气藏，第3期是库车前陆逆冲带天然气藏的主要形成时期，主要形成高-过成熟气藏以及少量次生油藏，塔里木盆地克拉通区海相油气藏主要有2～3期烃类包裹体，分别形成于晚海西期、燕山期和喜马拉雅期，晚海西期是现存古生界原生油藏的主要形成时期，燕山期特别是喜马拉雅期是古油藏调整而形成次生油藏的时期，喜马拉雅期也是气藏的主要形成时期。晚加里东期-早海西期形成的油藏已普遍遭到破坏。