塔里木盆地海相油气成藏研究进展

近年来塔里木盆地超深层海相油气勘探取得了丰硕成果,顺北奥陶系、塔中寒武系、塔河深层等油气新发现,为塔里木盆地海相油气成藏研究提供了丰富的基础资料。塔里木盆地海相油气主要分布于台盆区,油气藏类型多样,原油物性变化大,显示出成藏的复杂性。通过对大量的实际样品分析和模拟实验及大量的地质、地球化学综合分析,结合构造演化、层序地层学、沉积相与沉积环境等研究成果,在烃源岩分布及其演化、油气地球化学特征、海相油气藏分布特征等方面取得了显著进展。一是明确了塔里木台盆区海相油气主要来源于强还原环境下形成的下寒武统-中下奥陶统烃源岩,特别是台盆区下寒武统玉尔吐斯组,并明确了超深层海相油藏后生改造主要有TSR、热裂解2种类型,提出了相应的判识指标;二是在建立玉尔吐斯组缓坡型优质烃源岩沉积发育模式的基础上,通过井震标定、正演模拟和区域测线地震相解释、三维区属性分析与地震反演,预测了玉尔吐斯组烃源岩的展布,并明确其演化特征:燕山期以来长期低地温背景下的"高压生烃演化抑制模式"延缓了顺托果勒低隆寒武系烃源岩热演化,顺托果勒地区仍具晚期高成熟液态烃形成条件;三是通过台盆区油气成藏特征对比,明确了奥陶系油气分布特征,进一步明确在台盆区寻找以下寒武统玉尔吐斯组原地烃源岩与燕山期以来晚期活动走滑断裂相匹配的、以晚期供烃为主的轻质油藏-天然气藏,是塔里木台盆区超深层碳酸盐岩领域油气勘探的重要方向。      

塔里木盆地轮探1井超深层油气勘探重大发现与意义

2020年1月,位于塔北隆起轮南低凸起的轮探1井在8200m之下的下寒武统白云岩中获得轻质原油,塔里木古老克拉通超深层油气勘探获得重大突破。通过对轮探1井发现情况描述与超深层寒武系盐下油藏发现历程分析,旨在为其他类似地区新区、新层系、新类型的勘探提供借鉴与参考。轮探1井钻揭寒武系玉尔吐斯组一套优质烃源岩,以及阿瓦塔格组蒸发膏岩/沙依里克组—吾松格尔组白云岩储层与玉尔吐斯组泥岩/震旦系奇格布拉克组白云岩风化壳储层两套储盖组合。轮探1井产层为吾松格尔组,为正常温压系统的挥发性油藏;震旦系奇格布拉克组风化壳获得微量天然气。塔里木盆地台盆区勘探经历了从碎屑岩到碳酸盐岩、从碳酸盐岩到盐下白云岩的两次战略转移;轮探1井是第二次战略转移的重要标志,具有里程碑意义。轮探1井成藏有利条件在于具有继承性稳定古隆起与优质的生储盖组合;通过类比,分析了塔里木盆地寒武系盐下白云岩勘探前景,指出塔中—古城、塔北南斜坡、麦盖提斜坡北—柯坪等有利区为下步勘探重点区带。     

塔里木盆地下寒武统烃源岩分布

塔里木盆地下寒武统烃源岩是近年来诸多学者研究的热点,对于其分布的认识还存在一定的分歧,并成为制约寒武系勘探及区带优选的重要因素。基于野外露头及盆地内钻井资料的认识,分析下寒武统烃源岩的沉积环境;通过正演模拟下寒武统玉尔吐斯组烃源岩的地震反射特征,结合模拟结果,刻画下寒武统玉尔吐斯组烃源岩沉积边界;基于震旦系与寒武系地震解释与成图研究,分析寒武系沉积前古地貌特征及寒武系的沉积环境,探讨下寒武统烃源岩的主要控制因素,旨在解决下寒武统生烃源岩的生烃中心,指导寒武系有利勘探区带的优选。研究认为,玉尔吐斯组为寒武纪早期持续海侵背景下、分布稳定的烃源岩;正演模拟结果及地震资料表明,玉尔吐斯组表现为寒武系底部强波峰—强波谷的地震反射特征,在盆地内可追踪对比;根据塔里木盆地震旦纪与早寒武世古地理格局认识,认为寒武系台缘斜坡—盆地一带为下寒武统烃源岩厚度加厚区,是台盆区烃源岩最富集的地区。     

