黄骅坳陷中生代构造运动对上古生界煤系烃源岩生烃演化的控制

近期,渤海湾盆地黄骅坳陷港北、乌马营和歧北等古潜山内幕与上古生界煤系有关的原生气藏勘探取得重大发现,揭示其巨大的油气资源潜力。为了深入认识该坳陷中生代构造运动对上古生界煤系烃源岩生烃演化的控制作用,采用构造解析、埋藏—热史分析、岩心薄片观察以及盆地生烃模拟等手段,综合分析了中生代构造体制与演化、盆地迁移过程、煤系烃源岩地球化学特征和生烃史,研究了中生代盆地沉降、迁移及岩浆活动对煤系烃源岩生烃的影响。研究结果表明:①黄骅坳陷中生代发生了多期、多类型的构造运动,构造事件主要有三叠纪克拉通抬升—沉降运动、侏罗纪差异压陷—压扭运动、白垩纪火山活动和伸展抬升运动;②盆地迁移过程为由南向北,孔店隆起为南、北迁移的重要界限;③黄骅坳陷上古生界煤系烃源岩经历两次生烃过程,存在着早期油气藏;④沧东凹陷上古生界煤系晚侏罗世末进入有效生烃门限,歧口凹陷上古生界煤系烃源岩早白垩世末进入生烃门限;⑤中生代构造运动对烃源岩一次生烃演化的控制主要体现在中生代各时期盆地迁移事件控制烃源岩一次生烃序列、岩浆岩局部加热事件促使烃源岩中有机质加速生烃和异常成熟等两个方面。结论认为,该研究成果明确了中生代构造运动对上古生界煤系烃源岩一次生烃演化的控制作用,对华北地区中生代构造运动、原型盆地恢复、煤系生烃演化研究以及油气勘探等都具有参考价值。     

南华北地区上古生界热演化史恢复

南华北地区是我国具有油气勘探潜力的地区之一,上古生界煤系地层是该地区主要的油气勘探层系之一。在较全面收集和补充实测有机质镜质体反射率数据的基础上,结合最大热解峰温(Tmax)、孢粉色变指数等古温标数据,认为研究区上古生界热演化呈不均一性,总体呈北高南低、西高东低的分布格局。结合地层剥蚀厚度恢复、古构造演化分析、裂变径迹和岩浆岩测年等,认为研究区上古生界经历了复杂的热演化与生烃史,总体上可划分为早期生烃型、早-晚期生烃型和持续生烃型3种生烃热演化类型。上古生界有机质早期主要以深成变质作用为主;岩浆热变质作用和动力变质作用是局部热演化异常增高的主要原因;中生代中晚期的区域构造热事件是太康-济源古生界区域性高热演化形成的主控因素。从热演化研究的角度考虑,寻找具备二次生烃和成藏、保存条件的上古生界,是南华北具现实意义的勘探方向,主要分布在中-新生界凹陷的较深部位,如倪丘集凹陷中部、谭庄-沈丘凹陷中部等。     

鄂尔多斯盆地热动力演化史及其对油气成藏与富集的控制作用

鄂尔多斯盆地热演化史及热岩石圈厚度恢复表明,中生代晚期早白垩世存在构造热事件及深部热岩石圈减薄的动力学过程,盆地南部岩石圈厚度薄,热流值及地温梯度高。不同层位烃源岩在盆地南部热演化程度高,热异常明显。烃源岩热模拟实验以及盆地深部热动力演化史研究表明,早白垩世热事件及形成的热异常使烃源岩生烃量明显增加,是盆地油气富集的重要原因之一。不同层位烃源岩在早白垩世大规模生油、生气及成藏,主要受早白垩世岩石圈减薄的深部热动力学过程及构造热事件控制。古生界和中生界不同层位的油气田分布主要受烃源岩、热演化程度及储层控制。从烃源岩发育层系及热演化程度来看,盆地南部延长组7段致密油、页岩油热演化程度高,分布面积广,勘探潜力巨大;石炭系-二叠系煤系烃源岩全盆地大面积分布,天然气勘探前景广阔;深层下古生界奥陶系碳酸盐岩层系具有形成大气田的条件,需要进一步明确烃源岩生烃潜力;深层中-新元古界值得进一步勘探,关键是明确规模断陷分布及烃源岩的生烃规模。     

