从东西伯利亚看塔里木盆地寒武系盐下碳酸盐岩勘探前景（为庆祝塔里木油田石油会战20周年而作）

东西伯利亚盆地和塔里木盆地皆为古老的克拉通盆地,都发现有一系列的油气田,只是规模有别.通过油气成藏要素及其主控因素的对比研究发现,塔里木盆地和东西伯利亚盆地在寒武系盐下都发育了优质的烃源岩和储集层,而区域性分布的中寒武统膏盐岩是良好的盖层.根据寒武系的生储盖组合、构造发育、沉积环境以及油气显示情况,并对比东西伯利亚盆地油气田油气成藏的特点认为,塔里木盆地寒武系盐下具有良好的勘探前景,有利勘探区带主要为塔中主垒带及其两侧、塔北隆起的英买力及轮南地区、巴楚低凸起的南部构造带.     

塔里木盆地寒武系两类优质烃源岩及其形成的含油气系统

寒武系烃源岩是塔里木盆地主要烃源岩之一,包括泥页岩和碳酸盐岩。泥页岩类烃源岩有机碳平均含量为1.87%,发育于欠补偿盆地环境,主要分布于盆地的东部,有效厚度120～415m;碳酸盐岩类烃源岩有机碳平均含量为0.42%,发育于台地内的蒸发泻湖环境,主要分布于盆地西部,有效厚度288～324m。两类烃源岩形成了不同的油气系统,盆地相泥页岩类烃源岩的油气系统以满加尔凹陷为生烃中心,储层主要为寒武系-奥陶系碳酸盐岩和志留系、石炭系、三叠系和侏罗系砂岩;台地相碳酸盐岩烃源岩油气系统的生烃中心可能在巴楚凸起一带,主要储集层为下奥陶统和石炭系。     

鄂尔多斯盆地中新元古界—下古生界天然气成藏地质条件及勘探新领域

基于野外露头调查、钻井及地震资料解释,并借鉴大量前人研究成果,从华北克拉通裂解演化、祁连—秦岭洋盆开合演化角度出发,对鄂尔多斯盆地古老海相烃源岩特征、有利储集相带、油气运移方向及成藏规律进行了研究。主要取得以下4点认识:①受深水陆棚-海湾控制,鄂尔多斯盆地及周缘发育中新元古界、下寒武统底部和中上奥陶统3套烃源岩;②受滨岸环境、古隆起及台地边缘控制,区内发育中新元古界—下寒武统滨浅海石英砂岩、中上寒武统—奥陶系风化壳与白云石化储集层及奥陶系"L"形台缘礁滩体4类储集层系;③研究区成藏组合变化较大,台内以"上生下储"为主,"自生自储"次之;台缘带既有"上生下储",也有"自生自储"。此外,在深大断裂与长城系古裂陷槽沟通的情况下,台内与台缘还可能存在"下生上储"组合;④研究区存在庆阳古隆起前石炭纪风化壳、盆地西南缘"L"形台缘带、盆地中东部奥陶系盐下组合及中新元古界—寒武系4个勘探领域,其中前石炭纪风化壳、"L"形台缘相带是较为现实的接替领域,奥陶系盐下组合及盆地深层中新元古界—寒武系等领域具有一定潜力,值得探索。图10表1参47     

四川盆地寒武系洗象池组储层特征及天然气勘探潜力

统计四川盆地寒武系钻井中膏盐岩含量,结合测井和地震资料刻画了全盆地膏盐岩分布。为此,将四川盆地寒武系分成以乐山—龙女寺古隆起及斜坡区为主的膏盐岩不发育区和以川东-蜀南地区为主的膏盐岩发育区。在此基础上,通过岩心和薄片观察描述揭示洗象池组储层岩石类型以颗粒白云岩和晶粒白云岩为主。储集空间包括孔隙型、溶洞型和裂缝型3大类9小类,且溶洞型是主体。物性测试结果显示膏盐岩不发育区岩心孔隙度多数在2%以下,储层段在3%以上;膏盐岩发育区岩心孔隙度平均为3.5%,最高可达5%。沉积微相是洗象池组储层发育基础,颗粒滩是主要微相类型。大气淡水岩溶作用的叠加改造是膏盐岩不发育区规模优质储层形成的主控因素。构造活动相对强烈的膏盐岩发育区,埋藏溶蚀作用的叠加改造是优质储层形成的关键。展望了洗象池组油气勘探潜力,寒武系膏盐岩不发育的古隆起及斜坡区应以寻找叠加了大气淡水岩溶作用为主的优质滩相储层,优选老井试油,勘探突破值得期待;寒武系膏盐岩发育的川东—蜀南地区以寻找叠加了埋藏溶蚀作用的改造型储层为主,优选成藏条件好的目标进行钻探,是未来勘探突破的重要领域。     

