鄂尔多斯盆地西南地区油气富集与储层演化史

针对鄂尔多斯盆地西南地区三叠系延长组致密油富集成藏特征与储层致密演化之间的关系,充分分析包裹体宿主矿物成岩序列和均一温度,认为石英加大边中包裹体形成于早白垩世中晚期生排烃高峰期,含铁碳酸盐中包裹体为早白垩世晚期充注产物。基于该认识,结合现今储层孔隙发育特征、毛管压力特征,探讨成藏期储层古物性、孔喉毛细管力、地层过剩压力等分布特征,分析各成藏期物性、孔喉压力与油藏关系,结果表明:烃类主要充注在孔渗相对优良的储层中,但2次充注期物性控制因素略有差异,早白垩世中—晚期储层尚未致密,早白垩世晚期含铁碳酸盐胶结物发育,储层致密,物性变差,含铁碳酸盐是储层致密主因;分析异常压力特征,认为长7油层组优质烃源岩欠压实作用和生烃增压共同产生异常高压,为低渗透储层油气大规模运移的主要动力。     

准噶尔盆地南缘中段侏罗系烃源岩热演化史及其对天然气成藏的影响

准噶尔盆地南缘深部资源是近年来天然气勘探的热点,其中位于南缘中段霍玛吐背斜带的侏罗系烃源岩资源潜力巨大,但由于研究区勘探程度较低,烃源岩热演化史与成藏条件的匹配关系尚不清晰。基于实测地震解释、热史温标数据,应用盆地模拟方法对南缘中段中—下侏罗统烃源岩热演化史进行恢复,并结合烃源岩地球化学特征分析,对天然气生成、运聚以及与构造演化的耦合关系进行系统研究。结果表明：南缘中段发育中—下侏罗统主力烃源岩,其关键生气时期为早白垩世早期（距今99.6 Ma）和晚白垩世末期（距今65.5 Ma）,现今中—下侏罗统烃源岩处于高成熟—过成熟阶段,尚具一定生烃潜力;该区具有晚期抬升型次生气藏和持续埋深型高成熟气藏2种天然气成藏模式,天然气分布受烃源岩和构造双重控制。     

四川盆地北部上三叠统须家河组煤系烃源岩生烃史

为准确认识四川盆地北部上三叠统须家河组天然气成藏过程,基于近年来煤系烃源岩生排烃特征研究的最新进展和盆地模拟技术,对该区煤系烃源岩埋藏热演化史、生烃史进行了系统研究。首先,分别建立了盆地的地质、热力学和生烃动力学模型,其次,选取古水深、沉积水界面温度、古热流值作为模拟参数,对该区17口钻井进行了模拟。结果表明：①须家河组烃源岩生气时段发生在快速沉降阶段,总体表现为快速生气的特点,元坝地区的生气时间略早于通南巴地区;②须家河组烃源岩在中侏罗世中期Ro达到0.6%,开始生气,中侏罗世晚期-晚侏罗世Ro达到0.7%,开始大量生气,晚侏罗世-早白垩世Ro达到1.0%,进入生气高峰期;③随着埋深进一步增大（在早白垩世末期达到最大埋深）,烃源岩进入高-过成熟阶段,至晚白垩世盆地整体大幅度抬升,地温降低,逐渐停止生烃。     

准噶尔盆地马桥凸起异常高压成因及油气成藏模式

准噶尔盆地马桥凸起下侏罗统三工河组上部流体压力封闭层呈等深（顶部深度为４．４７０～４．４８５ｋｍ）分布，其以上为正常流体压力系统，以下为异常高压流体系统（压力系数可达１．９～２．１）。压力封闭层的形成除与储集层物性因素有关之外，还与地层水运移过程中的矿化热液沉淀作用有关。晚白垩世以来，封闭层与其下伏的三工河组中、下部及八道湾组共同阻挡了深部地层水及油气进一步向上运移，成为马桥凸起区的区域性盖层，使二叠系烃源岩早期（晚三叠世末至侏罗纪）生成的石油与晚期（白垩纪以来）生成的油气相分隔，并阻止下侏罗统煤系烃源岩生成的天然气向中侏罗统运移。据此认为，在马桥凸起区，中侏罗统发现的石油是深部油气藏早期部分破坏而形成的次生油藏；下侏罗统异常高压油气藏为多源油气多期混合成藏，因储集层物性差，大规模成藏的可能性较小；深部石炭系、二叠系和三叠系的圈闭有良好的成藏条件，应有较好的油气勘探前景。图４参３（梁大新摘）     