塔里木盆地下寒武统玉尔吐斯组烃源岩分布预测及油气勘探的意义

下寒武统玉尔吐斯组是塔里木盆地深层碳酸盐岩沉积中重要的烃源岩之一,因资料稀少,目前其整体分布情况尚不明确,制约了该区深层白云岩储层油气勘探的进程。为此,通过对该盆地区域地质资料的综合分析,认为玉尔吐斯组烃源岩的分布受海平面变化、古构造及沉积环境的控制,是震旦纪一早寒武世时期海平面快速上升的产物,整体上为缓坡一盆地沉积模式,优质烃源岩发育在中、下缓坡相中。同时,根据野外露头剖面和钻井资料揭示出玉尔吐斯组与下伏震旦系是一种"伴生"的沉积关系,钻井地震层位标定进一步明确了两者之间的地震反射伴生组合特征,进而利用覆盖全盆地的大量二维地震资料首次预测出了玉尔吐斯组的分布范围及厚度变化趋势。结果表明:玉尔吐斯组主要分布在该盆地北部坳陷及南部地区(存在南、北2个生烃中心),预测厚度为5~50 m,其中巴东2井北部厚度最大,可达50 m;在巴东2、玉北2、巴探5南部分别有"海槽"伸入巴楚隆起内部,向巴楚隆起尖灭。结论认为:巴东低梁带位于玉尔吐斯组烃源岩分布线与古构造低梁叠合部位,生储盖组合条件优越且具备长期继承性古隆起的构造背景,应是该盆地寒武系白云岩储层下一步油气勘探的有利区。     

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。      

塔里木盆地柯坪露头剖面中上奥陶统烃源岩地球化学特征与海相油源对比

采用有机地球化学扫描分析方法,对塔里木盆地柯坪地区6条剖面上发育的中上奥陶统烃源岩进行了细致分析。大湾沟剖面、喀马提坎剖面、通古斯布隆剖面中上奥陶统萨尔干组烃源岩较为发育,泥页岩有机碳含量大多大于1.0%;上奥陶统印干组烃源岩仅在大湾沟剖面发育。结合肖尔布拉克剖面、苏盖特布拉克剖面、于提西剖面下寒武统玉尔吐斯组烃源岩地球化学分析,发现柯坪地区玉尔吐斯组、萨尔干组、印干组在分子地球化学参数上显示出相似性,呈现以C23三环萜烷为主峰、伽马蜡烷和C28甾烷含量较高的特征,烃源岩生物标志物面貌趋同与烃源岩较高成熟度有关。而海相原油中C28甾烷含量大多小于25%,与柯坪地区寒武系-奥陶系烃源岩具有较大的差异性。在组分碳同位素组成上,下寒武统玉尔吐斯组烃源岩均显示比中上奥陶统烃源岩值偏低的特点,特别是玉尔吐斯组干酪根碳同位素值,偏低超过5‰。中上奥陶统萨尔干组和印干组烃源岩组分碳同位素之间差异并不十分显著。在排除油气藏的TSR作用前提下,烃源岩干酪根碳同位素可以作为潜在的油源对比指标。     

