塔里木盆地草湖凹陷热演化与生烃史——基于IES软件盆地模拟技术

利用IES-PetroMod盆地模拟软件,在塔里木盆地草湖凹陷单井埋藏史模拟的基础上,进行热史和生烃史模拟与分析。研究表明:1)凹陷区寒武—奥陶系烃源岩在奥陶纪中期Ro就达到0.5%,开始成熟生烃,生烃高峰期为加里东中期—海西早期;寒武系烃源岩在海西早期就已进入过成熟阶段;奥陶系烃源岩在海西早期进入高成熟生气阶段,海西晚期达到过成熟。2)东西缘斜坡区寒武系烃源岩生油高峰期为加里东中期—海西晚期;奥陶系烃源岩生油高峰期为海西期—印支期。3)库尔勒鼻凸寒武—奥陶系烃源岩在海西早期已达成熟—高成熟阶段;在海西晚期大幅抬升,停止生烃,早期生成的油气被破坏;燕山晚期—喜山期持续沉降,但埋深有限,几乎无二次生烃的可能。     

塔里木盆地哈拉哈塘地区碳酸盐岩富油模式与主控因素

哈拉哈塘地区奥陶系是塔里木盆地超深层海相碳酸盐岩石油增储上产的重要领域,但内部断裂发育、油气分布极为复杂,仅在局部区块形成高产稳产井组,开展油气富集模式及其主控因素的研究对于该区油藏高效开发具有重要意义。综合钻井、岩心、岩石薄片、生产实践等资料和走滑断裂构造分析、岩溶储层分析,探讨了哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩走滑断裂对储层发育和油气成藏的控制作用。哈拉哈塘地区奥陶系发育NE向和NW向“X”型共轭走滑断裂,其中,NE向走滑断裂在海西晚期、燕山期—喜马拉雅早期继承性活动,分段性强,有利于多期油气运聚。奥陶系碳酸盐岩缝洞体储层是主要储层类型,发育断控、断裂-岩溶共控、岩溶作用控制形成的3类缝洞体储层,在断裂与岩溶作用叠加部位最为发育。受控于断裂的方位、期次与分段性,哈拉哈塘地区奥陶系油藏主要沿NE向走滑断裂带的局部区段分布,发育断裂-潜山型、断裂-岩溶共控型和断控型3类富油模式。基于断控油藏富油模式,2020年以来新钻井的效益井比例明显提高,勘探效率明显提升。研究认识揭示了超深层致密碳酸盐岩走滑断裂带发育规模成藏、差异富集机理,可以为超深层断控复杂油藏的高效开发提供参考和新思路。     

塔里木盆地麦盖提斜坡及周缘下古生界断-盖组合及其控油气作用

麦盖提斜坡是塔里木盆地重要的油气富集区带,石油地质条件优越。根据油气输导断裂与盖层时空匹配及油气分布之间的关系,采用叠合分析方法对麦盖提斜坡及周缘地区断-盖组合类型及对油气聚集与分布的控制作用进行了研究。结果表明,麦盖提斜坡及周缘地区断-盖组合主要有断穿错开型、断穿对接型和未穿型3种类型。断穿错开型组合断距大,盐层错开不对接,油气向上具有持续式运聚特征,运聚效率高,利于盐上油气富集;断穿对接型具有间歇式油气运聚特征,盐上、盐间、盐下均有可能存在油气富集;未穿型断-盖组合油气无法突破盐层向上运移,利于盐下油气聚集。不同的断-盖组合关系对油气勘探方向的选择具有重要的指导意义。     

