鄂西-渝东地区克拉通内裂陷分布特征及油气勘探意义

利用野外露头、钻井资料结合震旦系—寒武系展布与岩相组合特征,提出鄂西—渝东地区发育"城口—巴东—五峰"克拉通内裂陷:①裂陷呈"沙漏"状近南北向展布,东西宽为60～280 km,南北长约为400 km;②裂陷形成于震旦纪陡山沱期,灯影期裂陷继承性发育,早寒武世早期为裂陷发育的鼎盛期,衰退于早寒武世中晚期,消亡于中寒武世;③受裂陷演化控制,裂陷内发育陡山陀组、筇竹寺组厚层优质烃源岩,其两侧发育灯影组、龙王庙组优质丘滩相及颗粒滩相白云岩储层,其中灯影组储层厚55～100 m,龙王庙组储层厚22～57 m。指出巫溪—奉节地区位于灯影组、龙王庙组丘滩相储集体叠合发育区,毗邻生烃中心,易形成旁生侧储、下生上储的有效成藏组合,应作为川东地区下步勘探的靶区。     

四川盆地万源—达州克拉通内裂陷的发现及勘探意义

随四川盆地震旦系—寒武系天然气勘探的深入,地质认识不断创新,在川东北地区万源—达州发现了一近北东向展布的克拉通内裂陷。利用地震、野外露头资料,结合盆地区域构造背景分析,勾绘了万源—达州内裂陷的边界与空间展布,梳理了裂陷演化及其理论与勘探意义。研究揭示:(1)震旦系灯一、二段在地震剖面上有明显的"陡坎"带,显示台地边缘相带的存在,总体呈近北东向展布;(2)裂陷周缘灯影组一、二段较厚,灯影组三、四段较薄,裂陷内部灯影组一、二段较薄,灯影组三、四段较厚;(3)裂陷演化分为震旦纪灯一段—灯二段沉积期的形成阶段、灯三段—灯四段沉积期的充填与沉降阶段以及早寒武世麦地坪组—筇竹寺组沉积期的萎缩—消亡3个阶段,其形成受早期南华纪裂谷及区域性隆升联合控制。万源—达州克拉通内裂陷的发现改变了四川盆地震旦纪—早寒武世构造沉积格局的传统认识,该裂陷周缘震旦系天然气成藏条件有利,是今后的重要勘探方向。     

四川盆地高石梯—磨溪古隆起构造特征及对特大型气田形成的控制作用

应用四川盆地最新地质、地震、钻井及露头等资料,对高石梯—磨溪古隆起地质结构、地质演化进行研究,探讨安岳震旦系—寒武系特大型气田形成的控制因素。高石梯—磨溪古隆起为一主要与桐湾运动有关的近南北向巨型同沉积古隆起构造,其核部高石梯—磨溪地区震旦系灯影组顶面及相邻层系自震旦纪至今一直处于隆起高部位,并发育独立统一的巨型圈闭构造,其发育时期、地质结构、演化历史等构造特征明显有别于加里东期乐山—龙女寺古隆起。高石梯—磨溪古隆起控制安岳震旦系—寒武系特大型气田的形成与分布,主要表现为:古隆起西侧紧邻绵竹—长宁克拉通内裂陷寒武系麦地坪组、筇竹寺组烃源岩中心,且自身也发育震旦系灯影组和寒武系筇竹寺组烃源岩;控制了震旦系灯四段、灯二段和寒武系龙王庙组优质储集层的形成与展布;发育3套储盖组合,为震旦系—寒武系大规模古油藏原位裂解形成特大型气藏提供了条件。     