南华北地区主要层系热演化特征及其油气地质意义

南华北是我国油气勘探久攻未克的地区之一,客观评价烃源岩的热演化程度及其作用过程,是该地区勘探面临的关键问题。通过对600余组有机质镜质体反射率数据并结合其它古温标的分析,较全面评价了该地区古近系、中生界及上古生界烃源岩的热演化特征并探讨了其油气地质意义。古近系热演化多处于未成熟—低成熟阶段,平面上呈南低北高的格局;济源凹陷有机质热演化相对较高,达成熟阶段。中生界热演化程度普遍高于古近系,谭庄—沈丘凹陷中部下白垩统、济源凹陷三叠系烃源岩多数处于液态窗范围。上古生界热演化程度空间上极不均一,总体呈南低北高的格局。从热演化与保存条件分析认为,太康隆起及相邻鹿邑凹陷北部的部分地区,可作为古生界常规天然气或煤层气勘探的远景区;周口坳陷倪丘集凹陷中南部、谭庄—沈丘凹陷东部及襄城凹陷南部等具有新生代二次生烃的潜力。     

下扬子区下组合烃源岩热演化及有效性研究

下扬子区是南方海相具有油气勘探远景的地区之一。应用新增的勘探资料,采用新的技术方法,结合野外、室内综合研究,分析烃源岩构造-热演化。研究结果表明,晚印支-早燕山期,下扬子区的构造运动以逆冲推覆为主,大部分地区遭到抬升剥蚀,部分地区下古生界烃源岩抬升后晚期没有再度深埋,保留了印支期的热演化状况,因此下古生界高成熟腐泥型烃源岩现今仍具有一定的生烃潜力。在演化程度普遍较高的下扬子区下古生界,找到局部热演化程度相对较低,具有油气勘探前景的地区和层位是可能的。     

南华北盆地禹州地区ZK0606钻孔上古生界煤系烃源岩评价

南华北盆地禹州地区上古生界含煤地层具有良好的非常规油气勘探前景,但对该地区潜在烃源岩缺少系统的评价。研究选取禹州地区上古生界揭露较全的全取心ZK0606钻孔,对上古生界煤岩、泥岩和碳酸盐岩系统地取样,并进行有机碳、岩石热解、氯仿沥青"A"、有机显微组分、镜质体反射率和干酪根碳同位素分析。结果表明:禹州地区ZK0606钻孔上古生界烃源岩不仅包括煤岩和泥岩,碳酸盐岩也可作为潜在烃源岩;纵向上,烃源岩主要分布于太原组和山西组下部,较为连续,山西组上部、下石盒子组烃源岩主要分布在煤层(线)附近,控制厚度较小,上石盒子组基本不发育烃源岩,烃源岩纵向上的分布规律主要与晚古生代的海侵作用有关;ZK0606钻孔上古生界煤岩和泥岩烃源岩有机质类型为Ⅲ型,碳酸盐岩有机质类型也为Ⅲ型,明显有别于一般碳酸盐岩的有机质类型,此与该区碳酸盐岩特殊的沉积环境有关;ZK0606钻孔上古生界烃源岩热演化程度达到成熟—高成熟阶段,具有随深度增加而逐渐增大的趋势,较高的热演化程度可能与该区较高的地温梯度有关。根据烃源岩的基本特征,结合煤层气和页岩气的评价方法,山西组二1煤及其上下部的泥岩应是煤层气和页岩气最主要的勘探目的层,白沙向斜的南东侧应是重点勘探的区域。     

华北古生代克拉通盆地南部原生油气藏勘探前景

依据古生界烃源岩特征与烃源岩生烃史的分析,华北地区下古生界海相烃源岩虽然有机质类型好、厚度较大,但有机质丰度低,基本为差-非生油岩。加之烃源岩成熟以后,后期埋藏历史及烃源岩热演化史复杂,作为一个含油气系统的烃源岩,勘探风险较大。下古生界烃源岩仅在渤海湾南部地区具有中等-较差生烃潜力,经喜山期的深埋,在济阳坳陷、临清坳陷、东濮凹陷、黄口凹陷下古生界具备二次生烃条件,尚具有一定的勘探前景。上古生界石炭-二叠系烃源岩主要为煤系地层,厚度为150～500 m,有机质丰度属于低-中等,有机质类型为Ⅲ型。上古生界烃源岩二次生烃主要发生于晚三叠世末期和早白垩世末期,油气保存好,原生油气藏勘探前景广阔。上古生界有利勘探地区主要集中在渤海湾盆地的东濮凹陷、临南洼陷、德州凹陷南部及莘县凹陷北部二次生气强度较大的第三系凹陷内。     

