库车坳陷中、下侏罗统煤系烃源岩排烃特征及资源潜力评价

库车坳陷侏罗系致密砂岩油气藏的勘探日趋重要,其主力烃源岩排烃特征及资源潜力的研究亟待加强。根据排烃门限理论,笔者利用生烃潜力法研究库车坳陷中、下侏罗统煤系烃源岩在不同地质历史时期的排烃特征,并对其资源潜力进行评价。研究表明:库车坳陷中、下侏罗统煤系烃源岩Ⅱ型有机质的排烃门限为0.7%,Ⅲ型有机质的排烃门限为0.8%。该套烃源岩的主要排烃期为康村组和库车组沉积期,属于晚期排烃,地质历史时期主要有3个排烃中心,即克拉苏地区、大北地区及迪那—依南地区。总排烃量和总远景资源量分别为887.06×108t和47.02×108t,其中石油与天然气的远景资源量分别为22.96×108t和3.02×1012 m3。综合分析后认为,侏罗系致密砂岩油气藏以中、下侏罗统煤系烃源岩为主力供烃源岩,具有良好的资源前景。     

准噶尔盆地南缘中段侏罗系烃源岩热演化史及其对天然气成藏的影响

准噶尔盆地南缘深部资源是近年来天然气勘探的热点,其中位于南缘中段霍玛吐背斜带的侏罗系烃源岩资源潜力巨大,但由于研究区勘探程度较低,烃源岩热演化史与成藏条件的匹配关系尚不清晰。基于实测地震解释、热史温标数据,应用盆地模拟方法对南缘中段中—下侏罗统烃源岩热演化史进行恢复,并结合烃源岩地球化学特征分析,对天然气生成、运聚以及与构造演化的耦合关系进行系统研究。结果表明：南缘中段发育中—下侏罗统主力烃源岩,其关键生气时期为早白垩世早期（距今99.6 Ma）和晚白垩世末期（距今65.5 Ma）,现今中—下侏罗统烃源岩处于高成熟—过成熟阶段,尚具一定生烃潜力;该区具有晚期抬升型次生气藏和持续埋深型高成熟气藏2种天然气成藏模式,天然气分布受烃源岩和构造双重控制。     

塔里木盆地库车坳陷致密砂岩气地球化学特征

通过系统分析塔里木盆地库车坳陷不同区带致密气藏的天然气地球化学特征,探讨了库车坳陷深层致密砂岩气来源。库车坳陷中段天然气对应烃源岩热演化程度高,天然气主要为高—过成熟煤型气,可能存在三叠系湖相原油裂解气;库车坳陷东部和西部天然气对应热演化程度中等,现今发现的天然气来源于侏罗系煤系（迪那气田）、三叠系湖相泥岩（迪北、博孜气田）,尚未发现湖相原油裂解气。根据库车坳陷不同区带天然气地球化学特征及来源的差异,结合烃源岩热演化差异性,指出大北—克深地区侏罗系—三叠系内有效圈闭有望成为三叠系湖相原油裂解气勘探新领域,秋里塔格构造中段—西段、阿瓦特—博孜古近系膏盐之下白垩系储层内构造圈闭、北部山前带东段侏罗系内构造—岩性圈闭为高—过成熟煤型气有利勘探区域。     

超高压大气田(藏)成因机理——以库车坳陷为例

在前人研究的基础上,分析了超高压对烃源岩、储集层和盖层等成藏要素的影响,研究了超高压对天然气运聚成藏的作用。以库车坳陷为例,结合烃源岩生烃史、圈闭形成史和高压演化史等地质史,分析了库车坳陷超高压大气田形成机理。研究认为,超高压在库车坳陷大气田的形成过程中起了重要的作用,抑制了侏罗系烃源岩的演化,改善了白垩系储集层的储集性能,提高了古近系膏泥岩盖层的封闭能力,为油气的幕式排烃和二次运移提供了条件。     

库车坳陷天然气资源勘探前景

塔里木盆地库车坳陷具有十分优越的天然气成藏地质条件,发育有三叠系、侏罗系两套烃源岩,具有第三系两套巨厚膏盐岩和侏罗系煤系地层分别与其下的砂岩组成的3套区域性储盖组合。晚喜山期定型的构造在库车坳陷发育,并与早期生油、晚期生气的两套烃源岩配置颇佳。目前库车坳陷天然气的资源探明率仅为17.5%,还处于勘探的初期阶段,可见天然气资源潜力很大。预测库车坳陷在5年之内可以累计探明天然气10000～11000亿m3,可成为\"西气东输\"工程的可靠资源供应基地。     