塔西南坳陷寒武系玉尔吐斯组烃源岩分布特征

塔西南坳陷寒武系玉尔吐斯组烃源岩分布及发育模式认识是油气成藏的关键因素。利用盆地大测线恢复震旦纪末盆地古地貌,结合盆地内钻穿寒武系的11口钻井揭示信息,对比塔西南坳陷与北部坳陷震旦系—寒武系地震相特征,认为震旦纪末巴楚—麦盖提斜坡地区抬升,沉积水体较浅,在基底之上沉积了一套潮坪沉积,以其作为碳酸盐岩枢纽带南北两侧的塔西南坳陷和北部坳陷均发育震旦系—寒武系;震旦系沉积之上往往有寒武系玉尔吐斯组沉积,玉尔吐斯组的沉积与基底古地貌有关,基底隆起高部位无沉积。研究认为塔西南坳陷原地有玉尔吐斯组烃源岩发育,在麦盖提斜坡分布局限,受控于早加里东期正断层形成的洼槽,坳陷中段裂陷槽内烃源岩最为发育;昆仑山前区发育盆地相寒武系烃源岩,分布于震旦系楔状体之上,可与满加尔凹陷烃源岩发育特征对比。     

塔西南坳陷南华纪-震旦纪裂谷分布及其与下寒武统烃源岩的关系

塔西南坳陷南华纪-震旦纪裂谷分布与烃源岩发育关系密切。综合西昆仑露头资料、钻井信息和地震剖面信息,分析了南华纪-震旦纪裂谷形成的大地构造背景和展布特征,探讨了裂谷发育与下寒武统烃源岩分布的关系。研究认为,塔西南坳陷发育南华纪-震旦纪裂谷,处于塔里木地块南缘,形成于Rodinia超大陆裂解初期,由昆仑山前的莎车、叶城和皮山地区延伸至麦盖提斜坡,呈NE向展布,边界为正断层控制,南华系-震旦系发育断陷转向坳陷、陆相转向海相的构造沉积组合。南华纪-震旦纪裂谷发育控制着上覆寒武系底部烃源岩分布,寒武系烃源岩的沉积与震旦纪末古地貌关系密切。钻井证实有上震旦统白云岩沉积的区域往往有玉尔吐斯组发育,上震旦统白云岩地震反射特征为连续层状中强振幅,地震剖面上较好识别,有助于间接反映玉尔吐斯组烃源岩分布范围。塔西南坳陷寒武系玉尔吐斯组烃源岩主要分布在昆仑山前带和坳陷中部裂谷发育区内。     

四川盆地川中地区震旦系灯影组台地边缘相带地震识别及其分段特征

四川盆地绵竹-长宁裂陷东、西两侧发育震旦系灯影组台地边缘相带,是重要的油气富集区。运用地震精细解释及层拉平等技术对台地边缘相带开展地震识别、精细刻画及分布研究。台地边缘相带地震反射特征为“丘状”反射或括弧状外形、内部为杂乱或蚯蚓状反射、中弱振幅、中低频率。绵竹-长宁裂陷东、西两侧震旦系灯影组发育灯一期、灯二期及灯四期3期台地边缘相带,其中灯二期发育两个级别台地边缘相带。灯一期台地边缘相带分布在安岳-乐至东侧地区,近南北向展布;灯二期台地边缘相带呈半环状展布;裂陷东侧灯四期台地边缘相带在安岳以南为近南北向,在遂宁-射洪地区为北东南西方向。四川盆地川中地区震旦系灯影组台地边缘相带分布指示出震旦系灯影组有利勘探区带,对勘探具有一定的指导意义。     

