我国海相地层膏盐岩盖层分布与近期油气勘探方向

以“勘探反演”的思路,总结了近年来膏盐岩下油气勘探研究的现状,分析了膏盐岩盖层的分布特点,讨论了我国膏盐岩下海相地层的勘探潜力与方向。研究认为,膏盐岩是优质盖层,在我国四川和塔里木两大盆地的海相地层中分布广泛;膏盐岩下油气资源潜力大,是我国未来油气勘探的重点领域。在南方地区,除白垩-古近系外,膏盐岩盖层分布的层位主要有中-下寒武统和中-下三叠统。膏盐岩盖层平面上分布范围很广,但不同地区分布差异性大。其中,中-下三叠统膏盐岩盖层与四川盆地油气分布关系密切;寒武系和中-下三叠统膏盐岩盖层较厚,对海相油气的封盖能力最强。石炭系在湖南中部地区已有一定范围分布。塔里木盆地也发现和落实了多套膏盐岩盖层。在塔里木台盆区最主要的盖层有两套,即寒武系膏盐岩层和石炭系中上部膏盐泥岩层,同样显示出优越的封盖条件。特别是石炭系,是塔里木台盆区最主要的区域性盖层;寒武系膏盐岩盖层在巴楚-麦盖提地区分布面积广,连续厚度大。综合考虑膏盐岩下油气成藏的地质条件,特别是斜坡带、枢纽带的控油气作用,提出了南方和塔里木盆地2个地区5个领域或区带为近期有利勘探区。其中,四川盆地3个领域或区带,分别是三叠系膏盐岩下镇巴区带、寒武系膏盐岩下川南区带和寒武系膏盐岩下鄂西渝东区带;塔里木盆地两个领域或区带,分别是寒武系膏盐岩下巴-麦区带和石炭系膏盐岩下勘探有利区带。     

四川盆地东南部中、下寒武统膏岩盖层分布特征及封盖有效性

通过野外剖面、钻井剖面的精细对比,结合宽带约束的地震资料反演,对四川盆地东南地区中、下寒武统膏岩盖层的分布特征进行了研究,并在四川盆地及周缘构造演化的基础之上对中、下寒武统膏岩盖层的封盖有效性进行了探讨。四川盆地东南地区中、下寒武统膏岩连片分布,呈北东向展布,发育两个膏岩厚度中心,膏岩展布和圈闭分布完全匹配。在加里东期和印支期,四川盆地东南地区中、下寒武统膏岩层未遭受破坏,能够有效封盖震旦系古油(气)藏;在燕山期和喜马拉雅期,则膏岩层遭受破坏,失去了对丁山-林滩场地区古油(气)藏的封盖作用。同时指出,七跃山断裂以西地区膏岩层在后期构造运动中未被完全破坏,能够对盐下油气藏起到封盖作用,是川东南地区寒武系盐下的有利勘探区带。     

四川盆地东部寒武系油气跨层成藏及天然气勘探意义

四川盆地东部发育下寒武统筇竹寺组泥页岩烃源岩，其生成的油气向上能否穿越中下寒武统膏盐岩区域盖层，并在中上寒武统洗象池群储层聚集成藏(即油气跨层成藏),一直缺乏清晰的认识。为此，开展了洗象池群储层固体沥青和中下寒武统膏盐岩区域盖层封盖性等研究，探讨了油气跨层成藏及其天然气勘探意义。四川盆地东部洗象池群储层固体沥青主要来源于筇竹寺组泥页岩烃源岩；中下寒武统膏盐岩区域盖层封闭性良好，但在中二叠世至中三叠世，复活的基底断裂和新形成的规模较大的断裂使其封盖完整性遭受一定程度的破坏，为寒武系油气跨层成藏提供了重要的垂向运移通道。该区寒武系油气成藏经历了盐下早期古油藏(S₃—P₁)、油气跨层成藏(P₂—T₂)和古气藏(T₃—K₁)等演化阶段；油气跨层成藏是多旋回叠合盆地油气成藏的重要特征，中二叠世至中三叠世复活的基底断裂和新形成的规模较大的断裂是寻找洗象池群原生古气藏的重要线索。确定和评价原生古气藏将是今后研究区洗象池群天然气勘探的重点和难点。     