塔里木盆地台盆过渡带多相态油气藏成因及差异富集模式——以玉科地区奥陶系为例

塔里木盆地台盆过渡带玉科地区的奥陶系获得了较好的油气勘探成果，其多相态油气藏沿斜坡带的有序分布和共存机制是勘探开发亟待探索的问题。基于油气物理性质和地球化学参数的分析认为：玉科地区的奥陶系油气主要来源于下寒武统玉尔吐斯组烃源岩，原油为成熟—高成熟油，天然气为干酪根降解气与古油藏裂解气的混合气。烃源岩的生烃史及油气成熟度特征显示，玉科地区存在多期油气充注。中寒武统膏盐岩层的封堵是控制玉科地区油气差异充注的主要原因。海西晚期是玉科地区轻质油充注的主要时期；喜马拉雅晚期，玉科地区东部因无膏盐岩盖层遮挡，强气侵作用导致凝析气藏和挥发油藏形成，并导致玉科地区中—西部奥陶系轻质油藏具有“早期成藏、垂向充注、膏岩封堵”的成藏特征，而东部凝析气藏具有“多期充注、侧向调整、晚期气侵”的成藏特征。以玉科地区为代表的台盆过渡带的深层油气勘探具有巨大潜力。玉科地区中—西部下奥陶统鹰山组和蓬莱坝组走滑断裂内的油气资源和东部走滑断裂控制的凝析气藏是值得关注的有利勘探目标。     

塔里木盆地轮南低凸起奥陶系深层天然气地球化学特征及成藏模式

塔里木盆地轮南低凸起奥陶系油气资源是深层油气勘探的重点领域之一，但目前对其天然气地球化学特征、成因及来源、成藏过程及成藏模式等缺乏系统研究。为此，基于轮南低凸起奥陶系深层天然气组分及碳同位素特征，结合该区构造演化特征、烃源岩生排烃史及油气运移输导条件，探讨了研究区奥陶系深层天然气成因及来源、分布规律及成藏模式。研究结果表明：(1)奥陶系深层天然气为有机成因的油型气，主要为寒武系—下奥陶统海相腐泥型烃源岩在高成熟—过成熟阶段形成的原油裂解气和干酪根降解气，但西部斜坡带及中部斜坡带西侧天然气为奥陶系早期捕获的寒武系—下奥陶统烃源岩在成熟—高成熟阶段的原油伴生气；(2)奥陶系油气藏具有“三期成藏、两期调整改造”和“早期聚油、晚期聚气、多期充注”的成藏特征，油气藏分布受区内不整合面、缝洞体系及断裂构造等因素联合控制，整体呈“东气西油”的分布特征；(3)晚期天然气主要沿轮古东走滑断裂垂向运移进入奥陶系，沿不整合面及岩溶储层自东向西侧向运移、聚集成藏，气侵强度具有自东向西逐渐减弱的特征。结论认为，奥陶系次生凝析气藏是喜马拉雅中—晚期寒武系—下奥陶统深层/超深层来源的高成熟—过成熟天然气气侵作用的结...     

塔里木盆地寒武系超深层含油气系统盆地模拟

针对塔里木盆地寒武系超深层含油气系统复杂的成藏特征,采用动力学模拟技术探讨了寒武系“源-圈-藏”的演化过程,揭示了超深层含油气系统油气“生成-运移-聚集-调整”的演化历史。塔里木盆地台盆区烃源岩的生烃史模拟显示：下寒武统烃源岩的热演化存在4个关键时刻,分别为加里东中期、加里东晚期—海西早期、海西晚期、喜马拉雅晚期;发育3种热演化模式,即盆地坳陷区持续热演化模式、盆地斜坡区接力热演化模式和盆地周缘山前带快速热演化模式。烃源岩的成熟度恢复显示：塔北斜坡带、顺托果勒低隆起和麦盖提斜坡带烃源岩的整体成熟度低于2%,处于高成熟阶段,目前仍然具有较好的生烃潜力。超深层含油气系统的混合流模拟表明：加里东期和海西期断裂对塔里木盆地原生油气藏的运聚较为重要,而喜马拉雅期断裂对次生油气藏的运聚影响较大。塔里木盆地台盆区寒武系上、下两套含油气系统流体的流线变化和运聚趋势具有明显的继承性,隆起带和斜坡区的优势运移通道是油气运聚的有利区,其中,卡塔克隆起和巴楚隆起西侧具有多源充注汇聚的特征,巴楚隆起东侧和塔北隆起受单一含油气系统持续充注,是较有利的油气富集区。盆地模拟对塔里木盆地超深层含油气系统的研究具有一定的...     

