中国南方海相地层水文地质地球化学特征与油气保存条件

地下水水文地质地球化学性质与油气运移、聚集和保存存在密切关系。地下水在纵向上可划分为3个不同区带,即自由交替带、交替阻滞带和交替停止带。交替停滞带是不受地表水影响的水文地质带,有利于油气保存;自由交替带受地表水强烈影响,长期冲刷、氧化,不利于油气保存。中国南方海相地层的油气藏被构造运动改造的强度大,油气保存条件破坏严重。在详细地分析了南方几个主要油气勘探区块的地下水水文地质地球化学特点及其与油气保存条件的关系后,提出了封存大气水的概念,论述了封存大气水的形成过程及其地球化学的基本特点。不整合面附近的封存大气水应该可以认为是油气藏被破坏和保存条件差的标志。在此基础上,针对中国南方海相地层初步总结了一套比较系统的油气保存条件的水文地球化学综合判别指标体系。     

桑植-石门复向斜及邻区古流体特征与油气保存意义

通过对桑植-石门复向斜及相邻地区震旦系-三叠系方解石脉和围岩的碳氧同位素、锶同位素对比,结合方解石脉中流体包裹体测试分析,研究了桑植-石门地区古流体特征及其油气保存意义。下古生界围岩⁸⁷Sr/⁸⁶Sr部分高于同期海水,也高于方解石脉,表明围岩在裂隙形成之前受到高⁸⁷Sr/⁸⁶Sr流体改造。桑植-石门复向斜北翼温泉附近的方解石脉体具高⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、低δ¹³C、低δ¹⁸O特征,显示大气水参与了方解石脉沉淀,逆断层可能在形成之初就不具封闭性。流体包裹体盐度和均一温度指示,桑植-石门地区上寒武统娄山关组上覆盖层残余厚度小于3 km,不具封闭能力;中寒武统孔王溪组方解石脉流体包裹体高盐度表明膏盐盖层在研究区广泛分布,在埋深超过2 km条件下对下伏地层具有较好的封盖能力。桑植-石门复向斜田二垭、向家垭、车坊背斜圈闭、桥头、中坪隐伏圈闭保存条件较好,除田二垭背斜外,可以同时将震旦系灯影组、寒武系清虚洞组白云岩作为勘探目的层。     

中上扬子区海相层系流体特征与油气保存条件

通过对中上扬子区地层水化学特征、地层水氢氧硫同位素、天然气组成特征、天然气烷烃碳同位素、甲烷氢同位素、天然气轻烃组成特征等的研究,结合油气显示及产出情况将中上扬子区流体特征划分为5大区,即:川中—川西区(Ⅰ)、川北—川东—川南区(Ⅱ)、江汉盆地南部(Ⅲ)、黔东南坳陷区(Ⅳ)和湘鄂西区、黔中及邻区、江汉盆地北部等区(Ⅴ),其对应的油气保存条件逐渐变差。     

江汉平原区古生界地层水化学特征与油气保存

地层水是油气运聚散的动力和载体。其化学成分直接或间接地反映了油气赋存的环境与条件。因此,对地层水的研究有助于了解油气的保存状况。在整理分析江汉平原区古生界海相地层水化学资料的基础上,统计分析了古生界各储层地层水的矿化度,计算了水化学特征系数,包括Na^＋／Cl^-、Ca^2＋／Mg^2＋、（Cl^-Na^＋）／Mg^2＋,Cl^-／Mg^2＋及IBE等,并将各参数与国内外各大油气田进行比较,对江汉平原区油气保存条件作出评价。在此基础上,根据统计学中的时应分析法,以Cl^-、Na^＋＋K^＋、矿化度、Na^＋／Cl^-、SO4^2-×100／Cl^-、（HCO3^-＋CO3^2-）／Ca^2＋、CaHCO3^＋、CaSO4^0等8个指标作为评价因子,对江汉平原区古生界地层水的水化学特征作了对应分析,探讨了水化学特征与油气保存条件之关系．评价了不同层位的油气封存性,为该区古生界海相地层下一步的油气勘探提供科学依据。     

