盆地流体动力学及油气运移研究进展

盆地流体地质学的核心是流体动力学。分析盆地流体动力学的发育特点与演化历史,是目前进行油气运移、成藏研究的一个有效途径。由于中国沉积盆地的后期改造强烈,油气作为流体矿产,其运移、成藏作用及赋存位置的动态性更加明显。辨识、评价盆地改造作用对盆地流体动力学的影响,有助于更加科学、有效地进行油气运移研究。在综合分析影响盆地流体动力学的因素——沉积物的埋藏和成岩作用、大气水和地表水的渗入作用、构造作用以及地下流体的相对分布——的作用机理的基础上,作者阐述了目前盆地流体动力学研究的进展和难点问题,归纳出了盆地流体动力学的演化特点,最后指出了近期研究中有待解决的几个关键科学问题,以促进本研究领域的进一步发展。      

二连盆地油气运移聚集特征分析

二连盆地具有低地温、异常低压和单一温压系统的弱流体动力特征;盆地中的油气主要在较高孔渗的输导层、不整合和断裂系统中运移,很少有单一的输导方式形成的油气藏,更多的是其中几种组合成的复杂的立体输导网络即输导系统;在二连盆地中油气运移聚集主要以侧向运移为主,也有垂向运移和阶梯式复合运移,油气分布具有一定的"非势控"特征。     

油气运移输导层研究及量化表征方法

油气二次运移的发生取决于实际地质条件下运移动力和通道阻力间的相互关系,制约着油气藏的形成过程及空间分布。前人在运移动力方面的定量研究已趋完善,但对于运移通道的研究仍长期停留在定性阶段。基于近年来量化分析通道地质体的尝试,考虑到实际盆地中油气运移研究的尺度及可操作性,借鉴油田开发中储层描述的思想和方法,提出输导层的概念,以实现对油气运移通道的量化表征。输导层定义为：区域盖层之下具有一定厚度的地层单元,为微观上具有孔隙空间和渗透能力的输导体的总和,这些输导体在宏观上几何连接、油气运移发生时相互之间具有流体动力学连通性。根据中国陆相盆地实际情况,总结出砂岩输导体连通性分析方法,提出了建立砂岩输导层模型的基本工作程序,形成可以利用通常的物性参数进行输导层量化表征的方法,包括5个步骤：① 输导层段确定;② 输导层砂地比图的勾绘;③ 输导体的几何连通性分析;④ 输导层的流体动力学连通性分析;⑤ 输导层输导性能的量化表征。从建立由不同类型输导体所构成的输导格架的角度,渗透率应是最为理想的参数。     

鄂尔多斯盆地神木—榆林地区上石盒子组石千峰组天然气成藏机理

在对现今流体压力分析的基础上,采用泥岩压实研究、砂岩流体包裹体实测和盆地数值模拟技术等多种方法恢复古流体动力分布及其演化规律,探讨了鄂尔多斯盆地神木-榆林地区上石盒子组-石千峰组天然气的成藏条件、成藏期次和成藏类型.流体动力学分析表明,该地区地质历史上曾存在明显的超压现象,现今的常压或负压是后期形成的,压力的增、减历史构成了两个过剩压力旋回.在上石盒子组和石千峰组形成天然气聚集的地区,垂向上水动力的封隔能力比较薄弱,天然气靠自身浮力和下高上低的水动力差异,可实现向浅部地层的运移并聚集成藏.在上述流体动力背景下,天然气的成藏具有明显的阶段性:侏罗纪为缓慢成藏阶段,白垩纪为快速成藏阶段,第三纪-第四纪为缓慢调整阶段.所形成的天然气藏包括常规储层条件下的岩性和构造气藏、致密砂岩气藏等类型.上石盒子组-石千峰组天然气聚集的主要原因可能与天然气的"烟囱式"运移有关.     

