下生上储式油气运移优势路径确定方法及其应用

基于下生上储式油气运移模式及特征,结合三维地震资料、测井和录井资料,分别利用油气成藏期断层活动速率与断面油气势能相结合、砂地比与砂体顶面流体势能相结合的理论,建立了一套下生上储式油气运移优势路径的确定方法,进而可得到下生上储式油气优势成藏范围。将该方法应用到了海拉尔盆地贝尔凹陷局部构造南屯组一段下生上储式油气成藏中。结果表明：南屯组一段下生上储式油气成藏分为油气垂向运移模式和先垂向后侧向运移模式,分别确定其中油气运移优势路径有17个和11个,相应的油气优势成藏范围分别为2.3 km和1 km。与研究区内油气实际分布规律相对比,计算结果与实际情况吻合,表明该方法可以用于确定下生上储式油气运移优势路径,有利于划定下生上储式油气优势成藏范围,可以为油气勘探提供指导作用。     

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延吉盆地是吉林省东部的一个山间断陷盆地，其东部坳陷下白垩统大拉子组一、二段为天然气的区域性盖层，盖层的排替压力在１１～１３ＭＰａ范围内，属强封闭能力盖层。研究区断层发育，断层在大一、二段内封闭性好，在下白垩统铜佛寺组内封闭性差；边界断层封闭性差，盆地内部断层封闭性从古至今逐渐变好。研究区主要储层为铜佛寺组和大一、二段，均属低孔、低渗储层。通过对古流体势场的恢复发现，德新凹陷的油气运移以汇聚流形式为主，清茶馆凹陷的油气运移以发散流和平行流形式为主。根据生、储、盖、断层及流体势场等特征的研究，总结出东部坳陷油气运聚模式有３种，即背斜聚敛型油气运聚模式、断层部分截流型油气运聚模式和汇聚流运移断层泄漏型假聚集模式。     

断层对流体势空间分布的影响及研究方法

在研究流体势及其对油气运聚控制的基础上,通过分析断层在油气运聚中的作用,从理论上阐述了断层与流体势之间的关系,依据断层封闭与开启时断裂带特征阐述了断层层存在对流体势的影响,得到了断层对流体势的影响是有条件的,只有侧向封闭和垂向启断层的存在才会改变流体势,使其空间分布形态发生改变,前者作为相对高势带,由此向其附近四周势能值降低,阻止油气的侧向运移,后者作为相对低势带,由此向其附近四周势能值增大,其附近四周油气向其汇聚运移,所建立的断层对流体势空间分布影响的研究方法对松辽盆地北部登娄库组气势空间分布特征的研究,不仅证实了上述结论,而且表明该方法是可行的。     

断裂转换带作为油气侧向、垂向运移通道的研究进展

断陷盆地大量油气勘探证实油气并非围绕整条断裂分布,而往往集中分布于断裂转换斜坡、弯曲转折端、交汇区及末端等断裂转换带位置,表现出明显的运移通道特征。为了查明断裂转换带输导油气的优势条件及模式,在对其形成演化过程分析的基础上,进行了油气运移特征的系统分析。结果表明,断裂转换带在不同的演化阶段既可以作为油气侧向运移通道,又可以作为油气垂向运移通道。当作为侧向运移通道时,具有以下三方面的优势条件：①具备油气侧向运移的流体势梯度;②砂体发育,储层对接概率大且侧向连通性好;③具有相对低的垂向与侧向渗透率比。侧向运移主要有两种模式,即未破坏型-侧向连通油气运聚模式和破坏型-垂向、侧向封闭油气运聚模式,油气富集层位一般与运移层位一致。当作为垂向运移通道时,具有以下三方面的优势条件：①“硬连接”型转换带活动强度一般较大,容易幕式开启作为通道;②“硬连接”型转换带处断层面常为脊状低势区,有利于油气发生汇聚;③应力集中、裂缝发育,容易破坏盖层发生油气垂向渗漏。垂向运移也主要有两种模式,即未完全破坏型-油气垂向穿斜坡渗漏模式和破坏型-油气沿断层面垂向运移模式,油气一般被调整至浅层富集。通过矿物沉淀速率、成岩作用、地下水渗漏及矿床突水现象等,均可证实断裂转换带部位曾是流体运移的通道。     