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萍乐坳陷西部中古生界海相区块勘探与研究程度较低。通过系统的野外露头和煤矿采样、室内化验分析以及初步的地球化学研究，认为：下二叠统栖霞组、小江边组、茅口组碳酸盐岩夹碳质泥岩、泥页岩及上二叠统煤系地层为萍乐坳陷西部主要烃源岩层，下二叠统海相烃源岩丰度可以与四川、黔南、桂中、塔里木等已知含油气区（或古油藏）的海相烃源岩相比美，岩性和演化程度是影响烃源岩丰度的主要因素。萍乐坳陷西部地区烃源岩演化程度总体偏高，达到高成熟—过成熟演化阶段，造成该区烃源岩高演化程度的主要地质作用有深成变质作用、岩浆热烘烤作用及构造应力变质作用等。萍乐坳陷西部二叠系生储盖组合较为有利，虽然其烃源岩演化程度总体偏高，但仍分布有镜质体反射率仅为0.81%~1.51%演化程度适中的烃源岩，而且国内外也已经在烃源岩高演化地区发现了大量的大型天然气藏，因此总体评价研究区是一个有潜力的天然气勘探远景区，今后应进一步加强研究和勘探。     

中亚地区上古生界油气形成与分布规律及其对准噶尔盆地油气勘探的启示

中亚地区上古生界石炭系和泥盆系蕴含丰富的石油和天然气,通过对中亚滨里海盆地和楚—萨雷苏盆地上古生界油气形成与分布规律的分析,认为中亚地区上古生界油气富集带与深部流体及深大断裂有关,是盆地深部地壳结构与其上沉积盖层相互依存、相互作用的结果。前人研究认为准噶尔盆地石炭系烃源岩的分布、构造背景及火山岩岩相带控制着石炭系油气的分布和富集。中亚地区与新疆山水相连,含油气地质构造也有相似之处。联系中亚地区上古生界油气形成与分布规律,结合准噶尔盆地地质特征及上古生界石炭系油气勘探现状,认为准噶尔盆地石炭系烃源岩遭受火山喷溢喷流等岩浆侵入活动,导致烃源岩强烈蚀变演化,促使烃源岩发生二次成烃作用,这种火山岩内幕沉积生烃模式不同于传统的生烃模式,在幔源物质与烃源岩热蚀变的共同作用下,准噶尔盆地石炭系应该具有令人乐观的生烃潜力。     

南华北地区上古生界油气勘探方向及目标区研究

南华北地区晚古生代与鄂尔多斯盆地为同一大型克拉通坳陷,发育有一套海陆交互相含煤地层,但南华北地区上古生界油气勘探至今尚未取得突破。通过开展南华北地区与鄂尔多斯盆地上古生界的石油地质条件类比研究,明确了制约南华北地区上古生界油气勘探突破的关键因素是后期的构造改造,在构造稳定区开展致密砂岩油气藏勘探是下步方向。研究结果表明:洛伊地区上古生界残存完整、厚度大,热演化程度适中,上覆直接盖层三叠系,且处于构造相对稳定区,有利于油气保存;区内已钻探井也于上古生界见良好气显示,综合评价为下步勘探的首选目标区,从而为南华北地区上古生界油气勘探突破指明了方向和目标。     

华北地区东部上古生界天然气勘探前景

华北地区上古生界石炭-二叠系发育一套良好的煤系烃源岩,煤层及暗色泥岩厚度较大,烃源岩埋藏史可划分为4种类型,其天然气勘探的难点及关键问题在于弄清烃源岩的二次生烃潜力、范围和保存条件。结合构造演化及沉积史分析认为,主要发生了晚三叠世末期、早白垩世末期和喜山期3次深成变质作用,不同盆地烃源岩经历了不同的二次生烃过程,后期保存条件也各不相同,导致勘探潜力差异很大。在前人勘探研究工作的基础上,指出渤海湾南部是二次生烃的最有利地区,其保存条件好,天然气藏勘探前景广阔。     

中国石化东部探区古生界原生油气藏勘探前景

中国石化东部探区下古生界烃源岩以海相碳酸盐岩为主，有机质丰度较低。渤海湾盆地南部下古生界烃源岩于中三叠世末进入生油高峰，中生代发生二次生烃，新生代埋深虽然可达万米，但富有机质干酪根绝大部分已转化，生烃潜力有限；南华北地区下古生界烃源岩在晚三叠世达到早成熟阶段，新生代基本未发生二次生烃作用。上古生界是一套海陆交互相的煤系地层，煤层及暗色泥岩在晚三叠世末期和早白垩世末期两次发生深成变质作用。在系统分析前人研究成果的基础上，指出渤海湾盆地南部是上古生界烃源岩二次生烃最有利的地区，油气保存好，原生油气藏勘探前景广阔，有利勘探区为东濮凹陷、临南洼陷、德州凹陷南部、莘县凹陷北部；下古生界的原生油气藏勘探风险较大，渤海湾盆地南部具有一定的勘探前景。图5表4参30     

