成藏模式总结.
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海安凹陷新街断裂带成藏条件及成藏模式张乾【摘要】利用新街次凹多口井岩心、测井及分析测试等资料,明确该区烃源岩条件、沉积特征及砂体展布;利用新街北三维地震资料,分析了新街断裂带构造特征及其控藏因素.研究表明:该区发育泰州组二段和阜宁组二段两套烃源岩,其中泰二段烃源岩分布范围广,成熟度高;阜二段成熟烃源岩围绕新街断裂带下降盘深凹中心分布,分布范围有限.泰州组一段可识别出三类沉积亚相和五类沉积微相类型,以水下分流河道砂体为主;阜宁组三段位于三角洲前缘亚相的前端位置,主要发育河口坝砂体;三垛组一段为河道沉积,底部沉积了一套典型河道砂体.研究区发育三套生储盖组合,其中泰州组生储盖组合为主要勘探目的层.分析认为新街断层是由两条边界大断层组成,具有左行右阶雁列展布、分段发育的特点,控制了圈闭的形成和油气运聚,据此建立了新街断裂带陡坡带成藏模式.【期刊名称】《复杂油气藏》【年(卷),期】2019(012)002【总页数】6页(P7-11,27)【关键词】成藏条件;断裂特征;成藏模式;新街北地区;海安凹陷【作者】张乾【作者单位】中国石化江苏油田分公司勘探开发研究院,江苏扬州225009【正文语种】中文【中图分类】TE122海安凹陷位于苏北盆地东台坳陷东南部,是晚白垩世发育起来的箕状断陷,面积约3 200 km2。
新街次凹位于海安凹陷东南部,主要受北部新街断层和南部北凌断层共同控制,包括北部深凹带及南部斜坡带(图1),该区地层自下而上依次发育上白垩统泰州组(K2t),古近系古新统阜宁组(E1f)、始新统戴南组(E2d)和三垛组(E2s),新近系盐城组(Ny)及第四系东台组(Qd)。
其中,主力烃源层为泰州组二段(K2t2)和阜宁组二段(E1f2),主要储集层为泰州组一段(K2t1)、阜宁组三段(E1f3)及三垛组一段(E2s1)底块砂。
近年来,利用新街高精度三维地震资料,在南部斜坡带相继发现了TX19、T7、TX5等多个含油断块,勘探程度相对较高,但新街北地区之前仅有二维测线,勘探程度非常低,没有系统的针对新街断裂带及下降盘深凹带进行过研究。
油气成藏模式与富集规律-概述说明以及解释1.引言概述部分内容:1.1 概述油气成藏模式与富集规律是石油地质学中非常重要的研究内容,对于油气勘探开发具有重要的指导意义。
通过对油气成藏模式的研究,可以揭示油气成藏的原因和过程,为勘探人员提供找矿的依据。
而富集规律的研究,则可以帮助我们理解油气在地下富集的规律和特点,为石油勘探开发提供科学的依据。
本文将对油气成藏模式与富集规律进行系统的介绍和分析。
首先,在概述部分,我们将对文章的结构和目的进行简要说明。
接着,我们将进入正文部分,分别讨论油气成藏模式和富集规律的相关内容。
在油气成藏模式的部分,我们将详细介绍断块构造型和盆地构造型两种常见的油气成藏模式,并分析它们的特点和成因。
在富集规律的部分,我们将重点探讨地层特征与油气富集规律以及地质构造与油气富集规律之间的关系。
最后,在结论部分,我们将强调油气成藏模式和富集规律的重要性,并探讨它们在实际勘探开发中的应用价值。
通过本文的研究和分析,我们希望能够为石油勘探开发提供科学的理论依据,促进油气资源的合理利用和可持续发展。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几点:文章结构:本文共分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个方面。
首先,概述介绍了油气成藏模式与富集规律的研究背景和意义。
接着,文章结构部分说明了整篇文章的组织结构和各个部分的内容。
最后,目的部分明确了本文的目标和意图,即通过对油气成藏模式与富集规律的研究,揭示油气资源的分布规律,为油气勘探和开发提供理论指导和技术支持。
正文部分主要包括油气成藏模式和富集规律两个部分。
油气成藏模式部分详细介绍了断块构造型油气成藏模式和盆地构造型油气成藏模式。
在断块构造型油气成藏模式中,探讨了断块构造对油气形成和富集的影响因素和机制。
在盆地构造型油气成藏模式中,分析了盆地构造演化过程中不同地质条件下油气的成藏模式及控制因素。
