扬子陆块差异构造变形对海相地层成烃演化的控制

扬子陆块中、新生代宏观构造演化和变形的差异制约着中、古生界海相地层差异成烃演化和成藏流体源类型。为揭示这一关系,通过对该区自印支期以来构造演化的分析和差异构造变形的解析,以晚燕山-早喜马拉雅期为关键构造变革期,将其分为4类构造形变区,并相应建立了中、新生代海相烃源岩成烃演化过程。据研究结果认为：①上扬子四川盆地持续埋藏-晚期隆升的构造变形使得成烃演化具有完整的有机质“接力成气”模式,成藏流体源为干酪根裂解气、原油裂解气和沥青裂解气;②上扬子北缘和西缘差异隆升-推覆埋藏构造形变区海相烃源岩成烃演化在推覆体上、下盘发生分异,下盘成藏流体源为干酪根裂解气和原油裂解气,上盘为残留烃源;③中扬子强烈隆升-海相暴露形变区海相烃源岩自印支期末进入热裂解阶段,早燕山期末以来,烃源岩生烃停止,成藏流体源为残留气态烃源;④下扬子和中扬子强烈暴露-断陷埋藏形变区关键的成烃演化为晚燕山期以来的二次生烃,成藏流体源为二次生烃和残留烃源。     

海相叠合盆地构造演化与油裂解气晚期成藏关系

海相叠合盆地蕴含丰富的油裂解气资源,其晚期成藏过程经历了早期古油藏成藏与晚期油裂解成气阶段,受构造演化控制作用明显。探索构造演化与晚期油裂解气成藏的关系,对油裂解气藏的勘探具有指导意义。以四川盆地蜀南地区构造演化与晚期油裂解气成藏关系为研究实例,通过分析构造演化与沉积响应,研究古老烃源岩生烃演化过程、原始油气聚集、原油裂解与天然气晚期成藏关系。蜀南地区寒武系筇竹寺组烃源岩存在3次生烃期和2次生烃停滞期,筇竹寺组烃源岩在加里东期和海西期发生的沉积埋藏和抬升剥蚀事件出现了2次生烃和2次停滞,印支期和燕山期上覆巨厚沉积地层使得筇竹寺组烃源岩持续生烃;龙王庙组古油藏内原油存在一次油裂解生气过程,印支期后三叠系埋藏深度足够大并激发了龙王庙组古油藏内原油的裂解成气,持续到燕山晚期,提供充足的气源。研究得出以下结论:1海相叠合盆地的构造沉积演化控制了油气基础地质条件的发育;2构造沉积演化控制了古老烃源生烃过程;3构造沉积演化控制了古构造发育、古油藏聚集与保存;4构造沉积演化控制了古油藏的原油裂解与晚期聚集成藏;5建立了古老海相烃源层系晚期油裂解气成藏的研究思路,以期对同类古油藏研究起到借鉴作用,扩大油裂解气藏勘探的规模。     

中国南方海相层系油气成藏特点与勘探方向

在漫长的地质历史中,中国南方地层经历了多旋回构造运动与强烈后期改造,中、古生界油气的生成、运移、聚集成藏、保存和破坏经历了多期阶段式发展和演化的复杂过程。以四川盆地为代表的构造相对稳定、保存条件好的地区,具有多源供烃、早期聚集、油气转化、晚期定型的特点;中、下扬子中、新生界覆盖区,具有二次生烃、晚期成藏的特点;湘鄂西、滇黔桂等碳酸盐岩裸露区,则表现为早期生烃、后期破坏改造的特点。依据生烃期的早晚以及油气在完成初次聚集后至最终成藏定型是否突破了原始封闭体系,南方海相油气成藏模式可划分为原生型、次生型和再生型3种类型。依据不同地区的成藏条件与特点,南方海相领域的油气勘探应按重点展开、力求突破和区域侦察3个层次进行,即重点展开四川盆地区,力求突破黔西北地区、中扬子江汉平原南部及下扬子句容、海安地区,区域侦察黔南、滇桂及湘鄂西地区。     

