古隆起与大气田的关系――中国西部克拉通盆地与中亚卡拉库姆盆地天然气地质比较研究之一

本文讨论了中国西部塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地三个克拉通盆地和中亚卡拉库姆盆地(及滨里海盆地)的天然气地质特点,着重讨论了这些克拉通盆地古隆起与大气田的关系,指出了太古代(及早元古代)基底的古隆起与天然气田分布的关系。认为:盆地的天然气源可能来自深部;查明盆地古隆起的分布及构造演化并厘定基底太古代(及早元古代)的时代特征及分布,对天然气勘探,特别对寻找大气田将有重大意义。     

鄂尔多斯盆地中部古地貌与构造对气藏的控制作用

鄂尔多斯盆地中部气田形成于稳定克拉通中央古隆起东坡，是一个与海相碳酸盐岩有关的风化壳型气田。采用补偿厚度印模法及残留厚度法恢复古地貌，着重分析古地貌与构造因素对气藏形成的控制作用，讨论了田形成机制及天然气富集规律。     

鄂尔多斯多旋回叠合盆地形成与演化

鄂尔多斯盆地奠基于太古代-早元古代的结晶基底之上,其演化过程以稳定发育为特征,但其稳定性和活动性是对立统一、协调发展的。以钻井资料和地震资料为基础,恢复了各时期的古构造形态。结合沉积特征,将盆地演化划分为4个主要阶段,即中晚元古代坳拉谷盆地发育阶段、古生代大型稳定克拉通盆地发育阶段、中生代前陆盆地发育阶段、新生代周缘断陷盆地发育阶段。指出盆地早期演化主要受中央古隆起控制,表现为中部隆,东、西坳的古构造格局;晚期演化主要受后期改造的影响,表现出西部持续坳陷、东部整体掀斜的古构造格局;二叠纪石千峰期为这2种构造格局转换的关键时期。     

鄂尔多斯盆地构造演化及古地理特征研究进展

鄂尔多斯盆地是华北板块西部典型的克拉通边缘叠合盆地,其发展演化除与华北板块一脉相承外,还受盆地周缘古海槽多期开、合演化的控制与影响,具有其自身的独特性与复杂性。近期研究表明,盆地发展演化至今,主要经历8个阶段:①太古代—早元古代盆地结晶基底形成阶段;②中元古代早期—中期大陆裂解阶段,主要发育陆缘裂谷和陆内拗拉槽;③中元古代晚期—晚元古代早期大陆汇聚阶段,盆地抬升缺失沉积;④晚元古代中期—早古生代中奥陶世盆地边缘裂陷与陆内坳陷阶段,主要发育海相碳酸盐岩台地沉积;⑤早古生代晚奥陶世—晚古生代早石炭世盆地周缘碰撞造山阶段,盆地抬升剥蚀;⑥晚古生代晚石炭世—二叠纪末盆地周缘裂解阶段,主要发育海陆交互相沉积;⑦中生代陆内坳陷阶段,盆地边缘隆起并整体掀斜,主要发育河流相、三角洲相及湖泊相沉积;⑧新生代盆地周缘断陷阶段。其中中元古代古构造格局对盆地后期构造断裂展布、沉积演化、地质流体运移及聚集产生了重要影响。     

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系古地貌研究

鄂尔多斯盆地中部气田位于稳定克拉通中央古隆起东北部,是一个与奥陶系海相碳酸盐岩有关的风化壳型气田。对其古构造、地层出露状况和沟槽特征进行了分析,采用残余厚度法对奥陶系古地貌进行了研究,分析了地貌单元与油气富集的关系。     

塔里木古生界克拉通盆地海相油气富集规律与古隆起控油气论

塔里木古生界克拉通盆地海相油气分布十分复杂,大油气田形成及分布主要受古隆起、有效烃源岩分布以及后期构造变动三大因素控制。其中最重要的是古隆起及其斜坡,原因是古隆起及其斜坡是克拉通盆地各种成藏条件的最佳耦合区。塔里木克拉通古隆起可划分为继承型、残余型、叠加型、衰亡型4种类型。长期发育的大型继承性古隆起与残余古隆起及其斜坡是油气最富集的地区。古隆起控油、斜坡富集,隆起高部位油气易发生调整破坏、斜坡部位有利于富集保存,这是塔里木克拉通区油气藏形成和分布的重要规律。多期成藏、多期调整是塔里木克拉通区油气藏形成的重要特点。晚加里东-早海西期是克拉通区原生油藏最主要的成藏时期;晚海西期既是原生油气藏形成的主要时期,又是早期油气藏发生调整形成次生油气藏的重要时期;燕山期,特别是喜马拉雅期则是早期油气藏发生调整改造、定型定位及破坏的主要时期。据此认为,"晚期成藏论"并不适用于塔里木多旋回古老海相克拉通盆地。因此,古隆起及其斜坡,特别是大型继承性古隆起与残余古隆起及其斜坡是寻找大、中型油气田的最有利地区。据此提出了"古隆起控油气论"。     

