周口盆地谭庄-沈丘凹陷下白垩统剥蚀厚度恢复方法研究

周口盆地是华北地台南缘一个大型的中新生代沉积盆地,谭庄－沈丘凹陷是盆地中部中、新生代两期断陷叠合的次级构造单元,燕山期以来至少经历了6次差异升降运动。这些构造运动对地层的保存、有机质的热演化、油气的生成、运移、聚集起了控制作用。本文采用地震剖面、钻井分层、粘土矿物、镜质体反射率、声波时差5种方法进行剥蚀厚度的恢复,试图再现盆地发育史历史,以对油气藏的形成条件研究有所脾益。     

中国页岩气地质特殊性及其勘探对策

与页岩气生产大国--美国相比,中国页岩气勘探开发除了起步较晚,更有地质条件特殊性决定的页岩气地质特殊性。根据页岩发育环境、页岩类型、演化历史和演化特点等的研究,系统总结了中国海相、陆相页岩油气的地质特殊性。海相页岩具有“一老二杂三高”的特点,时代老、层系多,多期复杂构造运动、破坏强度大,热演化史复杂、成熟度高;陆相页岩具有“一新一深二低”的特点,时代新,埋藏深、成熟低、脆性矿物含量低等,油气兼产。要实现页岩气勘探的突破和储产量的快速增长,应立足中国盆地特殊的地质特征来分析研究页岩气成藏机理、条件和有利分布区域,建立适合中国页岩气地质特殊性的综合评价方法和技术体系,同时加强地震技术、钻井技术、压裂技术、测井技术等攻关。     

油气藏形成过程中油气的再次运移

由烃源岩中排出的油气,经过初次运移、聚集和二次运移、聚集而形成的油气藏,当区域构造格局因受构造运动而发生改变或由于断裂的活动而使构造面貌发生变化时,已形成的油气聚集的相对平衡就被打破,油气沿区域不整合面或断裂向低势能方向发生再次运移,并在适宜的圈闭中再次聚集成藏。由于中国含油气盆地构造演化的多旋回性,因此油气的再次运移和再次聚集现象十分明显,深入研究这一问题具有十分重要的理论意义和实际意义。在研究这一问题时,要结合烃源岩热演化史、构造发展史和沉积史,确定烃源岩的分布、生储盖组合类型,恢复各期的构造格局和构造面貌,以确定油气再次运移的方向和再次聚集的位置。     

珠江口盆地南部热演化事件与高地温梯度的成岩响应及其对油气勘探的启示

32.0~16.0 Ma、特别是23.8 Ma以来的构造运动导致南海扩张、岩石圈拉伸减薄,地幔物质和深部热液流体异常活跃,热流背景明显增高,这不仅制约着珠江口盆地南部的沉积环境与沉积作用,同时也对深层砂岩储层的成岩演化过程有着深远的影响。基于显微薄片、镜质组反射率、黏土矿物X射线衍射、流体包裹体、扫描电镜和同位素地球化学等分析手段,结合地温梯度、区域构造背景、储层物性以及CO₂气藏成因等研究成果,揭示了珠江口盆地南部白云凹陷受热演化事件和高地温梯度背景影响的岩石学证据和地质记录,分析了热演化事件和高地温梯度的成岩响应及其对储层成岩演化过程的影响,对比了高、低地温梯度区古近系砂岩储层的成岩作用特征和成岩-孔隙演化过程的差异。高地温梯度区储层的成岩作用与成岩-孔隙演化具有一定的特殊性,深部热流体参与了储层的成岩演化过程,表现出异常热成岩演化,热压实作用总体较强,储层的孔渗性降低明显。高地温梯度区或异常热流区的烃源岩在埋藏较浅处即可达到排烃门限,储层在浅埋藏条件下即可达到较深的成岩作用阶段,易溶矿物更易发生溶蚀而形成次生孔隙发育带。因此,对于热流背景差异明显的地区,应根据热流背景、热演化事件和热异常的不同开展储层分析,以便更准确地预测有利的储集地带和油气聚集区,规避勘探风险。     

鄂西宜昌地区页岩气成藏地质特征

通过分析鄂西宜昌地区页岩气的地质特征，探讨了页岩气成藏的控制因素。结合黄陵隆起的构造演化特征将鄂西宜昌地区的演化划分为刚性基底形成、盖层沉积、隆升改造3个阶段。鄂西宜昌地区受构造演化的控制，其震旦系陡山沱组、寒武系牛蹄塘组和上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组3套页岩在沉积期主体处于相对深水的沉积环境，与四川盆地内部陡山沱组、筇竹寺组和龙马溪组3套页岩具有相同的沉积背景和组成特征，具备形成页岩气的物质条件。基于已发现气藏的解剖，从保存条件和热演化过程2个方面分析了黄陵隆起在鄂西宜昌地区3套页岩气成藏过程中的关键控制作用。鄂西宜昌地区古老刚性隐伏隆升基底的形成时间早、分布广、抗挤压能力强、隆升时间晚且持续时间长，其上覆寒武系、震旦系和上奥陶统-下志留统古老页岩层系的深埋时间短、热演化程度相对较低、构造稳定、保存条件好，为页岩气的成藏提供了良好的地质条件。     