中国南方海相地层油气保存条件评价

采用含油气沉积盆地流体历史分析等新方法，从动态和演化的角度研究了油气的生成、运移、聚集规律;从构造运动（主要包括剥蚀作用、断裂-破碎作用），大气水下渗作用等对油气藏破坏的时期、程度、方式和油气的再运移、聚集、散失的机理等入手，分析了盆地演化过程中油气保存条件演变的地下流体化学-动力学的行为响应特征，总结了中国南方海相地层油气保存条件破坏因素的主要评价方法。     

吐哈盆地鲁克沁构造带流体地球化学、动力与油气运移和聚集

通过地吐哈盆地鲁克沁构造带流体包裹体和地层水化学成分以及油气运移和聚集条件条件：认为①鲁克沁构造带流体地球化学演化表现为：从古至今封存条件变好，现今地层水经历了相对干古流更为强烈的流体－岩石相互作用，地层水矿化度和各种主要化学组分的含量增大，封闭条件比古流体更好。吐玉克区块的古流体经历了相对较强的蒸发浓缩作用和流体－岩体相互作用，而玉东鲁和鲁克沁区块的古流体大多经受过大气降水的淋滤作用。②鲁克沁构造带流体演化可划分为两个阶段：第一阶段为印支末期－中燕山期，存在两种地下水流，一种为自西北向东南的沉积水流，另一种为自东南向西北的大气淋滤水流，水动力强度较大。第二阶段为燕山晚期－至今，主要表面为沉积水自深部向浅部的侧向和垂向运动，但流体动力强度较小。③地层流体地球化学和流体动力研究进一步证实，鲁克沁构造带油气是从西北向东南方向运移的，既估叠世后期－中侏罗世早世早期边运边降解，中侏罗世中晚期－现今的降解作用减弱，主要表现为油气的保存和调整。     

下扬子区上古生界构造作用与油气保存条件分析

基于中、新生代构造形变对下扬子地区海相地层及上覆盖层的影响,应用整体构造框架下的宏观保存体系评价思路,通过研究构造演化与隆升剥蚀、断裂构造作用、岩浆活动、水文地质条件、盖层的有效性等,对该区上古生界油气宏观保存条件进行了评价。(1)下扬子区上古生界油气保存条件地区差异性明显,具有"南北分带,东西分块"的特点;(2)下扬子区油气保存条件分为3类:句容—黄桥地区、海安凹陷中北部为Ⅰ类(有利)保存区;苏北盆地(东台—大丰地区、射阳地区、宝应—金湖南地区、姜堰—海安地区)、苏皖南地区(无为地区、望江—潜山地区、句容—常州地区)为Ⅱ类(较有利)保存区;下扬子其他地区为Ⅲ类(差)保存区。     

准噶尔盆地西北缘地层水化学特征及与油气保存关系

准噶尔盆地西北缘油气富集,油水关系复杂。基于研究区大量地层水化学数据,分析了石炭系—白垩系各含油层系地层水化学垂向、平面分布特征,并结合地质背景,对红山嘴油田进行解剖,探讨了地层水化学特征与油气保存之间的关系。研究区纵向上从深到浅、地层由老到新,地层水矿化度逐渐减小;平面上,石炭系—白垩系,地层水矿化度高值区呈现从西北缘逐渐往盆地内部迁移的趋势。盆缘地区或克—乌断裂上盘等地区受地表水或大气水下渗淋滤影响较大,地层水处于自由交替循环带,分布低矿化度、低氯离子浓度的Na₂SO₄型或NaHCO₃型水,地层封闭性较差,通常形成稠油;往盆地内部或克—乌断裂下盘等地区,地层水处于交替停滞带或阻滞带,浓缩程度高,主要分布高矿化度、高氯离子浓度CaCl₂型水,地层封闭性好,形成保存较好的中—轻质油。     