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根据南方多期构造改造及油气演化复杂性的特点，将南方中、古生界古今油气藏分布原生、次生及再生烃油气藏3类。原生及次生油气藏的分布主要受生烃凹陷邻近的古隆起及古斜坡控制，再生烃油气藏分布主要受“二次生烃”或晚期生烃中心控制。南方现存的中、古生界工业性油气藏特别是天然气藏的成藏期均较晚，以第三纪为主；南方中、古生界烃源岩存在早期－晚期的多期生烃、多期成藏，而勘探的重点应该是晚期生烃及晚期成藏的油气藏。晚侏罗世－早白垩世燕山运动对南方中、古生界原生油气藏的保存与破坏起到了决定性的作用，它控制了现今南方中、古生界主要油气藏成因类型－－次生型及再生烃型油气藏的分布。上扬子地区主要考虑次生气藏的勘探，中、下扬子地区主要考虑再生烃油气藏的勘探。指出了具体油气勘探有利区并已经得到苏北盆地盐城凹陷朱家墩气田及江汉盆地沉湖地区南部开先台西含油构造勘探发现的证实。     

川西北地区二叠系栖霞组超深层气藏流体演化过程与成藏模式

综合利用普通薄片、阴极发光、包裹体测温及U-Pb同位素定年等测试数据,结合埋藏史、热史、成藏史及成岩演化序列,利用气源识别图版及成藏演化剖面,研究四川盆地西北部二叠系栖霞组超深层气藏流体演化过程及成藏模式。栖霞组海相超深层气藏流体演化过程中发生了两期白云石化和1期热液作用、两期油气充注和伴生的两期埋藏溶蚀作用,成岩流体包括古海水、大气淡水、深部热液和烃类流体。两期油气充注时间分别为晚三叠世和晚侏罗世—早白垩世,中晚白垩世为原油大量裂解生气时间。川西北地区海相超深层气藏具“多元供烃、复式输导、差异成藏、晚期定型”的成藏模式,二叠系天然气主要为二叠系海相混合型烃源岩生成的原油裂解气,局部混合有来自深部震旦系原油裂解气的贡献。古油气藏的规模发育、稳定良好的保存条件是天然气规模成藏的关键。     

中国南方典型气(油)藏控藏模式探讨

中国南方海相地层经历了多期构造变动,油气藏大多属于次生油气藏。油气藏的改造与分布主要由各级控藏要素控制。一级控藏要素为成藏流体源,二级为成藏与改造期次,三级包括保存条件及圈闭类型等。基于南方二级控藏要素建立了10种二级控藏模式,其中原生烃原生聚集、二次生烃原生聚集、无机成因气原生聚集和混源多期次生聚集等4种已被勘探证实,分别以典型实例命名为"沔31井型"、"朱家墩型"、"黄桥型"和"四川型"。南方8个典型油气藏的三级控藏模式平面展布特征表明:"四川型"主要分布于上扬子区,"沔31井型"以江南隆起周缘为主,"朱家墩型"主要在中下扬子区,"黄桥型"的分布与张性构造有关。      

吐哈盆地丘东-温吉桑聚集带油气成藏机理及模式

以吐哈盆地丘东-温吉桑油气聚集带为研究对象，在对地层、构造特征、储集层特征与烃源岩条件等油气成藏地质要素分析的基础上，从油气藏流体特征、温压特征、成藏期次、时空配置关系、运聚特征与动态成藏过程等方面阐述了该带的油气成藏作用；建立了成藏模式，预测了该带向生烃凹陷方向是中体罗统原生气藏有利分布区。     

江汉平原海相地层油气成藏模式预测

油气藏的形成是与油气源和圈闭两个条件紧密相关的,这二大条件的配置关系决定了油气藏形成的类型和方式。作者认为江汉平原海相地层局部构造经历了印支、燕山和喜山三个形成时期,具有三种不同类型的油气演化特征。预测本区可能存在三种不同类型的成藏模式：早期成藏型、晚期成藏型和二次成藏型。     

