中国中西部四大盆地碎屑岩油气地质与勘探技术新进展

晚古生代以来,中西部四大盆地成盆演化具有"同序异时"特征,碎屑岩层系具有自生自储和海生陆储两大勘探领域。压性构造背景下碎屑岩沉积充填层序具有"二元"体系域结构,决定了碎屑岩层系具有良好的生储盖组合。碎屑岩层系可划分内源、外源和混源3大类6个亚类成藏体系。四大盆地构造变形的差异性决定了成藏体系分布的差异性。针对裂缝性储层预测,形成了三维三分量地震采集、处理和解释技术系列;针对致密储层和隐蔽圈闭识别,形成了实用的黄土塬地震采集处理技术等;针对川西坳陷致密裂缝性储层,形成了一系列压裂改造技术;针对鄂南致密砂岩储层,形成了补偿压裂技术方法。油气地质理论新认识与技术新进展推动了该领域大中型油气田(如川西须二气田、塔河碎屑岩油气藏和鄂南镇泾油田)和规模储量的发现。     

中国中西部前陆盆地成藏过程

根据盆地充填和构造变形特征,可将中国中西部前陆盆地划分为早衰型、改造型和叠加型。早衰型、改造型和叠加型前陆盆地的结构特征决定了前陆盆地烃源岩、储盖组合等成藏条件的差异性,而晚期前陆发育对西部改造型和叠加型前陆盆地烃源岩的演化具有明显的控制作用。正是由于中国中西部不同类型前陆盆地成藏地质条件的差异,决定了其具有不同的成藏过程。燕山晚期是早衰型前陆盆地(如川西前陆盆地)最主要的成藏期,喜山晚期主要表现为天然气藏的调整、定型;喜山晚期是改造型前陆盆地(如柴北缘前陆冲断带)最主要的油气成藏期;而叠加型前陆盆地(如准南前陆盆地)具有多期成藏的特征,但喜山晚期的油气成藏最为重要。     

中国中西部四大盆地碎屑岩油气成藏体系及其分布规律

中西部四大盆地(鄂尔多斯、四川、准噶尔和塔里木)晚古生代以来经历了台内坳陷、陆内坳陷及(类)前陆盆地的演化过程,以发育碎屑岩为特色,陆内坳陷发育大面积分布的烃源岩,类前陆盆地发育较厚的优质烃源岩,奠定了碎屑岩层系良好的资源基础。碎屑岩层系发育内源、外源和混源3大类6个亚类油气成藏体系。内源成藏体系是寻找大中型油气田的主要领域,在四大盆地间具有下气上油、北早南晚和向南天然气增多的分布规律。成藏与富集主控因素是烃源岩与储层的配置关系,沉积斜坡和山前冲断带是此类成藏体系的有利勘探区带。外源成藏体系的分布与内源成藏具有明显的互补特征,从而拓展了碎屑岩油气勘探的层系和地区。外源油气成藏体系在四大盆地间分布具有南多北少的特征。成藏与富集主控因素是海相层系的油气资源条件和垂向输导体系。海相层系的古隆起区与中、新生代的断裂发育区,是寻找外源油气成藏体系的有利地区。     

中国中西部大型盆地差异演化与碎屑岩油气响应

以碎屑岩油气成藏体系为核心,将中西部大型盆地（四川、鄂尔多斯、准噶尔和塔里木）置于统一时空体系,分析晚古生代以来原型及其更迭对成藏体系形成、分布的控制与油气响应,明确勘探方向。研究认为,构造体制转换期的原型沉降结构差异约束了主力烃源岩及源内、内源近源成藏体系的形成与分布,原型更迭产生的构造形变决定了内源远源、外源与混源成藏体系的时空展布。不同成藏体系的油气行为受中、新生代陆内体制原型的叠加改造控制,表现为:①转换期前渊叠加产生的差异性构造沉降控制了内源近源成藏体系大面积岩性油气藏的形成和近隆起/斜坡相对富集;②燕山晚期以来的掀斜隆升改造致使早期近源油气藏发生调整与贫化;③燕山期以来的断裂改造控制了近源成藏体系油气局部富集高产与内源远源、外源成藏体系油气藏的形成。中部盆地碎屑岩油气勘探主攻方向为燕山期隆起斜坡区内源近源、源内成藏体系,西部盆地优先选择活动隆起压扭性断裂发育区的内源远源、外源成藏体系。      