盆地构造分析与油气勘探

油气的生成、运移、聚集及保存与沉积盆地的形成演化和改造密切相关,因此在油气区域勘探中必须对盆地进行整体的动态分析;盆地构造分析主要包括含油气盆地分类,含油气盆地的形成、演化与地球动力学,盆地形成、演化及改造与油气分布的关系。本文着重讨论了沉积盆地的类型,岩浆活动与盆地形成,盆地形成的地球动力学背景,盆地形成、演化和改造与油气分布的关系等。     

盆地构造分析与油气勘探

油气的生成，运移，聚集及保存与沉积盆地的形成演化和改造密切相关，因此在油气区域勘探中必须对盆地进行整体的动态分析；盆地构造分析主要包括含油气盆地分类，含油气盆地的形成、演化与地球动力学，盆地形成，演化及改造与油气分布的关系。     

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。     

马朗凹陷油气成藏流体动力系统分析

应用油气成藏流体动力系统分析的思路，通过研究三塘湖盆地马朗凹陷地层格架内流体动力学、化学特征、地温分布特征以及它们之间的相互关系规律，同时对凹陷区域流体动力系统沉积和构造演化过程进行了分析，马朗凹陷在纵向上可划分为侏罗系侧向弱开放性和二叠系垂向开放-弱开放性二个油气成藏流体动力系统，并按各个系统的类型分析了它们的成藏条件，为马朗凹陷的进一步勘探提出了重点关注的区域。     

准噶尔大型叠合盆地油气富集规律

准噶尔盆地是我国油气资源增长的热点地区之一,具有典型的叠合盆地“多源多期多类型次生成藏”的油气聚集特征。通过应用叠合盆地研究中的关键技术,首次系统解剖了盆地的油气富集规律,提出盆地历史上发育了三期前陆盆地,其演化具有不同的油气地质意义。盆地叠合样式控制了油气的富集:①油气沿继承延变型的古隆起构造凸起部位聚集;②断裂对油气聚集的穿越式改造扩大了油气分布范围,增加了含油层系分布,造成了不同油气的混生成藏,同时也使油气分布特征复杂化;③不整合的间断变革使得其上的底砾岩和下面的风化壳是油气运移的良好通道;④早白垩世早期最大湖泛面控制下的储盖组合是中浅层岩性地层油气藏发育的重要层系。     

印度尼西亚萨拉瓦提盆地油气分布规律及成藏主控因素

萨拉瓦提盆地位于东印度尼西亚鸟头岛地区,为印度尼西亚重要的含油气盆地。在综合研究区域地质资料基础上,结合盆地地震、测井资料及盆地油气田等数据,对萨拉瓦提盆地石油地质特征、油气分布规律及成藏主控因素进行分析。研究表明:萨拉瓦提盆地大致经历了早期裂谷、中期挤压沉降和晚期挤压褶皱、局部逆冲几个演化阶段;萨拉瓦提盆地主要烃源岩为中新统Klasafet组的海相页岩,主要储层为中新统Kais组碳酸盐岩礁体;Kais组沉积经历3个阶段,其中第一阶段沉积的台地碳酸盐岩为油气运移的良好通道;萨拉瓦提盆地发育3个有利的油气富集带;油气差异聚集控制盆地油气田的分布,平面上具有"内气外油"的特征;盆地发育的向西北生烃凹陷倾没的近NW—SE向构造鼻是控制盆地成藏的关键因素,盆地未来主要勘探方向为位于构造鼻上的KOI地区。     

