塔里木盆地与威利斯顿盆地古生界海相碳酸盐岩油气成藏特征对比

塔里木盆地和威利斯顿盆地均以古生界海相碳酸盐岩为主要勘探层系。基于对构造沉积背景和油气成藏条件的对比分析,探讨了两个盆地古生界海相碳酸盐岩油气成藏的异同。威利斯顿盆地所处的北美板块规模较大,构造相对稳定,沉积主要受海平面升降的控制。塔里木盆地所处的塔里木板块规模较小,构造变动强烈,沉积受构造运动影响较大。威利斯顿盆地发育了高丰度的烃源岩、良好的孔隙型储层和蒸发岩盖层。而塔里木盆地古生界发育高-过成熟度烃源岩、岩溶型和白云岩储层及泥岩和蒸发岩主导的盖层。二者均发育有多种类型圈闭的古隆起,可作为盆地油气富集的主要区带。威利斯顿盆地发育的多套蒸发岩盖层使得含油气系统概念在该盆地能够得到有效的应用,而油气成藏体系则可以更有效地指导以塔里木盆地为代表的多源、多灶和多成藏期盆地的油气勘探。白云岩-蒸发岩构成了威利斯顿盆地重要的储-盖组合类型。以此类比,塔里木盆地巴楚和塔中地区的中、下寒武统白云岩-中寒武统膏盐岩储-盖组合是未来勘探的有利目标区。     

塔中地区海相碳酸盐岩特大型油气田发现的关键技术

塔中隆起海相碳酸盐岩成藏地质异常复杂,地面条件极其艰苦,油气勘探开发面临世界级难题挑战。经过15 年艰苦攻关,发展了海相碳酸盐岩油气成藏理论：古隆起及斜坡控藏控储、多成因叠合复合缝洞系统地质模型、多充注点多期次大面积复式混源成藏理论;创新了海相油气勘探开发配套技术：大漠区超深层碳酸盐岩地震采集处理、缝洞量化雕刻、烃类检测、高产稳产井部署、超深高温碳酸盐岩钻井完井工艺、缝洞型碳酸盐岩储集层大型酸压改造等配套技术。运用上述理论及技术查明了塔中隆起奥陶系碳酸盐岩十亿吨级凝析气田,已探明中国奥陶系第一个礁滩复合体大型油气田,3×10⁸ t 油气规模基本落实,100×10⁴ t 产能初步建成;发现了塔中北坡鹰山组层间岩溶大型凝析气田,7×10⁸ t 油气规模逐步明朗,400×10⁴ t 产能建设全面启动。创新成果丰富了海相油气地质理论,推动了关键技术的进步。     

中国主要海相残留盆地油气成藏系统特征

对鄂尔多斯盆地、四川盆地、塔里木盆地、渤海湾盆地、中下扬子区及滇黔桂地区海相残留盆地的油气成藏系统特征进行了讨论,据此总结出中国主要海相残留盆地油气成藏系统的诸要素与盆地所处大地构造位置、所经历的构造演化历史密切相关,具有以下特征:原型盆地的构造沉降作用控制主力烃源岩的类型与分布;受原型盆地构造演化旋回控制形成三类有效生储盖组合;后期构造作用控制残留盆地晚期生烃中心;加里东期、海西期、印支期形成的继承性大型古隆起是主要油气运移指向区;古生界生烃区的生烃高峰期与圈闭形成期必须形成有机的配置;后期构造改造适中,既要有适当挤压隆升,形成必要的储集空间、圈闭和运移动力,使油气富集,又要不破坏油气藏;在经历后期构造改造后,盆地的晚期生烃及晚期油气运移受改造后的构造格局控制。     

巴西坎普斯盆地大油气田成藏特征与分布规律

巴西的坎普斯盆地是典型的大西洋型被动大陆边缘盆地,主要经历了裂谷期、过渡期及漂移期3期构造演化,并沉积了与之对应的裂谷期陆相层序、过渡期盐岩层序及漂移期海相层序。其中裂谷期陆相层序中的黑色湖相钙质页岩为盆地中的主力烃源岩,过渡期盐岩层序中的蒸发盐岩将该盆地储集层分隔为盐上和盐下两部分,而漂移期海相层序中发育的浊积砂岩储集着该盆地中90%的已探明油气储量。坎普斯盆地最重要的含油气系统为Lagoa Feia—Carapebus含油气系统,盐下的Lagoa Feia群烃源岩生成的油气通过与盐运动相关的断层运移至盐上Campos群Carapebus组浊积砂岩中储集;油气分布主要受烃源岩的埋深、蒸发盐岩的发育、浊积砂岩的分布以及生长断层的发育等油气地质条件的共同控制。     