辽东湾海域JZ25地区流体包裹体与油气运移

应用流体包裹体均一温度法对渤海辽东湾海域JZ25地区油气充注史进行研究,结果表明该地区经历两期油气充注:第一期发生于石英次生加大作用之前,以液态烃相包裹体为主,但丰度低、成熟度低;第二期发生于石英次生加大作用之后,有机包裹体主要分布于沿切割石英碎屑颗粒及其次生加大边的微裂缝面或长石颗粒的溶蚀孔隙中,且丰度高,是JZ25油气藏的主要形成时期,距今约23～21Ma.在此基础上,进一步对研究区古近系沙河街组三段烃源岩的超压系统、油气运移通道进行分析,并建立了储层-断层共控的油气运移模式,为JZ25地区高丰度的亿吨级油气藏的发现提供重要依据.     

渤海湾凹陷区复杂断裂带垂向优势运移通道及油气运移模拟

基于渤海中南部地区复杂断裂带油气地质条件的大数据分析,得到垂向优势运移通道形成的定量/半定量条件。在此基础上,通过构造建模辅助分析,实现了黄河口东洼垂向优势运移通道及其源外充注点/段大数据搜索,并在此约束下进行油气充注、运移数值模拟,成功预测了复杂断裂带浅层的油气运移路径和油气富集断块。研究认为,活动断裂带浅层充注存在差异性,垂向优势运移通道的充注点/段是浅层油气运移的起点,对于浅层油气运移及其成藏非常重要;在浅层的断层中,切割深层中转仓或深层主要运移通道、断接厚度小于400 m、成藏期断层断距大于80 m的断层容易形成凹陷区垂向优势运移通道;新构造运动通过控制垂向优势运移通道及其源外充注点/段的差异分布,决定了复杂断裂带的差异成藏。研究成果对于复杂断裂带的精细勘探具有重要意义。图7参42     

渤海海域辽中凹陷LD油田油源断层运移能力定量评价及运移模式

渤海海域辽中凹陷多个复杂断裂带内受次级调节正断层的控制形成了数量众多的断块圈闭,探井已经证实位于成熟烃源岩层系之上的断块圈闭其油源断层的垂向输导能力对不同断块的油气富集程度具有非常重要的影响。本文分析认为研究区油源断层的断面形态及其与成熟烃源岩段的接触面积是油气运移能力的主控因素,在此基础上,充分利用地震资料对油源断层进行精细解释,刻画断面三维形态展布及其与成熟烃源岩的接触,通过数值模拟方法定量计算了这两个地质因素控制下不同油源断层油气运移能力的大小,并结合测井资料对断层伴生裂缝带的发育特征进行了识别,建立了LD油田油气运移模式,研究结果表明：研究区内6条油源断层的油气运移能力存在明显差别;在整个油田范围内含油层段有24个油气充注点,且充注能力不同,控制了不同断块储量丰度的差异;油源断层伴生裂缝带的发育在断层两盘存在横向不对称性,在下降盘附近的裂缝更为发育,孔渗得到改善,从而导致这些充注点的油气在下降盘发生明显的分流作用。基于上述成果建立了研究区的油气运移模式,与实际钻探结果吻合较好。     

渤海湾盆地东营凹陷梁家楼油田成藏机理探讨

有效烃源岩、输导体系、成藏时间及期次是成藏机理的主要研究内容,综合运用油源对比、断裂-砂体研究、油藏充注史分析结果,认为梁家楼油田下第三系沙三中+下亚段及沙四上亚段有效烃源岩主要通过同生断层与沙三上亚段储层连通,断层是输导体系的主要组成部分,断层活动产生的地震泵效应与地层流体异常高压是运移主要动力,3期断层活动史与3期油藏充注史具有良好的对应关系,成藏机理可归纳为幕式断层活动控制油气幕式运移与充注。      