中扬子地区地层水特征及与油气保存的关系

地层水是与油气共存的地下水,它与油气的生成、运移、聚集和成藏有着十分重要的联系。在整理分析中扬子地区地层水化学资料的基础上,统计分析了各储层地层水的矿化度,计算了水化学特征系数,包括变质系数、脱硫系数等。认为中扬子区纵向上下组合地层水属于交替阻滞和交替停滞带,油气保存较好;上组合地层水大多属于自由交替带和交替阻滞带,油气保存较差。该区块中鄂西渝东区有利于油气保存,其次是江汉平原区,湘鄂西区最差,总的来说鄂西渝东是最有利的勘探区域。     

东营凹陷地层流体特征与油气成藏

根据地层水地球化学特征及分布特点,建立东营凹陷古近系沙河街组地层水主要成因类型划分标准,明确了有效烃源岩层排出的沉积-埋藏水与油气运移宏观规律的一致性和其对油气运移的辅助指示作用。综合地层水分布及压力场特征将古近系流体划分为3个流体系统:常压开放流体系统、超压封闭流体系统和过渡带流体系统,分析了不同流体系统内成藏流体特征、成藏动力和流动方式的差异。根据向储集层充注的含烃流体特征和圈闭泄水方式,划分出3种典型含烃流体富集模式。超压封闭流体系统内油富集以高含油饱和度流体充注排挤地层水富集模式为主,容易形成连续型油藏,成藏流体含油饱和度、含烃流体充注压力、圈闭的泄流条件等影响油气的富集程度;常压开放流体系统中的油藏多为低饱和度流体充注-水溢出模式和低饱和度流体充注-水渗出富集模式,充注的含烃流体数量、含烃流体的含油饱和度、圈闭幅度和盖层封油能力等影响油富集程度。     

苏北盆地海相地层残存状况及成藏类型分析

基于前人研究认识和勘探成果,结合区域地球物理剖面解析和钻井资料分析,探讨了苏北地区海相地层在经历了印支—燕山期挤压构造与喜马拉雅期伸展构造迭加改造下的变形及分布面貌。在此基础上,综合成藏组合分析,总结了研究区可能的油气成藏类型及其主控因素。研究认为：(1)苏北地区以淮阴—东台断裂为界,西侧残留地层以下古生界为主,纵向上基本表现为地层倒转,由北往南逐渐由老变新;东侧残留地层以上古生界为主,纵向上正常分布,同样由北往南地层逐渐变新。(2)苏北地区存在四类与海相地层有关的油气成藏类型,即早期原生残留型、晚期新生古储型、晚期古生新储型和晚期古生古储型。早期原生残留型必须同时具备早期成藏有利区及燕山期改造破坏程度弱两大要素;晚期新生古储型必须具备陆相烃灶与海相储层对接的良好配置要素;晚期古生新储型残留海相地层必须具备晚期生烃烃灶及垂向运移到陆相储层的通道两要素;晚期古生古储型残留海相地层必须具备晚期生烃烃灶及纵向区域盖层封盖良好两要素。晚期古生新储型油气藏是近期海相勘探突破的有利类型,晚期古生古储型油气藏应是海相勘探拓展的有利类型。     

中国海相层系多元生烃及其示踪技术

中国海相层系具有时代老、时空跨度大、烃源类型多等特点,绝大多数烃源处于高-过成熟演化阶段,存在多种烃源复合成烃转化过程,给油气成藏和油气源对比研究带来诸多困难。根据中国海相烃源的特点,按照烃源的可溶性将其划分为不溶、可溶和酸溶有机质3大类型。同时按照烃源的形成过程,将其分为原始烃源（岩）、再生烃源和化学烃源,海相原始烃源有机质有其独特的显微生物组合和赋存形式。通过仿真生烃模拟,揭示不同类型烃源的产烃率变化特征,特别是不同类型可溶有机质（古油藏、分散可溶有机质和沥青等）产率与原始状态密切相关。鉴于不同烃源的复杂性和演化的特殊性,从不同烃源的生物标记化合物特征、同位素组成特征和微量元素特征入手,有效揭示出次生烃源与烃源岩中干酪根的亲缘关系。利用元素、生物标志化合物、稳定同位素以及稀有气体同位素有效组合从物质来源、关键时间和成藏过程进行示踪指标技术集成,发展了中国海相层系的油气形成与成藏的有机-无机示踪体系。     

