中国中西部前陆冲断带构造变形与油气成藏模式

为了明确中国中西部前陆冲断带的构造变形特征和油气成藏模式,在中、新生代区域构造背景分析的基础上,根据空间构造格局的叠加和变异以及时间上构造发展的连续和叠加特征,将中西部前陆冲断带的构造变形分为叠加型、改造型和原型3类.构造变形制约着油气成藏环境的演变和油气的聚集与分布,通过对库车、四川盆地西缘和柴达木盆地北缘等前陆冲断带的典型油气藏成藏过程分析,认为中西部前陆冲断带具有3种成藏模式,即叠加型冲断带的多期成藏以晚期为主模式、改造型冲断带的早期成藏和晚期调整模式、原型冲断带的晚期原生聚集及改造次生成藏模式.     

库车前陆盆地迪那2气田成藏机理及成藏年代

库车前陆盆地具有典型的双超压体系。深部超压体系的形成过程与源岩快速大量的生气作用密切有关,同时也决定了中生界源岩生成的天然气主要以水溶气形式存在。上部超压体系具有常压成藏的特点,当深部超压体系中的天然气沿断裂以混相涌流方式进入上部常压环境后,发生脱气析出并聚集成藏,其后,经构造运动进一步的挤压作用形成上部超压体系。迪那2气田是上部超压体系中的天然气成藏。在圈闭发育史及源岩生烃史分析的基础上,结合储层流体包裹体及自生矿物伊利石的K/Ar测年数据,认为迪那2气田发生过3期油气的充注,古近纪末期为液态烃注入,但遭受破坏;库车早中期为气液两相注入;库车晚期及西域早期为天然气注入,第三期是成藏的关键时期。     

前陆冲断带油气资源潜力、勘探领域分析与有利区带优选

"十二五"以来前陆冲断带勘探取得了一些重大成果,推动了前陆盆地大油气区勘探进程,进一步夯实了西气东输的资源基础。近期勘探进展趋于缓慢,既显示出较大增储潜力,也面临较大挑战共存的局面,未来总体勘探前景仍然较大。通过文献调研、勘探和研究进展跟踪,基于第四次油气资源评价结果和近期勘探认识,剖析了塔里木库车、柴西南、川西北、准南缘、塔西南前陆冲断带等近期勘探重点领域和潜力区带的成藏地质条件。结合烃源岩、储层、盖层、成藏要素匹配、圈闭、保存六大成藏条件分析,从勘探层系、有利面积、资源储量规模、构造+圈闭类型与目标储备、有利因素、地质风险六方面开展区带综合评价和有利勘探区带优选,按3个层次优选出前陆冲断带勘探增储的7个现实区带、6个接替区带、9个准备区带,预计未来5年可新增天然气地质储量6500×108m3、石油地质储量3.5×108t。分析了前陆冲断带地质研究上存在的复杂构造三维精细模型构建、有利相带和优质储层预测、油气成藏差异性与要素匹配性、构造圈闭有效性评价四大关键地质问题,勘探技术上面临的复杂构造精准成像、低信噪比、(剩余)静校正、安全高效钻井四大配套技术挑战。以库车前陆北部构造带、塔西南前陆冲断带、川西北前陆冲断带为例,针对前陆冲断带不同类型领域、重点区带勘探面临的关键问题,提出了相应的勘探研究对策和部署建议。     

