松辽盆地徐家围子断陷深层天然气含气系统与成藏机制

通过对地质条件的研究，将松辽盆地徐家围子断陷深层划分为沙河子组和营城组-登二段、登二段-泉一段和泉二段、沙河子组和营城组-泉一段、泉二段3个含气系统，指出这3个含气系统形成于不同时期，其形成时期和演化对天然气运聚成藏和成藏模式有控制作用，认为该区深层天然气成藏与分布的主控因素是气源、盖层、断层和不整合面。     

从源盖时空匹配关系预测徐家围子断陷的天然气远景

在研究徐家围子地区深层天然气源岩发育、地球化学、生气特征和盖层发育、封闭特征的基础上,研究了该区气源岩与盖层之间的时间与空间匹配关系及其对天然气成藏的控制作用。徐家围子地区登二段泥岩盖层与沙河子组―营城组气源岩之间和徐家围子泉一、二段泥岩盖层与沙河子组―营城组气源岩之间时间匹配关系均较好,但前者略好于后者,这是造成该区登二段盖层之下天然气分布多于泉一、二段盖层之下的一个重要原因。徐家围子地区登二段和泉一、二段泥岩盖层与沙河子组―营城组气源岩在空间配置关系上以徐家围子地区中心处登二段源岩和沙河子组―营城组源岩质量为最好,这可能是能在升平、汪家屯和昌德构造多个层位上获得工业气流的重要原因。登二段盖层与沙河子组―营城组泥岩质量空间匹配关系好于泉一、二段盖层与沙河子组―营城组气源岩质量空间匹配关系,这是造成登二段之下天然气聚集多于泉一、二段盖层之下的又一重要原因。认为从盖源时空匹配关系上可以判断徐家围子断陷中心处应是徐家围子地区天然气成藏的有利地区。     

从源盖时空匹配关系预测徐家围子断陷的天然气远景

在研究徐家围子地区深层天然气源岩发育、地球化学、生气特征和盖层发育、封闭特征的基础上,研究了该区气源岩与盖层之间的时间与空间匹配关系及其对天然气成藏的控制作用。徐家围子地区登二段泥岩盖层与沙河子组―营城组气源岩之间和徐家围子泉一、二段泥岩盖层与沙河子组―营城组气源岩之间时间匹配关系均较好,但前者略好于后者,这是造成该区登二段盖层之下天然气分布多于泉一、二段盖层之下的一个重要原因。徐家围子地区登二段和泉一、二段泥岩盖层与沙河子组―营城组气源岩在空间配置关系上以徐家围子地区中心处登二段源岩和沙河子组―营城组源岩质量为最好,这可能是能在升平、汪家屯和昌德构造多个层位上获得工业气流的重要原因。登二段盖层与沙河子组―营城组泥岩质量空间匹配关系好于泉一、二段盖层与沙河子组―营城组气源岩质量空间匹配关系,这是造成登二段之下天然气聚集多于泉一、二段盖层之下的又一重要原因。认为从盖源时空匹配关系上可以判断徐家围子断陷中心处应是徐家围子地区天然气成藏的有利地区。     

松辽盆地北部沙河子组-登二段含气子系统评价

利用气势能场的分隔槽,将松辽盆地北部沙河子组—登二段含气系统划分为8个含气子系统。选取源岩、储层、盖层、圈闭和运移以及盖层与源岩、断裂活动与源岩、圈闭与源岩之间的时间匹配关系分别作为含气子系统综合评价指标。通过划分等级、赋予权值、计算综合评价权值建立了一套含气子系统的综合评价方法,并对松辽盆地北部沙河子组—登二段含气系统的8个含气子系统进行了综合评价。结果表明,古龙、安达南—昌五、肇州—肇源和双城—呼兰含气子系统为好的含气子系统,是天然气勘探的有利地区。古龙北和朝长—肇东南含气子系统为较好的含气子系统,是天然气勘探的较有利地区。     

