中国中西部4种组合类型前陆盆地成藏研究:I.油气成藏地质条件分析

前陆盆地是中国重要的油气勘探领域。中国中西部前陆盆地从盆地结构和演化特征可以分为早衰型、改造型、新生型和叠加型等4种组合类型。分别以准西北缘前陆盆地(早衰型)、川西前陆盆地(改造型)、柴北缘冲断带(新生型)和准南前陆盆地(叠加型)为例，探讨了不同类型前陆盆地生储盖等成藏地质条件的差异，并分析了不同组合类型前陆盆地主要烃源岩的热演化过程，其中喜山晚期前陆发育对新生型和叠加型前陆盆地烃源岩演化具有明显的控制作用。     

中国3类前陆盆地油气成藏特征

中国中西部发育3种不同的前陆盆地系统组合类型．即叠加型前陆盆地（冲断带）、早期型前陆盆地和晚期型前陆盆地（冲断带），它们的生储盖组合、成藏时期、成藏后的改造作用以及油气有利勘探部位均有不同。叠加型前陆盆地主要发育早期前陆盆地和两期前陆盆地之间的拗（断）陷湖盆两大套烃源岩．多期成藏，以晚期成藏为主；早期型前陆盆地主要烃源岩发育与前陆同期，油气成藏时期相对较早；晚期型前陆盆地只发育再生前陆期之前的拗（断）陷湖相和湖沼相烃源岩，以晚期成藏为特征。前陆冲断带油气勘探潜力取决于冲断带与烃源灶的匹配关系和冲断带上覆盖层的保存条件。     

库车前陆盆地复杂挤压剖面热演化历史模拟及烃源岩成熟度演化特征

结合库车前陆盆地的实际地质情况,详细探讨了挤压逆冲过程、膏盐岩塑性流动、快速沉积或剥蚀过程对热流及烃源岩成熟度演化的影响。基于IES PetroMod软件先进的“Block”功能,采用瞬态热流法对库车前陆盆地复杂挤压构造剖面进行了热演化历史模拟,在剖面上综合考虑了冲断叠覆作用、高热导率的厚层膏盐岩、快速沉积或剥蚀作用等因素对热演化历史的影响。结果表明库车前陆盆地侏罗系-三叠系烃源岩最大成熟生烃中心并不在现今埋深最大的拜城凹陷中心,而是位于克拉苏构造带冲断前缘深层一线,并揭示了不同构造带烃源岩成熟度演化的时空差异性,该认识对分析不同区带油气差异成藏过程及相态分布具有重要意义。      

库车前陆盆地烃源岩和烃类成熟度及其地质意义

通过分析库车前陆盆地的油气成熟度、烃源岩在主生烃期形成的烃类聚集和库车坳陷特殊的挤压地质条件,指出了库车坳陷陆相烃源岩的主要生油和主要生气的阶段,还指出了最主要的成烃期为康村期至库车期(RO为0.6%～2.0%)。对库车前陆盆地进行了原型恢复(原型盆地是现今的1.5倍,现今南北宽20～67km)和对有机质生烃潜力进行了恢复(恢复到好烃源岩程度)。认为该前陆盆地烃源岩性质与中亚一些盆地具有可比性,库车冲断带上的6个古构造圈闭与主生烃期相匹配,所捕获的油气是库车坳陷整体富气和区带富油的主要因素,库车盆地具有形成大中型油气田的地质条件。     

前陆盆地勘探领域三个潜在的油气接替区

中国中西部地区前陆盆地油气资源丰富,加强前陆盆地新勘探领域的研究具有重要意义。前陆盆地油气勘探多集中在挤压背斜构造、岩性圈闭、生物礁、披覆背斜、地层圈闭和断块圈闭6类勘探区,其中以挤压背斜构造为主,但其勘探难度越来越大。参考近年来全球前陆盆地领域油气勘探重大成果的实践经验,结合中国前陆盆地领域油气勘探新突破的趋势,提出了造山带变质岩推覆体之下的"隐伏层序"、前陆冲断构造的"下盘冲断夹片构造"、前陆坳陷部位深层等三个潜在油气接替区,并预测此三个接替区与前陆坳陷层序具有相同的油气地质条件,有着较大的油气勘探潜力。造山带变质岩推覆体之下的"隐伏层序"发育有成盆期沉积层序;前陆冲断带"下盘冲断夹片构造"上覆地层封盖性能好、断层涂抹系数高,具有良好的储盖条件;前陆坳陷深层领域提供了优质的储集层、有利烃源岩以及晚期发育的膏岩层或致密泥岩封盖层。勘探实践证实此三个接替区具有广阔的勘探前景。     

