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。     

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。     

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。     

四川盆地东部寒武系油气跨层成藏及天然气勘探意义

四川盆地东部发育下寒武统筇竹寺组泥页岩烃源岩，其生成的油气向上能否穿越中下寒武统膏盐岩区域盖层，并在中上寒武统洗象池群储层聚集成藏(即油气跨层成藏),一直缺乏清晰的认识。为此，开展了洗象池群储层固体沥青和中下寒武统膏盐岩区域盖层封盖性等研究，探讨了油气跨层成藏及其天然气勘探意义。四川盆地东部洗象池群储层固体沥青主要来源于筇竹寺组泥页岩烃源岩；中下寒武统膏盐岩区域盖层封闭性良好，但在中二叠世至中三叠世，复活的基底断裂和新形成的规模较大的断裂使其封盖完整性遭受一定程度的破坏，为寒武系油气跨层成藏提供了重要的垂向运移通道。该区寒武系油气成藏经历了盐下早期古油藏(S₃—P₁)、油气跨层成藏(P₂—T₂)和古气藏(T₃—K₁)等演化阶段；油气跨层成藏是多旋回叠合盆地油气成藏的重要特征，中二叠世至中三叠世复活的基底断裂和新形成的规模较大的断裂是寻找洗象池群原生古气藏的重要线索。确定和评价原生古气藏将是今后研究区洗象池群天然气勘探的重点和难点。     

膏岩层在油气成藏中的作用及勘探意义——以塔西南麦盖提斜坡区奥陶系为例

塔里木盆地西南部坳陷麦盖提斜坡区中—下寒武统发育区域性的膏岩盐层,其在油气成藏过程中的作用一直没有被引起足够重视。对该区油气成藏过程和主控因素认识不清等问题,使勘探目标一直局限于奥陶系风化壳附近,严重制约了勘探进展。通过油、气、水地球化学参数对其成因分析,认为中—下寒武统膏岩层对该区油、气、水成因有重要影响,和田河气田高干燥系数、高碳同位素值特征的天然气为原油裂解气在膏岩顶面以下发生热硫酸盐还原反应以后形成,以水溶气的方式充注至上覆奥陶系圈闭形成了异常的Na2SO4型地层水。结合膏岩顶面构造演化、断裂活动期次及其与油气成藏的耦合关系分析,进一步明确膏岩层对该区油气成藏也具有重要控制作用,斜坡区已发现的几个油田、气田是寒武系盐下古油气藏在膏岩层封闭作用下受构造差异调整、断裂分期疏导作用的结果。最后综合生、储、盖等因素建立油气成藏模式,预测斜坡区中—下寒武统膏岩顶面以下可以作为一个新的勘探领域。     

四川盆地川东地区中-下寒武统膏岩特征及对寒武系龙王庙组勘探的启示

四川盆地安岳大气田的发现,表明寒武系龙王庙组蕴含着巨大勘探潜力。但目前四川盆地内寒武系海相地层,仅川中地区获得突破。已有研究表明,继承性抬升的川中古隆起是安岳气田形成寒武系龙王庙组滩相储层乃至最终成藏的首要控制因素,但是否也控制或影响古隆起以外地区沉积还没有确凿证据。以开展川东地区下寒武统膏盐岩特征研究作为切入点,提出了寒武系勘探的新思路,认为川东区域中-下寒武统膏岩迁移沉积特征受到川中古隆起抬升作用控制,其膏岩层的时空分布,不仅对研究区域岩相古地理特征及成藏具有重要的指示意义,也间接指明了川东地区寒武系勘探的新方向。     

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。     

川东南焦石坝地区寒武系天然气成藏条件

针对四川盆地东南部野外露头与钻井资料综合分析,通过地球化学分析、储层评价研究、盆地模拟及构造平衡分析等技术,对川东南焦石坝地区寒武系烃源岩、储层、盖层保存和构造演化等油气成藏条件展开研究。川东南焦石坝地区寒武系具有良好的烃源岩条件;发育龙王庙组和洗象池群两套有利储层,储集空间主要为溶孔和溶洞;发育下寒武统和下志留统两套区域性泥质盖层以及中上寒武统膏盐岩盖层,良好的生储盖空间配置利于油气成藏。焦石坝构造形成于印支期,燕山-喜山时期最终定型,有利于油气早期聚集。     