盆地发育不同阶段天然气封盖条件的差异性--以松辽盆地北部为例

松辽盆地北部深部和中下部组合处于盆地的不同发育阶段,天然气封盖条件存在着明显的差异,登二段、泉一、二段泥岩盖层不仅厚度和空间分布较青山口组、嫩一、二段小,而且与源岩的配置关系也较青山口组和嫩一、二段差。青山口组和嫩一、二段泥岩盖层除了毛细管封闭能力外,还具有压封闭和抑制封闭天然气能力,而泉一、二段仅具毛细管封闭能力,登二段除了具毛细管封闭能力外,还具有替代封闭能力,青山口组和嫩一、二段泥岩盖层与青山口组源岩之间的时间配置关系也优于登二段、泉一、二段泥岩盖层与沙河子组－营城组源之间的时间配置关系。以上这些是造成该区中下部天然气富集程度和分布明显好于深部的重要原因。     

松辽盆地莺山地区深层天然气地球化学特征与成藏模式

为明确松辽盆地莺山地区深层天然气的成因与成藏模式，综合天然气组分及其碳同位素特征和烃源岩岩石热解、总有机碳含量和干酪根碳同位素特征等测试资料，系统分析了深层营城组和沙河子组天然气地球化学特征及其成藏模式。营城组天然气以油型气为主，烃源岩为营城组四段暗色泥岩，烃类组分的碳同位素偏轻，在泉头组沉积末期和青山口组沉积末期两期成藏；沙河子组天然气均为煤型气，烃类组分的碳同位素偏重，整体呈正序分布，主力成藏期为泉头组沉积末期。泉头组沉积末期，沙河子组煤型气的混入导致部分营城组天然气样品发生δ¹³C₁>δ¹³C₂的倒转。营城组发育“源储紧邻、断体匹配、构造高点聚气”的天然气成藏模式，高生烃强度泥岩控制着气藏展布范围，“凹中隆”是天然气运移低势区和充注有利指向区，“断裂+圈闭”有机匹配是气藏形成的关键。沙河子组发育“源储一体、超压驱动、侧向近源运聚”的致密气成藏模式，烃源岩排烃强度和超压范围控制着气藏的宏观展布，而“运聚一体”的优质储层决定了气藏规模。研究认识对于松辽盆地外围断陷区开展深层天然气勘探具有重要...     

泥岩盖层对各种相态天然气封闭性演化阶段划分及意义

在泥岩盖层对各种相态天然气封闭机理及形成条件研究的基础上,针对不同类型泥岩盖层对各种相态天然气封闭性演化阶段进行了研究.以松辽盆地北部三肇凹陷泉一段、泉二段、登二段和青山口组3套泥岩盖层为例,通过划分其对不同相态天然气封闭性演化阶段,研究其对各种相态天然气的封闭特征;通过其封闭性形成时期与沙河子组-营城组气源岩大量排气期之间的匹配关系,研究了它们在该区天然气聚集与保存中的作用.     

松辽盆地北部双城地区白垩系营城组—登娄库组石油勘探突破及地质意义

基于钻井地质、地球化学、地球物理和生产测试资料,采用含油气系统研究方法,对松辽盆地北部双城地区白垩系营城组—登娄库组含油组合烃源岩、储集层、盖层特征以及烃类生成、圈闭演化和石油充注过程进行剖析。研究表明,研究区烃源岩分布在营城组,有机质主要来源于低等水生生物和藻类,丰度达到优质生油岩级别;原油具有轻质、高凝固点和高蜡的特征,与营城组烃源岩具有良好的亲缘关系。储集层包括登娄库组砂岩和营城组砂砾岩两套;直接盖层为登四段泥岩。石油于姚家组—嫩江组沉积期生成,分别于嫩江组沉积期和古近纪—新近纪聚集成藏。圈闭经历了营城组沉积末期、泉头组沉积末期和嫩江组沉积末期3期演化,形成构造和构造-岩性两类油藏。稳定的构造背景、良好的生储盖组合、近距离运移、晚期充注为油藏形成的有利因素。     

