盆地构造热演化史在油气成藏期次研究中的应用

盆地构造热演化史控制着油气的生成、运移、聚集与成藏。我国沉积盆地多为叠合盆地,热历史类型复杂多样,不同热动力学背景、不同构造热演化历史类型的盆地烃源岩热演化程度、生油门限深度、油气主生烃期、成藏期次及历史明显不同。盆地多期成藏是我国叠合盆地的一大特点,油气成藏的多期次性受控于烃源岩的多期次生烃,最终受控于叠合盆地复杂的构造热演化史。现今的油气成藏期次研究方法很多,但不同方法原理不同,各有优点和局限性,构造热演化史的详细刻画是解决不同油气成藏研究方法存在矛盾的有效途径之一。     

塔里木盆地顺北油气田地温场对奥陶系超深层油气的影响——以顺北5号走滑断裂带为例

塔里木盆地顺北油气田走滑断裂带奥陶系超深层油气资源类型、油气性质呈现规律性变化，油气分布规律主控因素不清制约了资源类型与勘探序列评价。为研究温度场对深层油气的影响，开展了顺北5号断裂带现今实测温度资料统计分析、关键成藏期热史恢复、烃源岩热演化与奥陶系油气性质和油气成熟度对应关系研究。结果表明，顺北地区现今地温场纵向上呈现由浅层向深层地温梯度逐渐降低的特征，寒武系玉尔吐斯组烃源岩的现今地温和关键成藏期古地温均呈现由北往南逐渐升高的特征。在超深层低地温梯度背景下，顺北奥陶系超深层油藏温度未达到原油大量裂解温度窗，为液态石油的保存提供了有利条件；在关键成藏期——海西晚期，本地寒武系玉尔吐斯组烃源岩由北往南热演化程度逐渐增加，在高压抑制生烃演化作用下，顺北5号断裂带北段和中段以生油阶段为主，南段开始以生凝析油气阶段为主，演化产物与现今奥陶系超深层油气藏类型、原油密度、天然气干燥系数、生产气油比、油气热演化程度平面分布特征具有较好一致性，指示地温场控制下的烃源岩热演化差异是资源类型和油气性质差异分布的主要影响因素。      

准噶尔盆地腹部深层成藏条件及勘探领域分析

分析准噶尔盆地的热史、烃源岩热演化史、圈闭的形成史和油气的早期充注对储集层演化的影响，指出盆地腹部深层具有形成大型油气田的有利条件。准噶尔盆地古地温较高，使下二叠统烃源岩在三叠纪末大部分达到生烃高峰，而盆地腹部的深层圈闭在三叠纪末期或更早就已基本定型，与生烃史有很好的配置关系，因此深层油气在三叠纪末期以前就可聚集成藏；油气的早期充注可抑制孔隙的演化，由于深层具有早期成藏的特点，推测储集层物性应该较好，探讨了深层的油气藏特征，包括油气特征，超高压和成藏模式等。     

“大埋深、高压力”条件下塔里木盆地超深层油气勘探前景

随着塔里木盆地超深层油气勘探技术日益完善，烃源岩在高压力下的热演化已成为超深层油气资源评价及成烃理论研究的焦点。通过对国内外温压控制下烃源岩生烃模拟实验和成果的研究，结合塔里木盆地顺托果勒低隆"大埋深、高压力"的地质条件，探讨了塔里木盆地海相烃源岩高压生烃演化抑制模式。顺托果勒低隆寒武系烃源岩在燕山期以来仍具有形成高成熟液态烃的地质条件，其热演化受抑制的边界条件为:①构造长期稳定的封闭体系；②烃源岩埋深大于6 500 m，流体压力长时间持续大于60 MPa，晚期低地温场背景（地温梯度小于2.0℃/hm）；③烃源岩母质类型为Ⅰ、Ⅱ₁型。塔里木盆地超深层寒武系海相烃源岩以Ⅰ型、Ⅱ₁型干酪根为主，在高压条件下抑制程度更明显，其生油窗范围及潜力远高于传统的理论计算值，因此超深层油气勘探潜力巨大。      