土库曼斯坦阿姆河右岸地区断裂特征及其控藏作用

钻井和地震剖面解释资料表明,土库曼斯坦阿姆河右岸地区发育了早期基底正断层、晚期盐下逆冲断层与盐上走滑断层及长期活动断层。早期基底正断层是由海西-印支伸展构造运动形成的,发育在古隆起构造带边缘;晚期盐下逆冲断层与盐上走滑断层是喜马拉雅挤压构造运动形成的,发育在盐膏岩厚度大、挤压应力强的地区;长期活动断层是早期基底正断层在喜马拉雅期挤压构造运动中继续活动形成的,发育在盐膏岩厚度薄、挤压应力弱的地区。早期基底断裂控制了烃源岩的分布,晚期盐上断裂未破坏盐膏岩盖层保存条件,晚期盐下断裂提供了圈闭条件,长期活动断裂破坏了盐膏岩盖层保存条件,对油气聚集不利。     

渤海南部黄河口凹陷晚期成藏特征及富集模式

黄河口凹陷是渤海海域的主要含油区之一,具有明显的晚期成藏特征.应用Easy R<,o>%模型模拟了烃源岩生烃演化史,结果表明主力烃源岩距今5.1 Ma以来快速成熟;通过断裂分析开展了油气输导体系研究,认为研究区油气运移以断裂输导为主;流体包裹体分析表明油气蘸主成藏期为距今5.1 Ma以来.研究结果表明,晚期快速生烃、晚期垂向断裂输导,近源成藏和晚期充注是黄河口凹陷油气晚期成藏的主要特征.沙河街组和明化镇组下段区域性储盖组合、优势运移通道和新构造作用形成的相关圈闭是控制油气富集的主要因素,古近系近源压控和新近系断控浅水三角洲富集模式是黄河口凹陷最重要的两种油气富集模式.     

塔里木盆地塔河油田中西部奥陶系油气成藏主控因素与动态成藏过程

塔里木盆地塔河油田中西部奥陶系油气资源类型多样，纵向整体含油，成藏过程极其复杂。从多元成藏要素及其时空动态配置关系角度出发，综合典型油藏解剖、烃源岩热演化生烃史、古构造演化、成藏期和输导体系等研究，以古构造与走滑断裂叠加控储、控藏、控聚的思路重新认识塔河油田中西部油气成藏动态过程，建立了复式成藏模式。研究区油气成藏主控因素为烃源岩长期生排烃、多期充注成藏及混合改造、古构造控制运聚方向、走滑断裂垂向输导与侧向调整、多类型缝洞储集体大规模发育。油气成藏动态过程具有早期"垂向输导、侧向汇聚、古隆控富"，晚期"原地烃源、纵向运聚、断裂控富"的特征。不同期次、不同性质的油气混合成藏，造就了奥陶系现今复杂的油气面貌。重质油区以早期成藏为主，与加里东中晚期古构造高部位有关，后期充注较弱；而轻质油区以晚期成藏为主，主要受走滑断裂垂向输导和近距离侧向调整控制，在NNE向断裂带及与NNW向断裂的交会部位最为富集。      

源断盖配置油气聚集时期预测方法及其应用

为确定含油气盆地油源断裂处油气富集程度,在烃源岩、断裂和盖层配置及油气聚集机制研究基础上,通过油源断裂活动期、烃源岩排烃期和泥岩盖层形成期,建立了一套源断盖配置下的油气聚集期的预测方法,并利用其预测渤海湾盆地歧口凹陷沙一下亚段内油气聚集时期。结果表明,沙三段烃源岩排烃、南大港断裂开启和沙一中亚段区域性泥岩盖层形成,均为馆陶组—明化镇组沉积期,三者配置关系良好且时期较长,有利于沙三段烃源岩排出的油气在沙一下亚段内聚集成藏,预测结果与勘探成果吻合。     

