扬子地块中、新生代构造演化对海相油气成藏的制约

扬子地块中、新生代宏观构造演化和动力学的差异制约着中、古生界海相油气成藏。通过对扬子地块印支期以来构造演化的分析和扬子地块不同段典型油气藏的解析,显示差异的构造演化造成扬子地块不同段的主要烃流体源、保存环境和成藏演化的不同。上扬子地块的烃流体源以油裂解气和干酪根裂解气为主,海相地层中整体封闭环境发育,存在古油藏-早期气藏-晚期气藏的成藏演化系列,具有早期成藏、后期转化、晚期聚气的成藏模式。中、下扬子地块的烃流体源主要为二次生烃和海相早期原生油气源,在陆相地层与海相地层中均存在封闭体系,具有反复的成藏、改造、成藏、破坏的成藏演化过程,在断陷反转区具有下生上储、原生残余油气藏以及二次生烃等成藏模式,而在反转断块区可能的成藏模式包括原生残余成藏和晚期次生成藏。     

下扬子改造型海相盆地的多期生烃及晚期生烃资源评价

下扬子盆地属改造型海相盆地之一,具有多期生烃、多次成藏的特点。印支运动改造前的成藏属于早期成藏,印支运动之后在陆相覆盖条件下的成藏过程属于晚期烃源岩的晚期成藏过程。研究表明,早期烃源岩和晚期烃源岩均对海相油气资源聚集有重要贡献。晚期成藏的油气资源保存性相对稳定,其资源量至少达7.04×10~8t以上,是海相油气较为现实的勘探目标与对象。它们主要分布于苏北的兴化、海安及苏南的湖熟、丹阳、江阴等地区。     

下扬子改造型海相盆地的多期生烃及晚期生烃资源评价

下扬子盆地属改造型海相盆地之一，具有多期生烃、多次成藏的特点，印支运动改造前的成藏属于早期成藏，印支运动之后在陆相覆盖条件下的成藏过程属于晚期烃源岩的晚期成藏过程。研究表明，早期烃源岩和晚期烃源岩均对海相油气资源聚集有重要贡献。它们主要分布于苏北的兴化，海安及苏南的湖熟，丹阳，江阴等地区。     

江汉盆地印支—喜马拉雅期构造演化与海相地层油气成藏模式及勘探方向

江汉盆地自晚元古代统一的变质基底形成后,先后经历了加里东、海西—早印支,晚印支—早燕山以及晚燕山—喜马拉雅期四次大的构造运动,从而形成前印支期的地台型广海盆地、印支期间的前陆湖沼盆地和晚燕山以来的内陆断陷盐湖盆地叠置的“三层楼”构造格局。江汉盆地构造的复杂演化过程表明,江汉盆地具有改造盆地的特点,同时也决定了该区的成藏基本地质要素动态演化的复杂性。构造演化对油气的运移、聚集与保存起到了至关重要的控制作用,从而赋予江汉盆地平原海相地层油气运聚时间长、跨度大而且聚集规律复杂的特点。根据构造对油气运聚的控制,推测具有早期生烃早期成藏、早期生烃晚期成藏、晚期生烃晚期成藏和次生混源成藏4种成藏模式。同时,油气勘探的难易程度也受控于构造演化,早期生烃早期成藏模式油藏的有利发育区是油气勘探的首选勘探领域。     

中国南方叠合盆地及其油气成藏特征与勘探选区

四川盆地以外的中国南方叠合盆地，由陆相K-N伸展(块断)构造层和海相Z2-J挤压(逆冲)构造层构成“上张下压”地质结构，海相油气藏主要赋存于沉积重建型含油气保存单元之中，存在于区域构造不整合面及其附近层位，普遍具有由主力区域盖层构筑整体封存条件并受良好储盖性质及其组合关系控制的混源、次生、晚期成藏的特点，海相烃源岩晚期生烃强度、圈闭要素和储集性能以及优势的油气输导体系等控制了油气成藏规模与充满度。鉴此，近期海相油气勘探方向应以具备良好的海相烃源岩晚期生烃条件并由K3-E主力区域盖层构筑的沉积重建型海相含油气保存单元为首选勘探靶区，从目前地震勘探可以清楚揭示盆地结构和有效落实圈闭的K-E入手。     

苏皖下扬子区中古生界油气勘探方向

对苏皖下扬子区中古生界油气地质条件的分析认为,晚期生烃、晚期成藏在苏皖下扬子区具有一定的条件,陆相中新生界覆盖区是今后勘探的重点地区,在"高形变、差保存"的区域地质背景中寻找相对"弱形变、好保存"的有利勘探区带是海相评价的重点.     