油源断裂输导油气时间有效性研究方法及其应用

为了研究油源断裂在油气成藏中的作用,在油源断裂厘定、输导期和源岩生排烃期研究的基础上,通过比较油源断裂输导油气期与源岩生排烃高峰期之差和源岩生排烃高峰期与其开始生排烃期或停止生排烃期之差比值的大小,建立了一套油源断裂输导油气时间有效性的研究方法,并将其应用于松辽盆地徐家围子断陷油源断裂输导天然气时间有效性的研究中。结果表明：徐家围子断陷营城组火山岩储层在青山口组-姚家组沉积时期油源断裂输导天然气时间有效性评价等级为好,最有利于天然气运聚成藏;其次是嫩江组沉积末期,油源断裂输导天然气时间有效性评价等级为较好,较有利于天然气运聚成藏;再次是明水组沉积末期,油源断裂输导天然气的时间有效性评级等级为中等,不利于天然气运聚成藏;火石岭组-营城组沉积时期和古近系沉积末期油源断裂输导天然气的时间有效性评价等级为差,均无天然气运聚成藏。该结果与目前徐家围子断陷营城组火山岩储层中流体包裹体均一温度揭示的天然气成藏时期相吻合,表明该方法用于研究油源断裂输导油气时间有效性是可行的。     

松辽盆地北部深层天然气成藏动力系统及空间分布特征

成藏动力学系统研究是石油地质学从静态、定性描述向动态、定量表征研究过程转移的必然产物.根据烃源岩与气藏的空间位置、盖层分布特征、油藏流体性质和压力分布特征以及天然气运聚机理,将松辽盆地北部深层天然气藏划分为远源常压气藏系统和自(近)源超压气藏系统以及无机成藏系统.远源常压气藏系统主要包括以泉一、二段为盖层的K₁d2-K₁q1-2成藏组合和以登二段为盖层的K₁yc-K₁d2成藏组合;超压气藏系统为自生自储的Jhs1-K₁yc成藏组合,自(近)源超压气藏系统是松辽盆地北部深层寻找大中型天然气藏的勘探方向.      

徐家围子地区天然气成藏期次及其模式

利用实测流体包裹体均一温度的分布特征，结合埋藏史和热史，确定出徐家围子地区烃类气体的注入时期。根据该区沙河子-营城组生烃排气期、登二段泥岩盖层封闭形成时期和断裂活动时期，得到徐家围子地区天气藏主要形成于泉头组沉积时期。有断裂沟通的气藏可以形成于泉头组沉积时期。有断裂沟通的气藏可以形成于嫩江组沉积末期，但规模有限。徐家围子地区具有4种天然气成藏模式：沿不整合面运移至其岩风化壳圈闭成藏、沿裂缝运移至源岩内火山岩圈闭成藏、沿断裂运移至古隆起之上各种类型圈闭成藏、沿砂体侧向运移至地层超覆圈闭成藏。     

松辽盆地北部徐家围子地区K_1sh+yc～K_1d_2成藏系统特征及主控因素分析

在分析徐家围子地区K1 sh +yc～K1 d2 成藏系统成藏条件的基础上 ,指出该系统具高温、高压、高矿化度的特征。分析了该区天然气成藏主要控制因素为盖源匹配关系、盖层分布、不整合和古隆起。盖源匹配关系控制天然气分布及聚集数量。盖层分布控制天然气聚集的场所。不整合控制着天然气的运移和聚集。古隆起控制着天然气的聚集     

西斜坡区萨二、三油层油气运移特征及对成藏的作用

通过油源对比,得知西斜坡区萨二、三油层油气主要来自齐家一古龙凹陷的青山口组和嫩一段。油气运移存在五个主要方向,第一个为古龙凹陷生成的油气经平洋至江桥的运移方向;第二个为古龙凹陷生成的油气经他拉红、白音诺勒至阿拉新的运移方向;第三个为齐家凹陷生成的油气经泰康隆起带的北部至富拉尔基的运移方向;第四个为齐家凹陷生成的油气经泰康至阿拉新的运移方向;第五个为阿拉新至富拉尔基的再运移方向。砂体是油气侧向运移的主要通道,断层起转向、汇聚和沟通作用。油气主要有两期运移,第一期为嫩江组沉积末期,第二期为明水组沉积末期-老第三纪初期。油气运移方向是控制西斜坡区油气成藏与分布的主要因素,只有位于油气运移方向上的那些圈闭聚集油气才是有效的;也是今后西斜坡区萨二、三油层油气勘探的主要目标。     