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文章研究了塔里木盆地库车坳陷侏罗系煤系烃源岩在封闭体系下热模拟生成甲烷的碳同位素特征及其动力学参数,探讨了克拉2大气田天然气的成因。碳同位素动力学研究表明,库车坳陷侏罗系煤系烃源岩热模拟生成甲烷的碳同位素值介于-37‰～-25‰之间;可以用动力学方法将煤系烃源岩热模拟实验数据外推,应用于地质条件。克拉2大气田天然气主要来源于中下侏罗统煤系烃源岩,属阶段捕获气,主要聚集了-5～-1 Ma阶段的天然气,其成熟度R_o 为1.3%～2.5%。这不仅得到早期相关研究成果的支持,而且也符合该区天然气的勘探实际。     

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。     

库车坳陷变质核杂岩与油气相态分布格局成因初探

塔里木盆地库车坳陷油气分布具有“西油东气”、天然气母质成熟度具有“北高南低”的特征。通过对库车坳陷变质核杂岩分布、烃源岩演化程度和地温梯度变化的分析认为：库车坳陷变质核杂岩的分布可能极大地影响了不同区带的地温梯度,从而影响了不同区带烃源岩的演化程度并控制了油气相态的横向变化。同时还认为变质核杂岩的形成时期还影响了库车坳陷侏罗系主力烃源岩同其他成藏要素的匹配关系。     

准噶尔盆地准南坳陷侏罗系含气潜力

准噶尔盆地准南坳陷多层烃源岩叠合,生烃丰度之高为国内罕见。二叠-三叠系由于埋藏过深,除通过断层向浅层输送外,原层已无勘探意义。侏罗系是评价很高的供烃层系,在坳陷中心埋深可达10000m;并已致密化或超致密化,晚期难以形成常规油气聚集。侏罗系经历了早期形成深盆气阶段和晚期深盆气破坏、改造、调整阶段。主要含气领域包括:(1)北大坡可保留部分深盆气;(2)山前挤扭形成的三排构造,通过烃源断层在浅层构造中形成次生气藏;(3)虽已超深,但侏罗系晚期裂缝可能重新组成高储、高产气藏,仍具很大的勘探潜力;(4)在深盆气区,有利相带厚层大砂体和古圈闭等"甜点",其含气资源潜力应特别注意。     

库车坳陷两期成藏及其对油气分布的影响

对库车坳陷的成藏期次和成藏过程进行了研究,结果表明,库车坳陷具有两期成藏的地质条件.晚白垩世-早第三纪末在山前已经形成挤压背景下的构造圈闭,该时期的圈闭主要聚集源自三叠系烃源岩的油气;中新世以来是库车前陆盆地发育的时期,此时构造变形作用最强烈,形成的圈闭以聚集晚期生成的天然气为主.油气源对比结果和储层沥青、包裹体的研究为库车坳陷两期成藏提供了直接的地球化学证据,库车坳陷经历了早期油气的聚集、破坏和晚期天然气聚集、调整的过程.早期(白垩纪末期-早第三纪)成藏以侧向运移为主;晚期(晚第三纪以来,主要是上新世-第四纪)成藏则具有侧向、垂向运移并重的特点.库车坳陷两期成藏对库车油气系统中的油气分布具有显著的影响.     

库车再生前陆盆地的构造与油气

库车再生前陆盆地位于塔里木盆地的北缘,其沉积和构造特征具有典型的前陆盆地性质.盆地中三叠系、侏罗系烃源岩发育,具有多套储盖组合,是塔里木盆地重点勘探地区之一.研究表明:(1)断层活动与生烃、排烃时期是否匹配是确定断层封闭性的关键,断层活动期,断面具有较强的输导能力,断层停止活动,断层对流体有较强的遮挡作用;(2)断层相关褶皱是最有利的构造圈闭;(3)突破断层对油气藏主要起破坏或改造作用;(4)导油构造缺乏是深部勘探失利的关键.在构造与油气关系研究的基础上,确定库车再生前陆盆地中的北部背斜油气聚集带和拜城阳霞向斜北油气聚集带是目前最有利的勘探目标.     

胜北构造带致密气成藏机理及富集规律

胜北构造带致密油气资源潜力大,含油气层系多,已在中侏罗统及白垩系等多个层系获得工业油气流,已发现的油气藏储层致密。针对油气成藏过程中油气充注机理研究程度低的问题,运用储层流体包裹体显微测试技术,结合地层埋藏史、热演化史和烃源岩成熟史模拟结果,分析油气充注时间和成藏期次,开展成藏机理及富集规律研究。结果表明,胜北构造带主要有2期油气成藏期,分别为晚侏罗世—早白垩世和新近纪—第四纪;水西沟群烃源岩有早晚2次生排烃,分别在晚侏罗世—早白垩世和新近纪,七克台组湖相泥岩生排烃期以新近纪为主;油气成藏受油源断裂、砂体连通性和断层封闭性控制。胜北洼陷东北区烃源岩发育,地层超压,深大断裂发育,不同层位砂岩储层叠置展布,是油气勘探有利区域。研究成果对吐哈盆地胜北洼陷中侏罗统致密气勘探具有指导意义。     