库车坳陷前陆冲断带断源储盖组合样式及其对成藏的控制

在前陆冲断带天然气成藏的诸多控制因素中,断裂的发育决定着圈闭的形成、油气的运移聚集以及盖层的封闭性,以断层发育为核心的断源储盖的空间组合样式决定了油气的输导能力、圈闭的封闭性和充满度,从而最终控制了天然气的成藏。根据库车坳陷前陆冲断带不同地区的构造特点、生储盖组合关系以及成藏主控因素的不同,解剖已知油气藏的成藏特征,构建了库车坳陷前陆冲断带断源储盖组合样式,并阐述了4种不同断源储盖组合对天然气成藏的控制作用。其中,克深型断源储盖组合为最佳,向下既沟通侏罗系气源,向上又未断开库姆格列姆膏盐岩盖层,既是天然气运聚的良好通道,又未破坏盖层的封闭性,从而造成天然气的连片分布。克拉苏型由于断层不仅断开了巴什基奇克储层,而且还断开了膏盐岩盖层,因此圈闭的侧向封堵性是其成藏的关键。大宛齐型是盐上成藏,穿盐断层的输导以及盐上圈闭的有效性是其成藏的关键。依其克里克型则是自生自储,其成藏的关键是上倾控圈断层是否封闭以及断层两盘的岩性对接关系。     

库车前陆盆地斜坡带牙哈地区凝析气藏形成机理

我国中西部前陆盆地斜坡带油气藏以凝析气藏为主,目前对该类油气藏的成藏机理尚认识不清。以塔里木盆地库车前陆盆地斜坡带牙哈地区为例,分析了斜坡带凝析气藏形成机理,指出该地区油气藏具有典型凝析油气的特征:较高的气油比,凝析油除了密度低、黏度低外,还具有含蜡量高的特征,凝析气表现为湿气特征。通过测定与烃类伴生的盐水包裹体的均一温度,结合地层埋藏史和热史,厘定了牙哈地区油气具有两期成藏特点:原油主要在8×106~5×106a充注,天然气在5×106a以来,特别是3×106a左右充注。据此结合库车前陆盆地构造演化过程,恢复了牙哈地区凝析气藏的形成过程,并提出了"先油后气,气侵改造"的前陆盆地斜坡带次生凝析气藏形成机理。     

2013年中国石油十大科技进展

中国石油创新发展了深层天然气地质理论与技术,在勘探深度极限及巨厚盐层工程技术上实现突破,为库车盆地大气田的勘探开发提供了强有力的技术支持。主要创新包括：通过模拟实验与地震剖面精细解译,建立了同一应力机制下含盐前陆冲断带的构造样式,确定了深层盐下迭瓦冲断构造特征;建立了储层发育模式,创新认识了盐下白垩系砂岩4500米以下储层成因机理,并预测有效储层深度超过8000米;建立了巨厚膏盐层下高效聚气的成藏模式和超深超高压气藏高效开发模式;形成了含盐前陆冲断带宽线大组合地震采集、三维各向异性叠前深度偏移、山前超深超高压高温钻井提速、超高压应力敏感性气藏产能评价、深层低渗裂缝性储层压裂等核心技术,有效提高了库车资料信噪比和构造落实精度,实现了安全高效钻进和规模高效开发。     

库车前陆盆地油气成藏特征与分布规律

库车前陆盆地是中国目前油气勘探程度和研究程度最高的前陆盆地。在深入认识库车前陆盆地油气成藏条件和油气聚集过程的基础上,总结了库车前陆盆地的油气分布规律:①平面上,油气相态在克拉苏构造带中部以干气为主,以此为中心向南、北两侧及东、西两端渐变为凝析气、油藏;②垂向上,以第三系含盐地层和侏罗系煤系泥岩2套区域盖层划分为盐上、盐下和深层３套成藏组合,盐下白垩系成藏组合是天然气勘探主体;③从南向北,不同构造带的油气藏类型、油气相态、油气成藏期次表现为时空上的有序聚集;④从东向西,不同构造段构造特征、油气藏类型、成藏特征和资源潜力具有差异性,具有中段油气富集的特征。通过对油气成藏规律和油气分布特征的认识,整体建立了库车前陆盆地从非常规致密油气到常规油气的有序聚集模式,深入认识了油气分布规律和有利勘探领域。     