川东南地区中—下寒武统膏岩层系分布特征及其影响因素

川东南地区中—下寒武统龙王庙组和高台组为膏岩层系,石膏岩广泛发育,被认为是该区震旦系至中—下寒武统储层的盖层。通过统计钻井和二维地震资料,结合前人相关成果,研究膏岩层系的岩性、纵向发育和平面分布特征,分析构造挤压作用对石膏岩流动加厚和平面分布特征的影响。川东南地区中—下寒武统膏岩层系中与膏盐和含膏有关的岩性主要为石膏岩、白云质石膏岩、膏质白云岩与含膏白云岩,纵向上膏岩层系岩性组合和单层厚度变化较大,平面上石膏岩分布广,但累计厚度变化较大;在构造挤压作用下,川东南低陡构造带中—下寒武统石膏岩类常向背斜核部流动,造成石膏岩在背斜轴部明显加厚,揉皱和底辟等伴生构造发育;由于石膏岩的流动性,相应的膏岩层系厚度平面变化与低陡构造带的构造变形部位有相关性,沿低陡构造带的走向膏岩层系厚度在背斜部位一般加厚,在向斜部位减薄较明显。      

土库曼斯坦阿姆河右岸地区断裂特征及其控藏作用

钻井和地震剖面解释资料表明,土库曼斯坦阿姆河右岸地区发育了早期基底正断层、晚期盐下逆冲断层与盐上走滑断层及长期活动断层。早期基底正断层是由海西-印支伸展构造运动形成的,发育在古隆起构造带边缘;晚期盐下逆冲断层与盐上走滑断层是喜马拉雅挤压构造运动形成的,发育在盐膏岩厚度大、挤压应力强的地区;长期活动断层是早期基底正断层在喜马拉雅期挤压构造运动中继续活动形成的,发育在盐膏岩厚度薄、挤压应力弱的地区。早期基底断裂控制了烃源岩的分布,晚期盐上断裂未破坏盐膏岩盖层保存条件,晚期盐下断裂提供了圈闭条件,长期活动断裂破坏了盐膏岩盖层保存条件,对油气聚集不利。     

Formation and destruction processes of upper Sinian oil-gas pools in the Dingshan-Lintanchang structural belt,southeast Sichuan Basin,China

The lower Cambrian Niutitang Formation hydrocarbon source rocks at the Dingshan-Lintanchang structure in the southeast Sichuan Basin were of medium-good quality with two excellent hydrocarbon-generating centers developed in the periphery areas, with a possibility of forming a medium to large-sized oil-gas field. Good reservoir rocks were the upper Sinian (Dengying Formation) dolomites. The mudstone in the lower Cambrian Niutitang Formation with a good sealing capacity was the cap rock. The widely occurring bitumen in the Dengying Formation indicates that a paleo oil pool was once formed in the study area. The first stage of paleo oil pool formation was maturation of the lower Cambrian source rocks during the late Ordovician. Hydrocarbon generation from the lower Cambrian source rocks stopped due to the Devonian-Carboniferous uplifting. The lower Cambrian source rocks then restarted generation of large quantities of hydrocarbons after deposition of the middle Permian sediments. This was the second stage of the paleo oil pool formation. The oil in the paleo oil pool began to crack during the late Triassic and a paleo gas pool was formed. This paleo gas pool was destroyed during the Yanshan-Himalayan folding, uplifting and denudation. Bitumen can be widely seen in the Dengying Formation in wells and outcrops in the Sichuan Basin and its periphery areas. This provides strong evidence that the Dengying Formation in the Sichuan Basin and its periphery areas was once an ultra-large structural-lithologic oil-gas field, which was damaged during the Yanshan-Himalayan period.     