塔里木盆地寒武系盐下大气区“裂—隆—坳”格架控藏模式

塔里木盆地寒武系盐下具备形成复式大油气区的成藏条件,是勘探程度最低、勘探潜力最大的战略接替领域。但多年的勘探一直未取得重大突破,关键问题是由于生烃中心、规模性滩体储层控制因素及空间展布不清而导致有利勘探方向和区带不明。鉴于此,综合应用地震和钻井、测井、录井及地球化学等资料,开展寒武系盐下控源、控储、控盖和控藏研究,构建寒武系盐下领域控藏模式,明确有利区带和勘探突破方向。取得了以下几点认识：①古裂谷控制生烃中心。南华系—震旦系形成的断坳结构为下寒武统的发育提供了构造背景,控制了寒武系玉尔吐斯组的沉积,在裂谷控制的负向构造区玉尔吐斯组厚度大,形成生烃中心。②古隆起控制滩相白云岩储层。与南华纪古裂谷同时形成的古隆起控制了肖尔布拉克组高能滩的发育与分布,塔南古隆起南北两侧形成规模性白云岩滩相储层。③古坳陷控制膏盐岩盖层发育。在中晚寒武世由于轮台—古城近南北向镶边台缘的发育造成塔西台地封闭从而形成强烈的蒸发环境,在统一的台内坳陷沉积了广覆式膏盐岩盖层。④“裂—隆—坳”格架控制生储盖时空匹配及油气分布。构建了稳定型“裂—隆—坳”、活动型“裂—隆—坳”、过渡型“裂—隆—坳”3种控藏模式,指出稳定型和过渡型地区是寻找寒武系盐下大气藏的主要勘探方向,明确阿瓦提凹陷和满西凹陷之间的阿满低隆起是寒武系盐下大气田勘探的首选目标区。     

川中地区新元古代—古生代初多幕裂陷过程及其演化

经钻井、二维和三维地震勘探证实,四川盆地川中威远—安岳之间存在一个近南北向展布的裂陷槽,为川中地区的生烃中心,对其进行研究具有非常重要的油气地质意义。在前人研究的基础上,结合最新的地震和钻井资料,依据断层相关褶皱理论对该裂陷槽的形成演化和成因机制进行了分析。分析认为在桐湾二期末,受到拉张作用,基底发育正断层,在正断层相关褶皱作用下,构造发生反转,“隆起”变“凹陷”,从而在四川盆地形成大型裂陷槽,结合断层相关褶皱理论分析其成因机制,认为四川盆地受南华纪—震旦纪伸展作用影响,发育多幕裂陷,形成半地堑—坳陷组合,早寒武世,裂陷槽受基底正断层传播作用影响而形成。     

塔里木盆地震旦系裂谷发育特征及其对油气勘探的指导意义

在前人对塔里木盆地深部地层研究的基础之上,利用钻井、新地震资料首次精细刻画了震旦系裂谷发育特征,认为塔里木盆地震旦系受天山洋和昆仑洋裂谷作用控制,发育麦盖提、满加尔、阿瓦提三大坳拉槽和塔北、巴楚-塔中、和田三大古陆,震旦系沉积分为裂陷期和坳陷期两期沉积;分析了震旦系裂谷对油气勘探的指导意义:其一是震旦系裂谷及其继承性沉降作用直接控制了震旦系自身及下寒武统玉尔吐斯烃源岩的分布,其二是震旦系继承性裂谷沉降边缘控制了下寒武统台地边缘相带的分布、继承性古陆控制了下寒武统台地的分布,其三是震旦纪古陆及继承性裂谷边缘发育的寒武系中下统台缘相带共同控制了中寒武统的膏盐岩的分布,其四是塔中寒武系盐下大构造继承发育是有利勘探区带,巴楚和玛东是寒武系盐下勘探的最有利区。     