川东北地区海相碳酸盐岩三期成烃成藏过程

川东北地区构造运动复杂，导致油气成藏过程复杂，为细化该区油气成藏史，对白云岩储气层中的固体沥青特征、包裹体均一温度、成岩作用等进行了研究。印支期（T2）末，上奥陶统五峰组（O3w）一下志留统龙马溪组（S11）生成大量低熟稠油，此时，上二叠统长兴组（P2ch）生物礁相中孔隙发育，形成储集空间；二叠系（P）烃源岩及O3w—S1l烃源岩在燕山早期（J2）达到生成原油或轻质油高峰，上述两个时期形成的油气包裹体均一温度范围为100～150℃；在燕山晚期（K2）一喜马拉雅期，早期形成的油气藏与烃源岩及分散可溶有机质发生热裂解生成干气，形成现今的天然气（甲烷）藏。因此川东北地区存在三期成烃成藏过程，分别是印支期、燕山早期和燕山晚期。图7表2参26关键词：四川盆地；普光气田；海相碳酸盐岩；成烃成藏过程     

塔里木盆地下古生界碳酸盐岩油气成藏特征

沙参2井实现了塔里木盆地下古生界碳酸盐岩的首次重大突破,推动了塔中油田、塔河油田及和田河气田的相继发现和大油气田勘探理论的持续创新,逐步建立起盆地下古生界海相碳酸盐岩油气成藏理论.对盆地下古生界成藏地质条件与典型油气藏综合研究表明,稳定的古隆起古斜坡、多套非均质碳酸盐岩储集体、充足的油源供给与多期成藏等要素的配置控制了大型碳酸盐岩油气田的形成与分布;塔北沙雅隆起南坡受加里东-海西期岩溶叠加改造形成了复式的缝洞成藏系统,受满加尔、阿瓦提两大生烃坳陷多期的油气充注改造形成了复杂的油气藏类型,单个缝洞型油气藏具有相对独立的油-气-水系统,平面上叠合连片含油气、不均匀富集;塔中卡塔克隆起下古生界具有典型的复式成藏特征,从寒武系往上部层系气/油比逐渐降低,油气富集规律相比塔北更复杂,总体表现出"平面分块、纵向分层、多点充注、相对高点富集"的特点;和田古隆起是具有优越成藏条件的早古生代三大古隆起之一,已发现了受不均一岩溶缝洞体控制、不均匀含油的玉北奥陶系油藏,但近期的勘探进程表明该区成藏条件及油气富集规律尚不明朗.塔北沙雅隆起南坡及围斜区、卡塔克隆起及北坡顺南-古城地区是奥陶系油气勘探的现实领域,而顺托果勒低隆、麦盖提斜坡、塘古巴斯坳陷玛东冲断带和塔北、塔中-巴楚寒武系-奥陶系深层是重要的接替领域.     

中国陆上三大克拉通盆地海相碳酸盐岩油气藏大型化成藏条件与特征

近年来,在塔里木、四川、鄂尔多斯三大盆地海相碳酸盐岩层系中相继发现了一批以地层-岩性油气藏为主体的大油气田,虽然单个油气藏储量丰度低,但由于油气藏呈集群式分布,因此总体油气储量规模大。为了揭示海相碳酸盐岩大油气田形成条件和分布规律,本文从盆地的构造演化、烃源灶的分布范围、有效储层的发育条件以及油气成藏模式等方面,来分析和探讨中国三大克拉通盆地海相碳酸盐岩层系油气藏大型化成藏条件与特征。研究表明,大范围分布的烃源灶及其晚期规模生烃是大油气田形成的资源基础;大面积呈似层状分布的礁滩体及受不整合面控制的岩溶储集体为大油气田的形成提供了有效储集空间;"退火"地温场与递进埋深的耦合是大范围油气成藏的重要机制;下侵式、扬程式、转接式成藏模式是油气大范围成藏的重要途径。古隆起及其斜坡带、台缘带礁滩体、与蒸发岩共生的台内滩、深大断裂带具备形成碳酸盐岩大油气田地质条件,是油气勘探的有利区带。     