全球前寒武系—下寒武统原生油气藏地质及分布特征

近年来,前寒武系—下寒武统原生油气资源在全球油气勘探领域越来越受重视。位于俄罗斯的东西伯利亚盆地、中东的阿曼盆地以及我国的四川盆地前寒武系—下寒武统的原生油气藏储量最为丰富。以这3个盆地为例,系统全面地阐释全球前寒武系—下寒武统原生油气藏的地质及其分布特征,以期为古老层系油气勘探的进一步突破提供参考。全球前寒武系—下寒武统原生油气藏油气探明和控制储量已达30 090 MMboe （4.12×108 t油当量）,其中84.2%分布于东西伯利亚盆地,而阿曼盆地和四川盆地分别占8.9%和6.5%。烃源岩以海相泥页岩、碳酸盐岩为主,整体处于低熟—过熟阶段,且大部分分布于构造低部位;储集岩主要为碎屑岩和碳酸盐岩,早期白云岩化作用、表生淋滤作用和油气早期充注是古老碳酸盐岩储层发育的重要机制;深层和超深层古老层系的油气大部分储于碳酸盐岩中。同时,广泛发育的优质区域性盖层是油气得以有效保存的一个重要因素。自生自储成藏模式、源储相邻近源成藏模式和源储相隔“远”源成藏模式构成了前寒武系—下寒武统原生油气藏的主要成藏模式。      

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。     

蒸发岩发育特征及其对大油气田形成的影响

蒸发岩广泛发育于全球各含油气盆地之中,其发育分布特征与世界大油气田的形成和分布有着密切的关系。通过对全球气候条件、海平面相对变化以及各类型盆地进行研究,分析了蒸发岩的发育特征,盆地内部的限制性洼地、相对停滞的水体以及干旱炎热的气候等共同制约着蒸发岩的形成与分布。通过对蒸发岩封盖能力、热导率以及非能干性的研究,结合东西伯利亚、坎波斯以及扎格罗斯等盆地中大油气田实例,分析了蒸发岩层对大油气田形成的影响。蒸发岩的致密性作为盖层有效地封盖了下伏油气,其热导率又有利于保持温度均衡,使得有机质能够更为彻底地转化;蒸发岩的非能干性使其易于发生滑脱变形,导致上覆储集层裂缝系统发育,极大地改善了其储集性能;蒸发岩强烈变形还可以形成盐构造,为油气聚集形成新的圈闭;蒸发岩的发育在时间上和空间上都制约着全球大油气田的形成与分布。随着油气勘探的不断深入,将会发现越来越多的与蒸发岩有关的大油气田。     

川中古隆起北部蓬莱气区多层系天然气勘探突破与潜力

近3年,四川盆地相继在川中古隆起北斜坡上震旦统灯影组二段和四段、下寒武统沧浪铺组一段、二叠系茅口组二段取得勘探突破,继安岳气区发现之后形成了新的万亿立方米级大气区——蓬莱气区。受大型张性走滑断裂、古裂陷槽、台缘带联合控制,蓬莱气区纵向上发育多层系规模化烃源岩、储集层及断控岩性圈闭;良好的"源-储"配置和垂向输导通道促进了多层系油气高效充注;"古隆今斜"的构造演化保证了油气高效汇聚;多层系直接盖层和区域盖层的发育为油气提供了良好的保存条件。得益于成藏要素在时间和空间上的良好配置,蓬莱气区震旦系—二叠系形成了特有的斜坡区深层—超深层、多层系、海相碳酸盐岩立体成藏模式——"立体供烃、立体成储、立体输导、早油晚气、立体成藏"。蓬莱气区多层系天然气勘探突破不仅大大拓宽了四川盆地深层—超深层天然气勘探领域,也证实了在历经多期构造运动后,古隆起斜坡部位的超深、超老地层仍具有形成规模性天然气聚集的潜力,对进一步深化四川盆地超深层天然气勘探具有重要指导意义。     