稠油油藏油气运移路径刻画与成藏过程分析——以渤海海域辽东湾坳陷LD16含油气构造为例

稠油油藏在油品性质、油水关系、保存机制等方面与常规油藏存在较大差异,成藏过程也极为复杂。以渤海海域辽东湾坳陷LD16含油气构造为例,运用测井、岩心描述、地震、地球化学分析等资料,总结了其主要的油藏特征,并在储层物性非均质性刻画、断层立体分析的基础上,创新提出运用基于充注段与储层非均质性的定量运移模拟技术对油气运移路径进行精细刻画,进而对稠油的成藏过程进行研究。研究结果表明:断层的活动速率与曲率形态决定了断层带油气有效运移区段;储层物性与构造形态共同决定了稠油在储层中的优势运移通道,充注量与高孔渗带共同决定了稠油的不规则分布;稠油油藏是新构造运动时期东营组古油藏中遭受过初次降解的原油沿断层向浅层运移调整形成的,稳定盖层的存在与原油受温压下降造成的黏度突然增大,是油气在馆陶组砂砾岩中聚集成藏的关键。     

车西地区潜山油气成藏优势运移路径

潜山油气成藏的特色在于“源-径-藏”三者中“径”的相对独立性和复杂性。车西地区流体势分析结果表明，油气并非呈“面”状而是呈收敛“线”状沿阻力最小方向运移，油气沿此优势方向可做长距离运移。不同油气运移通道的优势路径各有不同：连通砂体输导层的输导能力主要取决于砂体的孔渗性能，物性好、排替压力低的主力相带沉积砂体是油气运移的优势通道；断裂输导体的输导能力是由于断裂活动开启而形成的，断层活动的强度和时间控制了油气运移优势通道的形成；而地层不整合面输导体，因其分布范围广，输导能力强，油气在其中运移时将逐渐向潜山构造脊汇聚，并通过控山断层两侧灰岩的接触，形成阶梯状向高部位运移的优势路径。由于输导体系优势运移路径的不同，使得车西地区陡坡带和缓坡带的潜山油气成藏存在较大差异。     

断裂—砂体形成油气运移的“中转站”模式

油气运移是当今世界石油地质学中研究最薄弱的环节,也是最前沿的学科,它是成藏动力学研究的核心。断裂是裂陷盆地内重要的油气运移通道,但是断面与烃源岩接触面积小,不能吸收大量油气,大断层下降盘的水下扇砂体与生烃岩大面积接触,能吸收烃源岩中生成的大量油气,当达到一定饱和度时,温—压升高,伴随着断层的“幕式”运动,油气从砂体——中转站中沿断层向上运移成藏。正、反两方面勘探实践验证了断裂—砂体的油气中转站运移模式的正确性,它将对今后油气运移的研究和勘探起到一定的指导作用。     

塔北隆起雅克拉凝析油气田油气充注途径示踪

依据原油的三萜烷Ts/（Ts+Tm）、咔唑类含氮化合物总量、1,8-/2,4-DMC与4-/1-MDBT等分子参数,示踪塔北隆起雅克拉凝析油气田下白垩统亚格列木组油气充注途径。研究表明,雅克拉凝析油气田原油运移分馏效应显著,原油运移具有主、次两条油气运移与充注成藏的途径;主要充注途径以油气田东端S7-YK13井区为充注点,油气平行轮台断裂,顺沿背斜长轴,从NEE向SWW方向充注成藏;次要充注途径则从油气田SE翼沿NW方向,往构造轴部充注。上述油气运移充注途径受到雅克拉凝析油气田南侧轮台断裂的制约,后者堪称塔北隆起一条重要的油源通道。     

海拉尔盆地贝西南地区南屯组油气侧向运移路径综合确定及运移模式探讨

贝西南地区是目前海拉尔盆地贝尔凹陷中含油性较好的重点勘探区块,为查明油气运移对成藏的影响,采用以油气来源分析为基础、以油气分布特征为指示、以运移数值模拟为约束、以地球化学示踪为佐证的“四位一体”油气运移路径综合确定方法,对研究区南屯组的油气运移路径和运移模式进行了研究。结果表明：南屯组主要有3组油气运移路径,一是由贝西北次凹沿其短轴方向向贝西斜坡侧向运移;二是由贝西南次凹沿其短轴方向向呼和诺仁构造带运移;三是由贝西北和贝西南次凹向呼和诺仁构造带汇聚的油气,沿构造脊和断层走向向西南部运移。在明确运移路径基础上总结出3种油气侧向运移模式：沿构造脊及断层走向运移模式、同向断阶“阶梯状”运移模式和反向断阶“牙刷状”运移模式,各种运移模式控制的油气富集部位和油藏类型有较大差异。研究结果对研究区下一步的有利区优选和类似地区油气勘探具有一定的指导意义。     