鄂尔多斯盆地上古生界天然气运移聚集特征

鄂尔多斯盆地上古生界主要发育煤系气源岩和海相碳酸盐岩气源岩,在晚三叠世进入生气门限,早中侏罗世进入排气门限,晚侏罗世─早白垩世末达到生排气高峰期。上古生界最大埋深时古异常超压对天然气的运移富集起着重要作用,是微裂缝排气的主要动力。由于排气较晚,天然气的初次运移主要为扩散排气和微裂缝排气。二次运移期间,在上古生界石盒子组出现较大面积的异常高压,形成了阻止天然气向上穿层运移扩散的压力封闭;而部分地区上古生界内部的异常高压为上古天然气向下穿层运移进入奥陶系提供了动力。分析区域构造演化和古流体势分布对天然气运移的综合控制作用后认为,地史期紧邻生气中心、处于构造高部位上的相对低势区及低压区为天然气聚集成藏的最有利地区,这一认识已被勘探实践所证实。     

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本文通过烃源岩生烃史、油气运移史和成藏史分析 ,对川西白马庙地区上侏罗统蓬莱镇组天然气成藏进行研究。首先 ,采用有机相分析、埋藏史分析、TTI计算和生烃率法 ,建立了烃源岩生烃史 :上三叠统泥质岩和煤为烃源岩 ,侏罗纪末进入生油门限 ,早白垩至晚白垩世进入成熟期 ,晚白垩至今处于高成熟期 ,总生烃量为 115 0 6× 10 8m3 。其次 ,采用平衡浓度法计算天然气运移量为 2 6 46 .6× 10 8m3 ,且散失量小 ,分子扩散相运移对蓬莱镇组天然气成藏起决定性作用。然后 ,结合生排烃史分析 ,采用流体包裹体分析技术确定关键时刻早第三纪。最后 ,通过分析蓬莱镇组天然气成藏的基本要素及其时空配置关系 ,建立了蓬莱镇组天然气的成藏模式 ,动态地再现了天然气成藏的地史过程。     

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鄂尔多斯北部塔巴庙地区的气藏是典型的低压低渗裂缝性砂岩气藏。该区储层具有孔隙度低、渗透率低或致密、储层压力低、毛细管压力高、有效应力高以及储层不均质性强、裂缝和微裂缝发育等特征，简称“三低两高一强”。储层损害机理以储层液锁损害、应力敏感损害以及水敏、盐敏损害等为主。文章在分析储层特征及其损害机理的基础上，研究出了适合塔巴庙地区储层特征的屏蔽暂堵钻井完井液技术。该技术在鄂尔多斯北部塔巴庙、杭锦旗等地区10多口探井、评价井及开发井中进行了现场试验，在储层保护和提高天然气单井产量等方面取得了显著效果。     

鄂尔多斯盆地上古生界异常低压分布特征及形成过程

鄂尔多斯盆地上古生界多见异常低压、低压,高压少见。平面上,苏里格庙地区地层呈异常低压、低压,米脂区地层呈高压和常压,其他地区地层以常压和低压为主;垂向上,水层压力基本沿静水压力趋势线分布,而气水层和气层压力均偏离静水压力趋势线,气层压力偏离程度大于气水层,且压力系数随深度的增加而减少。包裹体测试数据和盆地埋藏-剥蚀资料都表明,鄂尔多斯盆地上古生界异常低压气藏的形成大体分两个阶段:晚侏罗世-早白垩世末的充气增压阶段;早白垩世末至今散失降温降压阶段。气藏压力的降低主要与盆地抬升降温、天然气散失和气水密度差等因素有关。     