鄂尔多斯盆地南缘寒武纪铜川裂陷的发现及油气地质意义

随着鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩勘探不断深入,新的认识认为盆地南缘寒武系存在构造分异,并发现一个NE向裂陷,即铜川裂陷。综合利用地震、测井、钻井岩心以及露头等资料,结合区域构造背景,对铜川裂陷边界断裂、沉积充填和演化特征开展的研究表明:①铜川裂陷受寒武纪伸展断裂控制,总体呈NE向;裂陷呈南宽北窄、西陡东缓,裂陷内地层厚度由NE向SW不断增加,具有SW厚、NE薄的特征。②裂陷内部与裂陷周缘寒武系的沉积差异明显。裂陷周缘下寒武统发育不全,以高能沉积为主;而裂陷内部下寒武统发育齐全,以低能沉积为主;裂陷内部中—下寒武统厚度显著增加,其中以徐庄组和毛庄组增厚最明显。③铜川裂陷的演化分为蓟县纪—震旦纪的裂陷隐伏阶段,辛集组—朱砂洞组沉积期的裂陷雏形形成阶段,馒头组—徐庄组沉积期的裂陷充填阶段以及张夏组—三山子组沉积期的裂陷萎缩消亡4个阶段。铜川裂陷控制了鄂尔多斯盆地南缘寒武系烃源岩、礁滩相带和有利储层的分布。在紧邻裂陷边缘的微古地貌高部位,其成藏条件优越,是鄂尔多斯盆地南缘寒武系的有利勘探区。     

四川盆地高石梯东部地区震旦系灯影组微生物白云岩储层特征及成因

四川盆地高石梯东部地区上震旦统灯影组微生物碳酸盐岩是重要的天然气产层。结合区域地质研究,通过岩心观察、镜下鉴定,对研究区微生物碳酸盐岩岩石学、成岩作用类型及序列展开系统研究,明确了储集空间特征,探讨了储层发育主控因素。上震旦统灯影组微生物碳酸盐岩以白云岩为主,岩石类型主要包括叠层石、球粒岩、凝块石和泡沫绵层白云岩。微生物白云岩储层主要发育于灯四上段、灯四下段和灯二段,储集空间类型以发育窗格孔、空腔溶洞、粒间溶孔、晶间溶孔和铸模孔为特征,优质储层段孔隙度一般在1%~6%之间,渗透率一般小于1×10-3μm2。微生物白云岩储层发育的控制因素主要包括原始岩石类型和成岩作用。原始沉积岩石中的微生物结构决定了储层的储集空间类型和孔隙结构特征;成岩作用是储层是否发育的关键因素,建设性成岩作用包括早期微生物白云石化作用、埋藏溶蚀作用与岩溶作用;破坏性成岩作用主要包括过度白云石化作用和硅化作用。     

地震勘探技术对四川盆地构造演化及其区域沉积作用的推定

由于四川盆地经历了古生代以来长期的构造演化,从克拉通盆地到前陆盆地具有复杂的地质条件,使得天然气勘探工作难度大。为了完成盆地重点层系的构造分析和构造单元划分,并对下一步该盆地及其周缘天然气勘探新领域提出新建议,在前人研究的基础上,结合盆地内解释的地震大剖面,分析了四川盆地的构造演化,得到了不同构造演化时期的构造特征与油气的形成、聚集的相关信息;依据盆地基底结构、以往构造单元习惯划分边界、盆地周边构造、盆地构造特征、山界及盆地边界等,对四川盆地进行了构造单元划分。研究成果表明,四川盆地在其发展过程当中区域构造应力环境经过了两大阶段:(1)第一阶段是震旦纪—早三叠世,以拉张应力环境为主;(2)中三叠世—第四纪以挤压应力为主。以此为基础,还进一步细分为7大演化阶段:(1)前震旦纪基底形成(AnZ);(2)克拉通坳陷盆地(Z_1—S);(3)克拉通内裂陷盆地(D—T_2);(4)大陆边缘盆地(T_3x~(1-3));(5)前陆盆地(T_3x~(4-6));(6)坳陷盆地(J—N_1);(7)盆地定型(Q_4)阶段。该成果对四川盆地各套储层的有利区带展布规律研究具有参考作用。     

中国含油气盆地的划分和远景

在我国960万平方公里的土地上,沉积岩总面积400多万平方公里.星罗棋布地分布在数百个盆地中,发育着从古生代到新生代的沉积岩,从最老的震旦亚界到最新的第四系都有油气资源分布.我国的海域辽阔,有十多个大中型沉积盆地,初步勘探证实,有形成大油气田的基本地质条件,已先后在渤海、北部湾和南海等海域发现油气田.     