中国南方海相油气勘探展望

中国南方海相地层主要分布在古生界与中生界，地层年代老，演化程度高，受多旋回沉积及多期构造演化史控制，虽油气基础地质条件优越，但油气分布与成藏复杂；勘探主要经历了油气普查、构造油气藏、大规模岩性气藏与页岩气勘探3个阶段。前期虽取得多个领域重大突破，但整体探明率低，为明确其油气勘探前景，对先期发现的大气田与近期勘探新进展进行了系统总结。中国南方海相油气勘探潜力大，四川盆地深层—超深层与新领域是重点勘探突破方向，其中上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组非常规页岩气与阆中—元坝上震旦统灯影组台缘区带、通南巴震旦系—寒武系台内滩、川南綦江下组合盐下、二叠—三叠系礁滩等常规气深层—超深层领域，总资源量达数万亿方，有望实现新一轮大突破、大发现；此外，二叠系、侏罗系非常规页岩气与二叠系热液白云岩、岩溶缝洞群、灰泥灰岩、沉凝灰岩等常规气新领域勘探潜力大。四川盆地盆缘构造复杂区油气勘探不断取得新发现，盆缘残留向斜区页岩气与常规山前带领域是主要勘探方向；南方外围古隆起周缘及递进变形区，构造变形弱，保存条件有利，具有一定的勘探潜力，有望成为油气战略接替区。      

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。     

黔北地区海相页岩气保存条件——以贵州岑巩区块下寒武统牛蹄塘组为例

中国南方地区发育多套海相富有机质页岩,页岩气资源丰富,但与北美地区相比,具有形成时代老、热演化程度高、构造期次多、构造变形复杂、地应力状态与地表条件复杂及保存条件差异大等特点。与已获得突破的龙马溪组相比,下寒武统牛蹄塘组形成时代更老,储层特殊性与复杂性更大,对保存条件要求更高。为此,针对南方复杂构造区特殊地质条件,以贵州岑巩区块牛蹄塘组为例,通过地震资料精细解释与构造演化分析,结合物质基础、顶底板与区域盖层、天然气组分、地层水条件、地层压力等因素对页岩气保存条件进行了研究。结果表明,以断裂和剥蚀为主的后期改造是页岩气散失的根本原因。研究区构造演化具有“早期小幅抬升,长期相对稳定,后期强烈改造”的特点。区内北东-北北东向隔槽式褶皱、高角度逆冲与走滑断裂发育,中部宽缓构造部位断裂较少,埋深适中,保存条件较好。天然气组分与地层水特征表明,优良的顶、底板与区域盖层有效减缓了页岩气的散失与地层水的侵入。最后,提出了页岩气构造保存条件评价指标体系,并对研究区构造保存有利区进行了优选。     

黔南下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏条件及勘探前景分析

黔南下寒武统牛蹄塘组平面上整体表现为北西-南东向沉积环境逐渐变深,页岩气有利沉积相为深水陆棚-深水盆地。通过地表剖面及调查井采样测试分析,认为黔南下寒武统牛蹄塘组具有Ⅰ型干酪根特征,有机碳含量高,热演化程度高,且渗透率极低,微裂缝发育,具有形成页岩气藏的基本地质条件。通过有利区评价参数分析,进一步优选出三个页岩气勘探有利区,即麻江-英平有利区,福泉有利区,谷硐有利区。     

北美页岩气勘探经验对建立中国南方海相 页岩气选区评价体系的启示

近年来,非常规天然气受到各个国家和石油公司的高度重视,页岩气已成为全球非常规天然气勘探开发的热点。中国南方海相页岩形成时代老、热演化程度高、保存条件差、地下构造及地表条件较差,目前缺乏针对中国南方海相页岩气特点的选区评价方法和标准。为此,从中国南方海相页岩气成藏的区域地质背景入手,总结分析北美页岩气成功的勘探经验,类比分析中美页岩气成藏条件差异性,通过页岩气成藏关键控制因素剖析,探索性地提出了中国南方页岩气有利目标的评价思路和技术方法,认为中国南方页岩气选区评价体系和标准应以保存条件为核心、地质评价与经济评价兼顾。按照评价体系选区部署的彭页HF-1井产气量达2.5×104m3/d,实现了中国石化南方页岩气勘探战略的突破。     