中国叠合盆地深层有利碎屑岩储层的基本类型

我国叠合盆地深层碎屑岩的层系多、分布广,是重要的油气赋存单元和勘探目标,而寻找较大规模的优质碎屑岩储层是提高叠合盆地深层勘探效果的重要前提。低热成熟度型、溶蚀孔隙型、裂缝—孔隙型、高抗压—抗热型和高流体压力型等5种类型是深层优质碎屑岩储层,也是我国叠合盆地深层的有利勘探领域。低热成熟度型储层是由晚期快速埋藏和晚期构造推覆引起的,具体受控于盆地的地温梯度、储层热演化轨迹以及构造变形史等;溶蚀孔隙型储层受控于不整合面的发育规模和酸溶条件,可分为大气水淋滤溶蚀以及地层有机酸溶蚀两种类型;裂缝—孔隙型储层往往形成于成岩演化的中—晚期,有构造缝—孔隙型和压裂缝—孔隙型两类;高抗压—抗热型储层主要受控于储层的结构以及刚性组分含量,如石英砂岩和硅质岩屑砂岩等;高流体压力型储层指的是异常地层高压流体的存在对储层成岩演化(包括孔隙演化)的遏制作用,受控于地层流体压力系数的大小及流体异常高压的成因和形成时间。     

中生代晚期中国北方沉积盆地地热梯度恢复及对比

沉积盆地热演化史研究与油气生成、运移和聚集有着十分密切的关系,同时沉积盆地热演化史研究在大陆动力学研究中亦占十分重要的位置,也是当代地学研究 的前缘课题。中国北方是由不同板块拼合而成的,其构造位置较为重要。发育其上的沉积盆地数量众多、类型多样、演化历史复杂。不同学者先后对不同盆地作过古地温方面的研究,取得了一些新的认识^[1-3]。但仍存在着一些古地温研究的空白区,对中国北方沉积盆地整体地热演化史及其规律性的研究则较为薄弱。人们普遍认为中国西部盆地现今地温场具有冷盆性质^[4],但在地质历史时期地温场状况如何,中国东部和西部地温场的分界在哪里及有何差异,这些问题的深入研究不仅对油气资源的评价,而且对大陆动力学研究都具有重要意义。十多年来,笔者在前人工作的基础上,通过大量的样品分析、资料收集及野外地质工作,对中国北方各盆地地热演化史进行了研究,发现中生代晚期中国北方以阿尔金断裂为界东部和西部盆地地温场存在明显差异,其盆地发育的构造背景及样式也有很大不同。     

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。     

临河坳陷北部古近系临河组超深层油气藏形成条件与勘探前景

近年来,通过加大深层—超深层碎屑岩晚期油气成藏地质认识研究,在河套盆地临河坳陷实现了超深层碎屑岩油气勘探的重大发现。基于对临河坳陷古近系烃源岩热模拟、钻录试井资料及成储成藏演化分析,主要形成3点地质认识：（1）临河坳陷北部古近系发育富含树脂体（陆源）和藻类体（水生）的优质烃源岩,该烃源岩在低演化阶段开始大量生排烃,具有生烃强度大、生烃窗口宽的特点,淖西洼槽带超深层热演化程度相对较高,油气资源潜力大;（2）发育远源水浅坡缓大型辫状河三角洲沉积,砂体广覆式分布,受低地温、晚深埋、高石英含量、弱压实、弱胶结等弱成岩因素影响,形成了以弱成岩保孔主导、叠加后生超高压改造扩缝的成储新机制,储层物性好,极大拓展了超深层油气勘探空间;（3）生烃期早充注、持续沉降深埋热演化、加速生排烃和持续充注形成过饱和与超高压油气藏,而超高压一旦超过储源交互体破裂压力,形成缝孔连通、源储同聚、连续型大面积展布的常规油气成藏新认识,有力提高了超深层常规油气藏勘探潜力。临河坳陷北部古近系临河组超深层油气成藏条件优越,有利勘探区规模大,展现了良好的勘探前景,同时进一步丰富了超深层碎屑岩晚期油气成藏理论认识,对类似盆地尤其是...     