南大西洋含盐盆地油气富集规律及勘探潜力

南大西洋含盐盆地油气资源丰富,各盆地具有相同的构造演化历史和相似的地层发育特征,但油气分布极不均衡。研究了这些盆地构造演化、地层、油气成藏条件及油气分布特征后指出,南大西洋盆地经历了裂谷、过渡和被动大陆边缘3个演化阶段,发育盐下、盐岩和盐上3套层序,盐下、盐上2套烃源岩,盐下、盐上碳酸盐岩和盐上碎屑岩3套储集层,形成3套成藏组合。盐上成藏组合油气富集主要取决于盐上浊积砂岩储集层的发育程度和盐上烃源岩的成熟度,在下刚果—刚果扇盆地最为富集;盐下-盐上成藏组合油气富集主要取决于油气运移通道、盐上储集层的发育程度,在坎波斯盆地最为富集;盐下成藏组合油气富集主要取决于裂谷盆地规模、基底隆起和盐岩盖层,在桑托斯盆地最为富集。宽扎盆地的盐下层系、桑托斯盆地和坎波斯盆地的外部高地带和中部低凸带盐下碳酸盐岩、各盐盆伸展区盐上碳酸盐岩层系是极具勘探潜力的新领域。     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系盐下侧向供烃成藏特征及勘探潜力

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组发育厚达近千米的碳酸盐岩与膏盐岩共生的地层组合,埋深偏大。这套远离风化壳的奥陶系盐下层系能否具备烃源有效供给及规模成藏,是制约勘探的关键问题。基于奥陶系沉积期后构造演化及其与上古生界煤系烃源层配置关系的研究,认为奥陶系盐下在邻近古隆起区存在与上古生界煤系烃源层直接接触且规模性分布的供烃窗口,窗口区在生排烃高峰期处于构造下倾部位,生烃增压等因素产生运移动力,有利于天然气向高部位运聚;膏盐岩封盖层与白云岩储集体横向连续稳定分布构成良好的储盖组合;盆地中东部奥陶系盐下具有规模成藏的潜力,乌审旗—靖边—延安一带为有利勘探区,值得勘探重视。     

鄂尔多斯盆地深层寒武系碳酸盐岩储层特征与主控因素

寒武系是鄂尔多斯盆地重要的油气勘探潜力层系。基于最新钻井、野外露头、地震资料和镜下薄片鉴定,识别出其主要发育相控型和构造强改造型两大类储层,进而细分出8类储集体,其中表生岩溶储集体和高能云化鲕粒滩是鄂尔多斯盆地寒武系的主要储集体。寒武系碳酸盐岩储集体的储集空间类型丰富,孔、洞、缝均发育,不同储集体类型的储集空间类型差异明显。提出了寒武系储层发育主要受控于高能相带云岩、古隆起区表生岩溶作用和断裂活动等3方面因素,建立了寒武系储层模式图。在此基础上探讨了鄂尔多斯盆地寒武系碳酸盐岩油气勘探方向,指出盆地西南缘的庆阳古陆周缘地区的寒武系岩溶缝洞型储集体发育区是重点勘探地区。     

鄂尔多斯盆地深层寒武系烃源岩展布特征及其勘探意义

鄂尔多斯盆地深层寒武系海相沉积是重要的勘探领域。从基础地质研究入手,通过系统研究盆地周边露头剖面及盆地内钻遇寒武系的探井资料、重点分析寒武系岩性岩相特征及分布特点、采集寒武系暗色岩石样品并进行TOC、氯仿沥青"A"等分析测试。结果表明,鄂尔多斯盆地深层寒武系分布稳定,厚度约为50~800m,主要由缓坡—台地相碳酸盐岩及混积缓坡—深水相泥岩、碳酸盐岩组成;盆地南中部寒武系馒头组黑色泥岩及三山子组深灰色、灰黑色纹层状白云岩形成于还原环境,有机质含量相对较高(TOC最高值为0.34%),具有一定的生烃潜力。寒武系及其暗色岩类在贺兰奥拉谷和歧山—延安奥拉谷厚度明显增大,TOC值也明显增高,在环县、定边地区也有TOC高值区出现,表明了奥拉谷是鄂尔多斯盆地寒武系主要烃源岩发育区,预测可与中央古陆隆起带及其斜坡区形成有效的生烃—聚集成藏组合,鄂尔多斯盆地寒武系是值得进一步研究和勘探的重要层系。     