中国中西部前陆盆地成藏特征的初步分析

通过讨论川西(四川盆地西部)、柴北缘(柴达木盆地北缘)和准南缘(准噶尔盆地南缘)前陆盆地的成藏过程,指出我国中西部前陆盆地具有多期聚集、晚期聚气的成藏特征,认为我国中西部前陆盆地具有最重要的两大成藏期,一是燕山期及其之前的油气成藏期,主要是中部周缘前陆盆地和西部再生前陆盆地二叠系烃源岩和三叠系烃源岩的油气聚集期;二是喜山晚期,主要是受新构造运动影响,西部再生前陆盆地中、新生界烃源岩的油气成藏和中部周缘前陆盆地的油气调整期,其中中生界煤系烃源岩是中西部前陆盆地主要的烃源岩,而喜山晚期冲断作用形成的断层相关褶皱圈闭与前陆发育时巨厚沉积造成的中生界煤系烃源岩排烃过程相匹配。此外还讨论了前陆盆地中的古构造(背景)在油气聚集中的重要作用和早期前陆盆地成藏体系、再生前陆盆地成藏体系在油气相态及成因类型的平面分布特征上的控制作用。     

中国中西部前陆盆地油气分布控制因素

从中国中西部前陆盆地类型、构造单元和构造带3个层次深入分析控制油气分布的主要因素。中国中西部主要发育叠加型、改造型、早衰型和新生型4种前陆盆地,其油气成藏条件、成藏特征与油气聚集模式决定了不同类型前陆盆地油气分布的差异。前陆盆地发育冲断带、前渊、斜坡带和隆起带等构造单元,不同构造单元在烃源岩发育与演化、圈闭类型及成藏过程、保存条件等方面的差异导致不同构造单元油气分布特征的差异。前陆冲断带是中西部前陆盆地油气富集的主要构造单元,烃源岩与储盖组合、构造特征及保存条件是其油气聚集成藏的主控因素,冲断带断层、盖层的时空配置控制了油气分布的分带、分段特征和富集规律,指示着不同构造段的油气富集部位及有利勘探目标。     

中国中西部前陆冲断带油气分布规律及勘探领域

环青藏高原中西部前陆冲断带相继发现了克拉玛依、克拉2、英东、中坝、白马庙等大型油气田。深入对比分析前陆冲断带构造特征及其与油气关系,总结了中西部前陆冲断带油气分布规律和勘探领域：沿走向,前陆冲断带一般划分为3个大的构造段,中段位于生烃中心,油气富集;从山前到盆内,前陆冲断带划分为山前推覆带、下盘掩伏带、盆内晚期构造带3个油气富集区带,山前推覆带稳定区继承性古构造油气富集,下盘掩伏带和盆内晚期构造带油气近源、近断裂成藏,深层油气富集;前陆冲断带以构造油气藏为主,除此之外,山前推覆带发育基岩风化壳、不整合遮挡等地层油气藏,盆内晚期构造带发育构造-岩性复合油气藏。根据前陆冲断带中段和深层油气富集规律及对三大勘探领域的认识,结合准噶尔盆地南缘前陆冲断带勘探现状,明确下一步勘探领域为南缘中段齐古断褶带及乌奎背斜带下部组合。     

伏尔加—乌拉尔盆地石油地质特征及勘探潜力分析

伏尔加—乌拉尔盆地是俄罗斯陆台向乌拉尔褶皱带过渡的前陆盆地。盆地内丰富的油气资源是广泛发育的优质烃源岩、良好的储盖组合和圈闭条件综合作用的结果。二叠纪,随着乌拉尔山隆起,前陆盆地形成,烃源岩成熟并达到生烃高峰,大量油气运移至附近的构造高点,形成多个大规模油气田。盆地东部和南部的小构造、非构造圈闭以及深层,资源潜力很大,是未来勘探的重点和目标。     