塔北隆起西部地区白垩系碎屑岩油气成藏规律及成藏模式

以岩心观察、物性分析、地球化学分析和三维地震资料为基础,通过单井、连井沉积相分析、地震精细解释及优势砂体识别等方法,从油气来源、油气充注特征、输导体系及储盖组合等4个方面对塔北隆起西部地区白垩系碎屑岩油气成藏规律及模式进行了研究。研究结果表明：(1)研究区白垩系油气具有“陆源”特征,石油主要来自库车坳陷三叠系湖相烃源岩,天然气主要来自库车坳陷侏罗系煤系烃源岩,区内深部三叠系海相烃源岩贡献极小。(2)研究区白垩系油气充注持续时间长,成藏时期晚,早期生油,晚期生气,油成藏于中新世（4.0～22.0 Ma）,气成藏于晚中新世—中上新世（3.5～11.0 Ma）,受2.6～3.5 Ma构造隆升影响,气藏成熟度较低。(3)研究区油气输导体系较发育,天山南地区以断裂和不整合面作为主要运移通道;顺北地区以不整合面和巴西改组薄层砂体为运移通道。(4)研究区储层主要发育在舒善河组和巴西改组,含砂率一般高于60%,与其上部发育的连续泥岩构成良好的储盖组合;优质储层的分布受沉积相控制,天山南地区优质储层主要分布在扇三角洲前缘砂坝及滩坝,顺北地区优质储层主要分布在辫状河三角洲前缘朵体,目前探井未钻遇朵体最高部...     

库车坳陷南缘地层超覆圈闭特征及含油气前景

侏罗系和下白垩统下段在库车坳陷南缘由北向南尖灭,形成一系列地层超覆圈闭。侏罗系圈闭以侏罗系下段滨浅湖砂体为储层,中上段滨浅湖沼泽相泥质岩为盖层。下白垩统下段滨浅湖砂体为储层,中上段浅-半深湖泥质岩为盖层,具有良好的储盖组合。圈闭底板为前震旦系和震旦-下奥陶统,其底板的封堵性直接影响圈闭的有效性。研究认为3种情况下底板可以形成较好的封堵:(1)底板为前震旦系;(2)底板为震旦-奥陶系碳酸盐岩,当圈闭前端底板岩溶不发育,可成为有效封堵面,形成有效圈闭;(3)底板为震旦-奥陶系岩溶发育的碳酸盐岩,但地层圈闭储层与底板岩溶储集体连为一体,圈闭前端震旦-奥陶系与前震旦系呈断层接触,上覆下白垩统中上段盖层,构成复合圈闭。库车坳陷具有丰富的油气资源,南缘地处坳陷内三叠系-侏罗系烃源岩油气运移指向区,油源、运移聚集和圈闭条件都比较优越。因此库车坳陷南缘地层超覆圈闭具有良好的含油气前景。      

天然气充注成藏与深部砂岩储集层的形成 ——以塔里木盆地库车坳陷为例

在塔里木盆地库车坳陷深层天然气成藏条件分析的基础上,阐明深部有效储集层的形成机制.研究表明,天然气充注成藏过程与深部砂岩有效储集层的形成具有密切关系:早期曾捕获到油气的储集层,后期深埋后储集层性能较好;若早期未能捕获到油气,深埋后储集层则比较致密.深埋压实作用对孔、缝的保存影响较大.在储集层深埋致密化之前发生的油气充注过程,抑制了岩石的机械压实和裂缝闭合,阻碍了致密化进程,使储集层的有效孔、缝得以保存.库车深层煤系气源充沛,高演化侏罗系烃源岩成气潜力依然较大,深部砂岩储集层发育次生孔隙和微裂隙,膏盐盖层分布广,厚度大,生储盖空间配置好;以断裂为主构成的输导体系发育,排烃效率高,运聚系数大,油气被高效捕获成藏;盐构造下的深部和超深部圈闭发育.因而,库车坳陷深层和超深层成藏条件好,勘探潜力巨大.     