中国大型气田的分布规律及下一步勘探方向

随着我国天然气业务的快速发展及勘探开发的不断深入,规模储量的发现难度越来越大。为了加强天然气勘探规模接替新领域的研究和探索,在梳理天然气勘探进展与发展趋势、分析现今规模探明天然气地质储量的主要领域、研究大型气田统计规律及成藏特征等的基础上,划分了中国大型气田形成体系并总结了不同体系的分布规律。研究结果表明:(1)克拉通盆地碳酸盐岩古隆起、大面积平缓斜坡致密砂岩、前陆盆地逆冲构造为我国现今规模探明天然气地质储量的主体领域;(2)大型气田形成体系可划分为"克拉通裂陷与古隆起、低坡敞流湖稳定斜坡、山前断陷逆冲构造、陆内拉分断陷断隆与火山岩、陆缘走滑断陷背斜构造"五大常规大型气田形成体系,以及"纳米微空间吸聚"非常规气形成体系;(3)每个地质旋回时代都存在着一个常规大气田形成的核心体系;(4)单个体系内往往形成源内未运移、规模输导终止点两大层次气田的群体聚集,而多体系叠合区则由多种因素控制形成序列聚集;(5)多体系叠合区为大气田富集领域,中部多应力枢纽区是天然气的汇聚区。进而指出了未来我国天然气勘探新方向及领域:(1)"克拉通裂陷与古隆起"体系,包括四川盆地震旦系—下古生界、塔里木盆地寒武系、鄂尔多斯盆地寒武系—奥陶系;(2)"山前断陷逆冲构造"体系,包括塔里木盆地北缘库车逆冲构造转换带、四川盆地西北部、塔里木盆地西南部等;(3)"陆缘走滑断陷背斜构造"体系,如东部海域盆地;(4)"纳米微空间吸聚"体系,包括中国南方富有机质页岩和中部鄂尔多斯盆地煤层。     

四川盆地海相碳酸盐岩大中型气田分布规律及勘探方向

基于四川盆地海相大中型气田基本特征分析,结合海相克拉通阶段主要成藏地质单元划分及其对关键成藏要素的控制作用研究,探讨盆地海相碳酸盐岩大中型气田分布规律,指出勘探方向。通过周期性拉张-隆升背景的分析,提出四川海相克拉通阶段发育形成了5个大型古裂陷、3个大型古隆起、5个大型古侵蚀面等大型地质单元,这些地质单元控制了大中型气田的关键成藏要素:(1)大型古裂陷控制了优质烃源岩生烃中心展布;(2)大型古裂陷边缘、古隆起高部位、古侵蚀面控制了优质储集层的展布;(3)大型古裂陷、古隆起、古侵蚀面和现今构造背景联合控制了多类大中型圈闭的形成;(4)大型地质单元内圈闭继承性演化控制天然气规模聚集。通过大中型气田展布特征与大型成藏地质单元的对比分析,提出单个或多个成藏地质单元与现今构造的叠合关系控制了大中型气田的分布,"三古"叠合区最为有利。德阳—安岳古裂陷周缘、龙门山古裂陷东缘、开江—梁平海槽及城口—鄂西海槽边缘带、环川中水下古隆起高部位、川东—蜀南地区茅口组顶界古侵蚀面、川中—川西雷口坡组顶界古侵蚀面等,是四川盆地海相碳酸盐岩大中型气田勘探主要领域和方向。     