川东南焦石坝地区寒武系天然气成藏条件

针对四川盆地东南部野外露头与钻井资料综合分析,通过地球化学分析、储层评价研究、盆地模拟及构造平衡分析等技术,对川东南焦石坝地区寒武系烃源岩、储层、盖层保存和构造演化等油气成藏条件展开研究。川东南焦石坝地区寒武系具有良好的烃源岩条件;发育龙王庙组和洗象池群两套有利储层,储集空间主要为溶孔和溶洞;发育下寒武统和下志留统两套区域性泥质盖层以及中上寒武统膏盐岩盖层,良好的生储盖空间配置利于油气成藏。焦石坝构造形成于印支期,燕山-喜山时期最终定型,有利于油气早期聚集。     

四川盆地寒武系盐相关构造及其控油气作用

四川盆地东部和南部中、下寒武统广泛发育膏盐岩层系,形成了多种样式的盐相关构造。依据露头、钻井和地震资料分析,认为四川盆地寒武系膏盐岩形成于克拉通内局限台地环境,具有时代老、埋藏深、厚度分布不均、膏多盐少及伴生岩石类型多样等特点。受膏岩和盐岩流动性差异、构造挤压、基底断裂和滑脱作用等多种因素影响,膏盐岩层系相关构造分层性明显。盐上层表现为背斜、推覆体和断块背斜构造;盐层表现为盐枕构造、盐缩颈形成的鱼尾构造和岩盐塑性流动构造;盐下层则表现为受复杂基底断裂控制的叠瓦冲断和背冲断块构造。寒武系膏盐岩为震旦系-下寒武统目的层系的油气聚集提供了优质的封盖条件;同时,膏盐岩自身参与的TSR反应（硫酸盐热化学还原反应）和表生溶蚀也可以有效地改善储层的储集物性。更重要是,寒武系膏盐岩作为区域滑脱层对盐上和盐下震旦系-下古生界构造变形起着重要控制作用,形成一系列含油气构造圈闭。从盐相关构造的发育特点来看,鄂西-渝东区的盐下断背斜和川东南地区的盐上断背斜是有利的勘探目标。     

南塔吉克盆地油气地质特征

对南塔吉克盆地的地层、沉积、构造和石油地质特征等进行了综合研究。该盆地的烃源岩为古近系、白垩系和侏罗系的滨浅海相与湖相泥岩、页岩和灰岩,有多套含油气层系,主要含油储集层为古近系的滨浅海相碳酸盐岩和砂岩,主要含气储集层为白垩系与上侏罗统滨浅海相碳酸盐岩和砂岩,上侏罗统膏盐岩为气藏的区域性盖层,白垩系和古近系的泥膏岩和泥灰岩为区域性和局部油气盖层,油气主要运移期和聚集期发生在晚白垩世与早上新世,油气圈闭和油气田(藏)主要有构造型、构造-地层复合型和地层型等3种。     

柴达木盆地阿尔金东段基岩气藏盖层特征及控藏机制

基于对阿尔金山前东段古近系岩心相、测井相、地震相等分析,发现该地区古近系沉积早期发育一套区域性含膏盐岩盖层。该套含膏盐岩盖层岩性主要为膏质泥岩、含膏泥岩等,纯膏盐发育较少。含膏盐岩盖层发育特征表现为纵向主要分布于路乐河组底部,横向主要发育于尖北、坪西、东坪、牛中等4个局部厚度较大区,且含膏盐岩盖层整体厚度自尖北斜坡区向牛东方向具有逐渐减薄趋势。该地区多类型含膏盐岩的形成及分布特征主要受古近系沉积前的古地貌条件及路乐河组沉积时期的古物源条件、古气候条件联合控制。经综合研究发现该套含膏盐岩盖层的发育程度与油气分布具有良好的匹配关系：含膏盐岩盖层累计厚度较大时,下伏基岩地层油气藏富集,形成构造、岩性、地层油气藏;盖层累计厚度较小时,含膏盐岩盖层相对缺乏,油气向浅层逸散,形成古近系局部盖层和构造控制的多层系构造油气藏。该研究提出阿尔金东段路乐河组含膏盐岩盖层发育特征有效控制气藏纵横向富集规律,并为柴达木盆地下步煤型气有利区预测指明方向。     