海拉尔盆地地热演化史及油气生成特征

本文应用一维稳态地热演化史模型,对盆地内4口不同凹陷内的探井进行了分析,得到了盆地古地温演化及生油气岩热演化的一般规律,为进一步了解该盆地内的油气生成过程及其运移聚集条件,提供了一个参考依据。     

有关鄂尔多斯、沁水沉积盆地的国家自然科学基金重点项目取得研究进展

正目前,由西北大学博士研究生导师、《Natural Gas Industry B》编委任战利研究员2016年申请的国家自然科学基金重点项目"鄂尔多斯、沁水沉积盆地中生代晚期古地温场对岩石圈动力学演化及油气赋存的约束作用"在鄂尔多斯盆地不同层位现今地温分布特征、盆地后期抬升、油气成藏期与构造热事件研究方面取得了进展。该项目的研究目标是应用创新性思路,以多种古地温研究方法,定量恢复鄂尔多斯、沁水盆地中生代以来的热演化历史,特别是中     

叠合盆地的热演化史与油气生成——以吐鲁番-哈密盆地南部构造带为例

叠合盆地演化的长期性和构造作用的多阶段性,造成盆地内多套烃源岩发育和多阶段的热演化作用,以及油气生成的复杂性。吐鲁番-哈密盆地南部构造带的研究表明,自晚古生代以来,该地区遭受多期次的构造作用与改造。构造热体制和热演化经历了5个不同的阶段,即石炭-早二叠世为伸展裂谷、快速埋藏与超高温阶段,中二叠世为裂谷后凹陷、较快速埋藏与高温阶段;晚二叠世至三叠纪为克拉通内凹陷、稳定沉降与较高温阶段;侏罗纪至白垩纪为广覆式坳陷、稳定沉降与较低温阶段;新生代为挤压造山、较快速沉降与低温阶段。不同地区不同层位的烃源岩具有不同的有机质成熟演化史。台南凹陷二叠系芦草沟组烃源岩和托克逊凹陷中上三叠统小泉沟组烃源岩均具有两次油气生成过程。由于埋藏史和油气生成史的不同,台南凹陷和托克逊凹陷油气藏类型和油气性质出现明显差异。     

全球含油气盆地深层与中浅层油气藏压力分布特征

基于全球52 928个油气藏压力特征统计,从盆地类型、储集岩性、储层物性、油气藏温度、油气相态等5个方面出发,对深层和中浅层油气藏压力特征进行对比分析.研究结果表明,在盆地中浅层,油气藏总体以常压为主,前陆盆地、碳酸盐岩储层、致密储层、高温环境、凝析气中更易形成超压油气藏;在盆地深层,油气藏总体以超压为主,被动陆缘盆地、碎屑岩储层、非致密储层、高温环境、油气混相中更易形成超压油气藏.不同压力特征油气藏随埋深呈现一定规律性:①负压和常压油气藏分别分布在深度2 500 m和3 500 m以上地层中,超压油气藏主要分布在深度4 500 m以下地层中;②常压油气藏在冷盆、温盆、热盆开始大量出现的深度分别为2 400 m、1 600 m和1 200 m,呈变浅趋势;超压油气藏在冷盆、温盆、热盆开始大量出现的深度分别为4 400 m、3 600 m和2 800 m,同样呈变浅趋势;③负压油气藏有利发育区主要位于盆地浅层,常压油气藏有利发育区主要位于盆地中层,超压油气藏有利发育区主要位于盆地深层;④冷盆超压油气藏发育范围较宽,热盆超压油气藏发育范围较窄,温盆介于两者之间.     