银根-额济纳旗盆地烃源岩特征及油气富集规律

基于对银根-额济纳旗盆地上古生界、侏罗系和白垩系烃源岩地球化学特征的系统评价,分析了盆地内各凹陷的油气来源和富集规律。盆地上古生界石炭系—二叠系暗色泥岩整体已达到过成熟阶段,中生界凹陷内已发生浅变质—变质作用,油气保存条件较差,油气资源和勘探潜力小;中—下侏罗统发育一套煤系烃源岩,在盆地腹部及南部凹陷中已达成熟阶段,具有一定生烃潜力;白垩系巴音戈壁组烃源岩的有机质丰度高、类型较好,是盆地的主力烃源岩层系,且油源对比结果证实,盆地已发现的油气均来源于该套烃源岩。银根-额济纳旗盆地的油气成藏过程可划分为早白垩世晚期油气成藏和早白垩世末期调整改造2个阶段,油气的富集主要受巴音戈壁组烃源岩的热演化程度和晚期构造活动强度共同控制。银根-额济纳旗盆地腹部是其油气富集的最有利区,中西部是油气勘探的有利区,中东部的油气成藏条件较差。     

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。     

中国中西部前陆盆地油气分布控制因素

从中国中西部前陆盆地类型、构造单元和构造带3个层次深入分析控制油气分布的主要因素。中国中西部主要发育叠加型、改造型、早衰型和新生型4种前陆盆地,其油气成藏条件、成藏特征与油气聚集模式决定了不同类型前陆盆地油气分布的差异。前陆盆地发育冲断带、前渊、斜坡带和隆起带等构造单元,不同构造单元在烃源岩发育与演化、圈闭类型及成藏过程、保存条件等方面的差异导致不同构造单元油气分布特征的差异。前陆冲断带是中西部前陆盆地油气富集的主要构造单元,烃源岩与储盖组合、构造特征及保存条件是其油气聚集成藏的主控因素,冲断带断层、盖层的时空配置控制了油气分布的分带、分段特征和富集规律,指示着不同构造段的油气富集部位及有利勘探目标。     

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。      

海相改造残留盆地的地质特征和勘探前景

中国前新生界海相地层很发育,其油气资源潜量丰富,但目前探明程度和勘探成功率很低。其根本原因在于它们普遍经历过多期改造,具有改造残留盆地的性质。主要的改造方式有抬升剥蚀、构造变形和深埋等,具体受盆地在各期构造运动中所处的大地构造背景控制,如被前陆盆地或裂谷盆地所叠加,整体抬升转化成为高原或高地,以及由于冲断褶皱而转化为断褶带甚至于造山带等。海相改造残留盆地具有复杂的成藏动力学过程和油气系统。其最重要的油气成藏特点有 :(1)多期成藏,形成复杂油气系统,油气藏高度分散;(2)晚期(喜马拉雅期)成藏,明显受喜马拉雅运动控制。因此在油气勘探中要以正确认识和描述地质特征的非均一性为关键,以油气的生、运、散、聚成藏动力学过程为主线,从各种地质要素的相互作用的发展演化历史的角度开展研究。海相改造残留盆地勘探前景广阔,必将成为我国 2 1世纪油气勘探的主战场。     

南方多旋回构造作用制约下的中、古生界海相油气构造-成藏旋回

中国的叠合盆地和改造盆地的演化有着复杂的构造体制转换和频繁的旋回性。南方中、古生界海相盆地的演化是多旋回构造运动的典型代表,其发展和现今状态具有复杂的盆地叠加和构造改造等多旋回演化的属性。基于构造动力学差异和时空组合变化对南方海相油气成藏特征、聚集规律及成藏旋回性的直接影响和核心控制作用,认为南方多旋回叠合盆地或改造盆地的油气成藏演化具有"构造-成藏旋回"的特性。通过对构造旋回和成藏旋回的对比分析,将南方中、古生界海相盆地油气成藏划分为四大构造-成藏旋回,即加里东期构造-成藏旋回、晚印支-早燕山期构造-成藏旋回、晚燕山-早喜马拉雅期构造-成藏旋回和晚喜马拉雅期构造-成藏旋回。研究进一步揭示了每一个构造-成藏旋回所具有的独特的、受控于该旋回构造作用的油气聚集模式和分布规律。     