塔里木盆地寒武系膏盐岩沉积特征与发育模式

塔里木盆地寒武系膏盐岩是塔里木盐下—盐间勘探领域的基本地质要素,也是典型海相蒸发岩沉积序列,但目前对这套蒸发岩的关注较少。通过野外勘测、最新二维地震解释、中央隆起16口探井资料综合分析,以“点—线—面”思路开展了膏盐岩沉积特征研究,编制了中—下寒武统盖层、膏盐岩层等厚图和阿瓦塔格组沉积相图,建立了中—下寒武统膏盐岩“干热古气候+持续海退过程+礁体障壁背景”发育成因模式。中—下寒武统吾松格尔组和阿瓦塔格组纵向稳定发育4种岩相组合的4套膏盐岩盖层,海退期膏盐岩具有“内盐—中膏—外红层”的“牛眼”特征;海侵期膏盐岩具有与膏云岩、膏泥岩的互层沉积特征。塔里木盆地中—下寒武统盖层均厚245 m,膏盐岩均厚167 m（最厚达340 m）,具有优越的区域封盖能力。分析认为,干旱炎热的古气候、持续海退过程、礁体障壁条件为塔里木早—中寒武世厚层膏盐岩发育提供了有利条件,古气候和海平面变化制约了局限台地和蒸发台地的相带边界,使巴楚隆起、阿瓦提坳陷（膏盐岩稳定厚度300 m以上）成为了当时的聚盐中心。      

塔里木盆地与威利斯顿盆地古生界海相碳酸盐岩油气成藏特征对比

塔里木盆地和威利斯顿盆地均以古生界海相碳酸盐岩为主要勘探层系。基于对构造沉积背景和油气成藏条件的对比分析,探讨了两个盆地古生界海相碳酸盐岩油气成藏的异同。威利斯顿盆地所处的北美板块规模较大,构造相对稳定,沉积主要受海平面升降的控制。塔里木盆地所处的塔里木板块规模较小,构造变动强烈,沉积受构造运动影响较大。威利斯顿盆地发育了高丰度的烃源岩、良好的孔隙型储层和蒸发岩盖层。而塔里木盆地古生界发育高-过成熟度烃源岩、岩溶型和白云岩储层及泥岩和蒸发岩主导的盖层。二者均发育有多种类型圈闭的古隆起,可作为盆地油气富集的主要区带。威利斯顿盆地发育的多套蒸发岩盖层使得含油气系统概念在该盆地能够得到有效的应用,而油气成藏体系则可以更有效地指导以塔里木盆地为代表的多源、多灶和多成藏期盆地的油气勘探。白云岩-蒸发岩构成了威利斯顿盆地重要的储-盖组合类型。以此类比,塔里木盆地巴楚和塔中地区的中、下寒武统白云岩-中寒武统膏盐岩储-盖组合是未来勘探的有利目标区。     

四川盆地下古生界油气地质条件及气藏特征

采用地表与地下地质相结合,应用有机和无机地球化学分析技术刻画了四川盆地下古生界油气地质条件,分析了下古生界气藏特征,揭示了古油藏与气藏相互耦合关系,初步建立了下古生界油气成藏模式。下寒武统和下志留统是四川盆地下古生界的2套高品质烃源岩,平均厚度约为100 m,两者分布区域具有显著继承性,存在川南、川东及鄂西3个生烃中心。储层主要为中上寒武统洗象池组,中下奥陶统南津关组及宝塔组,下志留统石牛栏组或小河坝组;基质孔隙度小于1%者占70%～80%,但局部层段发育岩溶孔洞、裂缝型及礁灰岩等优质储层,有效孔洞率可达4%～11%。下古生界发育有上奥陶统-下志留统泥质岩、中下寒武统膏质岩2类区域性盖层,其主要分布在川南地区和川东北地区。四川盆地下古生界天然气显示主要分布在乐山-龙女寺古隆起区,层位繁多。天然气干燥,非烃含量高,多为原油裂解气,川东、川南气源分别主要为志留系烃源岩和寒武系烃源岩。四川盆地下古生界油气成藏共经历了如下过程：油气生成→古油藏（捕获成藏）→古油藏调整(跨层运移)→古气藏(高温裂解)→古气藏遭受破坏或形成现今气藏(构造调整)。古油藏原油裂解气是下古生界现今气藏天然气的主要来源,古油藏对四川盆地现今天然气藏的成藏和分布具有重要的控制作用。     