鄂尔多斯盆地马家沟组成藏条件及资源潜力评价

鄂尔多斯盆地马家沟组碳酸盐岩烃源岩吸附能力相对较弱,具有良好的排烃能力。马1段,马3段以及马5段具有膏岩,盐岩沉积分布,盆地东部受到马五段厚层状膏盐层的阻隔,导致来自碳酸盐烃源岩的气源在盐下形成自生自储的碳酸盐岩气藏。奥陶系发育了三类碳酸盐岩储层,第一种组合是风化壳溶孔型储层,第二种是中、下组合白云岩晶间孔储层,第三种是盆地南部台缘礁滩相带储层。研究区源储配置良好,易形成大面积气藏,烃源岩和储层是控制油气成藏的关键因素。南缘研究区碳酸盐岩具有良好的资源前景,是今后勘探研究的重点。     

鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩成藏特征与模式

基于对鄂尔多斯盆地奥陶系沉积环境与烃源岩条件的分析,研究和论证盆地奥陶系油气成藏特征及气藏类型。鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩具备良好的天然气成藏条件,大量地质地球化学证据显示具有三源供气的特点,除上覆石炭-二叠系煤系为主要烃源岩外,中上奥陶统海相烃源岩和石炭系本溪组海相泥灰岩也具有供烃能力。通过分析已发现的气藏认为盆地中部气区的天然气为热解气,具有煤成气和原油裂解气的混合气特征。奥陶系储集层中沥青及烃类包裹体证据显示,侏罗纪古油藏原油主要来自中上奥陶统海相烃源岩,白垩纪古油藏裂解成气。受构造沉积背景的控制,形成了4类碳酸盐岩气藏,其中盆地中部发育的风化壳地层-岩性气藏,以及西北台缘带发育的构造-顺层岩溶型岩性复合气藏是鄂尔多斯盆地碳酸盐岩天然气勘探的重点区域。     

塔里木盆地震旦系—寒武系万米超深层天然气成藏条件与有利区带优选

塔里木盆地超深层碳酸盐岩具有良好的油气勘探潜力,明确震旦系-寒武系万米超深层碳酸盐岩油气成藏条件及有利勘探区带分布规律对于开展塔里木盆地超深层油气勘探具有重要指导意义。塔里木盆地南华系-寒武系烃源岩发育,分布面积广;储层以礁滩相白云岩为主,中寒武统大面积发育的膏盐湖-膏/泥（云）坪沉积有利于油气保存及聚集,空间上构成多种有利的油气成藏生-储-盖组合。综合烃源岩、储层、有利盖层的分布规律,优选塔中隆起北斜坡与温宿凸起周缘的寒武系盐下台内滩、轮南低凸起-满加尔凹陷西部盐下礁后滩、轮南低凸起-古城低凸起台缘带及塔北隆起-满加尔凹陷西部-塔中隆起中寒武统盐间滩相储层分布区是塔里木盆地寒武系超深层有利勘探区带,其中埋深小于10 km的有利勘探面积达9.7×10⁴km²;塔北隆起南斜坡与塔中隆起北斜坡的台内滩储层分布区为震旦系超深层有利勘探区带,其中埋深小于10 km的有利勘探面积达3.1×10⁴km²。研究认识对于开展塔里木盆地震旦系-寒武系超深层天然气勘探具有重要理论和现实意义。     

塔里木盆地寒武系-奥陶系层序格架中生储盖组合特征与勘探意义

塔里木盆地在早古生代属于不同类型克拉通盆地沉积,构造运动和海平面升降是控制寒武系-奥陶系层序地层发育的主要因素。综合露头、岩心、测井以及地震资料,并结合井-震标定结果,在塔里木盆地寒武系-奥陶系识别出15个层序界面,将寒武系划分为6个层序、奥陶系划分为8个层序。根据层序地层发育特征,并考虑断层和不整合面在油气运聚成藏中的重要作用,将塔里木盆地寒武系-奥陶系层序格架中生储盖组合划分为连续型、间断型和复合型3大类8小类。现实的生储盖组合包括侧变式连续型和间断型,潜在的生储盖组合包括上生中储上盖连续型和复合型,值得探索的生储盖组合包括下生中储上盖连续型和封闭式连续型。     