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依照复式含油气系统理论，以区域盖层为界，将长岭地区划分为出3个含油气系统：以青山口组为盖层的深部、嫩江组为盖层的中部以及以明水组为盖层的上部含油气系统。其中深部含油气系统是长岭地区重要的含油气领域，目前发现有东岭气藏、达字井含气构造，以下生上储、自生自储及上生下储式组合方式为主，据盆地模拟表明成藏的关键时刻是明水组末期(65Ma)；中部含油气系统以下生上储及自生自储武的组合方式为主，成藏的关键时刻是明水组末期(65Ma)和现今；上部含油气系统以下生上储式组合方式为主，目前正处于低成熟—成熟阶段，成藏的关键时刻是现在。     

松辽盆地北部油气垂向运移及对成藏与分布的控制

在研究松辽盆地北部油气运聚成藏特征的基础上 ,对油气垂向运移的特征进行了研究 ,指出断裂是油气垂向运移的唯一通道。油气沿断裂既可发生向上的垂向运移 ,又可发生向下的倒贯运移 ,主要取决于油气垂向运移的动力。如果源岩具异常孔隙流体压力 ,其生成的油气可同时发生向上和向下的垂向运移 ;如果源岩不具异常孔隙流体压力 ,其生成的油气只能发生垂向运移。油气垂向运移动力和通道发育是决定油气垂向运聚成藏与分布的主要因素 ,在松辽盆地具体表现为 ,长期断裂控制着沙河子组～营城组源岩生成天然气在浅层的聚集与分布 ,异常孔隙流体压力和T2 断裂共同控制着扶、杨油层的运聚与分布 ,T2 或T1 至T0 6断裂控制着黑帝庙油层油气藏的形成与分布     

松辽盆地北部深层封盖条件及对天然气成藏的控制作用

作者在全面分析松辽盆地北部深层封盖条件的基础上,认为深层盖层时空分布不利于天然气成藏,不连续分布特征决定了天然气只能局部分布,登二段泥岩盖层同源岩排烃匹配关系好于泉一、二段,错综复杂的断层虽能促进多种圈闭类型的形成,但长期断层多期活动会将天然气更多地向中浅层输导,不利于天然气藏保存.     

徐家围子断陷营城组火山岩断盖时空匹配及其对天然气成藏的控制作用

为研究徐家围子断陷营城组火山岩中天然气分布规律,在分析油源断裂分布及其输导天然气时期和盖层分布及其封闭能力形成时期的基础上,通过比较盖层断接厚度与其封气所需最小断接厚度的相对大小和盖层封闭能力形成时期与油源断裂输导天然气时期的相对早晚,对徐家围子断陷营城组火山岩断盖时空匹配关系进行研究,并结合天然气分布研究断盖时空匹配关系对天然气成藏与分布的控制作用。研究结果表明:徐家围子断陷营一段顶火山岩非封闭型断盖空间匹配关系区主要分布在断陷南部、中部、西部和东部相对较大油源断裂处,其余油源断裂处和油源断裂不发育区皆为封闭型断盖空间匹配关系区;登二段泥岩非封闭型断盖空间匹配关系区主要分布在断陷南部、中部和中北部相对较大油源断裂处,其余油源断裂处和油源断裂不发育区也为封闭型断盖空间匹配关系区。青山口组—姚家组沉积时期、嫩江组沉积末期和明水组沉积末期断盖时间匹配关系相对较好,而火石岭组—营城组沉积时期和古近系沉积末期匹配关系相对较差。断盖时空匹配关系对营城组火山岩天然气成藏与分布的控制作用主要表现在2个方面:封闭型断盖空间匹配关系区是营城组火山岩天然气成藏的有利区;断盖时间匹配关系控制着营城组天然气成藏时期。研究成果对指导徐家围子断陷营城组火山岩天然气勘探具有重要意义。