中国海相超深层油气地质条件、成藏演化及有利勘探方向

通过对中国海相超深层油气区域构造背景、石油地质条件分析及典型地区(古)油气藏解剖,研究海相超深层油气成藏演化过程及富集主控因素。中国海相超深层油气主要分布在四川、塔里木和鄂尔多斯3大克拉通盆地,界定其埋藏深度大于6000 m,赋存层系为前寒武系及下古生界为主的古老海相层系。中国海相超深层烃源岩发育受全球超大陆聚、散旋回为背景的克拉通裂陷及克拉通坳陷控制,在四川盆地发育层系最多、塔里木盆地其次、鄂尔多斯盆发育规模有待进一步证实;储集层以碳酸盐岩为主,储集性能受早期高能滩体、后期叠加溶蚀及断裂作用共同控制;区域盖层包括膏盐岩、泥页岩与致密碳酸盐岩3大类。中国海相超深层普遍经历了两期油藏、古油藏裂解成气(或部分裂解)、裂解气(或高过成熟油气)晚期定型等演化阶段,油气富集受静态和动态地质要素耦合控制,主力生烃中心、高能相带叠加岩溶规模储集层、巨厚膏盐岩或泥页岩盖层、稳定保持圈闭条件是超深层油气富集关键因素。海相超深层具有克拉通内裂陷周缘、克拉通内坳陷周缘和克拉通边缘3个有利勘探方向。     

塔里木盆地库车坳陷克拉苏盐下深层大气田形成机制与富集规律

库车坳陷具有丰富的天然气资源,继克拉2大气田发现后,近年来在克拉苏断裂下盘克深区带发现了大北、克深等大型气田。以克深、大北大气田为例,详细论述了克拉苏盐下深层大气田的形成机制与富集规律,认为侏罗系—三叠系煤系烃源岩5Ma以来生气强度和生气速率达到极大值[高达(160~320)×108 m3/km2和15~20mg/(gTOC·Ma)],为高效气源灶。克拉苏冲断带叠置在供烃中心之上,充足的气源是大北—克深气田天然气富集的物质基础。区域性巨厚膏盐岩盖层限制构造冲断突破、有效保护储层、高效保存油气,是盐下油气富集的重要保证。克深—大北分层滑脱收缩变形,盐下冲断叠瓦构造成排成带,广泛分布的低孔砂岩储层,为天然气富集提供了有利空间。克深—大北地区盐下深层构造的形成与区域构造挤压关系密切,主要是晚喜马拉雅期强烈冲断挤压形成,上新世—第四纪是克拉苏构造带形成的主要时期,主体构造基本都是在库车组中晚期定型;而生烃史研究也表明烃源岩主要生气期在库车组沉积以来,主生气期与构造定型期的良好匹配决定了克拉苏冲断带盐下晚期高效成藏,是该区深层形成大气田的重要原因。     

塔河油田下寒武统烃源岩生排烃史差异演化及成藏效应

针对塔河奥陶系油藏多相态油气富集主控因素认识不清的问题,采用盆地模拟技术再现了塔河油田下寒武统烃源岩热演化史、生烃史及典型剖面油气运聚过程。研究表明：塔河地区下寒武统烃源岩从加里东早期进入成熟阶段,目前处于高成熟—湿气阶段,发育断续埋藏、持续埋藏和长期浅埋藏3种热演化模式,分别对应油气并举双峰型、油强气弱型、单峰型3种生烃模式。烃源岩热演化差异致使奥陶系油气发育多期充注、垂向疏导、侧向调整改造的演化历史,油气相态呈现轻质油藏—中质油藏—重质油藏的有序分布格局。塔河地区不同构造带下寒武统烃源岩热演化具有由北西向南东递增的趋势,与油气相态差异呈现明显的正相关性,体现出“源控”特征,喜山期控制了现今油气藏分布。研究发现,塔河油田盐下、托甫台生烃强度高,喜山期生烃总量相对较大,可作为下一步勘探开发的有利区。研究结果对塔河油田深层油气资源和目标评价有一定指导意义。     

塔里木盆地走滑断裂构造变形特征及油气意义——以顺北地区1号和5号断裂为例

塔里木盆地顺北地区发育一系列中小尺度的板内走滑断裂,断裂带油气富集,但断裂空间结构、断裂演化及其对断控缝洞型储层的控制机理尚不明确。以富含油气的顺北1号断裂与顺北5号断裂为研究对象,对走滑断裂垂向构造样式、平面分段样式、空间结构开展系统研究,并结合生产动态资料深入探讨了走滑断裂构造变形对油气富集的控制作用。基于重要构造变革期及岩性特征将顺北地区古生界地层划分为6个构造层,提出走滑断裂在不同构造层具有"分层变形、分段演化"的构造变形特征。顺北1号断裂垂向构造序列相对简单,深层线性走滑断裂平面分段数少,断裂纵向空间结构组合较简单;顺北5号断裂垂向构造序列复杂,发育一套膏盐岩滑脱构造。"分层变形、分段演化"的构造变形导致断层空间结构复杂,同时走滑断裂在不同构造层中的构造样式对断控缝洞型油气藏成藏要素具有重要控制作用。走滑断裂在平面分段、纵向构造、活动强度和空间结构等方面的差异是导致顺北1号断裂和顺北5号断裂油气差异富集的根本原因。     

