鄂尔多斯多旋回叠合盆地演化与天然气富集

鄂尔多斯盆地是在早元古代结晶基底的基础上发育起来的大型叠合盆地,其演化过程主要经历了中晚元古代拗拉谷盆地发育期、古生代稳定克拉通盆地发育期、中生代类前陆盆地发育期及新生代周边断陷盆地发育期。盆地构造演化的多阶段性,从而造就了上下古生界两套烃源岩和多套储盖组合。叠合盆地由于其形成演化、沉积建造的多旋回性,因而油气勘探具有勘探难度大、勘探时间长、勘探潜力大的特点。鄂尔多斯盆地的天然气勘探从区域上来看,目前主要集中于盆地中东部地区;从层系上来看,主要集中于奥陶系顶部风化壳岩溶储集体系和上古生界河流、三角洲储集体系。随着勘探的进一步深入,在“甩出去,打下去”思想的指导下,从区域上来看,盆地西部、南部地区;从层系上来看,寒武系鲕粒灰岩、奥陶系马四段白云岩以及蒸发盐岩下伏白云岩将是今后勘探的新领域。     

准噶尔多旋回叠合盆地的形成与演化

准噶尔盆地是在拼合增生的微陆块和古生代岛弧带基底上发展起来的大型复合叠合盆地,受控于古亚洲洋和周边造山带的演化,显生宙以来盆地经历了五大构造演化旋回,即寒武纪—中志留世的北准噶尔洋伸展—消减旋回、晚志留世—早石炭世的克拉美丽有限洋盆拉张聚敛旋回、晚石炭世—三叠纪的古亚洲洋全面消亡、早侏罗世—古近纪的陆内断坳旋回和新近纪—第四纪的压扭强挤压聚敛造山旋回。伸展期原盆的稳定地层层序往往发育良好的烃源岩,聚敛期原盆受到改造,成为构造圈闭发育或油气聚集的时期;此外,通过恢复盆地的演化过程指出泥盆—石炭系是未来准噶尔盆地寻找油气勘探大场面的新领域。     

塔里木盆地多旋回构造演化与复合含油气系统

塔里木克拉通多旋回构造演化控制了塔里木叠合盆地的形成及石油地质条件和复合含油气系统特征,进而决定了油气的分布和资源潜力。受古亚洲构造域和特提斯构造域演化控制,塔里木盆地经历了3个伸展-聚敛旋回、6个演化阶段,发育了多期不同类型的原型盆地,其间还发生了加里东晚期、海西早期、海西末期、印支期、燕山晚期和喜马拉雅晚期6次规模较大的构造运动,使先前形成的盆地遭受隆升、剥蚀、褶皱、断裂等改造作用。经历多旋回构造演化形成的塔里木叠合盆地,具有发育多套烃源岩和多个生烃灶,有多类储集层和多套储盖组合,多期生烃与成藏及多期调整、改造乃至破坏等油气地质特征。按照生烃灶分布及其所形成的油气藏关系,可以划分出10个复合含油气系统。古生界含油气系统有加里东晚期-海西早期、海西晚期和喜马拉雅期3个关键时刻,不同关键时刻油气系统内的油气分布受有效生烃灶和古隆起匹配关系控制,多期油气系统叠加最终控制油气的分布。     

多旋回与鄂尔多斯盆地石油天然气

黄汲清教授和其它诸多地质工作者,运用历史分析法和建造分析法,对中国大地构造进行了长期研究,创立了"多旋回构造运动说",总结了中国大地构造的基本特征,发展了多旋回理论,丰富了中国大地构造的理论和研究方法,在指导全国战略找油和油气勘查实践方面作出了重要贡献.在纪念黄汲清教授诞辰100周年的日子里,作者撰文回顾了鄂尔多斯盆地近50年油气勘查历程中,在多旋回理论指导下,历经艰难取得的丰富油气成果,以及对盆地油气地质条件、油气形成与分布特征、油气勘查思路的深入分析,表达了对老一辈地质学家的尊敬与怀念.     