再论海相沉积是中国石油工业未来的希望

中国海相沉积分布广泛,古老碳酸盐岩是勘探规模储量发现的主要领域,在四川盆地的震旦系与寒 武系、塔里木盆地的寒武系与奥陶系以及鄂尔多斯盆地的奥陶系均发现了规模储量。 古老碳酸盐岩油气 资源丰富,泥质烃源岩生烃潜力大,古隆起背景上油藏类型多,未来的油气勘探要集中在大型古隆起复式 油气聚集带、区域不整合面控制的地层溶蚀带、台缘带礁滩体及与蒸发岩共生的台内颗粒滩等重点领域。 四川盆地广泛分布的海相黑色页岩沉积是页岩气勘探的重要领域,非常规油气勘探前景广阔。     

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。     

碳酸盐岩-膏盐岩高频沉积旋回组合生-储特征

针对碳酸盐岩-膏盐岩沉积组合内是否发育烃源岩,能否提供充足烃源,源、储是否匹配等制约鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组中-下组合勘探领域评价的问题,通过陕473和桃112两口马家沟组全取心井的岩心观察和高频沉积旋回分析,取得了3项认识。①碳酸盐岩-膏盐岩沉积组合包括由未云化灰岩段、白云岩段、白云岩-膏盐岩薄互层段和膏盐岩段构成的2类8种气候逐渐变干旱的沉积旋回;白云岩段和白云岩-膏盐岩薄互层段共发育10类111个高频沉积旋回,具有旋回频繁、单层厚度薄的特点。②基于高频沉积旋回分析,识别出马家沟组中-下组合发育两类烃源岩：一类为优质烃源岩,即毫米级高TOC（有机碳含量）（>2.50 %）黑色泥质白云岩;另一类为中等烃源岩,即低TOC（1.21 %）灰黑色白云岩。优质烃源岩发育具有相控性和层控性特征,分布于膏盐湖周缘的白云岩-膏盐岩薄互层段中,计算天然气资源量为8 504.94 × 10⁸ m³。③识别出马家沟组中-下组合两类相控白云岩储层,分别为古隆起及周缘的颗粒滩白云岩储层和膏盐湖周缘的微生物白云岩储层,源-储匹配良好。上述认识为鄂尔多斯盆地马家沟组中-下组合的持续勘探提供重要信息,指明了方向。     

基岩油气成藏特征与中国陆上深层基岩油气勘探方向

基于全球基岩油气藏数据库和中国基岩油气藏解剖,深入分析基岩油气成藏特征,探讨深层基岩油气成藏的有利条件和勘探方向。研究表明：全球已发现的基岩油气田主要分布在埋深小于4 500 m的中浅层,层位以太古宇和前寒武系为主,储集层岩性以花岗岩和变质岩为主;规模较大的基岩油气田主要分布在中新生代构造运动活跃的裂谷盆地、弧后盆地和前陆盆地。基岩油气成藏特征主要表现为：(1)以孔隙-裂缝型低孔特低渗储集层为主,非均质性强,强抗压实作用导致储集层物性不受埋深控制,规模成储期为盆地基底风化剥蚀期及后期构造改造期;(2)他源供烃,成藏组合可划分为烃源岩-基岩接触型和烃源岩-基岩分离型两大类;(3)烃源岩异常高压和基岩储集层常压-低压,导致烃源岩与储集层之间存在较大的压力差,有利于深层基岩抽吸成藏。基底构造活动性、成藏组合关系、深大断裂（尤其走滑断裂）发育程度及区域性盖层等是深层基岩选区评价的主要参数;古老克拉通盆地陆内裂谷边缘的前寒武系结晶基底、紧邻生烃凹陷的古生代褶皱基底和中新生代块断基底,均具有较好的成藏条件,是未来深层基岩油气勘探的主要方向。     

侧向供烃成藏——鄂尔多斯盆地奥陶系膏盐岩下天然气成藏新认识

鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系发育巨厚的膏盐岩地层,其中尤以下奥陶统马家沟组马五6亚段膏盐岩分布范围为最广,具有良好的区域封盖条件。近期钻探及研究证实,该盆地东部奥陶系盐下的自身海相烃源层生烃能力总体较差,在米脂盐洼中心的盐下难以形成"自生自储型"工业气藏。但针对盐洼西侧的膏盐岩下油气成藏条件的进一步研究结果则表明:邻近古隆起东侧地区马五7—马五10亚段与上古生界煤系烃源岩直接接触,形成"供烃窗口";燕山运动使得盆地本部构造反转,东高西低的构造格局有利于上古生界煤系烃源岩生成的天然气经由"供烃窗口"进入膏盐岩下白云岩储集体后,会进一步沿着马五7—马五10亚段白云岩输导层向东侧上倾高部位运移;膏盐岩下白云岩中岩性相变带的存在也为天然气区域性的聚集提供了有利遮挡条件。结论认为,位于盐洼西侧的盆地中部地区奥陶系膏盐岩下具有上古生界煤系烃源岩侧向供烃成藏的潜力,有望开启该盆地奥陶系膏盐岩下天然气勘探的新局面。     