烃源岩生烃期次与油气成藏——以鄂尔多斯盆地西缘马家滩地区长7烃源岩为例

通过恢复鄂尔多斯盆地西缘马家滩地区长7烃源岩在不同构造热演化阶段的原始成熟度，研究其生烃期次及油气成藏特征。研究表明，长7烃源岩发生过3次生烃作用，第1次生烃作用发生在晚侏罗世．长7烃源岩Ro值为0．71％．进入大量生油阶段，但晚侏罗世晚期构造抬升作用使这次生烃产物破坏殆尽；第2次生烃作用发生在早白垩世，长7烃源岩R0值达0．89％，进入生油高峰阶段，是本区最重要的一次生油作用和成藏过程，与这次成藏事件相关的推覆构造圈闭是本区三叠系油气藏勘探的重点；古近纪晚期以来长，烃源岩由于喜马拉雅期构造运动而再次深埋藏，马家滩断褶构造带存在第3次生油和晚期成藏的良好条件，与晚期断裂构造有关的复合油气藏是值得重视的勘探目标。图5表2参26     

塔里木盆地北部地区超深断控油藏关键成藏期

塔里木盆地北部地区奥陶系碳酸盐岩发现了埋深大于6 000 m的断控型特大油田,关键成藏期厘定对油气成藏研究与勘探开发具有重要意义。在岩相学精细分析基础上,开展12口井断裂充填方解石的流体包裹体组合（FIA）测试分析,并结合烃源岩及其生油期、断裂与圈闭形成期研究断控油藏成藏期。结果表明,(1)FIA类型多样,主要存在坳陷区黄色荧光与隆起区黄绿色荧光2类不同成熟度油包裹体,指示2期石油充注;(2)FIA中盐水包裹体均一温度多遭受升温作用的影响,与油包裹体共生的盐水包裹体最小温度值更接近成藏期温度;(3)黄色荧光的FIA都检测到低于50℃的均一温度,黄绿色荧光的FIA均检测到70～90℃的温度数据,揭示中晚加里东期与晚海西期的2期石油成藏期;(4)中晚奥陶世为走滑断裂、奥陶系碳酸盐岩缝洞体储集层与圈闭的关键形成期;(5)下寒武统主力烃源岩的生油高峰期为晚奥陶世,坳陷区以晚奥陶世成藏为主,隆起区以早二叠世成藏为主。研究认为,塔里木盆地北部地区超深断控油藏关键成藏期为加里东晚期,坳陷区保存了加里东期的原生古油藏,隆起区发育晚海西期从坳陷区调整过来的次生油藏;保存条件是该区走滑断裂带石油富集的关键...     

柴达木盆地北缘西段油气成藏机理与有利勘探方向

通过对柴北缘西段典型油气藏的解剖认为,该区油气藏的形成取决于烃类生成、圈闭发育、储盖组合、油气运移和聚集诸要素在时间和空间上的有机配置;油气分布严格受生烃坳陷的控制,古圈闭、古隆起是油气长期运移的低势区,能优先捕获油气,具有发育深层原生油气藏的有利条件;浅层次生油气藏的形成与断裂活动密不可分,断裂的封闭性及其圈闭的保存条件是次生油气藏发育的决定因素;侏罗系自生自储式、第三系下生上储式储盖组合广泛发育,良好的储集性能与储盖组合是油气富集的重要保障;成藏静态要素与动态要素的有机配置,控制了该区油气最终是否成藏。通过综合评价认为冷湖-南八仙构造带、马海-大红沟隆起带勘探程度较高,下一步应作为战略展开勘探领域,赛什腾坳陷带应作为战略突破勘探领域。     

