我国海相地层膏盐岩盖层分布与近期油气勘探方向

以“勘探反演”的思路,总结了近年来膏盐岩下油气勘探研究的现状,分析了膏盐岩盖层的分布特点,讨论了我国膏盐岩下海相地层的勘探潜力与方向。研究认为,膏盐岩是优质盖层,在我国四川和塔里木两大盆地的海相地层中分布广泛;膏盐岩下油气资源潜力大,是我国未来油气勘探的重点领域。在南方地区,除白垩-古近系外,膏盐岩盖层分布的层位主要有中-下寒武统和中-下三叠统。膏盐岩盖层平面上分布范围很广,但不同地区分布差异性大。其中,中-下三叠统膏盐岩盖层与四川盆地油气分布关系密切;寒武系和中-下三叠统膏盐岩盖层较厚,对海相油气的封盖能力最强。石炭系在湖南中部地区已有一定范围分布。塔里木盆地也发现和落实了多套膏盐岩盖层。在塔里木台盆区最主要的盖层有两套,即寒武系膏盐岩层和石炭系中上部膏盐泥岩层,同样显示出优越的封盖条件。特别是石炭系,是塔里木台盆区最主要的区域性盖层;寒武系膏盐岩盖层在巴楚-麦盖提地区分布面积广,连续厚度大。综合考虑膏盐岩下油气成藏的地质条件,特别是斜坡带、枢纽带的控油气作用,提出了南方和塔里木盆地2个地区5个领域或区带为近期有利勘探区。其中,四川盆地3个领域或区带,分别是三叠系膏盐岩下镇巴区带、寒武系膏盐岩下川南区带和寒武系膏盐岩下鄂西渝东区带;塔里木盆地两个领域或区带,分别是寒武系膏盐岩下巴-麦区带和石炭系膏盐岩下勘探有利区带。     

中国南方膏盐岩分布特征

全球膏盐岩盖层虽然所占比例较小,但封盖了大多数已发现油气储量,并且是许多大型、特大型油气田的主要盖层,对油气聚集与保存具有重要意义。中-下三叠统膏盐岩盖层与四川盆地天然气分布的密切关系也表明,膏盐岩分布特征研究是认识、评价中国南方天然气保存条件不可忽视的重要因素之一。膏盐岩主要形成于盆地发展演化的中、后期。在中国南方,膏盐岩盖层主要发育于中-下寒武统、石炭系、中-下三叠统及白垩系-古近系,但分布不均,其封盖作用的重要性差异很大。受沉积、构造环境及后期破坏作用的影响,中-下寒武统膏盐岩主要分布在四川盆地东、南部及黔西北地区;石炭系膏盐岩盖层主要分布在湘中区;白垩系-古近系膏盐岩盖层主要发育于江汉盆地。中-下三叠统膏盐岩厚度最大、分布最广,对区内天然气的封盖作用最为重要,对四川盆地、黔北区、楚雄盆地及中、下扬子部分地区的天然气都起到重要的封盖作用。     

四川盆地寒武系盐相关构造及其控油气作用

四川盆地东部和南部中、下寒武统广泛发育膏盐岩层系,形成了多种样式的盐相关构造。依据露头、钻井和地震资料分析,认为四川盆地寒武系膏盐岩形成于克拉通内局限台地环境,具有时代老、埋藏深、厚度分布不均、膏多盐少及伴生岩石类型多样等特点。受膏岩和盐岩流动性差异、构造挤压、基底断裂和滑脱作用等多种因素影响,膏盐岩层系相关构造分层性明显。盐上层表现为背斜、推覆体和断块背斜构造;盐层表现为盐枕构造、盐缩颈形成的鱼尾构造和岩盐塑性流动构造;盐下层则表现为受复杂基底断裂控制的叠瓦冲断和背冲断块构造。寒武系膏盐岩为震旦系-下寒武统目的层系的油气聚集提供了优质的封盖条件;同时,膏盐岩自身参与的TSR反应（硫酸盐热化学还原反应）和表生溶蚀也可以有效地改善储层的储集物性。更重要是,寒武系膏盐岩作为区域滑脱层对盐上和盐下震旦系-下古生界构造变形起着重要控制作用,形成一系列含油气构造圈闭。从盐相关构造的发育特点来看,鄂西-渝东区的盐下断背斜和川东南地区的盐上断背斜是有利的勘探目标。     