前陆盆地结构单元与油气成藏响应

在成藏研究中, 前陆盆地可以划分为前陆褶皱冲断带、前渊坳陷带、斜坡带和前缘隆起带等4个结构单元。为揭示盆地油气分布规律和不同结构单元之间油气聚集的差异性, 通过对烃源岩、储集岩、生储盖组合和油气运移等主要成藏要素的分析, 从前陆盆地系统各结构单元讨论油气分布规律和成藏模式, 认为前陆盆地的油气分布受控于盆地结构、油气成藏与盆地结构单元相响应。在前陆盆地系统结构单元正确划分的基础之上, 综合分析不同结构单元成盆期前和成盆期沉积体系的成藏特征, 是前陆盆地油气成藏研究的重要发展方向, 而对于中国中西部前陆盆地的油气勘探还必须重点考虑后期改造作用。     

陆缘和陆内前陆盆地主要特征及含油气性研究

依据前陆盆地的发展演化、剖面结构、层序关系和生储盖组合特点,将前陆盆地划分为陆缘前陆盆地和陆内前陆盆地两大类,其中陆缘前陆盆地包括周缘前陆盆地和弧后前陆盆地.它们之间的主要区别表现在:(1)从盆地构造演化上看,陆缘前陆盆地经历了裂谷被动边缘或弧后裂谷阶段,陆内前陆盆地则缺乏这一阶段;(2)从盆地层序结构上看,陆缘前陆盆地下伏海相被动大陆边缘层序或弧后裂谷层序,陆内前陆盆地一般缺失海相层序;(3)从成因机制上看,陆缘前陆盆地与碰撞造山或弧后造山作用有关,陆内前陆盆地则主要与造山期后碰撞带再旋回活动有关;(4)从烃源岩发育特征上看,陆缘前陆盆地发育海相和陆相烃源岩,陆内前陆盆地主要形成陆相烃源岩.由此可见,这两类盆地的地质特征和含油气性有明显区别.     

叠加改造型盆地油气勘探区带划分思路与方法

合理的区带划分对含油气盆地勘探评价与部署具有重要作用,但从当前的情况来看,对具有多旋回演化与复杂成藏过程的中国中西部叠加改造型盆地的区带划分研究甚少,缺乏相对统一方案。基于区带的涵义及其外延,针对叠加改造型盆地具有多套组合、多期改造、多类含油气系统复合的特点,提出了以“原型控源、迭加控藏”为主线的划分思路、方法和流程。区带划分,需要从盆地整体研究出发,分析盆地建造—改造过程中原始成藏地质要素分布及其后续的油气生成、运移与聚集,明确盆地中不同成藏组合在迭加改造过程中的含油气系统类型及其分布,揭示每类含油气系统油气聚集成藏的主控因素,并由此确定区带的类型及其边界。区带名称视含油气系统类型采用“（古）今构造单元+层系或组合+成藏主控因素”组合命名。区带划分方案对深化盆地油气富集规律认识,指导勘探实践具有指导作用。      

伊宁凹陷构造演化与变形特点分析

通过伊犁盆地伊宁凹陷钻井、地质露头、地震、地质综合研究,平衡剖面分析等研究认为,自中生代以来所划分的印支期弱挤压断坳盆地形成、燕山早中期的类前陆挤压盆地形成与发展、燕山晚期的微不均衡整体升降改造、喜山期强烈逆冲推覆不均一湖盆发展等四个构造演化阶段中,印支-燕山期的构造演化是区内二叠系塔姆其萨依组和三叠系白碱滩组烃源岩的油气生成、运聚的最关键时期,所划分的四个构造变形区中霍城-曲鲁海弱变形带和察县-Y2井中等变形带是研究区内地层保存较为完整、圈闭较为发育、油气运聚条件最为有利的区带,是下步油气勘探的主要方向。     