烃源岩埋藏史——生油史与石油初次运移的关系

对3个地区不同烃源岩埋藏史、生油史、排油史模拟表明,具有不同埋藏史-生油史的烃源岩,其石油初次运移的特征不同.将烃源岩埋藏史-生油史与初次运移的关系归纳为5种典型类型:①深埋藏-高成熟-有利排油型,烃源岩经历持续的埋藏作用,烃源岩成熟后经历相对短的时间就可达到排油饱和度门限,在持续深埋藏及相应快速的生烃作用下,烃源岩可形成异常高压力,有利于石油初次运移发生;②深埋后抬升-高成熟-有利排油型,烃源岩在抬升之前就达到高成熟,石油初次运移主要发生在抬升作用之前,石油初次运移特征与①型相似;③持续中埋藏-中等成熟-抑制排油型,烃源岩在早期达到中埋藏深度后,烃源岩进入成熟门限,此后未经受进一步的埋藏或埋藏作用甚小,地温没有增加,生烃作用缓慢,不仅烃源岩成熟后需要相对长的时间达到排油饱和度门限,而且,较浅的埋深与缓慢的生烃作用不利于形成异常高压力,即使达到了排油饱和度门限,但由于动力的缺乏初次运移也难以发生;④中埋后抬升-低成熟-不利排油型,烃源岩早期达到中浅埋深,并达到低成熟,此后烃源岩遭受抬升,生油作用减缓甚至停止,而达不到排油饱和度门限,石油初次运移不能发生;⑤中、浅埋藏-低熟(油)-早生早排型,此类烃源岩在较浅的埋深可以达到排油饱和度门限,并且在同生断层产生的构造裂缝作用下有助于低熟油和初次运移.这5种类型烃源岩的划分,在石油勘探中对油源区的评价具有重要意义.     

从中国北方中生代中小型盆地成油(藏)条件展望油气勘探新领域

侏罗-白垩系地史阶段适宜的古气候与古地理为秦祁昆造山带以北区域内发育成油盆地提供了良好的沉积环境.燕山期构造活动在侏罗纪末和白垩纪末表现突出,导致盆地反转并使侏罗-白垩系沉积实体中富含有机质岩石成为烃源岩且在该大套地层中分别生成早、中侏罗世和晚侏罗-早白垩世两套主要成油体系,相对晚期的燕山-喜山造山作用为在这些盆地侏罗-白垩系地层中构成成藏组合奠定了基础.本文从“控油成藏动力学”(Perrodon,1992)角度,对北方中生代中小盆地成藏组合典型范例特征、成油盆地组构、盆地成藏条件进行论述,明确指出在北方西部中生代中小前陆型盆地中寻找来自早、中侏罗世湖沼煤系源岩垂(侧)向排运方式高阻捕集的油气和东部裂谷作用背景下垂向排烃为主体的晚侏罗世-早白垩世湖沼相含煤火山碎屑岩为主体烃源岩油气聚集构造带作为油气勘探新领域.      

胜北构造带致密气成藏机理及富集规律

胜北构造带致密油气资源潜力大,含油气层系多,已在中侏罗统及白垩系等多个层系获得工业油气流,已发现的油气藏储层致密。针对油气成藏过程中油气充注机理研究程度低的问题,运用储层流体包裹体显微测试技术,结合地层埋藏史、热演化史和烃源岩成熟史模拟结果,分析油气充注时间和成藏期次,开展成藏机理及富集规律研究。结果表明,胜北构造带主要有2期油气成藏期,分别为晚侏罗世—早白垩世和新近纪—第四纪;水西沟群烃源岩有早晚2次生排烃,分别在晚侏罗世—早白垩世和新近纪,七克台组湖相泥岩生排烃期以新近纪为主;油气成藏受油源断裂、砂体连通性和断层封闭性控制。胜北洼陷东北区烃源岩发育,地层超压,深大断裂发育,不同层位砂岩储层叠置展布,是油气勘探有利区域。研究成果对吐哈盆地胜北洼陷中侏罗统致密气勘探具有指导意义。     