四川盆地震旦系-寒武系天然气成藏模式与勘探领域

四川盆地震旦系-寒武系成藏条件好、天然气勘探领域多、资源潜力大,发育寒武系筇竹寺组、震旦系灯影组三段和陡山陀组优质泥岩以及震旦系灯影组泥质碳酸盐岩4套烃源岩,震旦系灯影组四段丘滩体白云岩、灯影组二段丘滩体白云岩、下寒武统龙王庙组颗粒滩白云岩和中寒武统洗象池组岩溶白云岩4套规模储层,震旦系灯影组三段泥岩、下寒武统筇竹寺组泥岩和中寒武统高台组膏盐岩3套直接盖层,具有良好的生-储-盖组合。根据不同区域成藏条件和成藏主控因素的不同,建立了四川盆地震旦系-寒武系的4种成藏模式：裂陷两侧台缘带构造-岩性气藏成藏模式、裂陷内岩性气藏成藏模式、川中台内构造岩性气藏成藏模式和川东川南构造气藏成藏模式。评价了全盆地的4个勘探领域：①裂陷两侧台缘丘滩体的储层品质和源-储配置好,勘探的关键在于优选构造稳定且保存条件好的目标;②裂陷内孤立丘滩体发育岩溶储层,且被烃源岩包围,精细刻画孤立丘滩体是勘探的关键;③川中台地内的储层和烃源岩大面积叠置,构造稳定,但资源相对分散,寻找富集区是勘探的关键;④川东-川南构造带发育成排成带的构造圈闭,寻找保存条件好的圈闭是勘探的关键。     

塔里木盆地轮探1井超深层油气勘探重大发现与意义

2020年1月,位于塔北隆起轮南低凸起的轮探1井在8200m之下的下寒武统白云岩中获得轻质原油,塔里木古老克拉通超深层油气勘探获得重大突破。通过对轮探1井发现情况描述与超深层寒武系盐下油藏发现历程分析,旨在为其他类似地区新区、新层系、新类型的勘探提供借鉴与参考。轮探1井钻揭寒武系玉尔吐斯组一套优质烃源岩,以及阿瓦塔格组蒸发膏岩/沙依里克组—吾松格尔组白云岩储层与玉尔吐斯组泥岩/震旦系奇格布拉克组白云岩风化壳储层两套储盖组合。轮探1井产层为吾松格尔组,为正常温压系统的挥发性油藏;震旦系奇格布拉克组风化壳获得微量天然气。塔里木盆地台盆区勘探经历了从碎屑岩到碳酸盐岩、从碳酸盐岩到盐下白云岩的两次战略转移;轮探1井是第二次战略转移的重要标志,具有里程碑意义。轮探1井成藏有利条件在于具有继承性稳定古隆起与优质的生储盖组合;通过类比,分析了塔里木盆地寒武系盐下白云岩勘探前景,指出塔中—古城、塔北南斜坡、麦盖提斜坡北—柯坪等有利区为下步勘探重点区带。     

膏盐岩盖层封闭性动态演化特征与油气成藏——以库车前陆盆地冲断带为例

受岩石力学特征及区域构造应力的影响,膏盐岩层也会产生断裂和裂缝,大规模油气可穿盐盖层运移。膏盐岩三轴加温加压应力应变实验表明,膏盐岩具有"浅埋低温脆变、深埋高温塑变、强挤压破坏形变"的岩石力学特征,膏盐岩脆-塑转换的关键地层温度约为100℃。结合库车前陆冲断带成藏期古地温参数,确定3 000 m是库车坳陷前陆冲断带膏盐岩脆-塑转换的关键埋深,塑性膏盐岩盖层挤压流动不易破裂,已有断层因岩盐的流动而弥合、焊接,野外盐构造特征及盐岩流体包裹体显微特征提供了有力的佐证。库车前陆冲断带膏盐岩盖层封闭性地质历史时期是演化的、且空间上具有一定分布规律,从而控制着冲断带油气成藏过程及差异。     

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。