浅谈塔里木盆地台盆区天然气勘探前景

塔里木盆地是一个由古生代克拉通盆地与中、新生代前陆盆地叠合而成的大型叠合盆地。克拉通盆地天然气成藏的主要控制因素为:巨厚的烃源岩、长期的低地温背景是长期生烃、多期成藏的重要条件;古隆起、古斜坡控制了古生界海相油气的运移、聚集与成藏;古岩溶储集体为古生界碳酸盐岩大型油气田的形成提供储集空间;古生界非构造圈闭是大型油气田的主要圈闭类型;油气成藏封闭系统的演化控制了盆地古生界油气资源及勘探方向。塔河油田9区凝析气藏和和田河气田是克拉通盆地天然气成藏的两个实例。主力烃源岩的生烃期特征决定着克拉通周缘的隆起带具有较好的天然气聚集成藏条件,下古生界烃源岩相邻的层位和地区是天然气勘探的重要目标。应加强对巴楚-麦盖提地区、满加尔坳陷周边地区高成熟-过成熟海相天然气的勘探研究工作。     

我国不同类型盆地形成大中型气田的输导条件

通过对我国不同类型盆地大中型气田天然气输导通道特征分析认为,断裂是我国大中型气田天然气运移的主要输导通道。通过定义和求取气藏天然气输导能力综合评价参数,对我国3种类型盆地以断裂为主要输导通道的46个大中型气田的输导能力进行研究认为,克拉通盆地大中型气田天然气输导能力最强,其次是前陆盆地,最小为裂谷盆地。通过定义和求取气藏天然气聚集效率参数,对我国46个大中型气田进行了研究认为,前陆盆地大中型气田天然气聚集效率最高,其次是裂谷盆地,最低是克拉通盆地。通过对我国46个大中型气田天然气聚集效率与其天然气输导能力综合评价参数之间关系研究认为,前陆盆地大中型气田天然气聚集效率受输导能力影响程度最大,其次是裂谷盆地,最小是克拉通盆地。前陆盆地形成高效大中型气田所需的天然气输导能力综合评价参数的下限值约1.6×10^-14m/s;裂谷盆地约2.0×10^-14m/s;克拉通盆地约5.2×10^-14m/s.     

深大断裂与大气田的关系――中国西部克拉通盆地与中亚卡拉库姆盆地天然气地质比较研究之二

讨论了中国西部塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地和中亚卡拉库姆盆地的深大断裂与天然气田的关系。指出:中国西部克拉通盆地与东部裂谷盆地一样,深大断裂起了天然气运聚的通道作用;天然气可能来自深部地壳或上地幔。认为:弄清这种关系对未来大气田的勘探将有指导意义。     

深大断裂与大气田的关系——中国西部克拉通盆地与中亚卡拉库姆盆地天然气地质比较研究之二

讨论了中国西部塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地和中亚卡拉库姆盆地的深大断裂与天然气田的关系。指出:中国西部克拉通盆地与东部裂谷盆地一样,深大断裂起了天然气运聚的通道作用;天然气可能来自深部地壳或上地幔。认为:弄清这种关系对未来大气田的勘探将有指导意义。     

中国西部叠合盆地天然气勘探前景

中国西部各个古板块在2个世代的沉积和3个构造体系域的控制下形成了中国西部古生代克拉通盆地和中新生代叠合盆地,其中叠合盆地的天然气资源量达30×10¹²m³;21世纪初中国天然气储量、产量的快速增长主要依靠对中国西部叠合盆地的研究和勘探。认为中国西部盆地的叠合造就了中国西部天然气多源、多阶、多期的成藏组合和十分复杂的分布格局,西部叠合盆地存在3个主要的勘探领域即克拉通下部层序、克拉通上部层序和前陆盆地。预测了今后西部叠合盆地大气田勘探的主要区带,提出了西部主要叠合盆地天然气勘探的领域和潜力。     

四川盆地天然气分布规律与有利勘探领域

四川盆地经历了克拉通盆地和前陆盆地2个演化阶段,天然气资源丰富、分布范围广,烃源岩和储层层系多、气藏类型多。根据四川盆地的构造演化特征,将其储盖组合分为克拉通下部层系、克拉通上部层系及前陆盆地层系。指出天然气藏在这3大构造层系中均有分布,但绝大多数分布于克拉通上部层系和前陆盆地层系中;克拉通下部层系天然气分布主要受乐山-龙女寺古隆起控制,克拉通上部层系气藏分布主要受开江-梁平、泸州-开江古隆起和环海槽分布的有利相带所控制,前陆盆地层系油气藏分布主要受冲断带、前渊和前缘隆起控制。通过分析,认为乐山-龙女寺古隆起、下三叠统飞仙关组鲕滩、二叠统长兴组生物礁、川东地区石炭系、蜀南嘉陵江组、米仓山前缘、川中-川西地区上三叠统、侏罗系浅层、大巴山前陆盆地等9大领域是近期勘探和研究的重点。提出了下一步的研究和勘探工作建议。     

