中国复合含油气系统的基本特征与勘探技术

中国叠合含油气盆地具有演化历史长、沉积层系多、构造变动强烈等特点。其中发育的含油气系统常表现出多源多灶多期生烃与运聚成藏以及成藏后多期调整改造的复杂性,形成过程有多个关键时刻,而且由于断层、不整合、砂体和裂缝等通道的连接作用,系统之间可发生烃类流体交换,形成多源油气的混合聚集。鉴于中国含油气系统的复杂性,提出复合含油气系统的概念,并总结其基本特征、描述方法和勘探技术。建议从生烃灶确定开始,以顺藤摸瓜的方式,确定不同关键时刻,理清各成藏地质要素特征与空间组合关系,指出油气运移和聚集的空间范围。流体历史分析与盆地模拟等现代勘探技术的配套使用在复合含油气系统描述与评价中发挥着重要作用。     

叠合盆地概念辨析

中国大陆地处西伯利亚与冈瓦纳大陆之间的转换构造域，在地质历史上依次受古亚洲洋、特提斯一古太平洋与印度洋一太平洋三大动力体系的控制，其主体由包容在几个巨型造山带之间的华北、扬子、华南、塔里木等小陆块及众多的微陆块拼合而成。发育在这些陆块之上及其边缘的沉积盆地多为叠合盆地，即由同一阶段的原型盆地发生复合、不同阶段的原型盆地相叠加的盆地类型，经历了多个阶段运动体制(包括构造体制与热体制)的变革。新元古代Rodinia古陆解体至三叠纪Pangaea泛大陆形成过程以及侏罗纪以来Pangaea大陆裂解与聚敛过程构成全球的两个构造巨旋回，在中国境内形成了以三叠纪为界的不同叠合盆地类型。在每一巨旋回内部还发育次一级的开一合旋回，多个伸展体制与挤压体制或走滑体制的相互转换期成为盆地的多个关键构造变革时期，从而导致原型盆地多次叠合。多旋回叠合盆地是我国沉积盆地的主要特色，具有独特的油气聚集与分布规律。图1参54     

河津西磑口奥陶系剖面高精度层序格架的建立

运用Exxon层序地层学基本理论,通过对河津西磑口下奥陶统剖面的精细实测和对剖面样品碳、氧同位素数据的分析,结合前人研究成果,将河津西磑口地区下奥陶统划分为6个Ⅲ级层序(Sq1～Sq6)、20个Ⅳ级层序和68个Ⅴ级层序;Sq1～Sq6分别对应下奥陶统冶里组(O1y)、亮甲山组(O1l)和马家沟组(O1m)一段至六段的沉积;碳、氧同位素数据显示研究区早奥陶世经历了6个Ⅲ级的海平面变化旋回,对应于下奥陶统6个Ⅲ级层序。研究认为,Sq1与Sq2整体向上水体环境变浅,与寒武系组成一个Ⅱ级层序,属于该Ⅱ级层序的高位体系域部分;Sq3～Sq6整体经历了一个水体加深、稳定高水位和水体变浅的过程,构成一个独立的Ⅱ级层序。     

准噶尔盆地莫索湾凸起构造特征

莫索湾凸起是在石炭纪“基底”隆起的背景上发育起来的大型隆起构造,构造发育经历了六个阶段:石炭纪隆起雏形期;二叠纪隆起发育期;三叠纪—中侏罗世早期稳定埋藏期;中侏罗世晚期—晚侏罗世压扭改造期;白垩纪—古近纪稳定埋藏与调整时期;新近纪以来的隆起定型期。现今石炭系顶界面为一沿北西西向分布的特大型背斜构造,上覆二叠系—侏罗系为继承性披覆背斜,由下向上背斜面积和圈闭幅度逐渐变小,下侏罗统地层界面仅为低幅度背斜圈闭,侏罗系顶界面及其以上地层披覆背斜消失,整个莫索湾地区过渡为向南倾的单斜构造。石炭系古隆起在构造演化过程中没有遭受过破坏,石炭系顶背斜圈闭面积和闭合幅度呈逐渐增大趋势,古隆起主体部位由东南向西北方向逐渐迁移。莫索湾凸起构造演化特点有利于石炭—三叠系油气藏的形成与保存。因此,莫索湾凸起深层石炭—三叠系背斜圈闭,特别是石炭系特大型背斜圈闭具有十分重要的勘探价值。     