鄂尔多斯盆地中央古隆起成因新解

20世纪80年代初，地震勘探在盆地中发现了中央古隆起，它的确定对长庆油田天然气勘探起了决定性的作用。因此，围绕中央古隆起的形成开展了诸多方面的研究，学者们站在不同角度对中央古隆起成因提出了早古生代为贺兰裂谷肩引起的均衡翘升以及晚古生代为碰撞谷所致的观点。通过对鄂尔多斯盆地基底各岩系的对比及其基底形成、发展、后期盖层演化的研究后发现：鄂尔多斯盆地中央古隆起应由北东向兴和——平凉微陆核两侧多次的翘倾作用．以及蓟县系官道口群厚层碳酸盐岩深入盆地西南部叠加引起的沉积差异所形成的观点似乎更具有说服力。     

巴彦浩特原型盆地形成与演化

巴彦浩特盆地是近年来开始加强油气勘探的重要盆地.它位于阿拉善地块、鄂尔多斯地块、河西走廊过渡带三大构造单元交汇处,是经过不同时期、多次构造运动改造而形成的复合叠加型盆地.它的形成与所处的特定大地构造位置密切相关.该文从区域构造特征入手,深入分析和总结了巴彦浩特盆地在不同地质历史时期的盆地原型及其演化特征.作者认为巴彦浩特盆地及其周缘地区经历了早、中元古代的秦、祁、贺三叉裂谷演化阶段,晚元古-寒武、奥陶纪的坳拉槽演化阶段,志留、泥盆纪的前陆盆地演化阶段,石炭、二叠纪的复合盆地演化阶段,以及中、新生代的断陷盆地演化阶段.     

塔里木多旋回叠合盆地的形成与演化

塔里木盆地是在前震旦纪陆壳基底上发展起来的大型复合叠合盆地。盆地的形成经历了震旦纪—中泥盆世、晚泥盆世—三叠纪和侏罗纪—第四纪3个伸展-聚敛旋回演化阶段。震旦纪到中泥盆世(古亚洲洋阶段或原特提斯洋阶段),盆地经历了陆内裂谷-被动大陆边缘盆地-前陆盆地发展旋回;晚泥盆世到三叠纪(古特提斯洋阶段),塔西南边缘经历了陆内裂谷/被动大陆边缘盆地-弧后伸展盆地-弧后前陆盆地发展旋回;侏罗纪到第四纪(新特提斯洋阶段),盆地经历了陆内裂谷(坳陷)-挤压调整作用-晚期前陆型盆地发展旋回。陆内裂谷(坳陷)-挤压调整作用出现了3个次级旋回。伸展期原型盆地地层层序较稳定,聚敛期原型盆地地层侧向变化大。盆地演化与构造体制转换的地球动力学过程与方式决定了盆地具有复杂的叠加地质结构,制约着油气聚集与分布的基本特点。     

鄂尔多斯盆地西缘构造演化特征

鄂尔多斯盆地西缘构造运动复杂，构造类型多样，以青铜峡-马家滩地区的转换带为界，西缘形成了南北2个截然不同的逆冲体系。分析鄂尔多斯西缘古生界储层形成及演化，其西部构造演化大致可以分成古生代地台演化阶段和晚三叠后前陆盆地演化阶段。前者控制着古生代沉积体系及岩相古地理展布特征，而前陆盆地构造运动强烈影响了古生界地层的埋藏演化史。由于地史演化过程中经历了多次构造运动，早期形成的断裂受到后期构造运动的影响而重新活动，从而使断裂活动具有继承性发育的特征，断裂活动对油藏的形成起了重要的控制作用。     

鄂尔多斯盆地北部断裂分析

长期以来，多数研究者认为鄂尔多斯盆地为稳定的克拉通盆地，盆地内部不发育断裂。但近年在新采集、处理的地震剖面上陆续发现了盆地北部存在着断距约40—240m的断层，总体上看，从天环向斜北部到苏里格庙、乌审召、东胜一带为北东向断裂多发带。这些断层以断开奥陶系风化壳、太原组和山西组煤层等地震反射层波组为主，通常组成单向逆冲断层、对冲断凹型、背冲断垒型和先进后正反转型等几种断层类型。这些断层是鄂尔多斯盆地在燕山运动中、晚期受到周边构造单元强烈挤压所形成的，也是由克拉通盆地向前陆盆地转化的伴生产物。图1参10     

