幕式成藏的机理和规律探讨

根据国内外油气成藏特点及盆地流体动力学综合分析，认为幕式成藏也是含油气盆地一种普遍存在的成藏方式，特别是对于多构造运动、断裂发育的盆地以及异常压力比较发育的盆地，幕式成藏往往占有重要地位。幕式成藏的机理主要有构造幕和构造泵作用、断层阀效应或地震泵作用以及超压积聚效应等3种作用。但与渐进式成藏不同，幕式成藏在时间上并不完全受生烃窗控制，而主要受控于区域构造运动、断裂活动或异常压力的演化，因此盆地的构造演化史、断裂活动史和异常压力发育史往往决定了幕式成藏史。     

油气幕式成藏的矿物学和地球化学记录——以准噶尔盆地西北缘油藏为例

报道了记录油气幕式成藏事件的含油环带状方解石等自生矿物及其地球化学特点。这种矿物发现在准噶尔盆地西北缘一些油气藏的油源断裂附近,方解石(或SiO₂裂隙填充物)内发育十余条或更多的烃类环带,与之相间生长的方解石的成分也频繁变化。地球化学示踪分析表明,含油气流体主要来源于深部二叠系,具有富含Fe和Mn等元素的特征,因此与油气充注密切相关的含油方解石明显富含Fe和Mn,使得环带状方解石的Fe,Mn和Mg等元素发生显著的波动特点,真实记录了含油气流体幕式充注的周期性过程。     

幕式成藏理论的提出及其勘探意义

幕式成藏是一种快速、高效的成藏方式,并常常具有周期性,因而对于高富集度大中型油气田的形成具有十分重要的意义。同渐进式成藏一样,幕式成藏也是含油气盆地一种普遍存在的成藏方式,特别是对于多构造运动、断裂发育的盆地以及异常压力比较发育的盆地(如前陆盆地和裂谷盆地等),幕式成藏往往占有重要地位;而在构造运动相对较稳定的克拉通盆地,一般以渐进式成藏为主。与渐进式成藏不同,幕式成藏在时间上并不完全受生烃窗控制,而主要受控于区域构造运动、断裂活动和异常压力的演化,因此盆地的构造演化史、断裂活动史和异常压力发育史往往决定了幕式成藏史。幕式成藏理论的提出,不仅是对传统油气成藏理论的一个重要补充,更重要的是拓宽了油气勘探领域,进一步明确了大中型油气田的勘探方向。      

准噶尔盆地腹部地区油气成藏的主控因素

准噶尔盆地腹部地区总体处于盆地负向构造单元,构造特征为南倾的单斜带和洼陷带,无特征明显的正向构造圈闭,深大断裂和区域性展布断层不发育,目的层埋深大,勘探程度低。该区处于富油气系统之中,具有高压带、断层区、沉积相、古隆起四元联合控藏的特征,具备形成“富集高产”地层和岩性油气藏的地质条件,是寻找大型油气田的重要领域。勘探部署方案是:立足富洼陷,寻找古隆起,优选沉积相,解析断层区,预测高压带,勘探叠合区。在该区部署了多口探井,均取得了勘探突破。     

论幕式成藏

讨论了幕式成藏的证据、机理、规律及其勘探意义。指出幕式成藏是一种快速、高效的成藏方式,并常常具有周期性,因而对于高富集度大中型油气田的形成具有十分重要的意义;幕式成藏的机理主要有构造幕和构造泵作用、断层阀效应或地震泵作用以及超压积聚效应等3种作用。认为幕式成藏也是含油气盆地一种普遍存在的成藏方式,特别是对于多构造运动、断裂发育的盆地以及异常压力比较发育的盆地,幕式成藏往往占有重要地位;幕式成藏在时间上并不完全受生烃窗控制,而主要受控于区域构造运动、断裂活动或异常压力的演化,因此盆地的构造演化史、断裂活动史和异常压力发育史往往决定了幕式成藏史。     