准噶尔多旋回叠合盆地的形成与演化

准噶尔盆地是在拼合增生的微陆块和古生代岛弧带基底上发展起来的大型复合叠合盆地,受控于古亚洲洋和周边造山带的演化,显生宙以来盆地经历了五大构造演化旋回,即寒武纪—中志留世的北准噶尔洋伸展—消减旋回、晚志留世—早石炭世的克拉美丽有限洋盆拉张聚敛旋回、晚石炭世—三叠纪的古亚洲洋全面消亡、早侏罗世—古近纪的陆内断坳旋回和新近纪—第四纪的压扭强挤压聚敛造山旋回。伸展期原盆的稳定地层层序往往发育良好的烃源岩,聚敛期原盆受到改造,成为构造圈闭发育或油气聚集的时期;此外,通过恢复盆地的演化过程指出泥盆—石炭系是未来准噶尔盆地寻找油气勘探大场面的新领域。     

塔西南拗陷油气勘探历程与对策

本文简要回顾了１９５２－１９９６年间塔西南拗陷的油气勘探历史，从塔西南拗陷地质条件的复杂性与认识程度逐渐深的过程，反出塔西南拗陷油气勘探面的难题都是世界性的。     

不整合面的结构与油气聚集

以准噶尔盆地白垩系底部不整合面为例,剖析了不整合面的结构特征。若不整合面之上无风化黏土层而为砂岩,不整合面多为流体输导体;发育风化黏土层时不整合面多形成圈闭。不整合面、断层和输导体构成优势运移网络,在断陷盆地表现为“近源”油气运聚,有陡坡带断层运移-不整合面分配和缓坡带不整合面运移-断层调整分配2种成藏模式;坳陷盆地多为“远源”油气运聚,不整合面与断裂构成的输导体系呈阶梯状逐渐升高,导致油气呈阶梯状运移聚集;前陆盆地冲断带主要为“源上”油气成藏,断层沟通上、下不整合面“系统”,油气呈“之”字形运移。不整合面的结构对油气运移和聚集有较强的控制作用,且随时间而逐渐演变。图8表1参62     

中国复合含油气系统的概念及其意义

中国叠合含油气盆地具有演化历史长、沉积层系多、构造变动频繁的特点。其中发育的含油气系统常表现出多源多灶多期生烃与运聚成藏以及油气藏多期调整改造的复杂性,形成过程有多个关键时刻、而且系统间存在交叉、叠置与窜通。本文基于中国含油气系统形成与分布的复杂性,提出复合含油气系统的概念,总结其特征并提出相应划分与评价方法。建议从生烃灶确定开始,以顺藤摸瓜的方式,确定不同关键时刻,各成藏地质要素特征与空间组合关系,指出油气运移和聚集的空间范围。流体历史分析与盆地模拟等现代勘探技术的配套使用在复合含油气系统划分与评价中发挥着重要作用。     

断裂—岩性体油气藏特征

断裂是形成油气藏的一个主要因素,冲积扇、扇三角洲、生物礁、生物滩等岩性体是油气藏的主要储集体。断裂与岩性体相联合,将形成断裂—岩性体油气藏。以准噶尔盆地为例,断裂和岩性体构成了圈闭要素,形成了准噶尔盆地的主要油气藏类型。断裂作为油气运移通道,参与了岩性体的成藏过程,断裂活动特点决定了准噶尔盆地油气成藏的基本特点。断裂组合样式影响了油气运移、聚集、分布与含油气丰度,断裂活动期次影响了油气运移、聚集的时期与油气成藏模式。准噶尔盆地腹部的车排子—莫索湾古隆起提供了形成地层、断裂—岩性圈闭的条件,其两翼,尤其是东南翼是岩性地层油气藏发育的有利部位。     

中国含油气系统的基本特征与勘探对策

中国大陆处在西伯利亚板块、印度板块与太平洋板块之间,经受了古亚洲构造域、特提斯构造域与太平洋构造域构造演化的作用,形成盆地与造山带镶嵌分布的复杂格局。其中发育的沉积盆地多为不同阶段、不同性质的原型盆地叠加复合形成的多旋回盆地,主要有前陆/克拉通、断陷/坳陷与多期克拉通内坳陷三种叠合盆地类型。中国含油气系统的形成与演化明显受盆地地质结构的控制,表现为各类原型盆地都发育了独特的含油气系统,多期含油气系统在垂向上叠置、交叉与平面上并列或交叉,其中生成的油气受多期构造运动作用,发生窜通混聚,形成复合含油气系统。中国的复合含油气系统具有多源、多灶、多阶段生烃与多期成藏的特点,含油气系统之间常常发生叠置、交叉或贯通,形成了继承型、延变型与改造型等复合含油气系统类型,其中的油气成藏过程与分布相当复杂,超出了L.B.马恭等已有的概念与方法。剖析中国复合含油气系统的特征,发展相应的评价技术,对其进行精细描述是开展复合含油气系统有效勘探的根本保证.