鄂尔多斯盆地西缘和南缘古生代前陆盆地及中央古隆起成因与油气分布

鄂尔多斯盆地位于华北板块西部,是我国大型叠加型含油气盆地之一。在对其进行的首轮油气勘探中发现了中生界大型油田,在二轮普查中对古生代的研究取得了突破和进展。上古生界广泛分布的海陆过渡相碎屑岩、中元古界及下古生界发育的海相碳酸盐岩都是优良的生烃源岩,加里东期风化壳是有利的天然气储集场所。盆地西缘和南缘是在元古界秦祁贺三叉裂谷基础上发育的早元古代被动大陆边缘,并发展成为主动大陆边缘,在中奥陶世(O₂)—中石炭世(C₂2)秦祁海槽向东、向北方向俯冲碰撞,并形成了古生代前陆盆地,其前隆部分构成“L形”的中央古隆起。古生界前陆盆地的西缘逆冲带、南缘逆冲带和中央古隆起是古生界有利的油气勘探区     

鄂尔多斯盆地奥陶系储层演化与油气运聚

鄂尔多斯盆地奥陶系沉积时期处于“三隆二鞍一坳陷”的古构造格局,3个隆起共同控制着奥陶系的沉积体系,同时也控制着有利储层的最初展布状态。奥陶系沉积之后,鄂尔多斯盆地经历了长达1.3亿年的沉积间断,形成了广泛发育的风化壳岩溶储层。本溪期-早中三叠世,奥陶系顶面始终处于“中部隆、东西坳”的构造面貌,在中部隆起与东部坳陷之间存在一陡坡带,这一陡坡带对岩溶储层的后期演化具有决定性作用。晚三叠世,奥陶系顶面处于西北高、东南低的构造格局,最初生成的油气向盆地西北方向运移。中侏罗世,盆地东部逐步抬升,奥陶系顶面构造格局主要表现为东部高、西部低,生成的油气主要向盆地东部运移,早期生成的油气进行重新调整。     

塔里木中生代盆地类型,叠置形式及发展演化

塔里木盆地在中生代是一个多构造幂、多成盆期沉积实体相叠置的大型含油气盆地。在纵向上以构造幕为界面将中生代分为4个成盆期(P_2—T、J、K_1及K_(2+3)),共计有10个原型盆地。根据各成盆期盆地形成的边界条件和应力场特征,将10个原型盆地分为4类(山前盆地、坳陷盆地、断陷盆地及走滑盆地);而据各成盆期原型盆地的叠置部位和方式,可将其分为4种叠置类型(复合叠置型、交错叠置型、披盖叠置型及镶嵌叠置型)。由于塔里木盆地古生界有极丰富的有机物质和巨厚的生油层系,中生界发育了很多油气圈闭,故“古生中储”是最重要的成藏模式。     

岩溶盆地中微隆起带的存在及意义――以鄂尔多斯盆地奥陶纪岩溶古地貌为例

岩溶地貌可以划分为岩溶高地、岩溶坡地和岩溶盆地3种主要类型,岩溶盆地被认为是主要的混水区,其孔洞充填严重,储集性能较差,但随着勘探的深入,在岩溶盆地的局部地区也相继找到了储集性能较好的储层,这些储层的发育部位正好处于岩溶盆地中的微隆起带。根据鄂尔多斯盆地石炭系本溪组厚度图和基底断裂与岩浆岩体分布关系图的分析,指出这种微隆起形成的原因主要是由于基底断裂长期活动的结果;微隆起虽混水但不聚水,受渗流和潜流作用的共同影响,风化壳的发育仍具有一定的深度,由于早期孔洞发育,为后期储层的进一步改造创造了条件。认为岩溶盆地中的微隆起带仍具有较大的勘探潜力。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组层序地层与生储盖组合特征

鄂尔多斯盆地三叠系延长组地层层序划分方案较多。在V ail经典层序地层学理论指导下,综合利用露头、岩芯、钻井、地震和古生物等资料,通过古水深分析和层序界面的识别与划分,认为将鄂尔多斯盆地三叠系延长组划分为7个三级层序更为合理,指出层序4水进体系域(生)+层序5低位体系域(储)+层序5水进体系域(盖)和层序4水进体系域(生)+层序4低位体系域(储)+层序4水进体系域(盖)是相对较佳的2套生储盖组合,并指出了鄂尔多斯盆地延长组最主要的2套生储盖勘探目的层。     

鄂尔多斯盆地东部奥陶系盐下储层及成藏条件分析

鄂尔多斯盆地东部奥陶系马家沟组盐下具有马五7、马五9、马四、马二1和马二2等5个储集层,储层的孔隙度普遍较低,而渗透率相对较好。根据盐下探井观察,盐间白云岩不仅有明显的烃类生成和聚集现象,而且在溶孔型储层中已见碳质沥青充填,并且生储盖配置良好,圈闭类型多样,具有形成盐间、盐下气藏的地质条件,是值得开拓的天然气勘探新领域。     