塔里木盆地孔雀河斜坡成藏主控因素探讨

孔雀河斜坡油气形成与加里东晚期古构造密切相关,古构造背景是成藏的必要条件,烃源岩生排烃高峰与圈闭形成的时空配置关系是孔雀河斜坡成藏的主要控制因素,具有古构造背景的圈闭为有利的勘探目标。该区主力烃源岩为寒武系-中下奥陶统,其在加里东中晚期演化达到成熟—过成熟,在后期的演化中不具有二次生烃能力,圈闭形成期主要为加里东晚期及燕山中期。成藏期次分析、勘探实践、原油裂解气形成条件等进一步支持孔雀河斜坡所发现的油气可能为早期原生油气藏。      

川东北地区海相碳酸盐岩油气成藏作用及其差异性——以普光、毛坝气藏为例

对普光气藏与毛坝气藏的成藏要素、天然气和沥青特征、气源、成藏演化和成藏机制等进行对比分析,研究川东北地区海相碳酸盐岩油气成藏作用的差异性及其原因.普光飞仙关组、长兴组气藏与毛坝长兴组气藏的成藏作用具有较大的相似性,但毛坝飞仙关组气藏成藏作用在时间、空间和天然气成分上却有明显差异.川东北地区气藏具有多层系源和多转化源,表现为各气藏具有明显的来源差异.海相碳酸盐岩地层中受特殊沉积相带控制的特殊储集层的发育对油气藏分布具有重要的影响;多旋回叠合盆地复杂的构造演化背景在宏观上控制油气成藏要素,从根本上制约成藏规律和成藏机制,是导致海相碳酸盐岩差异成藏的根本原因.     

川西海相天然气勘探难点及对策

“十五”期间,川东北海相特大型气田的发现引发了新一轮南方海相地层油气勘探热潮,中石化在川西坳陷中段部署了针对海相层位的亚洲最深科学探井--川科1井。但四川盆地构造演化复杂、多源多期多系统成藏、油气高演化等特定地质条件,使得一系列基础地质和成藏难题尚待解决,主要有：高演化烃源岩和资源评价、复杂构造运动背景下的成藏机理、油气保存条件评价等问题。为此,对川西海相天然气勘探的难点进行了分析,并指出了包括：烃源-资源、储层、保存条件、聚集条件、川西海相油气成藏地质理论、川西海相油气地质分析评价方法技术系列等在内的6个科技攻关方向,总结出“强化盆地构造演化与恢复研究,重视油气成藏地质研究,加大基础地质研究投资力度,设立一批围绕海相油气成藏地质理论和地质分析评价方法技术系列的专项课题,不要大而全,强调专项攻关,各个击破”的技术对策,同时提出了开展13个专项研究的建议。     

油气系统成因分类及其勘探思路

通过复杂构造改造区油气系统及其油气藏成藏规律的总结,立足于油气系统"动态演化"分析,结合油气藏成因类型,将油气系统分为原生油气系统、再生烃油气系统及复合油气系统3大类。原生油气系统主要是由烃源岩初次生烃所形成的油气系统,其中的油气藏又包括初次生烃形成的原生油气藏,以及原生油气藏被改造、重新调整、再次运聚形成的次生油气藏。再生烃油气系统是指曾经有过生烃过程但因后期构造抬升而暂停生烃的烃源岩被再次深埋,由烃源岩二次或多次生烃的后期生烃过程所形成的油气系统。复合油气系统是指由不同烃源岩形成的不同油气系统在空间与时间上的复合或叠合而成的油气系统。不同的油气系统其勘探思路不同。原生油气藏的勘探主要在于"定凹(生烃凹陷)选带 (有利构造带)"。次生油气藏及复合油气藏的勘探关键在于搞清油气藏的形成、演化与改造过程。再生烃油气藏的勘探主要是确定"二次生烃中心"或再生烃中心,强调晚期成藏的重要性。     