莱州湾凹陷层序地层格架及幕式油气成藏

莱州湾凹陷是渤海湾盆地典型的断陷湖盆之一,由于受构造升降、古地貌和古气候等因素的影响,其层序地层格架由低位、湖侵、高位和河流体系域组成。构造升降不仅是莱州湾凹陷油气成藏具有幕式成藏特点的直接原因,而且晚期构造活动是影响该区早期形成的油藏最终能否保存下来的关键因素。古近纪晚期济阳坳陷的区域性地壳抬升,使莱州湾凹陷走滑构造带的主断层上升盘东营组顶部沉积盖层遭受剥蚀,使早期运聚形成的油藏中的部分原油被生物降解,新近纪充注的油气因上覆地层加厚而得以成藏。从而可以预测,该凹陷周缘走滑构造带的主断层下降盘和中央隆起构造带是其最有利的油气聚集区带。     

准噶尔盆地腹部、南缘温压场与油气成藏

准噶尔盆地腹部和南缘普遍发育异常高压，但由于沉积及构造背景的差异，其成因也不尽相同，其中腹部以及岩作用和烃类生成作用为主控因素，南缘则以欠压作用和构造抬升作用为主，区域地质构造控制了盆地的地温，而岩石物性，火山活动，断裂作用等仅对局部地温分布有着重要的影响，通过分析盆地温压场特征，认为异常温压抑制了有机质的热演化，在很大程度上控制着油气成藏与分布。     

准噶尔盆地阜康断裂带构造演化与油气成藏

阜康断裂带位于准噶尔盆地博格达山山前,受海西、燕山、喜马拉雅等多期次构造运动叠加影响,其构造变形及油气成藏过程复杂.地质综合研究认为,早二叠世晚期博格达海槽开始闭合造山,形成了博格达山前中二叠统将军庙组沉积期前陆型箕状坳陷,之上的中二叠统平地泉组潟湖相白云质泥岩是该区的主力烃源岩;燕山运动期发生3幕强烈运动,是阜康断裂带的主要改造期;喜马拉雅运动南北强大挤压应力使阜康断裂带下盘发育了冲断型类前陆盆地的箕状凹陷,上盘发生冲断推覆.3期强烈的构造运动,控制了该区的构造格局和油气成藏.     

断层幕式活动期和间歇期流体运移与油气成藏特征

断层的周期性幕式活动导致沿断层带流体运移具有周期性幕式运动的特点。断层的一次周期性幕式活动分为活动期和间歇期两个阶段。断层幕式活动期,深部流体在超压作用或地震泵作用下以在断层带内的垂向运移和进入储层后的侧向运移为主,流体运移的相态为油、气、水的混合相态。断层幕式活动间歇期,当断层带尚未完全封闭、输导系统内压力尚未平衡时,流体在断层带及其两侧储层之间流动,直至达到压力平衡。断层完全封闭后,流体运移则不再发生。断层幕式活动期对油气的输导能力强,而断层幕式活动间歇期对油气的输导能力相对较弱。断层幕式活动期导致断层带附近形成同层混源或异层同源的多层系(或多构造层)含油气复式油气聚集带;而断层幕式活动间歇期使已经形成的油气藏发生再分配,导致断层带垂向上形成欠饱和油藏—高饱和油气藏—油气藏及纯气藏的完整序列。     

准噶尔盆地南缘油气成藏组合特征及分布规律

根据生、储、盖的基本特征。准噶尔盆地南缘主要划分为下部、中部和上部3类油气成藏组合。以及由该3类油气成藏组合派生的下部-中部和中部-上部油气成藏组合，各个油气成藏组合具有不同的油气成藏特征。由于构造运动的影响，准噶尔盆地南缘的沉积中心自东向西发生迁移，南、北出现构造分带，由东向西，由南向北地层、沉积产生差异，生、储、盖的发育也出现差异，从而导致下部油气成藏组合主要分布在南缘东段和中段及西段南部靠近山前的地带，印靠近山前的第一排构造带，而中部和上部油气成藏组合则主要分布在南缘中段和西段北部的第二排、第三排构造带。其中，南缘中段主要分布中部和中部-上部油气成藏组合，而西段则主要分布上部和中部-下部油气成藏组合。     