塔里木盆地前陆冲断带含油气构造样式及成藏主控因素

塔里木盆地前陆冲断带具有丰富的油气资源,油气主要分布在前陆冲断带与逆冲断层相关的构造圈闭中。通过研究前陆冲断带构造特征,建立了横向叠瓦式、垂向叠瓦式、台阶状叠瓦式、单冲背斜式、双冲背斜式、对冲背斜式、背冲背斜式、同心背斜式和反冲断鼻式等9种含油气构造样式。构造区带和构造样式的多样性,以及与烃源层、储集层和盖层空间组合关系的多样性,形成了多种多样的油气成藏模式。无论哪种成藏模式,断层和盖层都是决定天然气成藏的关键要素。以断层发育为核心的断-源-储-盖的空间组合决定了圈闭的形成、油气的输导能力、圈闭的封闭性和充满度,从而最终决定了天然气的成藏。     

我国中西部前陆盆地天然气分布规律与有利勘探区带优选

我国中西部前陆盆地天然气资源丰富,5个主要富气盆地的资源探明率只有9.3%,天然气勘探潜力较大。中西部前陆盆地大中型气田有7种富集成藏模式,其中冲断挤压作用是天然气分布的重要控制因素。研究分析了前陆盆地各二级构造带大中型气田类型及分布特点,认为冲断带下盘大型构造圈闭群、前渊斜坡岩性尖灭区带与浅层次生气藏、前缘隆起上的断块圈闭群等是前陆盆地有利的天然气富集区带。依据对前陆盆地地质规律深入研究的结果,结合目前天然气勘探实际,提出了大中型气田富集区带的优选原则,并优选了中西部前陆盆地5个天然气富集区带塔里木盆地库车前陆冲断带中的克依构造带逆冲断裂下盘的膏盐层下部大型构造圈闭群,柴达木盆地北缘冲断带的冷湖—南八仙构造带,四川盆地川西北前陆凹陷前渊区带的盐井沟—苏马头—龙泉山侏罗系浅层气,川西前缘斜坡带的梓潼斜坡上三叠统须家河组岩性尖灭区带,准噶尔盆地南缘第二排、第三排构造带的第三系、白垩系气藏。图1参4（曾宪斌摘）     

库车前陆冲断带高压低渗储层测井评价新方法与应用

我国中西部地区前陆盆地山前逆冲构造带挤压应力异常强烈，强烈的构造应力不仅改变了储层的性质，而且还使得油气的分布异常复杂，加之沉积地层近物源，储层物性普遍较差，属低孔低渗储层。针对库车前陆冲断带复杂地质条件下的油气勘探中测井所面临岩性识别、储层参数的计算以及流体识别等一系列技术难题，文章通过在库车前陆冲断带高压低渗储层综合应用了阵列感应、偶极横波、元素俘获、微电阻率成像等一系列新的测井方法与评价技术，开展了利用新测井资料定量计算地层饱和度、准确识别气水界面、精确确定地层矿物含量并在此基础上评价致密储层的有效性的方法。将这些方法应用在库车冲断带高压低渗储层的测井评价中，建立了塔里木盆地陆相岩屑砂岩高压低渗储层测井评价方法与标准，取得了较好的勘探效果，为油田探明、控制、预测等各级储量的测井储层参数和地质工程研究提供了可靠的技术支持。     

由构造抬升引起的水溶气脱溶成藏问题

阐述了控制天然气在地层水中溶解度的地质因素 ,介绍了水溶气脱溶量的计算方法和天然气在地层水中溶解度的计算公式。通过对存在构造拍升造成水溶气脱溶转化成游离气现象的3个典型气藏实例(西西伯利亚盆地乌连戈伊气田、四川盆地威远气田和塔里木盆地克拉2气田)分析,讨论了游离气气藏中甲烷含量高的组分特征及其主要原因,总结了此类气藏成藏模式,提出了构造抬升造成水溶气脱溶成藏的4个主要控制因素。     

东濮凹陷马厂构造深层混源气藏气源探讨

根据东濮凹陷马厂深层气藏天然气常规组成、C1-C5单体气态烃碳同位素组成以及轻烃色谱指纹3方面微观信息的分析，并与文留气田文23井典型石炭系-二叠系煤成气以及白庙、刘庄、桥口煤成气-油型气混合天然气进行气／气对比，揭示了马厂深部气藏沙三段-沙四段天然气以煤成气为主，渗混入少量Es3-Es4油型气的混源特征，证实了东濮凹陷南部石炭系-二叠系煤系烃源岩具有一定煤成气供烃能力。     