中国海相油气勘探前景、主要问题与对策

塔河、普光大油气田的发现表明中国海相层系油气资源潜力大,是重要的油气资源战略接替领域。但是,中国海相层系形成时间早,演化历史长;盆地多阶段演化形成了多套烃源岩、导致了多期成藏和后期的多次调整,油气分布规律复杂,勘探风险大。因此,要取得海相层系油气勘探的新突破,发现更多、更大的油气田,必须坚持勘探和持续投入,坚持理论创新与技术进步,针对海相层系面临的主要问题,发展我国的海相油气成藏理论技术,围绕“多期构造活动背景下海相碳酸盐岩层系油气聚散机理与富集规律”核心科学问题,突出构造演化这一条线,把握三个重点-烃源岩、储层、保存有效性研究重点,强化三个结合-理论创新与勘探实践结合、区域评价与目标评价结合、地质研究与工程技术结合,定能在海相层系发现更多的大油气田。     

塔里木盆地研究进展与勘探方向

油气勘探实践和技术攻关,促进了塔里木盆地海相碳酸盐岩油气成藏理论的深化和前陆盆地油气成藏理论的发展。海相碳酸盐岩油气成藏理论的深化体现在:紧邻主力烃源岩的古隆起及其斜坡是油气富集的有利区带;断裂和不整合面是油气运聚的主要通道和成藏的有利条件;多期旋回岩溶和构造裂隙形成的优质储层是油气富集、高产稳产的关键;优质盖层、多期成藏、后期调整是油气藏保存及形成油气复式聚集的重要因素。前陆盆地油气成藏理论的发展主要是深刻认识到油源断层的沟通作用、广泛发育的构造圈闭、优质盖层和晚期构造运动的促进与调整对油气成藏的控制作用。油气成藏理论的发展和完善对于塔里木盆地的油气勘探方向具有明确的指导作用。阿克库勒凸起、雅克拉断凸、塔中古隆起、和田河古隆起、古城墟古隆起和库车凹陷南缘是大中型油气田勘探的有利地区,巴楚隆起南部、孔雀河斜坡和克拉通盆地深层是值得探索的重要领域。     

中国海相油气成藏特征与富集主控因素

中国海相油气资源丰富,但复杂的构造演化历史以及热体制变化,使得海相油气成藏具复杂性。地温场演变决定了海相烃源岩成烃具多期性;多期构造运动导致了多期成藏与调整、改造与破坏;晚期强烈构造变形,使得现今海相油气藏成藏期晚。海相古隆起、有利储集带以及古断裂带利于海相油气富集,是勘探的主要有利区带。     

塔里木盆地深层海相轻质油/凝析油的成因机制与控制因素

塔里木盆地是中国蕴含丰富海相凝析油的克拉通含油气盆地,目前已在塔北隆起、塔中隆起及其斜坡区的震旦系—三叠系发现6个大型海相凝析油气藏,这些油气藏呈现出轻质油、高含蜡凝析油气、干气—轻质油—挥发性油多种类型油气藏围绕烃源岩有序聚集的特点。基于烷烃损失量计算、凝析油中烃类分子成熟度参数和天然气同位素组成的分析,提出塔北隆起满深—顺北地区轻质油和塔中隆起西部地区凝析油气藏是烃源岩在高成熟度演化阶段的产物,明确轮古东—吉拉克—桑塔木地区和塔中东段凝析油气藏是气洗分馏作用的产物。多套烃源岩差异生烃形成多期油气充注是塔里木盆地海相凝析油气藏的物质基础;晚期天然气对早期油藏的改造,导致液态烃组分与天然气发生溶解-解溶作用;构造抬升或断裂活动导致的地层温度和压力条件改变,决定了油气藏的相态。叠合盆地的多期构造活动、多源灶的多阶段供烃以及盆地在晚期的持续深埋作用,共同控制了塔里木盆地海相轻质油和凝析油气藏的富集和分布。气洗分馏作用机制不仅可为叠合盆地拓展轻质油/凝析油勘探领域提供新思路,也有助于预测盆地深层斜坡区油气的物理性质、评价深层天然气的勘探潜力。     