碳酸盐岩油气田分布规律

勘探实践表明,碳酸盐岩油气田主要是沿断裂带、不整合面、生物礁发育带、裂缝带及有效烃源岩分布的。我国多旋回海相盆地碳酸盐岩一般经历了我期嘏藏过程。勘探难度很大,但近年来在鄂尔多斯、塔里木以及四川等盆地不断获得新的突破,我国碳酸盐岩在石油工业持续稳定发展中起着十分重要的作用。对碳酸盐岩油气田的勘探必须遵循碳酸盐岩油气田的分布规律、加强碳酸盐岩油气成藏的基础理论研究、开展碳酸盐碉油气勘探技术攻关。     

我国海相碳酸盐岩大油气田油气藏类型及分布特征

基于对塔里木、四川及鄂尔多斯三大盆地海相碳酸盐岩大油气田的解剖研究,将我国碳酸盐岩圈闭和油气藏划分为构造型、岩性型、地层型及复合型等4大类21种类型。其中,岩性圈闭可划分为生物礁圈闭、颗粒滩圈闭及成岩圈闭;地层圈闭可分为块断古潜山圈闭、准平原化侵蚀古地貌圈闭、残丘古潜山缝洞体圈闭、似层状缝洞体圈闭、地层楔状体圈闭及地层上超尖灭圈闭。我国陆上海相碳酸盐岩大油气田主要由中低丰度地层型和岩性型油气藏群构成。台缘带发育的生物礁油气藏与颗粒滩油气藏沿台缘带呈"串珠状"分布;准平原化侵蚀古地貌油气藏群呈"团块状"分布;缝洞油气藏群受缝洞储层发育层位控制,呈"似层状"大面积分布。大型古隆起及斜坡带、台缘带是岩性、地层油气藏集群式分布的有利区,油气勘探潜力大。     

中国海相残留盆地油气成藏系统特征

该文从鄂尔多斯盆地、四川盆地、塔里木盆地、渤海湾盆地、中下扬子地区、滇黔桂地区等海相残留盆地的油气成藏系统特征研究出发,总结出中国主要海相残留盆地油气成藏系统的诸要素与盆地所处的大地构造位置及所经历的构造演化历史密切相关。这些盆地具有以下特征:a)原型盆地的构造沉降作用控制主力烃源岩的类型与分布;b)受原型盆地构造演化旋回控制形成3类有效生储盖组合;c)后期构造作用控制残留盆地晚期生烃中心;d)加里东期、海西期、印支期形成的继承性大型古隆起是主要油气运移指向区;e)古生界生烃区的生烃高峰期与圈闭形成期必须形成有机的配置;f)后期构造改造适中,既要有适当挤压隆升,形成必要的储集空间、圈闭和运移动力,使油气富集,又要不破坏油气藏;g)在经历后期构造改造后,盆地的晚期生烃及晚期油气运移受改造后的构造格局控制。     

伊通盆地含油气系统与油气藏

伊通盆地可以划分出莫里青-鹿乡断陷E2s、E2sh含油气系统和岔路河断陷E2s、E2sh含油气系统2个含油气系统及岔路河断陷E2s、E2sh、E2y-E3w复合含油气系统;在分析含油气系统形成的条件及含油气系统内油气富集带、油气藏的分布特征基础上,结合前人的研究成果,提出下步勘探方向。     

基于成藏体系理论的碳酸盐岩含油气区带评价方法——以塔里木盆地寒武系为例

以成藏体系理论为基础,参考前人区带评价参数标准,针对塔里木盆地碳酸盐岩层系,分别从烃源体、圈闭体、输导体和体系的有效保存性出发,建立了碳酸盐岩地质评价参数标准体系。该区纵向上以一套具有类似地质背景的圈闭体为核心,和其相关联的烃源体和输导体共同组成一个完整的成藏体系。在参数体系中,提出了输导体的3个评价参数：输导层类型、供烃方式和运移距离的评价标准。利用统计学方法,考虑运移距离和成藏几率的关系,指出油气运移距离评价参数分为小于10 km、10~50 km、50~100 km和大于100 km。针对塔里木盆地寒武系膏盐岩下碳酸盐岩地层,采用同时考虑油气聚集单元和盆地构造单元的双要素子体系划分方法,以及考虑地质参数的不确定性开展评价。塔北隆起东侧盖层覆盖区和塔中隆起北侧为1类地区;顺托果勒低隆区、塔西南地区、塔中隆起南侧、巴楚隆起北侧、塔北隆起西侧为2类地区。     