在富集规律部分,探讨了地层特征与油气富集规律以及地质构造与油气富集规律两个方面。
济阳坳陷平方王—平南潜山带油气成藏模式袁红军1,2 曲 萍3(11成都理工大学能源学院 21胜利油田有限公司物探研究院 31烟台第三建筑设计院) 摘 要 平方王—平南潜山是济阳坳陷东营凹陷西斜坡上的北东—南西方向上延伸的断块型古生界潜山带,构造上处于北东—北西断裂带的交汇处,应力集中,中深层断裂很发育。
南侧的断层长期剧烈活动,一方面,在断层上升盘形成与断层走向基本一致的一系列中古生界断块山;另一方面,在构造应力的作用下使断层附近古生界地层产生裂缝,为潜山创造了良好的储集空间。
本区南临博兴生油洼陷,东临利津洼陷,距油源区近,油气资源充足,断层可作为油气的主要运移通道,具备良好的潜山成藏条件。
通过地质分析及钻井揭示,平方王—平南潜山带存在4套潜山储集层,形成了该潜山带特有的“四层楼”潜山成藏模式,是寻找潜山油气藏的重要场所。
关键词 济阳坳陷 平方王—平南 古潜山 “四层楼”成藏模式引言受北东和北西向断裂作用的影响,东营凹陷西部地区形成了北东、北西2个方向上的潜山带。
北东向的青城凸起、于家庄、平南、滨县、陈家庄西段构成了东营凹陷西部边界;北西向的草桥、纯化、平方王、林樊家构成了东营凹陷内部分隔博兴洼陷和利津洼陷的古隆起带。
平方王—平南—于家庄潜山带位于北东—北西断裂带的交汇处,平方王—平南地区构造运动频繁,构造应力集中,新老断层都很发育。
断层以北东走向为主。
由于断层长期剧烈活动,一方面,在断层上升盘形成与断层走向基本一致的一系列中古生界断块山(经长期风化剥蚀形成残丘山);另一方面,在构造应力的作用下使断层附近古生界地层产生裂缝,为潜山创造了良好的储集空间。
本区南临博兴生油洼陷,东临利津洼陷,距油源区近,油气资源充足,断层可作为油气的主要运移通道,具备良好的潜山成藏条件。
平方王潜山发现的滨78、滨188块含油富集区块;平南潜山上探明含油面积415km2,石油地质储量为443×104t,都充分说明了平方王—平南潜山带成藏条件良好,油气资源丰富。
油气藏解剖和成藏模式的建立油气藏解剖的主要内容一、油气藏静态要素二、油气藏形成过程(成藏史)一、油气藏静态要素(一)生储盖及其组合特征1、源岩及其特征(一)发育层位(组、段、亚段)(二)源岩岩性(泥岩、碳酸盐岩、其它)(三)厚度1、源岩及其特征长岭断陷K1yc烃源岩厚度图2、储层特征岩性沉积相(亚相)类型单砂体分布和砂层组物性(孔隙度、渗透率、缝洞、裂缝)多斑玄武岩正交4×8 一区1943井1446.25m斑状流纹岩正交4×6.5 八区805井2914.35m火山岩玄武岩,风南3井,4131.5m流纹岩,石013井,4388m砂质砾岩单偏光2.5×5 百101 P2x 2642m中砾岩,玛东1井,4415m砂砂砾岩,克75井,2518m阜10,3794.32m ,T 1j ,砂质砾岩,浊沸石溶蚀储层岩石类型多样储层岩石类型多样3、盖层特征(1)盖层岩性(泥岩、致密灰岩、膏盐、致密砂岩(2)厚度(单层、组段)(3)分布范围和稳定性(4)盖层类型(局部盖层、区域油气封闭机理分类P c =2σc o s θ/r ΔP c = 2σc o s θ/[式中P c——ΔP c ——r ——σ——两相界面张力毛细管封闭3.54.522.534替压力(M P a )盖层封气下限为地下排替压力烃浓度封闭机理烃浓度封闭机理青山口组和登娄库组二段两套泥岩盖层烃柱高度与盖层厚度关系(a)盖层厚度与油柱高度关系;(b)济阳坳陷上第三系浅层气藏盖层厚度与气柱高度关系图1005060708090厚度(m )盖层与储集层压压力封闭能力盖层排驱压力储集层剩余压力差>2.0 MPa 