四川叠合盆地海相碳酸盐岩油气分布特征及其构造主控因素

为了研究四川叠合盆地海相碳酸盐岩油气藏的分布规律和主控因素,预测勘探接替区,从盆地区域构造角度,分析油气沿（或在）拉张槽、古隆起和盆山结构区的分布特征,探讨拉张槽、古隆起和盆山结构对海相油气成藏和分布的控制作用,并据此探讨四川叠合盆地深层-超深层海相油气的勘探前景和有利地区。研究发现,拉张槽控制油气成藏的基础条件,即烃源岩、储集岩和优质源-储组合的发育,为油气成藏打下了坚实的物质基础;古隆起是油气运聚的指向地区,控制古油藏和古气藏的形成与演化,奠定了油气成藏的主要聚集区,属于油气藏的建造过程;盆山结构则进一步改变盆地内的构造格局,再分配和调整古油气藏,形成现今油气藏,属于改造过程。拉张槽是油气早期富集最根本的控制因素,古隆起是油气运聚的指向地区,盆山结构是油气晚期散失最主要的控制因素,从基础到建造再到改造的一系列过程相辅相成,共同控制了四川叠合盆地海相碳酸盐岩油气的分布。在此基础上,推测川西中北段深层-超深层是未来四川叠合盆地海相碳酸盐岩油气勘探最主要的有利地区,具备形成大型气田的基本条件,可能是原生气藏和次生气藏共存的天然气富集区,理由为：①具有以下寒武统优质烃源岩为主的多源供烃系统;②具有多时代优质储集层的叠合层系;③具有以断裂（及不整合面）和优质储层构成的立体输导网络;④具有致密碳酸盐岩、泥质岩和膏盐等构成的多级封盖系统。     

Fluid migration paths in the marine strata of typical structures in the western Hubei– eastern Chongqing area, China

The western Hubei-eastern Chongqing area is an important prospective zone for oil and gas exploration in the central Yangtze area. Three representative structures, the Xinchang structure, Longjuba gas-bearing structure and the Jiannan gas field, were selected to analyze biomarker parameters in marine strata and to examine various types of natural gas and hydrocarbon sources. Fluid inclusions; carbon, oxygen, and strontium isotopic characteristics; organic geochemical analysis and simulation of hydrocarbon generation and expulsion history of source rocks were used for tracing fluid migration paths in marine strata of the study area. The Carboniferous-Triassic reservoirs in three typical structures all experienced at least two stages of fluid accumulation. All marine strata above the early Permian were shown to have fluids originating in the Permian rocks, which differed from the late stage fluids. The fluids accumulated in the late Permian reservoirs of the Xinchang structure were Cambrian fluids, while those in the late Carboniferous reservoirs were sourced from a combination of Silurian and Cambrian fluids. A long-distance and large-scale cross-formational flow of fluids destroyed the preservation conditions of earlier accumulated hydrocarbons. A short-distance cross-formational accumulation of Silurian fluids was shown in the late Permian reservoirs of the Longjuba structure with favorable hydrocarbon preservation conditions. The fluid accumulation in the Carboniferous reservoirs of the Jiannan structure mainly originated from neighboring Silurian strata with a small amount from the Cambrian strata. As a result, the Jiannan structure was determined to have the best preservation conditions of the three. Comparative analysis of fluid migration paths in the three structures revealed that the zone with a weaker late tectonism and no superimposition and modification of the Upper and Lower Paleozoic fluids or the Upper Paleozoic zone with the fluid charging from the Lower Paleozoic in the western Hubei-eastern Chongqing area are important target areas for future exploration.     

塔里木盆地台盆区油气成藏条件与勘探方向

塔里木盆地台盆区含油气层系众多,目前探明储量主要分布于奥陶系、泥盆系和三叠系。台盆区经历了多期构造运动,形成3个大型古隆起。通过塔河、哈德逊及塔中11井油气田(藏)的剖析,烃源岩的分布、生烃史与古隆起、古斜坡之间的匹配关系是控制油气藏形成与分布的主要因素。台盆区油气藏具有多期成藏和调整的特点,海西晚期是现存古生界油藏的主要形成时期,喜山期是早期油藏发生调整、形成次生油气藏的主要时期。区域盖层之下、不整合面上下、断裂带周围油气较为富集。在分析塔河、哈得逊、塔中11油气藏成藏特征及条件的基础上,指出了下古生界碳酸盐岩潜山、泥盆系、石炭系和志留系及三叠系碎屑岩油气藏是下步勘探的主攻方向。