四川盆地蜀南地区寒武系地层划分及对比研究

通过对大量单井及地面露头资料的研究,并在对比前人对四川盆地蜀南地区及其邻区寒武系地层划分方案的基础上,以岩石地层特征为主要依据,综合分析了该层系古生物特征及电性特征,将其自下而上四分为下寒武统九老洞组和龙王庙组,中寒武统高台组,中上寒武统洗象池群,并对其地层特征及展布进行了分析,指出下寒武统九老洞组以碎屑岩为主,夹少量碳酸盐岩,下寒武统龙王庙组以海相碳酸盐岩为主,中寒武统高台组为碎屑岩与海相碳酸盐岩混合沉积,中上寒武统洗象池群为海相碳酸盐岩沉积;寒武系各组（群）地层西薄东厚、北薄南厚,整体呈西北薄、东南厚的展布形式。      

塔里木盆地巴-麦地区古生界油气盖层动态演化评价

为实现动态评价经历过多旋回构造变动的海相油气盖层,基于塔里木盆地古生界大量盖层样品的实验测试结果和盖层空间分布特征分析,以地质演化为主线,综合考虑其宏观变化、物性演化、应力应变特征,探讨和重建自形成至今其封盖性能的演化过程.结果显示,巴-麦地区多期差异隆-拗演变对盖层封盖性能演化具有明显控制作用.在海西晚期,大部分地区石炭系泥岩盖层具有封油能力.但因差异抬升,埋深浅于2 100 m的西北区域为差盖层区.之后,石炭系泥岩盖层封盖性能在西北部不断变差,东南部变好.中-下寒武统膏盐岩盖层在早奥陶世开始具备封油能力.玉北地区西南部,在海西早期因埋深浅于其封闭能力形成的初始埋深1 230 m而评价为差盖层区.结合其他油气成藏条件,提出了石炭系巴楚组泥岩是重要的区域性盖层,多套盖层对油气聚集起控制作用.麦盖提斜坡、巴楚南缘构造带及隆起大型断裂带间的区域是油气好保存区.     

济源凹陷盆地结构构造特征与油气勘探前景

济源盆地基底为太古代到早元古代的结晶岩系和中上元古代的古生代沉积岩，盆地盖层主要由三叠纪，早中侏罗世，晚侏罗－早白垩世和早第三纪沉积构成，前三者呈构造改造后的盆地，后者为张性断陷盆地，总体呈叠加盆地。盆地经历印支运动，燕山运动，喜山运动的改造。     

塔里木盆地巴楚凸起油气聚集及分布规律

巴楚凸起是塔里木盆地油气富集单元之一。自奥陶纪以来经历了多次隆升剥蚀与下降沉积的交替过程。经喜马拉雅运动期的断裂褶皱，抬升剥蚀，定型为塔西南前陆盆地的前缘隆起，巴楚凸起发育下寒武统，中-上奥陶统以及石炭系3套烃源岩，奥陶系碳酸盐岩，石炭系碳酸盐岩和碎屑岩3套储集层，5套区域性盖层。圈闭形成干晚海西运动期和喜马拉雅运动期。主要类型为与断层有关的断垒和断鼻，在巴楚凸起有2种基本的油气聚集模式，即石炭系断背斜型和下奥陶统断块山及披覆背斜复合型油气聚集，油气沿断层及不整合面注入储集层，分布受古隆起，断裂不整合及裂缝等因素的控制。     