中上扬子地区燕山运动及其对油气保存的影响

通过对中上扬子地区不同部位侏罗—白垩系中不整合面、构造活动定年及构造变形的系统分析,将中上扬子地区的燕山运动分为4幕,分别发生在中侏罗世晚期、晚侏罗世末—早白垩世初、早白垩世末与晚白垩世。发生在晚侏罗世末-早白垩世初的燕山Ⅱ幕是该期构造变形的主变形期。燕山期构造运动是中上扬子地区的重要构造转换事件,燕山早期的构造运动(燕山Ⅰ,Ⅱ幕)表现为多向挤压、块体旋转、多向冲断走滑和复杂的联合复合关系等特点,而燕山晚期的构造运动(燕山Ⅲ,Ⅳ幕)则呈现"西挤东张"的构造格局,与之相应的盆山关系、变形样式及其动力学机制均有较大差异。同时,发生在晚侏罗世末—早白垩世初的燕山运动Ⅱ幕亦是影响中上扬子地区油气保存的最重要构造事件,它决定了中上扬子区隆升与沉降、以及海相油气保存的区域性差异,从而决定了不同构造带油气勘探前景的优劣。具体表现为,四川盆地持续沉降,油气保存条件好,经历了早期油藏、油气转化、晚期调整等3个成藏阶段;上扬子区周缘褶皱—冲断带,表现为持续抬升剥蚀,油气保存条件较差,只经历了早期油藏、晚期改造与破坏等2个阶段;中扬子地区在该期构造运动后转入陆内断陷沉积体系,油气保存条件的优劣取决于重建型陆相盖层的封盖性能,油气成藏受限于二次生烃的有效性。四川盆地内,上、下组合均为良好的勘探领域;在黔中隆起周缘及齐岳山断裂以东的湘鄂西地区,寒武系膏岩层之下的下组合可能有一定的勘探前景;江汉盆地南部坳陷区陆相盖层之下可能有较好的二次生烃、晚期成藏及保存条件。      

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。     

下扬子海相烃源结构与有效烃源

晚印支-燕山运动是影响下扬子海相成烃-成藏最重要的构造事件。以此为界,烃源岩的演化分为早期生烃和晚期(二次生烃)2个阶段。与此对应,下扬子海相经历了加里东期、印支期、喜马拉雅期3期成藏,不同成藏期烃源构成具有明显的差异。对于喜马拉雅期的晚期成藏,有效烃源主要来自于二叠系和志留系烃源岩的二次生烃和古油藏(灶)的裂解供烃。借助于烃源岩热史分析,分别求取印支运动之前(T₂末)和断陷盆地叠置之后(E末)烃源岩的成熟度(R_o),后期形成温度补偿且T₂末R_o较低(小于1.3%)的烃源岩范围是二次生烃的有利区。对于古油灶,根据T₂末的下古生界顶面古流体势和有利储层分布范围,推断油气的运移指向和有利聚集区,然后结合燕山运动后志留系泥岩盖层的保存情况,预测燕山运动后古油藏赋存的有利范围。通过上述途径实现对有效烃源的定位。临近有效烃源岩(灶)的范围是晚期成藏的有利地区。      

中扬子地区海相天然气勘探方向、关键问题与勘探对策

中扬子地区古生界海相层系与上扬子地区具有相似的油气地质基本条件,但经历了长期、曲折的勘探历程,久攻未克。研究分析中扬子地区区域构造、沉积演化,烃源岩、储层沉积相带、成藏组合,认为中扬子地区发育以震旦系、寒武系为勘探主要目的层的下组合和以二叠系、三叠系为主的上组合两个含油气组合,具备发现常规天然气和页岩气的良好石油地质条件,资源潜力大,是寻找规模天然气的重点勘探潜力区。提出上组合有效勘探区域主要为鄂西渝东石柱复向斜、江汉平原区沉湖—土地堂复向斜、当阳复向斜和湘鄂西区的利川复向斜南部地区;下组合勘探以鄂西渝东石柱复向斜及湘鄂西区为有利分布区;湘鄂西区是寒武系牛蹄塘组页岩气勘探有利区,枝江—当阳区块为奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气勘探有利区。在勘探思路上,应坚持以构造演化及成藏演化为主线,以储层和保存评价为重点,常规油气与非常规油气并举,强化技术攻关,实现中扬子海相勘探的大突破。     

中国气田的成藏特征分析

由于天然气与石油在成藏条件上的差异,天然气成藏运聚动平衡原理是研究天然气成藏特征的基本思路,可以聚集量与时间两大要素,总结中国气田复杂的成藏历程为:超晚期(新近纪-第四纪)生烃成藏型;晚期(古近纪-新近纪)生烃成藏型;早期(中生代为主)生烃聚集、晚期(新近纪-第四纪)定型成藏型;早期(中生代为主)生烃成藏型。综观中国气田的成藏历程,虽然在不同类型盆地中有较大差异,但是喜马拉雅期的构造演化历史对于中国天然气的成藏及分布有重要的控制作用。其作用可归结为促成与破坏,并以促成作用为主。目前中国天然气勘探的3个主要领域:中西部前陆盆地、三大克拉通复合盆地(四川、鄂尔多斯、塔里木)以及近海的裂谷、陆缘盆地,表明了以晚期、超晚期成藏、定型为主的盆地和坳陷是中国天然气最主要富集地区。     