陆相断陷盆地相-势耦合控藏作用及其基本模式

陆相断陷盆地油气运移、富集具有"断坡控砂、复式输导、相势控藏"的基本特征。文中以渤海湾盆地东营凹陷为例,详细阐述了"相"势"控藏特征和"优相-低势耦合控藏"的基本模式。研究表明,"相"控油气作用可分4个层次,即构造相控油气作用、沉积相控油气作用、岩相控油气作用和岩石物理相控油气作用,它们反映了从宏观到微观的油气分布规律和富集机制。"相"控油气作用的基本模式为"高孔-优相控藏"。"势"控油气作用可分为4种类型,即位能控油气作用、压能控油气作用、界面能控油气作用和动能控油气作用。不同类型势能控制着不同类型油气藏的形成和富集。"势"控油气作用的基本模式为"低势控藏"。优相-低势耦合作用控制了东营凹陷90%以上的油气藏分布,决定了不同类型的油气藏在不同埋深条件下的分布及势能差异,解释了主要目的层有效储层临界孔隙度随埋深增大而变小的规律性,阐明了各类圈闭内部势能较外部势能低50%以上才能开始聚集油气的机制。应用"近源-优相-低势"控藏模式可以对陆相断陷盆地潜在隐蔽油气藏进行分布预测。     

油气成藏动力学及油气运移模型

油气成藏动力学是指在某一特定的地质单元内,在相应的烃源体和流体输导体系格架下,通过对温度、压力(势)、应力等各种物理、化学场的综合定量研究,在古构造发育的背景上历史地再现油气生,排、运、聚直至成藏全过程的多学科综合研究体系。它的研究对象可以是单一的含油气系统,也可以是多个相关含油气系统的组合,甚至可以是与某一油气藏形成有关的某些地质单元。三维烃源体与油气输导体系的建立是油气成藏动力学研究的基础。温度、压力(势)、应力等物理、化学场是流体运移的动力。在不同物理、化学场和不同流体输导条件下,烃类运移运动学模型的建立是研究的核心。有了各种边界条件下烃类运移运动学模型,就可以在三维流体输导体系构造发育历史模拟的基础上实现烃类生、排、运、聚历史的模拟,从而揭示各种成藏规律,将石油地质研究提高到追踪油气运移路径、估算运聚量的新高度,为油气勘探提供全新的概念和有效的研究方法及工作手段。文内提出了宏观油气运移的概念模型,并由此导出了重要的油气运移概念。     

南大西洋两岸含盐盆地类型与油气分布规律

南大西洋两岸含盐盆地属于裂谷—被动大陆边缘叠合盆地。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。在对盆地类型进一步细分的基础上,讨论含盐盆地油气分布规律。根据盆地裂谷层系结构特征,将南大西洋两岸含盐盆地划分为2种盆地类型:凹凸相间型裂谷层系盆地和单斜型裂谷层系盆地;再根据裂谷阶段断阶发育特征和被动大陆边缘阶段沉积特征,每种类型又可进一步划分为2个亚类。在区域成藏条件分析的基础上,划分出盐下裂谷层系、盐上白垩系和第三系3套成藏组合,明确了各类成藏组合的成藏模式和成藏主控因素。从盆地类型角度出发,在分析不同类型盆地油气成藏条件差异的基础上,指出了不同类型盆地油气分布规律的差异及勘探潜力。     

含油气盆地深层与中浅层油气成藏条件和特征差异性比较

含油气盆地埋深超过4 500 m的地层领域称之为深层。全球范围内,已在深层和超深层(>6 000 m)发现油气藏1 477个,油气储量分别占总储量的40% 和49%,目前中国塔里木盆地深层每年发现的油气储量约占总发现储量的90% 以上。随着世界对油气资源需求量增大,深层油气勘探的速度正在加快,挑战也在不断增多,研究深层油气成藏条件、油气藏地质特征和分布特征与中浅层油气藏的差异对于揭示和阐明深层油气成藏机制和分布规律具有重要现实意义。研究表明,深层油气成藏条件在生、储、盖、运、圈、保6个方面均与中浅层有较大差异,不能基于中浅层油气地质条件研究建立的标准和方法判别和评价深层油气地质条件和油气勘探前景;深层油气藏在圈闭类型、储层特征、流体相态、温压环境等方面也与中浅层油气藏存在较大差异,不能套用中浅层油气成藏模式与勘探经验指导深层油气藏预测与勘探;深层油气藏在不同类型盆地、不同年代地层和不同埋深条件下的分布发育具有自身特点,确定勘探方向和钻探目标不能完全套用中浅层已有的认识,需要结合实际地质条件具体考虑。     