基于盆地模拟技术的烃源岩热演化史及油气关系研究 ——以塔里木盆地玉尔吐斯组为例

塔里木盆地油气资源丰富,下寒武统玉尔吐斯组是深层碳酸盐岩沉积中重要的烃源岩发育层系之一,加之上覆的中-下寒武统台缘礁滩储层物性好、规模大,具有巨大的资源潜力。在重新落实玉尔吐斯组烃源岩分布范围的基础上,利用盆地模拟技术,建立单井的热演化史、生烃史和油气运移史模型,进一步刻画有效液态、气态烃源岩的分布和运移范围,判别油气运移的优势方向,最终预测油气运聚的有利区带。结果表明,玉尔吐斯组烃源岩在构造运动和热液活动的双重控制下,经历了加里东晚期和海西晚期2个主要的生烃期,热演化程度呈东早西晚的趋势。二叠纪后,除了巴楚隆起西南缘至塔西南一带进入生油高峰外,其余地区几乎进入生烃停滞阶段,生烃枯竭范围逐渐扩大。液态烃在加里东中期聚集于坳陷低隆起,加里东晚期聚集于坳陷周缘斜坡带;气态烃主要在加里东晚期至海西晚期大规模聚集于坳陷周缘斜坡带,并通过断裂向上覆地层运移。除塔西南地区外,有利的烃类聚集带在二叠纪后基本定型,大型古隆起及周缘低隆起和斜坡带依然是有利的聚集区。海西晚期在顺托果勒北部地区出现油气交汇,使其成为盆地最有利的油气聚集带。塔西南地区在海西晚期的构造反转使前期油藏大部分遭受破坏,有利的聚集带指向了巴楚隆起西南部。共预测9个有利液态烃聚集带和10个有利气态烃聚集带。     

塔里木盆地中生界烃源岩模拟实验研究及生烃评价

本文以较简便的油气资源量计算公式对塔里木盆地中生界烃源岩生烃量进行试评价。以波期１井侏罗系烃源岩为模拟实验样品，建立了塔里木盆地中生界Ⅲ型烃源岩的生烃模式和有机碳恢复曲线。认为据评价地区未－低成熟烃源岩样品的热模拟实验结果，建立该地区同层位、同类烃源岩的生烃模式，取得准确的计算参数，进而对目的烃源层生烃量进行评价，这种方法是可靠而准确的。     

黄骅坳陷中北区沙三段烃源岩热压模拟实验及其压力的影响

热压模拟实验是研究烃源岩生烃能力最直接的方法。该文分别选取黄骅坳陷中北区板桥、歧口和北塘凹陷第三系沙三段烃源岩样品进行热压模拟实验,分析和对比了生烃产物、油气产率和相态特征。结果表明黄骅中北区沙三段烃源岩的生烃能力都较高,最大总产烃率可达300~350kg/t。板桥凹陷深层烃源岩在成熟—高成熟阶段主要生成凝析油气,北塘凹陷和歧口凹陷深层烃源岩在成熟阶段主要生油,高成熟阶段主要生成凝析油气。同时,通过实验压力的改变探讨了压力对生烃产率、生烃产物组成和相态的影响,阐明超压作用改变了传统的生烃模式,使油相出现和存在的深度、范围增大,扩大了找油领域。      

珠江口盆地恩平凹陷烃源岩评价及油气成藏特征分析

应用地球化学、盆地模拟和储层流体包裹体技术对恩平凹陷烃源岩及油气成藏特征进行了评价与分析。恩平凹陷主要存在2套成熟烃源岩,文昌组烃源岩成熟时间早,生烃规模大,是主力烃源岩;恩平组烃源岩总体成熟度不高,生烃量有限,是次要烃源岩;EP17洼和EP18洼是潜在的富生烃洼陷。恩平凹陷主要有2期油气充注,第1期充注时间较早(20Ma以前),以油为主,油主要来自深部文昌组中深湖相烃源岩,该期油气大量发现于浅层储层;第2期充注时间较晚(5Ma以后),以天然气为主,天然气主要源自文昌组烃源岩,该期油气主要发现于深层储层。恩平凹陷油气勘探方向应以深层(文昌组)为主,寻找深层早期形成的构造是该区下一步勘探的重要目标。     