盆地后期改造阶段与应力场演化

中国沉积盆地后期改造强烈,大致可划分为5 个阶段,即微改造阶段、弱改造阶段、中等改造阶段、强改造阶段和极强改造阶段,并各自形成相对应的改造盆地。沉积盆地的萎缩、消亡与所处构造应力场的演化息息相关,在后期以挤压应力场为主的改造下,可形成逆转型改造盆地、递进型改造盆地和走滑型改造盆地三类。由于各类改造盆地的生储盖展布特征、保存状态存在较大差异,因此在油气勘探思路和方法上不同。     

湘鄂西地区下古生界页岩气保存条件

湘鄂西地区泥页岩具有发育层位多、分布面积广、沉积厚度大和热演化程度高等特点,具备形成页岩气的物质基础,但保存条件成为制约其富集成藏的关键。以湘鄂西地区下古生界下寒武统和上奥陶统—下志留统2套页岩层系为研究对象,从地层抬升剥蚀强度、断层和裂缝组合、盖层发育特征、流体封闭性4个方面分析了页岩气的保存条件。结果表明,复向斜地区受构造活动改造弱,黑色页岩埋深较大,盖层分布连续,断裂不发育,流体封闭性强;而复背斜地区受构造活动改造强,盖层不完整或缺失,黑色页岩埋藏浅,甚至暴露地表,断裂发育,流体封闭性弱。利川复向斜南部、花果坪复向斜中北部和桑植—石门复向斜中部的页岩气保存条件较好,可作为下一步勘探的有利目标区。     

湘西北复杂构造区下寒武统页岩含气性及主控因素分析——以慈页1井为例

我国南方地区广泛发育厚度大、有机质含量高的下寒武统海相页岩,但影响页岩含气性的主控因素仍不明确。湘西北复杂构造区下寒武统牛蹄塘组页岩沉积厚度大且埋深适中,在优选出的慈利景龙桥向斜内钻探的页岩气参数井——慈页1井,富有机质泥页岩厚度为149 m,对岩心进行取样,并开展了总有机碳含量、镜质体反射率、矿物成分、储集物性等测试分析,揭示了牛蹄塘组页岩总有机碳质量分数平均为4.83%,底部总有机碳质量分数大于3.0%的连续优质页岩厚达37 m,页岩镜质体反射率（R_o）平均为3.28%。采用岩心直接解吸法测得牛蹄塘组页岩总含气质量体积为0.859 m³/t,天然气成分中甲烷质量分数平均为78.23%。通过分析湘西北慈利地区构造演化特征,并将慈页1井与周边钻遇的下寒武统页岩钻井关键参数进行对比,阐明影响湘西北地区下寒武统页岩含气性的主控因素为构造保存条件和页岩演化程度。南方雪峰山隆起、黄陵背斜和汉南古陆等古隆起周缘基底稳定,构造保存条件较好,页岩成熟度相对较低,是未来复杂构造区页岩气勘探的重点地区。     

乌里雅斯太凹陷苏布构造带油气成藏特征与勘探方向

针对苏布地区油源条件、砂体沉积模式、有效储层展布以及成藏模式认识不清等问题,运用地球化学分析、精细砂体刻画、岩矿分析等多种手段,从生油岩、储层条件、储盖组合3个方面分析了该区的油气成藏条件,阐明了垂向上发育多个异常孔隙带的原因。研究表明:该区发育常规油藏横向构造聚集,有利砂体富集、非常规致密砂砾岩油气藏以及泥页岩油气藏3种成藏模式,纵向上中浅层为常规油藏,深层为非常规油气藏,呈现由浅至深为油藏带、油气混合带、气藏带分布规律。研究成果有效指导了该区勘探,可为乌里雅斯太凹陷南洼槽指明下步勘探方向。     

中国南方海相浅层页岩气富集条件及勘探开发前景

中国南方浅层—超浅层页岩气分布广泛,资源量丰富。昭通页岩气示范区太阳页岩气田是率先突破且成功进行商业开发的整装规模浅层页岩气田。基于太阳气田的沉积地层条件、源-储条件、构造保存条件对其页岩气的富集成藏条件进行分析,总结了太阳地区浅层山地页岩气田的"四元"富集成藏规律,即沉积烃源条件好、优质页岩气储层条件好、储层体积压裂工程条件好、封存赋存条件好,其中,优质页岩气产层的主体岩相为深水滞留陆棚相沉积的富有机质生物硅质页岩。通过对太阳页岩气田的构造地质与成藏地质条件进行深入分析,结合气藏工程的认识,针对太阳背斜和海坝背斜建立了二者整体受"岩性岩相、储集孔隙、天然裂缝、构造应力、晚期泄聚"耦合机制控制的浅层—超浅层页岩气"自生自储+外源补给"复合型成藏模式,该模式是对太阳背斜工区"三维封存体系"浅层页岩气成藏模式的继承和发展。进一步地,通过优选有利区并明确资源情况,展望了中国南方浅层页岩气的资源前景。在昭通页岩气示范区,五峰组—龙马溪组一段1亚段Ⅰ+Ⅱ类储层整体较厚(平均厚度达30.1 m),在落实优质页岩储层分布的基础上,优选有利区面积超过550 km²,探明页岩气地质储量超过2 500×10⁸m³。此外,在四川盆地外围的东缘、南缘其他残留构造坳陷区,有20余口钻井展示出较好的浅层页岩气潜力,总资源量预计可达10×10¹²m³,这预示着在中国南方四川盆地外缘复杂构造残留坳陷区,浅层页岩气具有非常好的勘探开发前景。     