改造型含油气盆地类型及研究思路

改造型含油气盆地是指含油气盆地原型经过内外地质动力作用使其面貌发生了重大改变的盆地。根据内外地质动力作用方式将其划分为抬升改造型,块断改造型和冲断、褶皱改造型三类。勘探改造型盆地油气的技术路线不能仍然依照“定凹选带”的原则,应建立新的“晚期成藏、成藏单元与整体持续封存”的研究思路与方法,将改造型盆地成藏单元划分为改造破坏型、改造保存型与改造建设型三种类型,只有后二种类型的成藏单元才具有油气勘探价值。     

南堡凹陷油气成藏的有利地质条件

在含油气盆地不同级别、不同类型、不同作用形式的界面中,石油地质研究中关注最多的是与含烃流体生、排、运、聚有关的不同新生流体的作用界面。在对断陷盆地生排烃、超压、次生孔隙发育、耗水等界面定义、特征及作用方式分析的基础上,以济阳坳陷东营凹陷为例,提出了断陷盆地成藏作用面的概念,初步定义为盆地新生流体运动过程、能量形式及其相互耦合的作用面,是生排烃、超压、次生孔隙发育、耗水4种界面耦合作用的结果,既是流体作用转换面、不同类型储集空间分界面,也是流体不同类型能量转换面和油藏类型分布转换面。成藏作用面通过对断陷盆地不同类型流体势能分布及叠加的控制作用,影响了不同类型油藏分布特征,因此通过对不同类型流体作用面的识别、研究和评价,能够有效预测油藏类型、分布样式,进而有效预测盆地油藏的丰富程度,对于盆地评价具有重要意义。     

油气盆地分类探讨

到目前为止．商业性油气藏均发现于沉积盆地中。不同娄型的沉积盆地具有不同的含油气性．因此．盆地分类对资源评价具有一定的指导意义．也是基础地质理论研究的重要组成部分。盆地分类纷繁复杂．但每钟分类的适应面较窄，按大地均造体制把盆地分为三大类．即克拉通内部、克拉通边缘和克拉通内部和边缘活动带盆地．然后再按成因机制和动力学特点进行次级分类。图1表1参16     

南方海相油气保存条件评价和勘探决策中应注意的几个问题

南方海相油气保存条件研究中应该高度重视以下几个方面:a)避免被古油气藏牵着鼻子走,把着眼点从盆地边缘的背斜带高大构造以及断凹间隆升断块中寻找大油气田的思路中解放出来;b)油气地质,尤其是保存条件,具有明显的分割性;c)利用水文地质特征准确评价油气保存条件;d)深入研究沉积—埋藏和有机质热演化历史以及油气的生成、运移、聚集过程,分析油气分布规律.在重视大区域研究的基础上,已经有条件把研究和勘探的重点放在南北两个前陆盆地带上,以解决油气勘探中遇到的问题为核心,采用新思路、新方法、新理论,有针对性地开展研究工作,缩小包围圈,尽快找到有利于油气成藏、保存的地区,直接指导生产.      

含油气系统中流体地质作用及其油气地质意义

含油气系统中的流体地质作用贯穿于烃类生成、运移、聚集及后期演化的各个阶段。根据国内外的研究现状，从油气的角度出发，将含油气系统中的流体地质作用划分为流体自身作用、流体一流体作用和流体一岩石作用3大类。分析了各种作用的成因机制和控制因素及其对合油气系统中流体性质的影响，指出含油气系统中多种流体地质作用的综合性研究和定量性模拟是今后流体地质学发展的方向。