断裂对油气富集程度的控制作用

为了认识含油气盆地断裂发育区油气分布规律及断裂对油气富集程度的控制作用,研究了断裂组合、断-砂配置、断裂封闭性及其后期活动与油气富集之间的空间关系。结果表明,断裂对油气富集控制作用明显。其主要表现在4个方面：1）断裂空间上,地垒和断阶型组合形成的断层圈闭油气富集;平面上,2条或多条断裂组合形成的断层圈闭油气富集。2）当油气沿着砂体侧向运移时,反向断裂下盘断-砂配置油气富集;当油气沿断裂垂向运移时,油源断裂上盘断-砂配置油气富集。3）断裂侧向封闭性越强,油气富集程度越高。4）断裂后期活动强度越小,油气富集程度越高。     

东营凹陷岩性油气藏成藏动力学特征

东营凹陷岩性油气藏主要为砂岩透镜体油气藏和砂岩上翘尖灭油气藏。受地层压力的影响,东营凹陷岩性油气藏表现为不同的成藏动力学特征。在正常压力系统,岩性油气藏油气运移的驱动力主要为浮力,油气沿断裂、不整合面或储集岩向上运移并在岩性圈闭中聚集成藏,运移相态主要为游离相;而在异常高压系统,油气运移的驱动力主要为压实和欠压实作用下产生的地层压力差,这种压力差可以驱动油气由高势区向低势区运移并在岩性圈闭中成藏,运移相态主要为混(溶)相和游离相。     

塔里木盆地顺托果勒低隆起顺托1井区油气成藏模式

塔里木盆地顺托1井区奥陶系碳酸盐岩与志留系碎屑岩层系均获得油气流,为受同一条断裂沟通的2套油气藏,但2套油气藏的地层温度、地层压力系数与油气性质均存在较大差异。通过油气性质、饱和烃色谱、饱和烃色谱—质谱、芳烃色谱—质谱与同位素等地球化学特征对比分析,认为两者为油源相同、多期充注、相互关联的2套油气系统。结合断裂活动期次、断裂活动强度、油气垂向分布特征、油气运移方向及油气充注期次研究,进一步明确志留系油藏主要成藏期为海西晚期,而奥陶系凝析气藏主要成藏期为喜马拉雅期。主要成藏时期断裂的活动强度决定了该区油气富集层系,并初步建立了该区“垂源与侧源供烃、断层垂向输导、断裂活动强度控层、下部圈闭优选聚集”的油气成藏模式。      

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介绍了流体势（主要是水势和气势）的计算方法，具体分析了莺—琼盆地流体势在剖面上和平面上的分布特点，以揭示莺—琼盆地的油气运移、聚集规律。研究结果认为：油气是从高势区向低势区运移的，并在位于油气运移路径上的低势圈闭中聚集成藏，因而低势区是油气藏形成的有利区块。据此，预测莺—琼盆地内的下第三系陵水组有六个低势区，并结合烃源、储集层、盖层及圈闭等地质条件，对它们分别给予了评价。进而指出：位于①号断裂上升盘的崖１３—１低凸起、崖２１—１低凸起带、中央凹陷、崖南凹陷等低势区为今后油气勘探的有利区块。     

流体势分析研究及应用

利用流体势分析系统(简称FPAS)研究地下流体势及压力分布可克服井资料不系统的局限性,有效的进行油气资源的预测评价.本文主要介绍了流体势的计算方法,具体分析了琼东南盆地松东地区油势在剖面上的分布特点,以揭示该地区的油气运移、聚集规律.研究结果认为油气是从高势区向低势区运移的,并在位于油气运移路径上的低势圈闭中聚集成藏,因而低势区是油气藏形成的有利区块.     

断陷盆地中油气运移研究方法的探讨

油气的生成、运移、聚集受控于断陷盆地的演化和断裂活动.构造演化的旋回与异常流体压力的旋回往往具有一致性,生油岩成熟后断裂活动既能作运移的通道、又可形成圈闭;用动态分析法解释压实曲线能较可靠地获得有效生油层和排烃深度的信息;用地化资料追索运移路线和计算排烃率时要注意到干扰因素太多.应把以上三方面资料综合应用、互相验证,用“时序”的观点加以分析,才能在油气运移的研究中获得比较信服的结果.