上扬子克拉通内裂陷的发现及对安岳特大型气田形成的控制作用

利用钻井和地震资料,在上扬子克拉通德阳-安岳地区发现晚震旦世-早寒武世克拉通内裂陷,受张性断裂控制,呈NNW向展布,南北长320 km、东西宽50~300 km。裂陷演化经历了形成期、发展期、消亡期3个阶段,形成有利的近源成藏组合。研究结果表明:1晚震旦世灯影组沉积期为裂陷形成期,裂陷内发育槽盆相沉积,两侧发育台地边缘相丘滩体,控制了灯影组优质储层的形成与分布;2早寒武世梅树村组沉积期-筇竹寺组沉积期为裂陷发展期,充填500~1000 m的深水陆棚相泥质岩,是优质烃源岩沉积期;3沧浪铺组沉积期为裂陷消亡期,经填平补齐,结束了克拉通内裂陷的演化历史。克拉通内裂陷是安岳特大型气田形成的关键因素,裂陷内优质烃源岩为特大型气田提供了充足的气源,在晚燕山期-喜马拉雅期川中古隆起西部快速隆升过程中形成区域性侧向封堵,有利于裂陷东翼的高石梯-磨溪地区特大型气田的保存。克拉通内裂陷及其大气田成藏作用对古老克拉通盆地深层油气勘探有重要的参考价值。     

再论四川盆地川中古隆起震旦系天然气成因

川中古隆起震旦系气源的问题存在争议。重新梳理了震旦系天然气气源对比的主要地球化学证据,发现：川中寒武系和震旦系的天然气乙烷碳同位素与乙烷含量符合同一个瑞利分馏模型,乙烷碳同位素的差异并非是母质类型造成的;震旦系内部甲烷氢同位素值随碳同位素值增加而异常降低,是因过成熟阶段地层水参与了氢交换反应而非水介质盐度的差异;灯影组储层沥青4-甲基二苯并噻吩/1-甲基二苯并噻吩值西南高,东北低,反映油气主要从裂陷槽筇竹寺组侧向运移而来;C7轻烃富甲基环己烷而贫甲苯,天然气主要来自油裂解而非碳酸盐岩。目前没有充足的地球化学证据证明震旦系烃源岩对灯影组天然气有明显贡献,贡献最大的烃源岩是安岳_德阳裂陷槽内筇竹寺组泥岩。     

EUR分布类比法在川中地区侏罗系致密油资源评价中的应用

四川盆地侏罗系具致密油资源形成的条件,前人资源评价结果差别较大,需采用非常规的资源评价方法进一步认识其资源潜力。川中地区侏罗系致密储层石油生产井数据多,能使用EUR(Estimated Ultimate Recovery)分布类比法计算资源量。将EUR分布类比法分为6个基本步骤,在油气生产井多,生产时间长的地区能快速估算研究区的可采资源量。应用EUR分布类比法计算川中侏罗系致密储层石油的EUR分布,建立了EUR的地质评价标准,并估算了公山庙、桂花2个油区的可采资源量。结果表明:川中地区侏罗系3套主力产层中,50%概率下沙一段Ⅰ类区单井EUR值可达3×10t,凉上段Ⅰ类区的单井EUR值可达2.8×10t,大安寨段Ⅰ类区的单井EUR值为2.5×10t,有效烃源岩的厚度、裂缝发育程度、有效烃源岩厚度与储层厚度的比值对EUR值的影响最大|川中地区侏罗系致密油Ⅰ类区50%概率的生产井井控面积约为1.4km²,Ⅱ类区的井控面积主体在0.75～1km²之间,Ⅲ类区井控面积约为0.35～0.45km²;使用EUR分布类比法估算公山庙、桂花2个油区近2000km²范围内3套主力产层的可采资源量分别为1 679.82×10t和781.53×10t,表明四川盆地侏罗系致密储层石油具有较大的勘探潜力。     