塔里木盆地中深1井寒武系盐下白云岩原生油气藏的发现与勘探意义

塔里木盆地下古生界白云岩分布范围广,厚度大,生储盖空间配置条件优越,是盆地内重要的勘探领域。自塔里木石油会战以来,下古生界白云岩领域投入了大量勘探工作,却未获得规模性发现。2010年前后,在塔中—巴楚地区稳定的储盖组合、古隆起成藏条件更好的认识基础上,转变勘探思路,锁定塔中继承性古隆起,应用三维地震评价技术,实施了中深1井;该井在寒武系盐下白云岩获得突破,揭开了寒武系白云岩勘探的新篇章。中深1井在中下寒武统发现两套油气层,一套位于中寒武统阿瓦塔格组,以低黏度、含蜡轻质原油为主;另一套位于下寒武统肖尔布拉克组,表现为干气气藏。中深1井的突破对塔里木盆地油气勘探意义重大,首次在盆地内发现内幕白云岩油气藏,证实了寒武系盐下白云岩具备规模成藏的石油地质条件,落实了一个分布面积近30×104km2的新的战略接替领域。同时,中深1井寒武系盐下油气藏的发现,表明寒武系烃源岩可能是塔里木盆地台盆区的主要烃源岩,将对该盆地台盆区的勘探有着深远的影响。     

塔里木盆地震旦系—寒武系万米超深层天然气成藏条件与有利区带优选

塔里木盆地超深层碳酸盐岩具有良好的油气勘探潜力,明确震旦系-寒武系万米超深层碳酸盐岩油气成藏条件及有利勘探区带分布规律对于开展塔里木盆地超深层油气勘探具有重要指导意义。塔里木盆地南华系-寒武系烃源岩发育,分布面积广;储层以礁滩相白云岩为主,中寒武统大面积发育的膏盐湖-膏/泥（云）坪沉积有利于油气保存及聚集,空间上构成多种有利的油气成藏生-储-盖组合。综合烃源岩、储层、有利盖层的分布规律,优选塔中隆起北斜坡与温宿凸起周缘的寒武系盐下台内滩、轮南低凸起-满加尔凹陷西部盐下礁后滩、轮南低凸起-古城低凸起台缘带及塔北隆起-满加尔凹陷西部-塔中隆起中寒武统盐间滩相储层分布区是塔里木盆地寒武系超深层有利勘探区带,其中埋深小于10 km的有利勘探面积达9.7×10⁴km²;塔北隆起南斜坡与塔中隆起北斜坡的台内滩储层分布区为震旦系超深层有利勘探区带,其中埋深小于10 km的有利勘探面积达3.1×10⁴km²。研究认识对于开展塔里木盆地震旦系-寒武系超深层天然气勘探具有重要理论和现实意义。     

“大埋深、高压力”条件下塔里木盆地超深层油气勘探前景

随着塔里木盆地超深层油气勘探技术日益完善，烃源岩在高压力下的热演化已成为超深层油气资源评价及成烃理论研究的焦点。通过对国内外温压控制下烃源岩生烃模拟实验和成果的研究，结合塔里木盆地顺托果勒低隆"大埋深、高压力"的地质条件，探讨了塔里木盆地海相烃源岩高压生烃演化抑制模式。顺托果勒低隆寒武系烃源岩在燕山期以来仍具有形成高成熟液态烃的地质条件，其热演化受抑制的边界条件为:①构造长期稳定的封闭体系；②烃源岩埋深大于6 500 m，流体压力长时间持续大于60 MPa，晚期低地温场背景（地温梯度小于2.0℃/hm）；③烃源岩母质类型为Ⅰ、Ⅱ₁型。塔里木盆地超深层寒武系海相烃源岩以Ⅰ型、Ⅱ₁型干酪根为主，在高压条件下抑制程度更明显，其生油窗范围及潜力远高于传统的理论计算值，因此超深层油气勘探潜力巨大。      

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....     