毛细管封闭能力好(1.0~评价参数盖层封闭能力划分表4、生储盖组合空间组合关系生储盖组合划分1发育三套储盖组合,中、下部组合含油性较好海拉尔盆地生储盖组合柱状图油层烃源层(二)圈闭形成条件和控制因素1、构造特征(褶皱、断裂特征)2、圈闭特征与要素五区八道湾组b5-1砂体厚度与油藏平面分布图(三)油藏特征流体特征(油气水性质)温压特征(温度、压力)九区齐古组油气藏特征断层岩性油气藏白—百断裂九九九九N204060808010010140140120120油气藏解剖要素表油气藏特征构造位置井区/油田层位层组小层储层岩性二、油气藏形成过程(成藏史)埋藏史(热史)烃源岩演化史构造形态与特征宽城芦家庄古油藏侏罗系下马岭组底砂岩铁岭组灰岩雾迷山组碳酸盐岩以洪水庄组为核心的成藏要素组合与成藏演化史示意图宽城塌山古油藏成藏演化历史示意图平泉双洞古油藏成藏演化历史示意图三、油气成藏模式思路油源(烃源岩位置)油气藏解剖选择几个代表性的剖面,反映油气藏的形成特点和运聚特点、油气藏类型作成藏模式图地层构造、断裂柯柯亚构造位置图徐家围子断陷CO 2气藏运聚成藏模式图徐家围子断陷烃类气运聚成藏模式ØCO 2气从热流低辟体脱出沿着走滑断层垂向运移后在火山口中聚集成藏模式Ø烃类气沿强活动断层垂向运移强充注登二段封盖成藏模式Ø烃类气沿断层垂向运移后沿火山岩顶不整合面侧向运移隆起区成藏模式吕延防等,2006徐家围子断陷天然气成藏模式三塘湖盆地石炭系成藏模式(1)风化壳型成藏模式q构造、岩性、复合型圈闭q油源近q油源断裂发育q C2k顶部风化壳储层条件好5成藏控制因素与成藏模式(2)内幕型成藏模式q保存条件好5成藏控制因素与成藏模式(3)深源多期充注成藏模式q构造岩性圈闭q深部油源q沿大断裂运移q早期成藏破坏和晚期再成藏马255成藏控制因素与成藏模式(4)斜坡带侧向运移成藏模式。
准噶尔盆地车排子地区油气成藏分析从油气成藏角度看,该区至少存在早侏罗世(或更早)、早白垩世、新近纪-现今三个主要成藏期。
前两次成藏属于早期成藏(印支—燕山期),油气主要来自昌吉凹陷及盆1井西凹陷二叠系;新近纪-现今成藏属于晚期成藏(喜山晚期),油气主要来自昌吉凹陷侏罗系。
两期成藏与原油性质关系密切:①成藏期晚,遭到破坏的时间短,油性好;②埋藏深度浅,受到地下水和生物的影响越大,如排203井沙湾组油层浅于950m,有降解,排2井深于950m,为正常轻质油;③早期油和晚期油混合,油性会介于两者之间。
(2)保存(封盖)条件对油藏的影响车排子凸起区地层埋藏浅,保存条件的好坏对油气能否成藏意义重大,研究表明,塔西河组及沙湾组泥岩的封盖作用对沙湾组岩性体油藏的成藏起到重要的保存作用。
另外,泥岩封盖能力的好坏直接关系到油藏的性质:根据该区岩心泥质岩盖层分析资料,同是沙湾组上段的泥岩盖层,属于排2油藏的排206井990m泥质岩突破压力为3.0MPa(饱含煤油),渗透率0.017×10-3μm2,具备一定封油能力,封气能力一般;而在其北面的属于排6油藏的排602井520.8m泥质岩突破压力为0.5MPa(饱含煤油),渗透率0.812×10-3μm2,封油能力较弱,不具备封气能力。
与此对应的前者油藏为轻质油,平均原油密度0.8059g/cm3,天然气微量,气中缺少甲烷、乙烷等轻烃组分,压力系数为1.024,水型为Cacl2型,平均总矿化度104330.36 mg/L;而后者油藏主要为稠油,原油密度为0.9807 g/cm3,原油粘度214000Pa.s。
由此可见深度不同泥岩的封盖能力也不同,而保存条件的好坏对车排子凸起区的油气成藏十分关键,直接影响到油气含量和物性。
气和油的物理化学特性存在差别,气较油而言,对储层要求较油低,而对盖层的要求又比油要高,当上覆盖层无法提供有效的封闭时,即使有大量的气注入也无济于事。
页岩气“三元”成藏模式初探王亚青【摘要】页岩气藏本质上是游离气和吸附气处于动态平衡状态下以泥页岩为储集层的特殊类型的天然气藏.页岩层缝洞孔隙中的游离气在保存条件不佳的情况下容易散失,游离气和吸附气的动态平衡决定了吸附气也会转变成游离气而散失掉.多年的页岩气勘探实践证明,并不是具有巨厚的暗色泥岩层就会形成页岩气藏,页岩气成藏需要3个必要的成藏要素,即气源层、储集层和保护层.三者的有机组合共同组成页岩气的“三元”成藏模式.中国页岩气尚处于初期勘探阶段,存在许多待突破的难题.随着科学技术的进步,中国页岩气的勘探和开发一定会在不断探索中取得更大的成绩.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2013(034)003【总页数】3页(P255-257)【关键词】页岩气;气源层;储集层;保护层;三元成藏;成藏模式【作者】王亚青【作者单位】中国海油研究总院,北京100027【正文语种】中文【中图分类】TE112.41页岩气藏本质上是一个游离气、吸附气处于动态平衡状态下以泥页岩为储集层的天然气藏。