中国中西部前陆盆地油气分布与勘探方向

中国中西部前陆盆地具有多旋回复合特征：①以中生代（部分包括晚古生代晚期）前陆盆地为主体，发育陆相沉积层序；②普遍缺乏典型前陆盆地的被动大陆边缘层序“基础”，“基础”主要为晚古生代或更早形成的褶皱基底或前陆盆地；③普遍叠置新生代再生前陆盆地。受中生代前陆盆地早期阶段坳陷或断陷发育及温暖潮湿气候控制，主要烃源岩是三叠系－株罗系（部分包括石炭－二叠系）烃源岩。这些烃源岩厚度大，有机质丰度高，以Ⅲ型干格酪根为主，受第三纪再生前陆盆地叠置的控制，具生高峰期晚、成藏期晚的特征。叠置沉积物厚的地区普遍进入高－过成熟阶段，以聚集天然气为主；叠置沉积物较薄的地区以聚油为主。前陆盆地的油气分布明显受盆地结构控制，不同构造单元的成藏组合类型不同：前陆褶皱－冲断带油气以近源垂向运移为主，往往形成与冲断层有关的油气藏；前陆斜坡带油气以侧向运移为主，形成地层、岩性和与断块有关的油气藏。中西部前陆盆地油气富受盆地原型及其叠加、改造的控制。发育早、演化长、继承型或叠合型前陆盆地含油气前景最好，残余型前陆盆地次之。通过对中西部前陆盆地油源条件、冲断带演化、构造样式、油源断层、封盖层特征、晚期断裂活动强度等分析，提出库车、准噶尔南缘、塔里木西南缘、祁连山北缘、柴西南缘、川西、柴北缘等是进一步勘探的有利领域。     

准噶尔前陆盆地构造特征与油气勘探方向

准噶尔盆地是陆内坳陷盆地与前陆盆地相叠加的大型复合叠合盆地。自石炭纪以来,经历了3 期伸展及随后的热沉降作用,发育了3 大套烃源岩;其间发育了3 期前陆盆地,形成了一系列构造带,孕育了3 个关键成藏期。多次叠加作用形成了准噶尔盆地西北缘、南缘与东北缘3 个前陆冲断带。西北缘逆掩断裂带早已被证明为大型油气聚集带;南缘冲断褶皱带的大、中型油气田也正被逐个发现;东北缘前陆冲断带也显示出较大的勘探潜力。勘探实践证明,准噶尔盆地前陆冲断带勘探潜力巨大、前景广阔、领域明朗、方向清楚,是准噶尔盆地油气勘探增储上产的重要领域。     

前陆盆地掩伏构造区油气成藏与勘探分析

掩伏构造是指位于掩覆断层之下,即发育于掩覆体下盘的各种圈闭构造,由掩覆断层、上覆岩系和下伏岩系3部分构成,既可以是挤压作用下的推覆成因,也可以是伸展作用下的滑覆成因。掩伏构造广泛发育于不同大地构造单元,其中以前陆盆地为代表的掩伏构造区具有良好的烃源、储盖、圈闭等成藏条件,优越的构造演化、圈闭形成、源岩生排烃、圈闭配置、储盖组合、油气保存等成藏作用,以及明显的油气运聚成藏规律,是油气聚集的有利场所。分析了制约掩伏构造区油气勘探的关键性问题,主要包括基础石油地质条件的认识程度、构造解析的客观符合率、地震资料的品质、构造成图的精度和钻井测井工艺措施的有效性,并讨论了掩伏构造区油气勘探的思路与工作要点。     