东濮凹陷膏盐岩沉积控制因素及其对油气成藏的影响

东濮凹陷位于渤海湾盆地南端,发育沙三段4膏盐岩、沙三段3膏盐岩、沙三段2膏盐岩和沙一段膏盐岩共4套大型膏盐岩韵律层,研究区油气的富集及分布与沉积的膏盐岩密切相关。以沉积学、构造地质学、储层地质学和地球化学等基础理论为指导,在前人研究的基础上,应用岩心、测井、地球物理及分析化验等资料对东濮凹陷膏盐岩沉积控制因素及对油气成藏的影响进行分析,结果表明,同沉积断层控制着凹陷内膏盐岩的局部沉积特征和厚度,沉积时的古地形和古物源控制膏盐岩的形成、分布及沉积形态。膏盐岩的封隔作用使研究区的异常压力具有垂向上分带性、平面上分隔性的特点,膏盐岩沉积的横向变化可成为各油气封闭系统的侧向封闭条件,膏盐岩发育区较强的压力封闭能力对油气具有良好的封盖作用,膏盐岩的流动性可为油气运聚提供良好的输送通道,并可形成多种类型的圈闭。     

塔里木盆地中寒武统膏盐岩分布及封闭性评价

塔里木盆地中寒武统发育膏盐岩,其分布及封闭性对深层油气勘探具有重要意义。基于录井和测井资料、地震资料、测试资料,分析了塔里木盆地中寒武统膏盐岩分布特征,并根据岩石类型（如盐岩、膏岩、含膏岩）、埋藏深度和构造变形强度,对膏盐岩盖层品质进行评价。研究结果表明：塔里木盆地中寒武统膏盐岩沉积序列由盐岩、膏岩、含膏岩、白云岩、石灰岩和泥岩组成,主要分布在塔里木盆地中部地区,盐岩分布范围小,位于中心部位,膏岩分布范围稍大,含膏岩分布范围最大,具有牛眼式沉积特点;北部坳陷中西部、中央隆起中西部大部分地区、西南坳陷西部北斜坡发育好膏盐岩盖层,中央隆起中部部分地区和西南坳陷东部西北构造带北部发育中等膏盐岩盖层,塔北隆起中部和西南坳陷东部西北构造带南部发育差膏盐岩盖层。     

川东北通南巴地区三叠系膏盐岩盖层预测

在精细地层对比、膏盐岩岩石物理分析以及模型正演的基础上,确定了川东北通南巴地区膏盐岩盖层的地球物理响应特征;利用神经网络地震相分析技术刻画了盖层发育相带展布;采用三维地震属性分析、小波分频解释和密度反演等技术预测了膏盐岩盖层分布,建立了一套适合该区膏盐岩盖层的预测技术方法,并对研究区盖层与油气关系进行了初步分析。认为该区主要发育3套膏盐岩盖层,而嘉四五段—雷一段膏盐岩厚度大、蠕动性好,对断层具自封闭效应,是最有利的区域盖层,但封盖条件受断层活动规模影响。该区南部断裂活动弱,往北活动增强,北部断裂封盖条件存在风险。      

四川盆地东部地区寒武系膏盐岩厚度定量预测及其油气地质意义

膏盐岩为盖层的油气藏在全球大型油气藏中所占的比例极高。四川盆地东部地区（以下简称川东地区）寒武系膏盐岩层分布广泛,但厚度不均匀,受川东地区构造变形程度高、二维地震资料品质较差等因素的影响,地球物理技术预测膏盐岩厚度难度极大。为此,在寒武系膏盐岩沉积模式研究的基础上,利用正演模型建立了不同膏盐岩层岩性组合地震识别模式,并应用相控校正系数法预测了川东地区寒武系膏盐岩的厚度分布,最后结合勘探成果指出了该区的油气勘探方向。研究结果表明：(1)寒武系膏盐岩岩性组合可划分为4种类型,分别为无膏盐岩组合型、薄层膏盐岩组合型、互层膏盐岩组合型和厚层膏盐岩组合型;(2)建立了4种岩性组合类型所对应的地震正演模型,结合平面插值的方法,定量落实了各种岩性组合的平面分布特征;(3)依据不同岩性组合类型中膏盐岩厚度和地层厚度的比例关系,确定了不同岩性组类型的膏盐岩厚度校正系数,并预测了膏盐岩平面厚度分布。结论认为,(1)川东地区寒武系膏盐岩层具有自北西向南东逐渐增厚的特征,其中膏盐岩中心主要发育在建深1井区和太和1井区;(2)膏盐岩盖层之下的寒武系—震旦系地层,可能是未来深层常规及非常规天然气勘探的重要领域;(...     