准噶尔盆地南缘三个油气成藏组合研究

按照勘探目的层位和构造特征，将准噶尔盆地南缘的中、新生界划分为上、中、下油气成藏组合，在研究每个成藏组合的地质特点、控油因素、成因机理的基础上，认为中、下部成藏组合能接受盆地南缘侏罗系主力烃源岩(资源量最大)的油气，油源通道发育，构造形成时期与油气大规模形成时期相配套，油气成藏条件优于上部成藏组合，具备形成大油气田的条件。分析卡因迪克背斜和呼图壁背斜钻探成功的经验，建议准噶尔盆地南缘下步勘探方向应为：主攻中部成藏组合，侦察下部成藏组合，兼探上部成藏组合。图2表3参2     

准噶尔盆地西北缘五-八区二叠系天然气类型判别及分布规律研究

依据天然气化学组分和稳定碳同位素数据,利用多种判别图版和方法,对准噶尔盆地西北缘五-八区二叠系天然气样品进行成因类型判别及分布规律研究.研究表明,研究区内二叠系天然气为有机成因气,进一步又划分为:来自风城组烃源岩的高成熟腐泥型气,来自佳木河组烃源岩的腐殖型气以及两者的混合型天然气.在垂向上,腐泥型天然气主要在上二叠统聚集分布,而腐殖型天然气则主要分布在下二叠统;横向上,腐殖型天然气和混合型天然气易于聚集在有深大断裂发育及风城组尖灭线之外的区域,而腐泥型天然气主要分布在风城组尖灭线附近.     

准噶尔盆地马桥凸起区J1s沉积物源分析

马桥凸起是准噶尔盆地中央坳陷区内的一个二级构造单元，具良好的油气前景，是新发现的重要油气勘探区域。通过对该区重矿物分析、岩石组分等的分析，首次发现该区沉积物源来自两个方向，一个是北东方向的莫北地区。另一个是西北的小拐方向。     

准噶尔盆地东部侏罗系烃源岩和天然气地球化学特征及低熟气勘探前景

对准噶尔盆地东部侏罗系烃源岩有机地球化学特征进行了研究,结果显示准噶尔盆地东部侏罗系烃源岩有机碳含量分布范围广泛,TOC为0.13%~81.06%,烃源岩评价为差—中等生油潜力,但生气潜力较大;镜质体反射率Ro分布和与热演化程度相关的生物标志化合物参数(OEP值、CPI值、甾烷和藿烷异构化参数、甲基菲指数等)表明大多数烃源岩处于未成熟—低成熟热演化阶段;有机质类型以III型为主,部分八道湾组和西山窑组烃源岩为II2型。此外,对准噶尔盆地东部侏罗系天然气组分和碳同位素组成分析结果表明,侏罗系天然气以烃类气体为主,甲烷含量为65%~98%,C1/C1-5为0.62~0.98,以湿气为主,碳同位素组成分布范围较广,其中甲烷同位素组成δ13 C1值为-50.7‰~-28.2‰,乙烷δ13 C2为-32.5‰~-23.7‰,丙烷δ13 C3值为-30.6‰~-21.6‰,以煤型气为主,仅三台—北三台地区天然气显示为油型气-煤型气混合的特征。在对准噶尔盆地东部地区侏罗系煤系烃源岩和天然气样品分析的基础上,通过与吐哈盆地典型低熟气区烃源岩和天然气地球化学特征对比认为准噶尔盆地东部阜东和三台—北三台地区已形成一定规模的低熟气聚集,具有巨大的勘探潜力,是准噶尔盆地低熟气有望取得突破的重点地区。     