塔西南坳陷周缘原油地球化学特征与成因类型

塔西南坳陷及其周缘是塔里木盆地重要的油气勘探战略接替区和新的储量增长点。伴随近年该区油气勘探活动中重要井位的突破,油气勘探显示十分明显的增长前景,成为重要的勘探和研究焦点。选取塔西南地区巴什托-亚松迪油气田、柯克亚油气田、喀什凹陷和玉北地区共32件原油和油砂进行原油族组成、原油气相色谱、色谱-质谱和碳同位素分析,厘定塔西南原油和油苗样品的典型地球化学特征,对原油进行精细划分并族群,揭示原油的成因类型。研究认为:塔西南麦盖提周缘地区识别出巴什托原油族群、柯克亚原油族群、克拉托原油族群和玉北原油族群。琼002井、琼003井、群5井、群7井等属巴什托原油族群,BT4井、曲1井和琼003井位于色力布亚断裂逆冲断裂带下盘,可能受深部寒武系等烃源层烃源贡献的影响,地球化学特征与巴什托主体原油显示差异性,但仍属于巴什托族群,BT2井分子地化特征与巴什托主体原油具明显差异,其位于色力布亚断裂带上盘,可能为寒武系烃源贡献。巴什托原油与LN46井和TZ30井所采集的典型台盆区奥陶系烃源岩具可对比性,可能存在石炭系烃源岩的贡献,为混源油气藏;饱和烃气相色谱显示其为至少2期充注。柯东1井属柯克亚原油族群,油-源对比显示,柯克亚原油与侏罗系烃源岩具良好对比性。喀什凹陷原油与油砂存在差异,原油来自中下侏罗统康苏组和杨叶组烃源岩具可比性,克拉托油砂与下石炭统烃源岩可比。玉北地区的YB1井和YB1-2X井与巴什托原油族群地化特征具有可比性。丰富的油气显示与多套烃源层的复杂成因关系揭示塔西南地区油气勘探具有广阔的勘探前景。     

塔里木盆地沙雅隆起星火1井寒武系烃源岩特征

在对塔里木盆地北部星火1井寒武系玉尔吐斯组灰黑、黑色碳质泥岩进行一系列有机地球化学特征测试分析的基础上,从有机碳、氯仿沥青"A"、生烃潜量、热解峰温、海相镜状体反射率、烃源岩可溶抽提物和饱和烃色质特征等方面着手,对该烃源岩的有机质丰度、成熟度及类型进行分析。结合前人研究成果,讨论了这套烃源岩与以往报道的寒武系烃源岩的异同,并开展了与塔河原油的油—岩对比分析。结果表明,该套烃源岩有机质丰度高,而且已达高成熟热演化阶段,与柯坪露头肖尔布拉克剖面下寒武统玉尔吐斯组烃源岩特征类似;星火1井下寒武统黑色碳质页岩有机质地化特征与塔河油田原油具亲源性。     

塔西南坳陷麦盖提斜坡奥陶系白云岩油气的发现及其勘探启示

塔里木盆地西南坳陷(简称塔西南坳陷)罗斯2井在奥陶系蓬莱坝组白云岩储层中获得高产工业气流,成为麦盖提斜坡近20年来最重大的油气发现。为了明确该区下一步的油气勘探方向,根据麦盖提斜坡及周缘的油气发现历程,分析了奥陶系已钻井的成功、失利因素,研究了奥陶系石灰岩风化壳和内幕白云岩储层的分布特征,厘清了油气成藏与构造圈闭形成、演化的关系,明确了该区奥陶系油气成藏的主控因素,讨论了油气分布与新元古代裂谷的关系。结果表明:①麦盖提斜坡奥陶系白云岩比石灰岩储层更发育,中奥陶统鹰山组上段石灰岩风化壳储层主要分布在断裂带,储层空间主要为高角度未充填裂缝,下奥陶统鹰山组下段和蓬莱坝组内幕白云岩储层横向分布稳定,储层空间主要为小型溶蚀孔洞,在地震剖面上表现为"串珠"状反射特征;②油气发现主要集中在断裂带,构造围斜部位奥陶系白云岩岩溶储集体形成的岩性圈闭是下一步的主要勘探目标;③寒武系烃源岩的分布状况是决定该区奥陶系油气勘探成功率的关键因素,受塔西南坳陷新元古代裂谷控制,坳陷中段是油气勘探的有利区带,发育奥陶系—上寒武统白云岩与石炭系泥岩、下寒武统白云岩与中寒武统膏盐层等多套油气生储盖组合。