桂中坳陷及周缘海相地层油气保存条件

桂中坳陷及周缘原始生油条件优越,但经历多期构造运动,油气保存条件受到严重破坏,因此油气保存条件成为制约本区勘探决策的关键因素之一。笔者从动态演化角度对盖层、构造作用以及盆地构造演化过程中油气保存条件演变的地下水化学-动力学行为响应特征等与油气保存条件有关的几个方面进行了综合研究。桂中坳陷及周缘主要发育下、中、上泥盆统和下石炭统4套泥质岩盖层,盖层封闭性属中等-好,且坳陷东部泥质岩更发育。燕山运动与喜马拉雅运动使得桂中坳陷东部、东南部遭受强烈抬升和剥蚀,断裂发育,大气水下渗强烈且范围广、持续时间长,而对坳陷中西部影响较弱。现今坳陷中西部地层埋深小于800m的浅部地层,大气水下渗作用强烈,地层水普遍为低矿化度水,属于自由交替带;800m以下地层进入交替阻滞带,油气保存条件逐渐变好,推测交替停滞带在2000m以下。坳陷东部和东南部大气水下渗深度更大。总体上,桂中坳陷及周缘现今油气保存条件整体已受到了一定的破坏,坳陷中西部相对较好。     

江汉盆地构造演化与海相地层油气成藏模式

江汉盆地自晚元古代统一的变质基底形成以后,先后经历了加里东、海西-早印支、晚印支-早燕山和晚燕山-喜马拉雅4 期构造旋回,形成前印支期地台型广海盆地、晚印支-早燕山期前陆盆地和晚燕山期以来的内陆断陷盐湖盆地。通过分析4 次构造旋回对油气成藏的控制与破坏作用,依据生烃期的早晚和油气在完成初次聚集后至最终成藏定型期间是否突破了原始封闭体系,将江汉盆地海相地层油气成藏模式划分为原生型、次生型和再生型3 种类型,并分析了各类成藏模式的有利勘探区带。     

中国海相油气演化成藏特点研究

中国海相油气藏生成演化具有时代老、改造频(特别是受晚近时期构造活动影响)的特点,中国海相储集体具有极强的非均质性。碳酸盐岩储集体主要为岩溶形成或改造的孔缝洞,可按岩溶发育程度分为纳溪型、塔河型、任丘型和普光型4类。因有多个不同层位、类型的烃源以及新构造运动的影响,油气的生成和成藏具多期性。源控论对其具有一定的局限性,可以按油气藏与源岩的关系分为原生、准原生和次生3类。保存条件对油气的工业聚集有决定性意义,对海相油气勘探需注重石油地质基础研究,勘探工作的重点放在有保存条件的覆盖区,油气并举,更要重视对气的研究。     

中国南方海相油气藏破坏类型及其时空分布

依据对中国南方古油藏、沥青点、油气苗点和钻井显示的统计,从油气成藏与破坏的基本地质因素出发,总结了南方海相油气藏破坏的基本类型及其可能的分布范围。南方海相油气藏的破坏类型主要分为6种,即断裂切割破坏型、油藏抬升破坏型、深埋裂解破坏型、岩浆作用破坏型、褶皱变动破坏型和流体冲洗破坏型,其中前4种类型分布最为广泛。该区油气藏破坏主要由构造变动引起盖层剥蚀或盖层有效性变差所造成,加里东末期的构造运动造成了下组合油气藏第一次规模性破坏;燕山期以来扬子周缘强烈的构造挤压,是四川盆地以外海相油气藏破坏的主要因素;燕山期发生在中下扬子、江南雪峰隆起以及滇黔桂地区广泛的岩浆侵入,是引起这些地区油气藏破坏的重要因素。