中国西部与中亚前陆盆地油气地质特征类比分析

中亚及中国西部盆地自中生代以来，一直处于相同的大地构造位置—特提斯构造域的北缘。由于受到特提斯洋形成与演化的影响，两地区在中、新生代经历了相似的构造演化过程，即都经历了中生代-古近纪断陷-坳陷沉积阶段和新近纪以来的前陆盆地演化阶段，在中—新生代沉积特征等方面表现出许多共同特征，油气地质条件方面具有一定的相似性。然而，各盆地不同的基底特征及其具体的大地构造位置又使其油气地质特征等方面存在一定的差异性。油气勘探的实践表明，中亚盆地群蕴藏着丰富的油气资源，是世界上重要的油气富集区之一。因此，进行中国西部与中亚前陆盆地油气地质特征的类比研究，认真分析两地区油气成藏条件的差异，有助于正确认识中国西部盆地的油气地质特征和分布规律，从而有效地指导西部油气勘探。     

中国中西部4种组合类型前陆盆地成藏研究:I.油气成藏地质条件分析

前陆盆地是中国重要的油气勘探领域。中国中西部前陆盆地从盆地结构和演化特征可以分为早衰型、改造型、新生型和叠加型等4种组合类型。分别以准西北缘前陆盆地(早衰型)、川西前陆盆地(改造型)、柴北缘冲断带(新生型)和准南前陆盆地(叠加型)为例，探讨了不同类型前陆盆地生储盖等成藏地质条件的差异，并分析了不同组合类型前陆盆地主要烃源岩的热演化过程，其中喜山晚期前陆发育对新生型和叠加型前陆盆地烃源岩演化具有明显的控制作用。     

前陆盆地的类型及油气远景

根据前陆盆地形成的大地构造背景,前陆盆地可分为5类,即周缘前陆盆地。弧后前陆盆地。破裂前陆盆地。陆内前陆盆地和走滑前陆盆地。前陆盆地形成于挤压构造环境,具有一些相似的成因特征,如沉降中心与沉积中心不一致;沉降曲线呈陡、缓、陡3段;沉积物遭受挤压变形.根据变形强度的差异.可分出3到5个变形带等。形成于不同大地构造背景中的前陆盆地具有不同的充填特点和盆地结构,也具有不同的油气远景。周缘前陆盆地是由于陆-陆碰撞,在俯冲板块上产生的挠曲盆地,常由被动大陆边缘裂谷盆地转化而成。盆地充填具有双层结构,早期发有复理石前陆盆地,堆积厚度巨大,发育厚度较大的生油岩系;后期发育磨拉石前陆盆地,为向上变粗的序列,发育有较厚的储集岩系。这类前陆盆地具有极好的油气远景。孤后前陆盆地与A型俯冲作用有关,可以由弧后裂谷盆地转化而成。盆地充填可具双层结构或仅有单后结构,早期发育火山复理石前陆盆地,堆积厚度大,发育有较厚的生油岩,后期为火山磨拉石盆地。这类前陆盆地具有较好的油气远景。破裂前陆盆地的形成是因基底卷入前陆变形作用,造成了块状隆起和基底褶皱所分隔的孤立盆地。这类盆地中沉积岩层厚度不大,油气远景欠佳。陆内前陆盆地形成于板内,远离碰撞造山带,可能与碰撞造山带的远程效应有关。盆地充填具双层或单层结构,以发育磨拉石前陆盆地为主,早期复理石不发育。这类前陆地具有一定的油气远景。走滑前陆盆地发育于大型陆内走滑系的两侧,伴有拉分盆地,盆地充填具单层结构,发育磨拉石前陆盆地,沉积中心明显呈雁行排列。这类盆地油气远景有限。前陆盆地的结构具有不对称的特点。自造山带向盆地方向发育山前冲断带、前陆坳陷、前缘斜坡和前缘隆起等构造单元,相应地具有各自的油气藏分布模式。