一种计算气藏中水溶释放气贡献量的方法

水溶释放气是气藏形成的重要组成部分，在研究影响天然气在地层水中溶解能力各种因素的基础上，分析了造成水溶相天然气释放的地质条件。通过物理模拟实验，获得了温度、压力变化时，单位体积饱和天然气的地层水析出游离气量的回归方程。并以松辽盆地阿拉新气田为例计算水溶气释放量对气藏形成的贡献量。     

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川西坳陷中段新场气田首获深层上叠统须家河组二段单井高产工业气流,再次证实了川西地区深部致密－超致密砂岩领域具有十分巨大的天然气勘探潜力,真正形成了新场气田从浅层（300m)至深层（4800m)各种不同类型气藏立体勘探开发的壮观场面。本文从天然气有机地球化学角度入手,利用碳同位素和轻烃气相色谱方法,对X851井及邻区须二气藏天然气进行了研究,结合区域地质和岩石有机地化资料的分析,提出了对新场须二气藏形成机制的认识：即以须二段自身和下伏马鞍塘、小塘子组黑色泥、页岩与煤为气源,天然气呈水溶相经自西向东和自下往上两个方面的运移,于晚三叠世末开始在印支期形成的圈闭中富集,由上覆须三段形成区域性岩性封盖和流体压力及浓度封盖而成藏。文中同时论述了X851井发现须二高产工业气流对勘探深层的重要意义,指出了新场及其以西对龙门山前区域是勘探须二气最有利的地区,印支－燕山期古构造圈闭和复合圈闭的研究对于深部气藏的勘探尤为重要。     

松辽盆地双城—太平川地区天然气成因类型及气源

对松辽盆地双城—太平川地区中浅层天然气地球化学特征的分析表明,该区天然气为高-过成熟的煤型气,来源于深部的白垩系沙河子组和侏罗系含煤地层。本区天然气的碳同位素组成具有倒转序列特征,这主要是由腐殖型母质的"同型不同源"气或"同源不同期"气的混合造成的,同时也不排除由天然气中某一或某些组分被细菌氧化所造成。本区天然气中稀有气体氦的含量相对较高,有11口井天然气中氦的含量均具有工业开采价值,可作为氦气藏开采。     

滨海地区深层天然气成因类型及气源分析

滨海地区深层天然气资源丰富,但天然气成因类型及气源认识仍存在疑问,制约着勘探方向的选择。滨海地区深层天然气组分及碳同位素特征的分析表明,其为成熟—高成熟的煤型天然气,属于湿气—偏湿气。气源分析表明,天然气主要源自深部的沙河街组烃源岩,受次级凹陷控制,其中滨深22井区天然气主要源自歧北次凹沙三段烃源岩,歧深1井区天然气主要源自歧口凹陷沙三段烃源岩,滨海4井区即滨海斜坡沙一段天然气主要源自歧口凹陷沙一段烃源岩。研究区滨深22井和歧深1井天然气碳同位素具有倒转序列特征,主要是由于烃源岩在演化生气过程中,不同来源、不同时期形成的天然气混合造成。滨海地区深层天然气主要是热成因湿气、以自源为主、多阶段煤型气混合形成的天然气藏。     