中国海相超深层油气地质条件、成藏演化及有利勘探方向

通过对中国海相超深层油气区域构造背景、石油地质条件分析及典型地区(古)油气藏解剖,研究海相超深层油气成藏演化过程及富集主控因素。中国海相超深层油气主要分布在四川、塔里木和鄂尔多斯3大克拉通盆地,界定其埋藏深度大于6 000 m,赋存层系为前寒武系及下古生界为主的古老海相层系。中国海相超深层烃源岩发育受全球超大陆聚、散旋回为背景的克拉通裂陷及克拉通坳陷控制,在四川盆地发育层系最多、塔里木盆地其次、鄂尔多斯盆发育规模有待进一步证实;储集层以碳酸盐岩为主,储集性能受早期高能滩体、后期叠加溶蚀及断裂作用共同控制;区域盖层包括膏盐岩、泥页岩与致密碳酸盐岩3大类。中国海相超深层普遍经历了两期油藏、古油藏裂解成气(或部分裂解)、裂解气(或高过成熟油气)晚期定型等演化阶段,油气富集受静态和动态地质要素耦合控制,主力生烃中心、高能相带叠加岩溶规模储集层、巨厚膏盐岩或泥页岩盖层、稳定保持圈闭条件是超深层油气富集关键因素。海相超深层具有克拉通内裂陷周缘、克拉通内坳陷周缘和克拉通边缘3个有利勘探方向。图11表1参42     

深层古老碳酸盐岩-膏盐岩组合油气成藏特征

通过分析塔里木、四川和鄂尔多斯三大海相盆地埃迪卡拉系—奥陶系,并对比参考东西伯利亚、阿曼和澳大利亚Officer三大国外盆地新元古界—寒武系的地层特征,将碳酸盐岩-膏盐岩组合划分成碳酸盐岩类和膏盐岩类互为夹层型、碳酸盐岩类和膏盐岩类互层型以及碳酸盐岩类、膏盐岩类和碎屑岩类共生型3种类型,明确了碳酸盐岩-膏盐岩组合的概念及内涵。结果表明：(1)碳酸盐岩-膏盐岩组合的油气通常来源于泥页岩和泥质碳酸盐岩两类烃源岩,咸化环境膏盐岩可促进烃源岩生烃。(2)主要发育膏云坪型、颗粒滩和微生物丘型两大类白云岩储集层,准同生期或表生期的大气淡水淋滤是储集层规模发育的主要控制因素,后期埋藏溶蚀作用对储集层有调整和改造作用。(3)碳酸盐岩-膏盐岩组合油气成藏模式可划分为盐下成藏模式、盐上成藏模式和盐间成藏模式3大类8小类模式。塔里木盆地塔中隆起北坡、麦盖提斜坡和玛扎塔格前缘隆起带寒武系、四川盆地东部—南部地区寒武系和鄂尔多斯盆地奥陶系盐间马家沟组四段等为未来的有利勘探领域。     

松辽盆地东南隆起区断层与油气运移及成藏

松辽盆地东南隆起区经过数次构造运动改造,形成复杂的断裂系统,按照断层的性质、规模、形成的时间顺序和空间展布特征及与油气的关系,将其分为早期断层、晚期断层、晚期活动的早期断层3类.早期断层中的控盆断层控制断陷的形成、演化;控制沉积断层控制有利源岩的分布部位.断层在活动时期是油气纵向运移通道,停止活动时期则不是;油气在横向上可以穿断层运移,断层在上倾方向上有非渗透遮挡层的条件下可以形成断层油气藏.早期断层活动时期早于生烃期,不是油气垂向运移通道,因此在源岩层系内可以形成早期原生油气藏,并且保存条件好;早期断层对圈闭的支解、分割作用,导致油气分布的复杂性、不连续性.晚期活动的早期断层和晚期断层活动时是油气的纵向运移通道,同时使深层的原生油气藏遭到破环、变为残余油气藏,并在浅层形成次生油气藏.晚期断层停止活动时,亦不是油气垂向运移通道,因此能够在源岩层系内形成晚期原生高产油气藏,保存条件好.断层活动时期与源岩排烃期(油气源)的匹配关系,决定油气的分布层位及油气藏的形成与破坏.