南华北地区上古生界烃源岩异常热演化因素探讨

南华北地区上古生界分布广泛,烃源岩厚度稳定,有机质丰度高,多为Ⅱ₂—Ⅲ型。经历印支、燕山、喜山等多期差异性构造运动改造,致使烃源岩热演化程度参差不齐,这是南华北地区油气资源评价与勘探选区中至关重要的参数。从南华北地区上古生界烃源岩热演化特征入手,通过对造成上古生界烃源岩热演化异常的因素分析,认为南华北地区上古生界烃源岩异常热演化以深成热变质作用为主,中生代普遍发生的地壳热隆升造成了上古生界烃源岩热演化具有南北分区的特点,中生代以来的岩浆作用是造成局部地区热演化程度较高的根本原因,区域动力变质作用及重力滑动作用对热演化具有一定的促进作用。南华北地区上古生界有效油气资源分布于围绕现今高演化区的边缘带,即洛阳伊川—巨陵襄城—鹿邑—谭庄沈丘—倪丘集—颜集等地区,是南华北地区上古生界油气勘探的有利地区。      

沉积盆地热历史重建研究进展与挑战

系统介绍了沉积盆地热历史研究方法的现状和进展。沉积盆地热史重建方法主要包括古温标方法和地球动力学方法两大类，前者主要是从盆地的尺度来进行研究，后者则是从岩石圈的尺度来研究盆地的热历史。古温标方法主要包括了有机质成熟度指标和低温热年代学参数，由于可以通过实测数据来检验模拟结果，因而被认为是研究精度较高且切实可行的方法；实际工作中，一般采用多种古温标耦合反演热历史以提高模拟结果的精度和可靠性。针对多期构造演化盆地，可以结合多种古温标耦合反演和地球动力学正演方法进行相互补充和验证，从而实现定量恢复古老盆地复杂热历史。同时，盆地热史在研究构造抬升作用下的页岩气保存、盆山构造—热演化耦合作用等方面提供了重要的方法技术。目前，针对深层—超深层、海相层系和古老层系的热史重建仍存在诸多问题和挑战。      

中国南方海相层系油气成藏组合类型与勘探前景

中国南方海相层系以志留系区域滑脱层为界,可分为上、下两个构造层,据不同地区上、下构造层形变特征与强度及其组合特征,可将其地质结构分为单层稳定、双层连续、双层断褶、单层叠瓦、双层冲滑、单层冲断和二元推覆等7种类型。印支以来多期沉降与隆升产生了"早降晚抬"和"早抬晚降"2大类6种形式的埋藏演化史类型。海相地层原始建造、后期构造运动改造与上覆陆相地层的叠加形成了原生型、改造型、再生型和后生型4种类型的成藏组合。其中原生型成藏组合油气保存条件好,勘探前景好。中、下扬子区再生型和后生型成藏组合具有一定的勘探前景。     

苏北—南黄海盆地构造热演化特征及其油气地质意义

苏北盆地和南黄海盆地同属于一个构造域,具有相似的构造热演化特点,但前者已经发现以中、古生界为气源岩的油气田,而后者至今未获得工业油气发现。分析苏北—南黄海盆地的热演化特征,对于明确南黄海盆地的油气勘探方向具有重要的意义。为此,运用磷灰石裂变径迹测试方法结合EASY%Ro热演化史模拟,研究了该区的热演化构造特征。结果表明:①南黄海盆地多个构造单元存在古生界烃源岩再次生烃现象,距今约36 Ma(始新世未)之后的沉积对该区古生界烃源岩的再次生烃有利;②苏北—南黄海盆地现今的地温梯度均小于古地温梯度,地温梯度的降低减弱了后期沉积对古生界烃源岩的增熟作用;③南黄海盆地烃源岩的埋藏类型可分为早深后浅早期生烃型和多次抬升多次生烃型2种类型,分别反映地壳水平运动和垂直运动的结果。结论认为:南黄海盆地具有良好的油气勘探前景,盆地中南部古生界烃源岩二次生烃是关键,应以寻找"古生新储"型油气藏为勘探方向。     

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.