全油气系统定量评价:方法原理与实际应用

人类对油气的勘探开发和利用已超过150年,油气勘探进展大致划分为油气苗找油气、圈闭找油气、油气系统理论找油气和非常规油气藏勘探4个阶段。非常规油气勘探是对常规油气勘探的重大突破,在经典油气地质理论认为不可能形成油气藏的禁区发现了大量连续分布的非常规油气藏。非常规油气藏虽然需要采取特殊措施才能获得有效产能,但具有广泛连续的分布特征且资源潜力巨大,与常规油气藏的最大差异在于其运聚成藏不受浮力主导和圈闭控制。当前,非常规油气勘探在实践中遇到了一系列重大挑战,包括非常规与常规油气藏的差异性表征困难、无统一分类方案、分布边界不清、无量化判别标准、关联性不明、尚未建立起联合成因模式等。全油气系统概念的提出为复杂地质条件下常规和非常规油气资源的勘探开发提供了全新思路和新的理论指导,其研究内容涉及油气成藏全要素、形成演化全过程、资源分布全系列、预测评价全方位。基于全油气系统的学术思想,在国家重点基础研究发展计划("973"计划)等项目课题的资助下,以油气门限控藏研究为切入点,重点剖析了中国6个代表性盆地(塔里木盆地、准噶尔盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地和松辽盆地)12 237口探井中80 762个常规和非常规油气藏的钻探结果,并与北美地区已发现的常规和非常规油气藏进行对比,结合全球1 186个盆地已探明的52 926个油气藏的差异性统计分析,在全油气系统定量评价研究中取得了4方面成果:1发现全油气系统内普遍存在3类10种油气门限,揭示其成因机制和控油气特征,提出了研究方法和判别标准;2建立了油气运聚门限联合控油气资源形成分布模式,提出了有效资源量预测评价新方法;3建立了动力场控油气藏分布模式,提出了有利成藏领域和成藏区带预测评价新技术;4建立了分布门限组合控藏模式,研发了有利成藏区带和钻探目标优选新技术。全油气系统定量评价方法在常规和非常规油气藏成因分类、剩余资源预测、全球天然气水合物资源潜力评价等方面的应用成效展示了未来全油气系统研究的发展方向。     

白云深水凹陷成藏体系划分与成藏模式

通过对白云深水凹陷原油地球化学特征的系统研究,结合断裂展布、沉积和构造等地质要素,以成藏体系划分原则为理论依据,将研究区划分为北部番禺低隆起带成藏体系和东部流花—荔湾带成藏体系2大类,其中,北部番禺低隆起带成藏体系可进一步分为N1,N2,N3和N4共4小类,东部流花—荔湾带成藏体系可进一步分为E1,E2和E3共3小类。根据沉积环境、油源、原油成熟度、油气运聚主导因素等,总结出白云深水凹陷各成藏体系特征,并提出3种具有代表性的成藏模式,即开放式、封闭式和复式成藏模式。其中,开放式成藏模式的断裂非常发育,对油气运移和聚集具有重要作用;封闭式成藏模式的油气演化达到高成熟阶段,已热裂解成天然气,断裂、构造脊和砂体是其油气运移输导通道;复式成藏模式为晚期断裂、底辟带和构造脊共同控制油气成藏,其油气演化程度较高,已热裂解成天然气。北部番禺低隆起带N2,N3,N4成藏体系和东部流花—荔湾带E2,E3成藏体系均为有利油气运聚区。     