四川盆地威远气田水溶气脱气成藏地球化学证据

目前,对于四川盆地威远气田的形成过程和天然气来源在认识上还存在着较大分歧。为此,针对该气田天然气的甲烷碳同位素值异常偏重的现象,首先分析了气藏的地质特征和天然气的地球化学特征:气田主力气层是震旦系灯影组,天然气以甲烷为主,含微量乙烷和痕量丙烷;气藏含水饱和度较高,普遍含有保存很好的原生水。进一步根据天然气中H_2S含量与甲烷碳同位素值的关系,判断该区天然气甲烷碳同位素值偏重并非由硫酸盐热化学还原反应(TSR)造成。最后根据该区天然气的甲烷碳同位素值和邻区的对比结果,结合构造演化背景,判断认为,威远气田的天然气主要来自水溶气,并非过去认为的自邻区经侧向运移而来。结论认为:①由于水中释放出的甲烷碳同位素值较重,水溶气的脱气成藏造成了威远气田天然气甲烷碳同位素值偏重的现象;②伴随喜马拉雅期构造运动,威远地区大幅度抬升,形成构造圈闭,在高温、高压状态下溶解在水中的天然气发生减压脱溶,释放出的气体在圈闭中成藏,进而形成了威远气田;③经计算,威远气田圈闭下的水中释放出的天然气数量与该气田的探明储量相当,印证了该气田水溶气脱气成藏的观点。     

天然气地球化学数据的获取及应用

天然气地球化学研究已成为天然气藏勘探开发的重要基础工作。由于气源的混合性和天然气化学组成和同位素组成影响因素的多样性使得天然气藏的形成过程极为复杂 ,同时也给天然气地球化学研究带来了极大的困难和严格的要求 ,故而 ,获取精确的地球化学分析数据无论对科学研究还是对气藏的勘探开发来说都非常重要。不同成因的天然气类型和同一源岩不同演化阶段生成的天然气具有不同的化学组份和不同的稳定同位素特征。根据气体化学组份和稳定同位素特征可初步确定天然气的成因类型。在天然气类型确定后 ,利用天然气碳同位素与 Ro 之间的关系式可以确定天然气的成熟度。而系列碳同位素之间会存在差异 ,存在差异的原因可能是多种多样的。稀有气体可作为判识天然气来源的一个辅助指标 ,用此指标可鉴别天然气中是否有深部气体的混入。当确定天然气中无深部气体混入时 ,可利用4 0 Ar/ 36 Ar比值对烃源岩的年代做出初步的估算。应用地球化学参数在解释天然气形成特征时 ,必须结合实际地质背景进行     

水溶气脱溶成藏——四川盆地须家河组天然气大面积成藏的重要机理之一

近年来四川盆地上三叠统须家河组发现了大量岩性气藏及构造-岩性复合气藏,且普遍含水。通过开展流体性质与特征研究,发现了水溶气脱溶成藏的天然气组分变化依据与碳同位素特征变化依据：远离气源区的水溶气脱溶气藏甲烷含量高、干燥系数较大、异构烷烃与正构烷烃比值大、甲烷与乙烷碳同位素较重。水溶气脱溶成藏主要存在地层抬升减压降温脱溶成藏与水溶气顺层侧向运移减压脱溶成藏两种模式,川中地区具有水溶气脱溶成藏所需的有利条件,即丰富的水溶气资源、地层强烈抬升、流体减压降温及地层水矿化度局部浓缩等。水溶气的脱溶成藏是大川中地区大面积岩性气藏发育及天然气规模聚集的重要成藏机理之一,也是合川—安岳地区须一段烃源岩发育很差而须二段却能形成大规模天然气聚集的重要原因。图6参36     

中石油探明天然气储量状况及变化特点

通过分析中国石油天然气股份有限公司（以下简称“中石油”）2000年以来年度新增天然气探明地质储量变化特点,指出随着中石油不断加大勘探投入,天然气勘探进入快速发展阶段,探明天然气储量持续高位增长,大规模储量区块不断涌现,新增储量向深层-超深层方向发展,储量层位以古生界、中生界为主,勘探领域呈现出优势方向（致密砂岩、碳酸盐岩、逆冲构造带为主）突出、多领域（火山岩、生物气、断陷盆地等）同时开花的新局面。根据中国石油天然气储量增长特点及变化趋势预测：古老层系、深层-超深层是今后勘探的主要方向;致密砂岩、碳酸盐岩、逆冲构造带是天然气主要勘探领域;大规模、低渗透-特低渗透仍将是新增探明天然气储量主要特征。