阿姆河盆地查尔朱阶地及邻区盐相关断裂特征与油气地质意义

阿姆河盆地查尔朱阶地及其邻区在上侏罗统发育一套盐膏岩,使断裂性质与组合类型复杂多样,对油气勘探具有重要意义。通过钻井资料和地震资料的构造解释,研究了盐相关断裂发育特征及其对油气聚集成藏的控制作用。结果表明,研究区发育有盐上层和盐下层两套断裂系统,形成了盐上逆冲-盐下逆冲、盐上走滑-盐下逆冲和盐上走滑-基底卷入3种断裂组合样式。盐相关断裂受构造应力场、基底先存断裂和盐膏岩厚度控制,在盐膏岩厚度大、挤压应力强的东部地区发育有盐上走滑-盐下逆冲和盐上逆冲-盐下逆冲断裂组合样式,断裂提供了圈闭条件,未破坏盐膏岩盖层的封盖性能,对油气聚集有利;在盐膏岩厚度薄、挤压应力较弱的地区,发育了盐上走滑-基底卷入断裂组合样式,断裂发育受早期基底断裂控制,对盐下油气聚集不利。     

苏北盆地洪泽凹陷盐岩沉积特征与勘探前景

苏北盆地洪泽凹陷盐岩分布广泛，厚度大，层状分布，沉积稳定。根据含盐系特征可划分为盐上膏盐亚段、上盐亚段、中淡化亚段、下盐亚段和盐下膏盐亚段五个岩性段。含盐系分布具有环带状特点，由内向外相带展布依次为硫酸盐相、碳酸盐相、碎屑岩沉积。盐岩地质储量巨大，品位高，是目前江苏省也是华东地区的一个大型盐岩矿床，具有良好的勘探开发前景。     

川东北元坝地区膏盐岩盖层分布特征

勘探已证实,川东北元坝地区海相碳酸盐岩地层中蕴藏着丰富的油气资源。目前元坝气田油气成藏研究成果丰富,但盖层研究相当薄弱。利用测录井资料,分析该区膏盐岩典型的测井响应特征,精细解释膏盐岩,统计不同层位的膏盐岩厚度。结果表明,元坝地区膏盐岩在纵向上主要分布在雷口坡组、嘉陵江组以及飞仙关组四段,其中嘉四-嘉五段和嘉二段厚层膏盐岩单层厚度和累计厚度最大;在平面上,这两套膏盐岩分布广泛,总体有西薄东厚,北薄南厚的特点,连续性好,厚度大,是区域优质盖层。     

四川盆地海相碳酸盐岩储层特征及控制因素

四川盆地海相碳酸盐岩储层发育层系多、累计厚度大,在川渝地区天然气储量和产量贡献中占有重要地位。从岩石类型、物性特征、储层类型等基本特征分析入手,研究和总结了盆地内碳酸盐岩储层发育的主控因素和分布预测思路。盆地主要储集岩类型是颗粒白云岩、藻（礁）格架白云岩、粉-细晶白云岩,石灰岩次之;物性总体上具低孔、低渗的特征,局部地区发育的优质储层是重要的勘探对象;储层类型可分为裂缝-孔隙型、孔隙型、裂缝-孔洞型和裂缝型4类;储层发育程度主要受有利沉积相带分布、白云石化作用、3期岩溶作用等因素控制。针对生物礁、颗粒滩等相控型储层,精细沉积微相刻画是储层分布预测的有效手段;对于风化岩溶型储层,区域性和重点目标区的岩溶古地貌恢复可为成藏区带评价和储层预测提供依据。     

鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩主要储层类型及其形成机制

对于鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩储层宏观分布规律和有利区带的认识目前尚不十分清楚，难以满足区带评价和目标优选的需求。为此，利用野外露头、钻井和地球物理测井资料并结合实验分析数据，深入探讨了该盆地海相碳酸盐岩储层的特征、形成机制和分布规律，并指出了下一步天然气勘探的方向。研究结果表明：①鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩主要发育岩溶型和颗粒滩型两类白云岩储层，前者发育于蒸发台地的含膏云岩和膏质云岩坪微相，主要分布在下奥陶统马家沟组马五段上组合及马一段和马三段，后者主要发育于台地边缘颗粒滩和台内颗粒滩微相，分布在中寒武统张夏组、上寒武统三山子组、马四段和马五段中组合；②颗粒滩型储层岩性为鲕粒云岩、砂屑云岩、晶粒云岩及微生物云岩，储集空间以残余粒间（溶）孔、微生物格架（溶）孔、晶间（溶）孔和溶洞为主，少量裂缝，孔隙度介于2.00%～18.03%，平均孔隙度为6.16%，机械沉积和微生物造丘是原生孔隙形成的重要机制，准同生溶蚀和裸露期风化壳岩溶作用是溶孔溶洞形成的主控因素，早期白云石化和封闭体系有利于孔隙的保持；③岩溶型储层岩性为（含）膏模孔细粉晶云岩和粉晶云岩，储集空间为膏模孔、溶洞及微裂缝，孔隙度介于2.00%～16.36%，平均孔隙度为5.98%，同生期层间岩溶和裸露期风化壳岩溶是膏模孔形成的主要机制，而膏模孔的保存受矿物充填和封闭体系两大因素的控制。结论认为，有利储层主要分布在该盆地鄂托克前旗—定边—上韩、桃利庙—吴起和榆林—志丹一带，其中桃利庙—吴起和榆林—志丹一带是深层碳酸盐岩气藏勘探最有利的区带。     

黔南碳酸盐岩地区断层周缘构造变形及封闭性

构造变形和油气保存是碳酸盐岩层系油气勘探的主要制约因素和研究内容。通过野外露头、薄片观察、地震剖面的解释以及实验数据的分析,对黔南地区的逆冲断层及其周缘的构造变形和断层封闭性进行了研究。碳酸盐岩地区逆冲背景下,断层周缘的构造变形具有明显的分带性(破碎带和断层核)。在泥质含量较少的块状白云岩地层中,主要以高角度逆冲断层突破和节理密集发育为特征;泥页岩和泥质含量较高的泥灰岩地层中,以低角度断层突破和断层传播褶皱变形为主。灰岩和白云岩具有相似的抗压强度可能是伸展背景下碳酸盐岩变形对岩性不敏感的原因。碎裂作用和压溶作用促使围岩中泥质成分和氧化物在主断层面富集,阻碍流体运移。     

塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带古近系膏盐岩盖层演化与圈闭有效性

膏盐岩层是含油气盆地良好的区域盖层,但不是完美的盖层。研究表明,膏盐岩具有"低温脆变、高温塑变"特征,构造挤压背景下膏盐岩盖层的封闭性随埋深而演化,大于3 000~3 200 m的埋藏深度是克拉苏构造带膏盐岩盖层封闭的关键。克拉苏构造带盐下圈闭成藏有效性因盖层封闭性演化不同而异,克拉苏区带盖层封闭的关键时间为库车中晚期,以勘探盖层埋深超过3 200 m的完整背斜圈闭为主;克深区带盖层封闭的关键时间为库车早中期,在断层侧向封堵时盐下断块、断背斜等圈闭均可聚集油气。研究成果与勘探现状吻合,并有利于提高勘探成功率。      

太原地区奥陶系碳酸盐岩热储特征及勘探有利区

山西太原地区奥陶系碳酸盐岩地热资源丰富,为了提高对该区碳酸盐岩热储特征、成因及控制因素的认识程度,指导该类型地热田的勘探,基于岩心、野外露头观察,结合薄片、扫描电镜等分析方法,研究了该区奥陶系热储的岩石特征、储集空间特征和成岩作用类型,揭示了岩溶孔隙的发育规律和主控因素。研究结果表明:①该区奥陶系热储主要包括石灰岩和白云岩两种类型,孔洞、裂缝和孔隙为其主要的储集空间;②储层受破坏性成岩作用和建设性成岩作用的叠加,其中建设性成岩作用中的岩溶作用、白云石化作用对次生孔隙的形成具有决定性的影响;③该区岩溶作用以表生岩溶和埋藏岩溶为主,前者对储层的贡献占主导作用,后者对储层的后期溶蚀改造作用显著并使得储层孔隙度增加;④奥陶系碳酸盐岩热储平面上整体处于储集性能较好的岩溶斜坡地带,含水层的岩性通常为成分不纯及结晶程度较高的石灰岩、白云岩;⑤岩溶发育分布主要受岩性及沉积相、构造、地下水动力条件等因素的控制,尤其是构造断裂控制了岩溶的发育方向,影响着岩溶发育的规模和岩溶裂隙水动力条件。结论认为,该区奥陶系地热资源的勘探有利区为晋源凹陷西北部和中东部、西温庄隆起中西部。     