塔里木盆地库车坳陷克拉苏和东秋断层上盘勘探突破方向

塔里木盆地库车坳陷前陆冲断带成藏条件优越,特别是克拉苏构造带和东秋构造带,发现了克深大气藏群、克拉2大气藏和中秋1气藏,形成了超万亿立方米大气区。但目前发现的气藏平面上主要分布在克拉苏断层和东秋断层下盘,断层上盘仅仅发现了克拉2大气藏,纵向上主要赋存于白垩系巴什基奇克组。基于上述油气分布现状分析,认为克拉苏断层下盘之所以形成连片分布的大气藏群,主要是一系列近东西走向的逆冲断层形成了成排、成带的大型背斜和断背斜构造圈闭,控圈断层下通烃源岩,上达膏岩盐盖层而未断穿,既是油气运聚通道而又没有破坏圈闭的封闭性,这种成藏要素的绝佳匹配造就了克拉苏断层下盘连片大气藏群的形成;而由于克拉苏断层和东秋断层断穿膏盐岩甚至断达地表,造成断层上盘圈闭封闭性变差,致使具有相同储盖组合的白垩系巴什基奇克组圈闭未能成藏,但在断层上盘由于顶冲构造形成了独特的克拉2“盐包圈”圈闭,发育了独一无二的克拉2大气藏。其次,通过分析克拉苏逆冲断层和东秋逆冲断层对成藏的控制,认为断层对纵向上不同层系及不同类型储盖组合的成藏影响是不同的。从油气复式聚集理论出发,考虑克拉苏构造带和东秋构造带丰富的剩余油气资源,以及断层上盘、下盘勘探不均衡的现状,通过解剖吐格尔明逆冲断层上盘侏罗系成藏模式,以及克拉苏断层上盘和东秋断层上盘古近系成藏模式,提出克拉苏断层和东秋断层上盘尚有巨大的勘探潜力,侏罗系和古近系是断层上盘下步重大的突破方向。     

中国中西部前陆冲断褶皱带油气地质条件及勘探建议

中国中西部前陆冲断褶皱带地处欧亚大陆腹地,随欧亚大陆的增生而经历了元古代以来的多次构造旋回及多幕次的构造运动,其中喜马拉雅期的陆内造山作用使天山两侧、昆仑山北侧等中西部前陆冲断褶皱带最终定型。独特的构造背景和演化历史决定了中国中西部前陆冲断褶皱带主要发育以三叠系、侏罗系煤系和泥质岩为主的陆相烃源岩;长期的生排烃历史和晚期定型的构造圈闭决定了其多期成藏、晚期为主的成藏特征;而后期保存条件好、优质盖层发育的区带为油气成藏的有利地区。中国中西部前陆冲断褶皱带的特殊性决定了其在勘探上既要借鉴国外相似领域的勘探经验,更应加强中国前陆冲断褶皱带油气成藏条件、成藏特征的理论探索和相应的配套技术攻关。     

大庆探区煤系烃源岩的生烃条件研究

大庆探区主要包括松辽及其外围盆地，勘探实践证实这些盆地在晚侏罗系、早白垩系和第三系广泛发育的煤层和煤系烃源岩层是油气生成的潜在物质基础。探讨这套烃源岩的生烃潜力对指导各研究区块的煤成烃勘探具有现实的参考价值。因此，应用有机地球化学、有机岩石学和热模拟实验技术并结合地层的沉积史和热演化史分析，系统研究了大庆探区煤系烃源岩的生烃特征及其勘探潜力。结果表明，煤系烃源岩的生油潜力分为好、中、差、非4种类型，各类煤系烃源岩的生烃特征、有机质结构和成烃模式均存在明显差异，从而影响了煤成油气的勘探方向。地质与地球化学综合研究表明，海拉尔盆地煤成油的勘探前景相对较好；汤原断陷煤成油的勘探以低熟油为主；鸡西盆地煤成油的勘探以寻找次生油藏为主：松辽盆地煤成油的勘探前景不大．以寻找煤成气为主。     

大别造山带铁路隧道气体燃烧的地质意义

目前合肥盆地的油气勘探工作主要沿用中国东部盆地的勘探成功经验,工作重点以"中新生代盆地系统"为主,迄今尚无实质性的油气突破。大别造山带和合肥盆地是紧密相连的2个构造单元,在形成和时空演化上具有密切的关系。在大别造山带内发现的可燃天然气和发生燃烧的隧道具有明显的区域性,集中分布于磨子潭—晓天断裂以南的北大别杂岩带和信阳—舒城断裂附近的早石炭世变质石英片岩中。通过对大别山区隧道燃烧现象的系统分析,结合大别造山带、合肥盆地的演化特征和海相烃源岩发育状况,结论认为:磨子潭—晓天断裂和信阳—舒城断裂是连通深部的气源通道断裂;推覆体之下的寒武系凤台组和北淮阳型石炭系2套海相烃源岩是隧道可燃天然气的主力气源岩,且其均已进入热演化的过成熟阶段。因此,下一步勘探重心应从"中新生代盆地系统"转移到"深部海相层系",以寻找"古生古储"或"古生新储"类型油气藏为主。