川东北地区普光气田长兴—飞仙关气藏成藏模式与成藏过程

四川盆地川东北地区随着普光1井、2井在二叠系长兴组和三叠系飞仙关组储层中喷出高产工业天然气流,发现了四川盆地有史以来储量最大的天然气田——普光气田。研究表明,普光气田主要以二叠系长兴组台地边缘形成的礁滩和白云岩组合以及三叠系飞仙关组浅海开阔台地相沉积的粒屑滩、鲕粒滩为储层,后期埋藏溶蚀孔为主要储集空间。天然气主要来自中下寒武统、下二叠统、上二叠统烃源岩。印支、燕山及喜马拉雅运动都对普光古圈闭及油气藏的形成有重大影响。普光气藏属于构造—岩性复合孔隙型气藏,其成藏模式与成藏过程经历了原生油藏阶段、气藏阶段和改造定型阶段。普光气田的成藏模式与成藏过程对广大川东北地区勘探类似天然气藏具有借鉴与指导意义。      

冀中坳陷长洋淀地区“古储古堵”潜山成藏模式

“新生古储”潜山成藏模式对以华北油田为代表的一大批古潜山油气田的勘探起到了重要作用。但是，随着勘探程度的提高，此类油藏已无新的发现。利用钻井、测井、化验分析和高品质三维地震资料，对长洋淀潜山内幕地层反射结构、储盖组合及分布特征的研究发现：该区潜山内幕地层自上而下为下古生界寒武系、新元古界青白口系和中元古界蓟县系，发育了寒武系府君山组为储层、馒头组为盖层和中元古界蓟县系雾迷山组为储层、新元古界青白口系为盖层的两套储盖组合。储层主要为白云岩，裂缝发育，具有较好的储集物性，而且新元古界青白口系可以形成对中元古界蓟县系雾迷山组的有效封堵，油源来自于下第三系，以断层和不整合面为主要供油通道，形成了“古储古堵”新类型潜山成藏模式。根据这一模式钻探了长3井，获得了高产油流。     

中国中西部晚古生代—中三叠世沉积盆地原型

中国中西部晚古生代—中三叠世沉积盆地的形成演化受控于4大重要地质事件:一是从晚泥盆世到早石炭世古亚洲陆块的形成,由于古亚洲洋壳的俯冲消减,西伯利亚陆块与古中国陆块由天山—阴山造山系缝合成巨型古亚洲陆块;二是石炭纪—早二叠世巨型古亚洲陆块受地幔柱的作用,发育天山大火成岩省与多条裂谷;三是早石炭世一直延续到中三叠世古特提斯洋扩张和古亚洲陆块南东南边缘离散;四是晚二叠世—中三叠世峨眉地幔柱与多条裂谷。晚古生代—中三叠世,中国中西部地区存在4类盆地原型:(1)离散板块边缘盆地,形成于古特提斯洋拉张期,主要分布于华南陆块北西缘、南缘以及塔里木陆块的南缘;(2)会聚板块边缘盆地,于晚二叠世—三叠纪形成于华南陆块南缘、中晚泥盆世—石炭纪形成于华北陆块北缘以及泥盆纪—石炭纪发育于中央造山系的一侧或两侧;(3)克拉通内盆地,包括台内坳陷和台内断陷及残余海盆;(4)裂谷和拗拉槽,即与天山大火成岩省和峨眉地幔柱相关的裂谷和拗拉槽。      

阿尔金山前古生代—古生代地层沉积层序

本文作者根据野外考察和大量室内分析化验资料,对阿尔金山的前古生代—古生代地层沉积层序提出了新的看法。认为太古界和中上元古界构成了阿尔金山断隆带的结晶基底,古生界盖层仅零星分布。下奥陶统超覆不整合在青白口系和蓟县系之上,缺失寒武系、上奥陶统、志留系及下石炭统,中上石炭统不整合在中上元古界的不同层位上,且中石炭统顶底层位不全,下二叠统和上石炭统为连续沉积。