全球地壳隆坳演化与盆地

地球地壳在多种地应力，包括挤压应力、拉张应力及扭动应力作用下，产生抬升隆起或沉降坳陷及走滑。由于构造运动造成地壳隆起和坳陷，导致海陆变迁。地球在地质历史演化过程中，地壳隆起成为造山带或隆起区；坳陷变成为各种类型盆地。全球盆地可分为5大类型，即裂陷—克拉通盆地、克拉通内坳陷盆地、前陆盆地、断陷盆地和坳陷盆地；全球构造主要有8大变形样式，即东西向构造变形样式、南北向构造变形样式、北东向构造变形样式、北北东向构造变形样式、北西向构造变形样式、山字型构造变形样式、S型或反S型构造变形样式和旋扭构造变形样式。中国古生代克拉通盆地油气主要分布于古隆起、古斜坡、区域性不整合及断裂带等处；中新生代断陷盆地油气主要分布在陡坡带、缓坡带和中央构造带等部位；中新生代前陆盆地油气分布在断褶带、斜坡带及逆掩带；各类扭动构造，如帚状构造、雁列构造、旋扭状构造、反S型构造、入字型构造等控制着油气的分布。      

鄂尔多斯盆地奥陶系中组合成藏特征及勘探启示

下古生界碳酸盐岩是鄂尔多斯盆地天然气勘探的重要层系,20世纪末在盆地中部下古生界发现并探明的靖边气田,就是发育在奥陶系顶部的碳酸盐岩古风化壳气藏,也是该盆地目前的主力气田之一。中国石油长庆油田公司近期通过对碳酸盐岩成藏机制的不断深化研究和不懈勘探探索,在鄂尔多斯盆地中央古隆起东侧地区发现了奥陶系中组合岩性圈闭的碳酸盐岩含气新类型,其在储层发育特征、圈闭成藏机理及气藏分布规律等方面均明显有别于靖边地区的古风化壳气藏：①储层类型主要为白云岩晶间孔储层,其发育受控于颗粒滩沉积微相及古隆起东侧特殊的白云岩化作用条件;②圈闭类型主要为岩性圈闭,成因受控于短期海侵形成的区域岩性相变和燕山期盆地东部抬升的构造背景;③气藏呈现出环中央古隆起区域性分布的特征,形成多层系叠合含气、大范围带状展布的岩性圈闭有利成藏区带。对奥陶系中组合成藏新领域研究认识的深化,推动了天然气勘探思路的转变,对于今后鄂尔多斯盆地新领域研究、勘探方法、勘探方向等都具有重要的启示。     

基于磁力资料的鄂尔多斯盆地氦气分布规律

氦气因其独特的化学性质而成为重要的战略资源,中国氦气资源相对贫乏,资源安全形势极其严峻。鄂尔多斯盆地已有一定的氦气显示,但目前对于盆地内天然气中氦气体积分数的认识存在较大差异,对于氦气资源分布规律认识不足,制约了鄂尔多斯盆地氦气资源潜力评价及开发利用。在广泛收集和认识前人研究成果的基础上,以鄂尔多斯盆地磁力异常资料为主,结合347个天然气样品中氦气含量测试结果,分析了鄂尔多斯盆地氦气分布规律。通过对苏里格、庆阳和宜川3个气田天然气样品氦气含量进行测试,发现氦气含量均达到了工业生产的标准（>0.05%）,其中庆阳气田Q1区和苏里格气田S47区氦气平均含量超过0.1%。结合岩石磁性特征对磁力异常进行分析,结果表明鄂尔多斯盆地的磁力异常呈明显的分区特征,反映了盆地基底具有多阶段拼合的地质特征,区域性磁力异常变化主要与盆地基底岩性相关,高磁异常条带可能系盆地基底太古界—下元古界深变质的片麻岩、变粒岩、基性火山岩、同期次的花岗岩等强磁性岩体引起;低磁异常主要由板岩、片岩、千枚岩、石英岩、大理岩等弱磁性岩体引起。鄂尔多斯盆地氦气主要为壳源成因,盆地基底下元古界强磁性深变质岩系为鄂尔多斯盆地的...     