济阳坳陷前第三系油气勘探前景

济阳坳陷前第三系发育下古生界碳酸盐岩、上古生界煤系、中生界侏罗系煤系3套烃源岩系。其中,上古生界煤系最好。因此,济阳坳陷前第三系自生自储型油气藏应以勘探天然气为主,层系上以上古生界含气系统为主,兼探中生界含油气系统。孤北古1气藏的地质特征及成藏过程表明,上古生界自生自储天然气藏成藏有赖于深凹区存在较厚的上古生界烃源岩、大型构造背斜圈闭背景和良好的生储盖配置。经有利生烃区分布、储层及盖层条件和圈闭类型等因素评价,济阳凹陷上古生界的7个有利勘探区带分别为沾化凹陷的孤北、孤南、罗家和郭局子、东营凹陷的金家和林樊家以及车镇凹陷的车西;4个较有利区带分别为沾化凹陷的埕东和义南、东营凹陷的南坡和惠民凹陷南坡。     

叠合盆地油气系统研究方法——以中国南方中、古生界为例

通过南方中、古生界油气地质综合研究及勘探成果总结,初步提出一套叠合盆地或改造型盆地评价及其油气系统的研究方法.其核心思路是强调进行油气地质“动态演化”研究.主要通过拟三维盆地模拟反演主要烃源岩时空演化、生烃过程及其不同地质阶段中的生烃强度、资源量;结合古今油气藏解剖分析总结油气成藏-破坏规律及古构造分析研究油气运聚指向;结合主要构造运动期对南方中、古生界主要油气系统进行了分阶段的动态演化研究.认为南方中、古生界油气勘探的现实对象是次生油气系统及再生烃油气系统,现存的原生油气系统很少.提出南方新区中、古生界油气勘探有利区为川东北大巴山前缘及石柱复向斜西侧高陡背斜带、苏北盆地阜宁-盐城-海安-兴化-宝应地区、江汉盆地沉湖地区南部潜江-仙桃-牌州-汊参1井地区、江西南鄱阳盆地及楚雄盆地北部凹陷.这一认识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.     

中国南方海相油气勘探前景

对南方海相构造-层序-油气系统的综合研究表明,南方海相地层发育5套区域性主力烃源岩和多套局域性烃源岩(下寒武统、下志留统、中二叠统、上二叠统、下三叠统),烃源岩热演化程度的不均一性决定了南方下古生界以天然气勘探为主,上古生界为油气勘探兼顾.印支及其以后的改造运动对南方海相及中新生代盆地的含油气性控制起到主要作用,叠合盆地中、晚期形成的油气系统最具勘探潜力.原生及次生油气藏的分布主要受生烃有利相带和古隆起、古斜坡的控制.环扬子陆块叠合盆地群、苏北-南黄海南部盆地以及江南隆起北缘冲断推覆体下海相地层保存区将是南方海相油气勘探的重点.     

鄂尔多斯盆地3条油藏大剖面对风险勘探的意义

鄂尔多斯盆地大致经历了6个演化阶段,主要发育3套烃源岩、2条不整合面及多套储盖组合,形成以下古生界奥陶系气藏、上古生界石炭-二叠系气藏、中生界三叠系-侏罗系油藏为代表的3大含油气系统.深入分析盆地内部3条油气藏连井剖面(吴忠-米脂;固原-宜川;包头-澄城)可知:烃源岩控制油气藏的规模与展布;中生界油藏位于生烃坳陷内部或...     

中国北方中生界石油超体系

依据中国北方中生代含油气盆地的特征和演化，划分了中国北方中生界石油超体系。中国北方区域在中生代经历了三大区域构造演化阶段，在此背景下，区域古气候条件的变迁在很大程度上控制了中生代沉积体系发育和生烃物质的富集程度，形成由多个岩体构成的区域性生、储、聚油气层系，大体可分为中－上三叠统石油超体系、株罗系石油超体系和白垩系石油超体系，其中白垩系还可分为干旱区下白垩统石油体系和潮湿区下白垩统石油体系及上白垩