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。     

下扬子区海相盆地改造与成藏关键要素

下扬子区古生界海相盆地晚中生代（T₂末）以来经历了晚印支-早燕山期（T₃-J₂）对冲挤压、中晚燕山期（J₃-K₁）左行走滑错移及喜马拉雅期（K₂-E）伸展拆离3期性质完全不同的构造运动的变形改造,使得海相实体的赋存状况和地质结构极其复杂。与之对应,下扬子海相成烃-成藏分为加里东期-早印支期初次生烃-早期成藏、晚印支-燕山期破坏调整、早喜马拉雅期二次生烃-晚期成藏3个阶段。对黄桥、句容含油构造及泰山古油藏等典型解剖表明,现实的油气聚集主要以晚期成藏为主,海相实体赋存状况及其地质结构、有效烃源、有效保存条件成为晚期成藏的关键要素。      

塔里木盆地研究进展与勘探方向

油气勘探实践和技术攻关,促进了塔里木盆地海相碳酸盐岩油气成藏理论的深化和前陆盆地油气成藏理论的发展。海相碳酸盐岩油气成藏理论的深化体现在:紧邻主力烃源岩的古隆起及其斜坡是油气富集的有利区带;断裂和不整合面是油气运聚的主要通道和成藏的有利条件;多期旋回岩溶和构造裂隙形成的优质储层是油气富集、高产稳产的关键;优质盖层、多期成藏、后期调整是油气藏保存及形成油气复式聚集的重要因素。前陆盆地油气成藏理论的发展主要是深刻认识到油源断层的沟通作用、广泛发育的构造圈闭、优质盖层和晚期构造运动的促进与调整对油气成藏的控制作用。油气成藏理论的发展和完善对于塔里木盆地的油气勘探方向具有明确的指导作用。阿克库勒凸起、雅克拉断凸、塔中古隆起、和田河古隆起、古城墟古隆起和库车凹陷南缘是大中型油气田勘探的有利地区,巴楚隆起南部、孔雀河斜坡和克拉通盆地深层是值得探索的重要领域。     

中国南方海相油气勘探前景

对南方海相构造-层序-油气系统的综合研究表明,南方海相地层发育5套区域性主力烃源岩和多套局域性烃源岩(下寒武统、下志留统、中二叠统、上二叠统、下三叠统),烃源岩热演化程度的不均一性决定了南方下古生界以天然气勘探为主,上古生界为油气勘探兼顾.印支及其以后的改造运动对南方海相及中新生代盆地的含油气性控制起到主要作用,叠合盆地中、晚期形成的油气系统最具勘探潜力.原生及次生油气藏的分布主要受生烃有利相带和古隆起、古斜坡的控制.环扬子陆块叠合盆地群、苏北-南黄海南部盆地以及江南隆起北缘冲断推覆体下海相地层保存区将是南方海相油气勘探的重点.     

应用烃类分段捕获原理研究油气运移聚集过程

根据烃类生成、构造活动和圈闭形成的阶段性，以及油气运移聚集存在分段捕获的原理，对川中-川南过渡带安岳-包界地区上三叠统须家河组须二段油气成藏过程进行了研究。结果认为，该区北部的安岳-通贤地区主要捕获了须家河组低演化系列煤成烃类，由于构造运动改变了油气运聚方向，未能进一步捕获后期较高演化阶段的烃类，具有分段捕获的特点；而该区南部的包界地区不仅捕获了低演化阶段的烃类，同时还捕获了成熟-高熟早期须家河组煤成烃类，具有连续累积捕获的特点。     

下扬子区下组合烃源岩热演化及有效性研究

下扬子区是南方海相具有油气勘探远景的地区之一。应用新增的勘探资料,采用新的技术方法,结合野外、室内综合研究,分析烃源岩构造-热演化。研究结果表明,晚印支-早燕山期,下扬子区的构造运动以逆冲推覆为主,大部分地区遭到抬升剥蚀,部分地区下古生界烃源岩抬升后晚期没有再度深埋,保留了印支期的热演化状况,因此下古生界高成熟腐泥型烃源岩现今仍具有一定的生烃潜力。在演化程度普遍较高的下扬子区下古生界,找到局部热演化程度相对较低,具有油气勘探前景的地区和层位是可能的。     

下扬子区海相油气勘探选区评价研究

下扬子区中古生代发育了多类型的盆地,构建了海相下组合、上组合2套成油气组合,但受印支期—中燕山期、晚燕山期—喜马拉雅期构造改造和盆地叠加,海相层系油气生成演化、运聚成藏十分复杂,难以用传统的方法进行有利区带优选。从“源—盖控烃”出发,通过对加里东末期、印支末期、中燕山末期及现今等关键时期烃源灶与盖层的匹配组合关系研究和有利油气聚集与保存区的预测,利用多层多期多元复合成藏预测模型预测了有利油气勘探区。