鄂尔多斯盆地奥陶系海相碳酸盐岩天然气成藏主控因素及勘探进展

1989年,在鄂尔多斯盆地钻探的陕参1、榆3井获高产工业气流,发现了当时我国最大的海相碳酸盐岩气田--靖边气田,证实了该盆地下古生界海相碳酸盐岩沉积层系具有巨大的天然气勘探潜力。为了推进“西部大庆”的早日建成并为该气田下一步勘探工作提供技术支持,对该盆地海相碳酸盐岩天然气成藏主控因素及勘探技术思路进行了总结。通过对鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系沉积特征、烃源岩条件、储层类型及天然气成藏组合的综合分析,认为该区奥陶系海相碳酸盐岩发育盆地中东部奥陶系风化壳、古隆起东侧白云岩、盆地西部岩溶缝洞体等3大勘探领域;近年开展的地质研究和勘探技术攻关,明确了上述3大勘探领域的成藏主控因素,形成了岩溶古地貌精细刻画与风化壳储层预测、白云岩储层地震预测及含气性检测、岩溶缝洞体识别及储层预测等先进的勘探配套技术,天然气勘探取得了新的进展：①靖边气田含气面积不断扩大,天然气储量规模增长近2倍,是中国石油长庆油田公司天然气增储上产的现实目标;②古隆起东侧白云岩发现多个含气富集区,天然气储量规模接近1 000×10⁸ m³,是现实接替领域;③在鄂尔多斯盆地西部岩溶缝洞体发现新苗头,是下一步天然气勘探的新领域。     

中国陆上天然气地质特征与勘探领域

中国陆上含天然气盆地主要有克拉通盆地、前陆盆地、陆内裂谷（断陷-拗陷）盆地和走滑（拉分）盆地。发育煤层、陆相暗色泥岩、海相暗色泥岩和海相碳酸盐岩4类气源岩;储层主要为碎屑岩、碳酸盐岩和火山岩储层,以中-低孔渗为主;天然气藏类型多样,主要发育构造气藏、构造-岩性气藏、地层-岩性气藏和裂缝性气藏4种类型。不同类型盆地大气田形成的主控因素不同,如克拉通盆地大气田主要受古隆起、台缘礁滩、大型缓坡等因素控制。中国陆上已形成鄂尔多斯、塔里木、川渝、柴达木及东部5大气区,天然气田（藏）从前寒武系、古生界、中生界至新生界均有分布;从盆地类型看,以克拉通盆地和前陆盆地资源最为丰富。天然气下一步勘探重点领域较多,在克拉通盆地、前陆盆地及裂谷盆地（松辽盆地深层）,评价有利勘探区带（块）33个,勘探面积为84.6×10⁴km²,资源潜力近50.9×10¹²m³,体现了广阔的勘探前景;天然气勘探接替领域主要有生物气、煤层气和页岩气等,在中国勘探潜力较大,是未来勘探的重点。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田马家沟组四段白云岩特征及分布规律

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段具备良好的天然气勘探潜力,白云岩分布是马家沟组四段天然气富集的重要控制因素。盆地北部大牛地气田马家沟组四段薄层白云岩分布规律及成因机制尚不清楚,制约了储层的预测及天然气的勘探。为此,利用层序地层学理论,在准层序类型研究的基础上,建立大牛地气田马家沟组四段准层序地层格架,通过对不同类型白云岩同位素与微量元素对比分析,研究白云岩的成因及分布规律。研究结果表明：(1)马家沟组四段发育3种类型的准层序列,石灰岩—云质灰岩型、石灰岩—白云岩型和石灰岩—白云岩/膏岩互层型。(2)马家沟组四段白云岩为渗透回流成因,随着海平面的下降,古隆起周缘的蒸发作用增强,重卤水向下倾方向渗透发生渗透回流白云石化。(3)白云岩发育在准层序的顶部,单层厚度小但平面分布稳定,物性较好;纵向上随着海平面的下降,自下而上白云岩厚度和层数增加;横向上自西向东白云岩发生减薄甚至尖灭,古隆起附近多层白云岩叠合形成厚层白云岩。该研究成果为盆地东部马家沟组四段白云岩储层的预测提供了地质模型。