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鄂尔多斯盆地上古生界有石炭－二叠系煤系和石炭系碳酸盐岩两套气源岩,其中前者对天然气的生成贡献最大。古地质温度计测温和古地温场模拟计算结果显示出,在晚侏罗世－早白垩世存在异常高地温场,使盆地古地温场和热流值均远高于现今值。受古地温场演化史的控制,天然气的生成具有侏罗纪之前深成变质作用控制下的生烃演化,早、中侏罗世深成变质作用和局部热异常控制下的生烃演化,晚侏罗世－早白垩世深成变质作用和区域热变质共同控制下的生烃演化及早白垩世之后降温过程下的生烃演化4个阶段;相应的烃源岩在晚三叠世局部开始进入生烃门限,之后随生气量的逐渐增加,生烃范围不断扩大,至早中侏罗世开始有少量天然气的排出,晚侏罗世受燕山中期异常热事件的强烈影响,在晚侏罗世－早白垩世达到生排气高峰期。并最终形成以东部为主、西部次之的广覆式资源分布特征。     

四川盆地西北部上三叠统须三段储层超致密与气藏超压成因

关于四川盆地西北部地区上三叠统须家河组储层致密、气藏超压的相关研究较多,但是对于致密储层的形成机理、异常超高压的展布特征与形成机制、热演化作用对大规模致密气聚集的影响等研究则尚不够系统和深入。为此,利用近期获得的大量钻井资料,研究该区须家河组三段(以下简称须三段)储层特征及主控因素,结合烃源岩热演化和成岩作用演化分析储层致密的原因;在分析气藏流体温度压力特征的基础上,结合构造运动分析气藏超压的形成机制;最后在归纳总结大型超压气藏特征的基础上,分析大规模超压天然气聚集机制。研究结果表明:①须三段极致密储层是强成岩压实与沉积物提供大量碳酸盐岩碎屑导致的强钙质胶结的共同结果 ;②须三段储层经历了深埋下的高热演化,储层最致密的地区既是热演化程度最高的地区,也是致密气的主要发育区,超高压致密气的形成受强成岩作用以及白垩纪末期高热演化的影响明显;③剑阁地区须三段砂/砾岩成岩压实使孔隙度下降了20%,安县构造运动使龙门山隆升为须家河组沉积提供的大量碳酸盐岩物源是碳酸盐胶结导致储层致密化的重要原因,使孔隙度损失了10%～20%;④该区坳陷带气藏异常高压的形成并非构造挤压造成的,而是因断裂不发育、生烃增压与构造反转导致泄压不畅所致,形成极致密储层超高压发育区;⑤龙门山、米仓山断裂带前缘断裂发育导致压力释放,为常压区,储层物性也好于坳陷带。结论认为,该区大规模超高压致密气藏的形成机制复杂、影响因素多样,紧密的源储组合关系、白垩纪末期的高热演化生烃增压、喜马拉雅期构造反转与地层隆升剥蚀、圈闭围岩极好的封闭能力所引起的极致密储层泄压不畅等原因,造就了该区异常超高压天然气的大规模聚集。     

四川盆地元坝_通南巴地区须家河组致密砂岩储层成岩—成藏耦合关系

储层致密期与天然气充注期的关系是致密砂岩气成藏机理及富集规律研究中尚未得到很好解决的关键问题。主要基于对四川盆地元坝_通南巴地区须家河组致密砂岩成岩演化史、天然气充注历史和致密砂岩储层有机_无机水岩相互作用序列的分析,总结了四川盆地元坝_通南巴地区须家河组致密砂岩储层致密化机理,厘定了储层致密期与天然气成藏期的关系。指出早期强的压实作用使储层物性大幅降低及其导致的半封闭_封闭成岩流体系统是致密储层形成的主要原因。后期半封闭_封闭成岩流体系统中,流体流通不畅,溶蚀作用产物迁移受阻,以就地沉淀形成胶结物为主,堵塞溶蚀孔隙和剩余原生孔隙,溶蚀作用越强胶结物含量也越高,从而使储层进一步致密化。须家河组烃源岩生排烃史和储层流体包裹体特征研究表明,天然气的充注发生在中侏罗世_早白垩世,以早白垩世为主。综合储层致密史、天然气充注史和有机_无机水岩相互作用序列分析认为天然气充注时储层已经致密,具有储层先致密天然气后成藏的特征。     