游离气的存在决定了页岩气需要缝洞孔隙等储集空间,也决定了游离气在缺少保护层和保存条件的情况下容易散失。
存在于黏土和有机质中的吸附气和游离气时刻保持着动态平衡,这也决定了吸附气也会随时转变成游离气而散失掉。
美国是最早进行页岩气研究和开采的国家,并取得巨大成功,截至2011年,页岩气产量占美国天然气总产量的25%[1],在一定程度上改变了美国的能源结构,并对世界油气勘探产生了重要影响,激发了加拿大、中国等国家对本土页岩气勘探开发的热潮。
研究认为,中国页岩气资源丰富,其形成的地质条件和美国具有可类比性,但也具有自己的特点[2-5]。
从地质条件上看,中国页岩气大致可以分为以下几种类型:中高演化程度的海相型、陆相型以及低演化程度的生物气型。
海相型主要以中国南方和中国西部广大区域为主,陆相型主要以中西部和东部陆相盆地为主。
生物气型以柴达木盆地等存在低成熟生物气的盆地为主[6]。
缅甸安达曼海弧后坳陷天然气成藏要素及成藏模式缅甸安达曼海弧后坳陷天然气成藏要素及成藏模式引言1 区域构造背景缅甸海域及邻区板块构造演化经历了3个不同阶段[67]:①晚白垩世-古新世为板块初始接触阶段。
印度板块开始向北东向漂移,并与欧亚板块从未接触到开始”软”接触、碰撞和俯冲。
古新世时,板块间碰撞加强,但火山岛弧并未隆起,西缅地块仍为一体的被动陆缘或过渡性陆缘。
②始新世-渐新世为板块碰撞、弧前与弧后盆地发育的雏形阶段。
始新世时,板块间硬碰撞,火山活动开始变得强烈起来,火山弧微隆起,将原来的中缅盆地一分为二,弧前、弧后盆地的雏形开始形成,但南部海域仍然为过渡性陆缘。
③中新世至现今则为弧前、弧后盆地发育成型并改造的阶段。
中新世时,随着印度板块向西缅甸微板块俯冲以及火山弧隆起的继续,弧前、弧后盆地基本成型并逐渐稳定,形成现今的(海)沟(火山岛)弧盆(地)构造体系,属于主动陆缘;上、更新世开始,遭受一系列挤压走滑以及拉分改造。
这种主动陆缘的(海)沟(火山岛)弧盆(地)构造体系,在平面上体现为自西向东依次发育增生楔构造带、弧前盆地构造带、火山岛弧构造带和弧后盆地构造带等4个构造单元(图1),相应的构造单元内分别发育不同属性的盆地,即增生楔斜坡盆地、弧前盆地、火山岛弧盆地和弧后盆地。
其中,整体呈南北向带状分布的弧前盆地自北向南依次再分为钦敦坳陷、沙林坳陷、皮亚-伊洛瓦底坳陷与安达曼海弧前坳陷。
而北窄南宽的弧后盆地自北至南依次再分为睡宝坳陷、勃固坳陷、安达曼海弧后坳陷与丹老坳陷。
图1 缅甸安达曼海弧后坳陷构造位置及构造单元划分Fig.1 Tectonic location and division of Back arc Depression in Andaman Sea, Burma为方便起见,笔者将火山岛弧带和安达曼弧后坳陷的西部斜坡带合并为统一的油气生成运移聚集成藏(生运聚)单元进行讨论(图1)。
2 天然气成藏要素2.1 烃源岩条件安达曼海弧后坳陷发育渐新统-下中新统、中中新统和上新统3套有利的泥质烃源岩[4]。
文章编号:1001-6112(2007)01-0032-08二连盆地三种典型构造带岩性油藏形成模式分析刘 震1,付东阳1,肖 伟1,杜金虎2,易士威2,党虎强1(1.中国石油大学石油与天然气成藏机理教育部重点实验室,北京 102249;2.中国石油天然气有限公司华北油田分公司,河北任丘 062500)摘要:二连盆地各凹陷内部划分出3种典型构造带:陡坡带、缓坡带和洼槽带;不同的构造带岩性油藏成藏条件组合特征不同。
通过解剖近几年隐蔽油藏勘探获得重大突破的凹陷中的典型岩性油藏,总结出适合二连盆地各凹陷中3个构造带的岩性油藏成藏条件组合模式。
其模式分别为:陡坡带、缓坡带和洼槽带岩性油藏成藏条件组合模式。
成藏条件组合模式不同,自然导致各构造带岩性圈闭成藏模式也不同,据此提出3种岩性油藏成藏模式:1)陡坡带自生自储型岩性油藏成藏模式,2)缓坡带旁生侧储型岩性油藏成藏模式,3)洼槽带下生上储型岩性油藏成藏模式。
这3种成藏模式是目前二连盆地岩性油藏勘探突破的典型成藏模式。