从源-盖控烃看塔里木台盆区油气分布规律

塔里木盆地台盆区海相层系经历了多期的成藏演化,油气藏的调整、破坏与保存等特征使台盆区的油气分布异常复杂.文中提出源岩和盖层共同控制了塔里木盆地海相层系的油气分布,认为烃源岩生烃史与盖层形成动态演化史的匹配、盖层的质量和保存能力以及地质历史时期特别是关键成藏-改造期盖层封盖能力的有效性是控制油气富集和分布的关键因素.宏观上,"源-盖"动态匹配关系的差异决定着不同地区与不同含油层系油气富集程度的差异.同时从"源-盖控烃"的基本思路出发,以区域盖层的分布和动态演化的研究成果为基础,阐明塔里木盆地台盆区油气富集的规律性,进而提出台盆区大、中型油气田的勘探方向.     

鄂尔多斯盆地大牛地气田马家沟组古岩溶储集层特征

探讨了鄂尔多斯盆地大牛地气田奥陶系碳酸盐岩储集层的岩石学及地球化学特征。应用显微光学方法分析了岩溶储集层的微观特征,应用同位素地球化学方法研究了储集层的成岩作用特征,应用残余厚度法和印模法开展了古岩溶地貌恢复及其对储集层发育的控制作用研究。大牛地气田奥陶系马家沟组古岩溶储集层以岩溶角砾岩和泥粉晶白云岩为主,发育溶蚀孔、洞、缝以及晶间孔隙,储集层碳、氧稳定同位素明显偏负,87Sr/86Sr值明显偏高。岩溶地貌划分为3种地貌单元,其中岩溶斜坡的溶蚀作用强烈,是储集层发育的有利部位,其上覆铝土岩为有效盖层,封盖能力较强,是天然气聚集的有利区域。研究结果表明,稳定同位素地球化学方法是研究碳酸盐岩储集层岩溶作用的有效手段,溶蚀及白云岩化作用是控制岩溶储集层发育的重要因素。     

准噶尔盆地南缘吐谷鲁群盖层评价及对下组合油气成藏的意义

通过分析准噶尔盆地南缘下储盖组合吐谷鲁群盖层岩性、泥岩累计厚度和泥岩单层厚度等宏观评价参数以及渗透率和排替压力等微观评价参数,认为下储盖组合主力盖层为呼图壁组,岩性表现为泥岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩薄互层,泥地比以80%~95%为主,平均泥岩累计厚度为337 m,泥岩最大单层厚度达138 m。吐谷鲁群泥岩渗透率为（0.000 001 84~0.000 24）×10^-3 μm²,排替压力为4.72~44.85 MPa,根据国内盖层封闭能力分类评价标准属Ⅰ-Ⅱ类盖层。通过恢复盖层排替压力的动态演化过程,认为泥岩封闭能力形成时期与烃源岩生、排烃时期具有较好的匹配关系,盖层能够封闭侏罗系烃源岩生成的石油及晚期生成的天然气,同时后期抬升运动及喜马拉雅构造活动产生的多条逆冲断层对盖层的封闭能力未产生较大影响。综合分析认为,吐谷鲁群盖层具有封闭大中型气田的能力。     

库车坳陷纵向压力结构与异常高压形成机理

库车坳陷异常压力十分发育，根据实测地层压力数据和声波时差曲线的变化特征，把该坳陷纵向压力结构划分为5个具有不同特征的压力带：正常压力带、第一压力过渡带、第一超压带、第二压力过渡带和第二超压带。各压力过渡带压力梯度明显超过静水压力带和超压带，具有高声波时差的特征，在地质上基本都是区域性盖层；在超压带中，气藏的剩余压力随深度的增加而减小。对坳陷内主要圈闭实测剩余压力与盖层厚度、构造挤压强度、烃源岩排烃强度、埋藏深度的变化（埋藏和剥蚀）等地质因素相关性统计分析表明，构造挤压和流体充注是目前库车坳陷异常高压形成的主要因素，而膏盐盖层的厚度对超压的保持具有至关重要的作用。