鄂尔多斯盆地富县探区上古生界天然气运移模式

鄂尔多斯盆地富县探区位于陕北斜坡，通过对该探区上古生界天然气初次运移的历史、动力、方向和二次运移方向的研究，认为该区上古生界在晚侏罗世一早白垩世开始大量生成天然气，为排烃的高峰期，初次运移的动力除扩散作用外，主要是气源岩所产生的异常压力，方向垂直向下，即指向奥陶系风化壳；天然气的二次运移方向主要是北东向，但由于地层倾角较小，横向进行二次运移的动力不足以及受储集层物性差和砂体展布方向等方面的制约，天然气只能在较短的范围内运移。富县探区是鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏的最佳地区。图6参8     

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鄂尔多斯盆地北部为气源运移的指向区，具有较好的生储盖条件。下古生界气源岩为下奥陶统马家沟组碳酸盐岩，上古生界气源岩为石炭系太原组和二叠系山西组碎屑岩；下古生界储集层为马家沟组风化壳，上古生界储集层为石炭系本溪组、太原组和二叠系山西组、下石盒子组，前者以碳酸盐岩为主，后者以碎屑岩为主；下古生界风化壳气藏的区域盖层为石炭系底部的泥岩、铝土岩及铝土质泥岩，上古生界气藏的区域盖层为二叠系上石盒子组泥质岩。由于天然气聚集于两个不同的领域，其成藏各具特点，因而天然气富集控制因素就有所不同：下古生界天然气富集主要受气源、区域性岩相变化、盖层及古地貌影响，而控制上古生界天然气富集的决定因素有气源、砂岩体、局部构造的发育程度及源岩生烃期与圈闭形成期的匹配。     

North Carnarvon 盆地 Exmouth 低隆起成藏条件及勘探潜力研究

近年来,随着勘探技术的革新, North Carnarvon 盆地 Exmouth 低隆起深水区的油气勘探获得了巨大突破。 Exmouth 低隆起主要发育一套遍及全盆地的优质烃源岩,即中上三叠统 Mungaroo 组浅水辫状河三角洲相的暗色泥岩夹薄煤层,其有机质丰度较高（平均质量分数为 4.61% ）,有机质类型为 Ⅱ 2 - Ⅲ 型,以生气为主,成熟度适中（ 0.46% 低隆起发育了自生自储式和下生上储式 2 套成藏组合,其中自生自储式成藏组合以 Mungaroo 组水道砂体为储集层,以 Mungaroo 组暗色泥岩为烃源岩和局部盖层,勘探潜力最好。 综合考虑 Exmouth 低隆起的烃源岩条件、储集条件及成藏组合条件,避开油气渗漏带展布范围,预测油气勘探有利区带位于其东部及西南部。     

黄骅坳陷王官屯构造带白垩系火山岩油气成藏特征

黄骅坳陷王官屯构造带白垩系火山岩发现了多口高产井,油气较为富集。为了探讨该油气成藏的主控因素,分析王官屯构造带火山岩油气地质特征,结合包裹体及埋藏史,明确了油气成藏的期次和成藏模式。结果表明：王官屯构造带油气来源于孔店组孔二段暗色泥岩和页岩;火山岩储层岩性为熔岩、火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩,可划分为4类岩相、7种亚相;原生储集空间主要包括气孔、晶间孔、粒间孔及收缩缝,次生储集空间主要为高孔构造裂缝及溶蚀孔隙,发育两大类有利储层;火山岩具有2套储盖组合,即地垒构造圈闭及断鼻构造圈闭;油气充注期开始于晚渐新世,持续至今,为典型的“新生古储”侧向供烃油气成藏模式。该区油气成藏主控因素为：供烃窗口控制源岩侧向供烃,构造缝与溶蚀作用改善储集性能,构造样式及演化控制油气保存与聚集。