鄂尔多斯盆地西部三叠系长2油层组砂岩成岩演化特征

盐池―姬塬地区延长组长2油层组砂岩由三角洲前缘水下分流河道和河口坝砂体组成,以岩屑长石砂岩和长石砂岩为主(其中石英、长石和岩屑平均含量分别为32.6%、38.9%和8.0%,岩屑以变质岩屑和火成岩屑为主,占岩屑总量的87.5%)。指出砂岩目前处于早成岩阶段B期的晚期,RO为0.8%,温度在70～90℃之间,成岩组构特征受酸性成岩环境控制;长石类易溶颗粒普遍发生溶蚀作用,石英次生加大发育;孔隙类型组成中原生粒间孔隙所占比例多在30%～45%之间,粒间和粒内溶孔占40%～55%。在对砂岩各种组分含量统计和定量计算的基础上,认为机械压实作用是造成研究区原生孔隙消亡的最主要原因,其次为胶结作用,而由溶蚀作用增加的孔隙占初始孔隙度比例较小(<10%)。结合沉积相分析成果,在研究区划分出了5种沉积―成岩相带,其中有利的高孔高渗储层(孔隙度>14%,渗透率>5×10-3μm2)分布区主要由三角洲平原分流河道―次生溶孔相前锋带、三角洲平原分流河道―绿泥石粘土膜胶结次生溶孔相前锋带和台型三角洲前缘―绿泥石粘土膜胶结原生孔相主体以及坡型三角洲前缘―次生溶孔相主体组成。     

鄂尔多斯盆地上古生界非常规含气系统

指出:鄂尔多斯盆地中东部上古生界煤层厚度大,煤岩中镜质组含量普遍较高(处于中―高变质程度),构造演化与应力场作用使煤层割理发育、渗透率较高、煤层吸附强度大,具有相对稳定的水动力场分布和顶底板盖层,形成了有利的煤层气系统;盆地中部在丰富的气源、砂岩成岩致密化早于主供气期、成藏后构造及水动力稳定等成藏条件配合下形成了大型深盆气系统。认为上古生界煤层气富集区亦是深盆气的重要气源补充区。     

准噶尔晚石炭世,二叠纪前陆盆地演化与油气聚集

中、晚石炭世和早二叠世,准噶尔盆地古陆块与其周缘的西伯利亚板块、哈萨克斯坦板块、塔里木板块碰撞,形成了盆地内西缘、南缘、东北缘三大前陆盆地系统。准噶尔盆地前陆盆地系统的演化发展经历了四个阶段,即盆前期的被动大陆边缘阶段,此期准噶尔盆地四周被海洋所围限,周边为被动型大陆边缘;周缘前陆盆地联合阶段,此时发育了西缘和东北缘两个前陆盆地;破裂前缘盆地阶段,此阶段南缘前陆盆地开始发育,由于基底卷入前陆盆地造成核部褶皱所分隔的孤立盆地;前陆盆地消亡阶段,此为前陆盆地大统一时期,发育阶段结束。经上述四个演化阶段形成了盆地二叠纪的构造格局,并形成了玛湖凹陷的西北斜坡区及其断阶带、中拐凸起、达巴松凸起、陆南凸起中西段和白家海凸起等有利油气聚集带。     

鄂尔多斯盆地东缘晋祠组晋祠砂岩沉积特征

在野外剖面实测和室内资料分析的基础上,结合对砂岩的岩石学特征、岩性组合、沉积构造和古流向特征以及砂体的空间展布规律等方面的综合研究,探讨了保德地区晋祠砂岩的沉积特征,认为晋祠砂岩为曲流河沉积。     

鄂尔多斯盆地上古生界油气资源数值模拟

为了准确评价鄂尔多斯盆地上古生界油气资源，将油气系统的概念引入了盆地模拟分析，能确定盆地模拟的基本参数。然后应用BASIMS4．5盆地模拟软件对鄂尔多斯盆地上古生界油气藏进行模拟，从而获得了大量详实可靠的上古生界油气藏数据。在此基础上，进一步分析了鄂尔多斯盆地上古生界生烃量在平面上的分布特点，指出伊陕斜坡北部是鄂尔多斯盆地目前最主要的勘探区域，这与目前鄂尔多斯盆地天然气的勘探形势相一致。