油气藏形成与分布:从连续到不连续——兼论油气藏概念及分类

根据对常规与非常规油气藏成藏特征的综合研究,探讨了油气藏的概念、分类及其形成和分布的基本规律。重新厘定的油气藏概念为:储层中连续的油气聚集,具有独立或统一的压力系统。按照油气藏的聚集方式或分布样式将其划分为连续型、准连续型和不连续型油气聚集,认为含油气盆地中油气藏的形成往往是一个由连续到不连续的过程,在此过程中形成了以上3种类型的油气聚集。1连续型聚集:形成于烃源岩内,典型代表为页岩油气藏和煤层气藏。其主要特点是:储层致密-超致密,渗透率在纳达西-毫达西之间;油气呈游离态、吸附态、溶解态等多相态形式存在;一个连续型聚集实际上仅由一个油气藏构成,其油气在有效烃源岩分布范围内广泛而连续分布,缺乏明确边界,不存在边水和底水;油气主要是原位或就近聚集成藏,无需经过显著运移;油气聚集基本不受圈闭控制。2准连续型聚集:主要形成于邻近烃源岩的致密储层中,大多数致密油气藏属于此类。其特点是:油气呈大面积准连续分布,一个准连续聚集由多个彼此相邻的中小型油气藏组成;油气聚集缺乏明确边界,边、底水无或仅局部分布,无区域性油气水倒置;油气为大面积弥漫式充注,初次运移直接成藏或短距离二次运移成藏;油气运移聚集主要为非浮力驱动,非达西流运移;油气聚集基本不受背斜圈闭控制,而主要受非背斜圈闭特别是岩性圈闭控制。3不连续型聚集:又称为常规圈闭型油气聚集,主要形成于常规储层中,少数致密油气藏、煤层气藏甚至页岩油气藏亦属此类。其特点是:油气藏呈孤立分散不连续分布;油气藏边界明确,通常具有完整边、底水;油气藏形成一般需要经过二次运移,浮力是油气运移成藏的主要动力;油气藏形成严格受包括构造圈闭在内的各种圈闭控制。在含油气盆地中,上述3种油气聚集可同时存在,且往往形成于一个共同的烃源灶,其相互之间存在着密切联系,并具有各自独特的分布规律。因此,在油气勘探中,应当将三者作为一个统一体进行通盘考虑和研究,从而最大限度地提高勘探成效。     

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.     

全球深层油气藏及其分布规律

深层油气勘探对老油气区（田）扩大储量、稳定产量具有重要意义。以全球深层油气藏的最新资料为基础,系统统计分析了全球深层油气分布特征。在全球（不包括美国本土48州）349个含油气盆地中,87个盆地内发现了深层油气藏。全球深层油气储量的63.3%分布于碎屑岩储集层,35.0%储于碳酸盐岩,其余的1.7%储于岩浆岩和变质岩。构造圈闭富集了全球深层油气储量的73.7%,是深层油气最重要的圈闭类型。被动陆缘盆地和前陆盆地是深层油气最富集的盆地类型,其深层油气储量分别占全球总量的47.7%和46.4%。层系上,深层油气主要富集于5套储集层系：古近系（占全球总量的22.3%）、上古生界（22.2%）、白垩系（18.3%）、新近系（12.8%）和侏罗系（12.8%）,深层油气的层系分布特征与中、浅层油气类似。岩盐导致的盐下沉积物的负热异常效应抑制了盆地深层烃源岩的热演化或液态烃向气态烃转化,因此含盐盆地深层油气勘探特别值得关注。建议深层油气勘探应立足于中、浅层已有重大油气发现的地区,特别是发育有一定规模盐岩的地区。     

论致密大油气田成藏模式

根据对国内外致密油气聚集成藏特征的分析,提出致密大油气田存在3种成藏模式,即连续型(深盆气型)、准连续型和不连续型(常规圈闭型)。与连续型油气藏相似,准连续型油气聚集也表现为:油气分布面积较大,无明确边界,也无边底水;源、储邻近,广覆式分布;油气运移主要为非浮力驱动,运移动力主要为异常压力、扩散作用力和毛细管压力,浮力作用受限;运移的方式主要为非达西流,以涌流和扩散流为主。所不同的是:准连续型油气聚集由多个彼此相邻的中小型油气藏组成,油气呈准连续分布;油、气、水分布比较复杂,无显著油、气、水倒置;油气充注以大面积弥漫式垂向排驱为主,初次运移直接成藏或短距离二次运移成藏;储层先致密后成藏或边致密边成藏,且非均质性较强;圈闭对油气聚集成藏具有一定控制作用。研究认为,以深盆气或盆地中心气为代表的连续型油气藏与典型的不连续型常规圈闭油气藏,分别代表了复杂地质环境中致密油气藏形成序列中的两种端元类型,二者之间应存在不同的过渡类型。准连续型油气藏就是这样一种过渡类型的致密油气聚集,并且可能是致密储层中大油气田形成的主要方式。事实上,典型的连续型油气聚集应是那些形成于烃源岩内的油气聚集(如页岩气和煤层气),典型的不连续型油气聚集则是那些形成于烃源岩外近源-远源的常规储层中、受常规圈闭严格控制并且具有边底水的油气聚集;而形成于烃源岩外并且近源的致密油气藏则主要为准连续型油气聚集,其次为非典型的不连续型(常规圈闭型)油气聚集,而像盆地中心气或深盆气那样的连续型聚集则较为少见。