上扬子地区下寒武统筇竹寺组页岩沉积环境

上扬子地区下寒武统页岩展现出了良好的页岩气勘探前景，是油气资源的重要战略接替领域。通过露头观测、岩心描述、薄片观察、扫描电镜分析以及主微量元素地球化学分析，对该套页岩沉积环境进行了综合研究。根据矿物学、岩石组构及沉积构造的不同，在筇竹寺组识别出5大类12小类岩相类型，进一步总结了浅水陆棚、深水陆棚、斜坡-盆地沉积体系中发育的6类典型的沉积序列，建立了相应的沉积模式。浅水陆棚沉积处于氧化、相对低的古海洋生产力条件下，发育磷质-云质-泥质沉积序列和砂质-泥质-灰质沉积序列，有机质含量普遍偏低。深水陆棚以及斜坡-盆地沉积处于贫氧-缺氧、高海洋生产力的条件下，发育富含有机质的泥质-磷质-云质沉积序列、硅质-泥质沉积序列和泥质沉积序列。在四川盆地资阳-长宁一线陆内裂陷槽内部以及四川盆地之外东南部黔中、黔北及鄂西-渝东等大部分深水陆棚沉积区是富有机质页岩发育的有利区域。此外，热液活动为黔西北地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩提供了必要的物质基础和保存条件，有利于形成富有机质的页岩。     

塔里木库鲁克塔格古原洋裂谷与地幔柱

根据塔里木库鲁克塔格地区的地质地球化学资料,认为该区在震旦纪-早奥陶世发育地幔热柱——大陆裂谷到大洋扩张之间的地幔柱.库鲁克塔格震旦纪火山岩构成一个典型的双峰值火山岩系,主要由酸性火山岩与基性火山岩组成,缺少中酸性火山岩.基性火山岩的稀土模式为陡右倾,富轻稀土,与地幔热柱成因的玄武岩具相似的稀土元素地球化学特征.在塔里木盆地东北部,寒武与奥陶纪由东至西沉积相展布依次为盆地相、斜坡相、台地边缘相、局限-开阔台地相,具有被动大陆边缘的沉积特征.因此提出了库鲁克塔原洋裂谷和满加尔初始被动大陆边缘的新见解.环满加尔初始大陆边缘具有良好的油气勘探前景.      

四川盆地寒武系沧浪铺组沉积演化特征

近年来,四川盆地在川中地区安岳气田、高磨气田的灯影组、龙王庙组取得了重大油气勘探发现,但受到构造条件复杂、前期基础研究欠缺以及钻井、地质、地震资料不足等因素的制约,盆地内震旦系—下古生界的其他领域和层系的勘探一直未取得较大进展。基于最新二维、三维地震资料精细解释,结合野外露头和钻井地质资料分析,在层序地层学、构造地质学、沉积岩石学等理论的指导下,对四川盆地寒武系沧浪铺组地层沉积特征和沉积演化开展研究。结果表明：①沧浪铺组顶底界在地震剖面上均表现为波谷反射,内部存在一至两条连续或断续的波峰,代表了沧一段碳酸盐岩顶界或沧二段内部岩性界面;②德阳—安岳裂陷槽和川中古隆起共同控制了沧浪铺组的沉积,地层沉积厚度在裂陷槽内向东、西两侧减薄,且在川中古隆起区由隆起核心向边缘部位增厚;③盆地范围内沧浪铺组沉积相可划分为滨岸相、三角洲相、陆棚相3类,同时可细分出各类相对应的多种亚相和微相,确定沧浪铺组的沉积模式为滨岸—浅海陆棚模式;④沧浪铺组具有明显的沉积分异,沧一段沉积时期裂陷槽西部以滨岸—碎屑陆棚相沉积为主,东部以清水陆棚碳酸盐岩沉积为主,沧二段沉积时期裂陷槽范围进一步缩小,盆地内大范围的清水浅水陆棚沉积和碎屑浅水陆棚沉积逐渐向混积浅水陆棚沉积演化。