库车前陆盆地东西部油气成藏过程差异性分析——以吐北1和迪那2构造为例

库车前陆盆地油气演化历史复杂,呈现多期生烃、多期运聚、破坏和调整并举、区带成藏具明显差异性等特点。由于分区对比研究较少,制约了对区带差异性油气分布规律的认识。因此,对库车前陆盆地东部和西部典型含油气构造进行对比分析,结合定量荧光、流体包裹体和油气运聚数值模拟等技术,系统地对比了库车前陆盆地东西部油气成藏过程差异性。①盆地西部聚集的轻质油组分以三环芳烃和四环芳烃为主,东部以四环芳烃为主,且部分储层段含有早期残余重质组分。②成藏过程具有“早油晚气,晚期规模成藏”特点,西部早期原油充注时间为15Ma左右,东部约为10Ma,西部烃源岩热演化明显高于东部。晚期西部成藏时间为3Ma左右,东部约为2.5Ma,强烈隆升的圈闭捕获了大规模的天然气和轻质油,成藏具有快速高效特点。③西部由于早期丧失了盖层的完整性导致原油散失,主要聚集晚期的天然气和少量轻质原油,东部继承性圈闭很好地聚集了2期油气充注。晚期,东部由于地层的翘倾导致油气向盐体上倾方向或浅部地层调整,形成次生油气藏或逸散。     

中国中西部燕山期构造特征及其油气地质意义

中国中西部地区燕山期构造运动具有普遍性,首先表现在白垩系与侏罗系呈不整合接触,甚至第三系直接与侏罗系呈不整合接触;其次,中西部地区各盆地均具有燕山期的古构造;再次,晚侏罗世到早白垩世,拉萨地体和羌塘地体沿班公湖-怒江缝合带发生碰撞挤压,地壳抬升,在羌塘盆地和拉萨地块沉积了一套红色磨拉石建造,白垩系与侏罗系形成明显的角度不整合。燕山期构造运动的特征为:区域性构造抬升,盆地沉积范围收缩,构造变形相对较为微弱;在造山带前缘普遍发育大套的砂砾岩粗粒沉积;以及造山带内部局部地区的岩浆活动。燕山期构造运动对油气成藏的意义主要是①加速烃源岩热演化作用,致使中、西部地区发育的晚古生界和上三叠统-早中侏罗统两套主要的煤系烃源岩,分别在燕山晚期进入生、排烃高峰期,或开始生烃;②燕山期古构造与烃源岩生、排烃适时配置,有利于油气早期聚集成藏;③经喜山期构造运动对油气重新调整后,在邻近燕山期古油(气)藏的新圈闭中利于重新聚集成藏,形成次生油气藏;④燕山期的构造抬升,以低水位体系域沉积的粗粒碎屑物质形成良好的储集砂体,有利于油气聚集成藏。     

TSM盆地模拟原理方法与应用

盆地模拟是建立在油气地质的物理、化学原理上,用计算机软件来实现时空框架下的盆地结构、沉积充填和油气生排运聚的演化,从而给出油气资源潜力评价。TSM盆地模拟是在"3T-4S-4M"盆地研究工作程式指导下研发的在原型约束下的确定性数值模拟软件系统。系统强调以盆地原型并列与迭加分析为先导,采用确定性的油气响应模拟模块,合理计算埋藏史、热史、生烃史、运聚史等结果,通过结果分析得到合理的油气资源量和分布。通过四川盆地川西坳陷的模拟应用,揭示了晚三叠世以来陆缘拗陷盆地原型到前渊盆地原型的环境变化,以及上三叠统须家河组烃源岩发育、分布、演化特征和动态生排烃过程。模拟结果表明,侏罗纪拗陷原型沉降演化是导致不同段生排烃差异形成的重要原因;中-晚侏罗世最终定型的结构控制了天然气的运聚,形成了孝泉-丰谷、安县-鸭子河-大邑2个有利的资源聚集区。模拟结果表达了盆地原型迭加的控烃、控藏过程;表明TSM盆地模拟可动态揭示"原型控源、迭加控藏"的油气演化过程,通过与已知的拟合,最终实现预测未知油气的功能,是油气勘探领域重要的技术手段和工具。      

银根-额济纳旗盆地烃源岩特征及油气富集规律

基于对银根-额济纳旗盆地上古生界、侏罗系和白垩系烃源岩地球化学特征的系统评价,分析了盆地内各凹陷的油气来源和富集规律。盆地上古生界石炭系—二叠系暗色泥岩整体已达到过成熟阶段,中生界凹陷内已发生浅变质—变质作用,油气保存条件较差,油气资源和勘探潜力小;中—下侏罗统发育一套煤系烃源岩,在盆地腹部及南部凹陷中已达成熟阶段,具有一定生烃潜力;白垩系巴音戈壁组烃源岩的有机质丰度高、类型较好,是盆地的主力烃源岩层系,且油源对比结果证实,盆地已发现的油气均来源于该套烃源岩。银根-额济纳旗盆地的油气成藏过程可划分为早白垩世晚期油气成藏和早白垩世末期调整改造2个阶段,油气的富集主要受巴音戈壁组烃源岩的热演化程度和晚期构造活动强度共同控制。银根-额济纳旗盆地腹部是其油气富集的最有利区,中西部是油气勘探的有利区,中东部的油气成藏条件较差。