准中4区块侏罗系成藏动力子系统划分及勘探意义

准噶尔盆地中部4区块侏罗系是一个下生上储并被区域性封隔层复杂化的成藏动力系统。通过层序地层学研究,结合异常流体压力分析,将侏罗系成藏动力系统进一步划分为3个子系统:顶部头屯河组常压-超压他源开放成藏动力子系统(Ⅰ);中部三工河组超压他源半封闭成藏动力子系统(Ⅱ);底部八道湾组高超压自源封闭成藏动力子系统(Ⅲ)。地化分析表明:油气从八道湾组烃源岩中生成之后,在三工河组砂体进行了广泛的侧向运移,并在适当位置聚集成藏;在喜山期,断裂带间歇性开启,油气可突破成藏动力子系统Ⅱ,沿断层运移至成藏动力子系统Ⅲ中进行聚集。这说明头屯河组油气主要来源于经过三工河组长距离侧向运移聚集的古油藏,并非来自深层油源断裂的直接输导。     

鄂尔多斯盆地西北部延长组下部幕式成藏特征

鄂尔多斯盆地延长组长7段优质烃源岩在大量生烃时产生较强的异常高压,在盆地西北部长7段与下部长8段地层之间存在10 MPa以上的过剩压力差,这成为石油向下运移的主要动力。岩心、薄片和成像测井资料表明,超压导致源岩及其下部地层发生流体压裂,流体以混相通过裂隙快速排出。在长7段烃源岩和长8段、长9段储层中发现的沸腾油气包裹体,是油气幕式排烃、幕式充注的直接证据。包裹体均一温度表明,鄂尔多斯盆地西北部主要发生了两次大规模的幕式充注过程,主要成藏时期为早白垩世早期—早白垩世中期。     

柴西北地区断裂活动及构造演化

柴达木盆地西北地区花状断褶构造和后生表褶构造分布普遍，断裂活动具明显的剪切挤压性质。根据柴西北地区白垩纪-第四纪的沉积特征，结合区域构造应力场研究成果，将构造演化划分为4个阶段，即早白垩世中期-古新世的拗陷阶段、始新世-渐新世的引张-剪切阶段、新近纪-早更新世的强烈挤压-剪切阶段和中更新世以来构造活动相对稳定阶段。柴西北地区的构造演化受周缘山系构造活动的严格控制，中新世是断裂活动和构造裂缝形成的重要时期。图7表1参6     

南海琼东南盆地深水区油气勘探潜力

南海琼东南盆地经历了始新世的陆内断陷、渐新世的裂谷和中新世以来的被动陆缘坳陷等3个演化阶段,特别是在深水区形成了断陷期湖相、裂谷期海陆过渡相到海相及被动陆缘坳陷期海相等多套生烃物质;3期构造沉降作用伴随了3次高热流事件,利于烃源岩的成熟;多储集体类型、多套储盖组合,为油气富集提供了广阔的空间;多期构造运动,形成多种圈闭类型,利于油气聚集成藏。     

中国东部第三系典型断陷盆地幕式构造旋回及层序地层特征

应用盆地充填记录、盆地构造特征和盆地沉降史等信息,揭示了中国东部第三纪典型断陷盆地的幕式构造演化过程。幕式构造演化是断陷盆地层序形成和演化的关键因素,不同序次的构造幕控制不同序次的层序地层单元的形成和演化。中国东部古近系裂陷期经历了4个发育阶段,相应形成了4个二级层序。其中,强烈裂陷沉降幕发育深湖盆型层序,初始和晚期裂陷幕发育浅湖和河流-浅湖型层序。而新近系拗陷期可划分为2个阶段,形成2个二级层序,以河流和三角洲-浅湖型层序为特征。受裂陷幕控制的二级层序在中国东部各断陷盆地中具有很好的可对比性,但受低级幕式伸展事件控制的三级层序在不同盆地中具有明显的差异性。