中国海相超深层油气地质条件、成藏演化及有利勘探方向

通过对中国海相超深层油气区域构造背景、石油地质条件分析及典型地区(古)油气藏解剖,研究海相超深层油气成藏演化过程及富集主控因素。中国海相超深层油气主要分布在四川、塔里木和鄂尔多斯3大克拉通盆地,界定其埋藏深度大于6000 m,赋存层系为前寒武系及下古生界为主的古老海相层系。中国海相超深层烃源岩发育受全球超大陆聚、散旋回为背景的克拉通裂陷及克拉通坳陷控制,在四川盆地发育层系最多、塔里木盆地其次、鄂尔多斯盆发育规模有待进一步证实;储集层以碳酸盐岩为主,储集性能受早期高能滩体、后期叠加溶蚀及断裂作用共同控制;区域盖层包括膏盐岩、泥页岩与致密碳酸盐岩3大类。中国海相超深层普遍经历了两期油藏、古油藏裂解成气(或部分裂解)、裂解气(或高过成熟油气)晚期定型等演化阶段,油气富集受静态和动态地质要素耦合控制,主力生烃中心、高能相带叠加岩溶规模储集层、巨厚膏盐岩或泥页岩盖层、稳定保持圈闭条件是超深层油气富集关键因素。海相超深层具有克拉通内裂陷周缘、克拉通内坳陷周缘和克拉通边缘3个有利勘探方向。     

塔里木盆地寒武-奥陶系碳酸盐岩基本特征与勘探方向

塔里木盆地寒武-奥陶系碳酸盐岩发育 3 套沉积旋回构造,经历了 4 次构造运动改造,形成大隆大坳的稳定构造格局,具礁滩型、不整合型、白云岩型 3 类储集层,经加里东运动期、晚海西运动期、喜马拉雅运动晚期 3 期充注形成油气藏。寒武-奥陶系碳酸盐岩次生溶蚀孔洞是主要储集空间。油气围绕古隆起广泛分布,礁滩体储集层受陡坡与缓坡型两类沉积相带控制。古生代形成的古隆起斜坡区是油气勘探的主攻方向,塔中古隆起、轮南及其周缘奥陶系是油气勘探现实领域,英买力—哈拉哈塘、麦盖提斜坡是碳酸盐岩勘探的重要接替领域,古城、塔东、轮南深层、塔中—巴楚深层寒武系白云岩是碳酸盐岩勘探的有利领域。     

鄂尔多斯盆地奥陶系盐下马家沟组四段天然气勘探突破及意义

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组发育碳酸盐岩—膏盐岩共生体系沉积,马家沟组四段(马四段)是马家沟组沉积厚度最大的一套海侵碳酸盐岩沉积层,长期以来是天然气勘探关注的重点层位。基于地球物理、钻井岩心及有机地球化学等资料,重新认识了鄂尔多斯盆地奥陶系盐下古构造、储层分布、烃源岩和圈闭等成藏条件,并取得以下成果认识：(1)盐下马四段天然气为油型气,主要来自奥陶系盐下海相烃源岩,该套烃源岩生烃母质除常规干酪根外,还发育分散有机质、有机酸盐,生烃物质丰厚,具备规模生烃潜力;(2)奥陶纪鄂尔多斯盆地中东部坳陷存在乌审旗—靖边古隆起和东部盐下低隆两大次级构造单元,分别控制了盐下马四段台内滩、台内丘白云岩储层的发育,储集空间主要为白云岩晶间孔;(3)盆地中东部盐下马四段台内滩、台内丘白云岩上覆厚层膏盐岩封盖,上倾方向致密石灰岩侧向遮挡,海相烃源岩供烃,形成了大面积分布的自生自储式岩性气藏。在新的地质理论认识的指导下,针对鄂尔多斯盆地奥陶系盐下马四段部署的风险探井MT1井钻遇气层43.4m,采用水力加砂压裂新工艺,试气获35.24×10⁴m³/d的高产工业气流,实现了...