深层油气地质理论研究进展与主要发展方向

含油气盆地深层系指埋深超过4 500 m的地层领域。截至2010年,全球已发现200个埋深超过4 500 m的含油气盆地,发现了1 477个深层油气藏。塔里木盆地在深层和超深层发现的石油天然气储量所占比率已从2000年的66 % 上升到2013年的92 % ,勘探前景广阔。近20年来,在含油气盆地深层构造与地质环境、深层碎屑岩有效储层和碳酸盐岩有效储层、深层油气来源与评价方法、深层油气成藏与分布规律、深部油气相态特征与油气藏保存6个方面的研究取得了重要进展。目前深层油气勘探面临系列挑战,突破当前困局需要开展7个方面的研究,包括:提高深层资料品质、增加深层信息探测手段和数据处理技术、强化构造过程与温压场演化历史研究、开展储油气层演化动力学过程研究、加强油气地球化学与油气资源评价研究、揭示高温高压和低孔低渗等非常规条件下油气藏成因机制研究、建立深层油气地质学与深层油气勘探新理论并研发配套新技术。     

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。     

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。      

济源-中牟-黄口坳陷带热演化史与油气的关系

济源-中牟-黄口坳陷带的上古生界烃源岩经历了复杂的构造热演化历史。在中三叠世之前,坳陷带具有相似的热演化史,而于侏罗纪晚期-白垩纪发生的差异性沉降导致各构造单元上古生界烃源岩的热演化程度出现差异。济源凹陷在三叠纪之后没有或轻微抬升,连续沉积中、新生界,侏罗纪-古近纪为主要生烃期;中牟凹陷自新生代以来大幅沉降,古生界持续升温,主要生烃期为古近纪;黄口凹陷从侏罗纪开始沉降,晚始新世再度沉降,热演化程度低,白垩纪-古近纪为主要生烃期。     

含油气盆地深层—超深层碎屑岩油气勘探现状与优质储层成因研究进展

合油气盆地深层—超深层是全球油气勘探的"三新"领域之一,整体低渗-致密背景下相对高孔/高渗的优质储层是深层—超深层勘探的甜点.勘探实践和研究表明,含油气盆地深层—超深层(深度为4～8 km)碎屑岩仍可发育原生孔隙主导型、次生孔隙主导型、孔-缝复合型和裂缝主导型优质储层;在深层—超深层碎屑岩优质储层中,古生界储层以次生孔...     

准噶尔盆地异常压力特征及其对深层-超深层致密储层的影响

准噶尔盆地深层-超深层领域近年来连续获得发现和突破,储层为非常规致密储层且发育异常高压。为明确异常高压发育特征及其对储层质量的影响,利用已钻重点井完井系统试油测压数据进行统计分析,确定盆地深层-超深层压力分布特征和类型,结合成岩作用类型,明确其对致密储层质量的影响。结果表明：(1)深层-超深层广泛发育异常高压,剩余压力大,压力系数高,垂向和平面分布范围广;(2)可划分为一般、中等、强和超强等4个异常高压区,西部和东部区块主要位于一般和中等异常高压区,中部区块主要位于一般和强异常高压区,南部区块从一般到超强异常高压区均有分布;(3)压力系数垂向演化可分为渐变、突变和多变等3种类型,具有不同成因。异常高压对深层-超深层致密储层影响主要体现在：(1)通过增强孔隙流体承压能力,减弱岩石骨架颗粒压力,抑制压实作用,使储层保留大量原生粒间孔隙;(2)通过抑制胶结物的生成和析出,减弱胶结作用,使胶结物体积分数随埋深增加持续下降;(3)通过抑制有机质演化,延长生、排烃期,延长和扩大有机酸作用的时间和范围,增强溶蚀作用,形成次生孔隙;(4)通过促进孔隙流体压力积聚,当孔隙流体压力超过上覆地层压力的60%...