关键词:陡坡带;缓坡带;洼槽带;成藏模式;岩性油藏;二连盆地中图分类号:TE122.3 文献标识码:ATHE ANALYSIS OF FORMATION MODE LSOF L ITH OLOGICAL RESERVOIRS ON THREE KIN DS OF TYPICAL STRUCTURAL ZONES IN THE ER L IAN BASINLiu Zhen 1,Fu Dongyang 1,Xiao Wei 1,Du Jinhu 2,Y i Shiwei 2,Dang Huqiang 1(1.Key L ab f or H y d rocarbon A ccum ulation Mechanism in the M inist ry of Education ,China Universit y of Pet roleum ,B ei j ing 102249,Chi na;2.H uabei Pet roleum Com pany ,Pt roChina ,Renqi u ,Hebei 062500,China )Abstract :The sags in Erlian Basin can be divided into t hree kinds of typical st ruct ural zones :steep slope ,gentle slope and dep ression zone.These struct ural zones have different combination models of ac 2cumulation conditions.And t he t hree models of accumulation conditions respectively are :t he combina 2tion model of accumulation conditions on steep slope ,t he compounding model of accumulation conditions on gentle slope and t he combination model of accumulation conditions on depression zone.In addition ,different struct ural zones have different formation models of t he lit hological reservoirs.They can be summed up as follows :1)t he oil ’s generating and p reserving in same formation on steep slope ,2)t he oil ’s generating in a formation and preserving in sideward layer on gentle slope ,3)t he oil ’s generating in lower formation and p reserving in upper one on depression zo ne.The t hree typical models of oil accumu 2lation are t he breakt hrough of t he exploration of t he lit hological reservoirs in t he Erlian Basin at p resent.K ey w ords :steep slope ;gentle slope ;depression zone ;model of oil accumulation ;lit hological reser 2voirs ;t he Erlian Basin 近几年来二连盆地岩性油藏勘探连续获得重大突破,发现2个5000×104t 储量规模的大型岩性油田(巴音都兰凹陷宝力格油田和乌里雅斯太凹陷木日格油田)、1个千万吨级优质储量接替区带(吉尔嘎朗图凹陷宝绕凹槽内带),并在赛汉塔拉凹陷发现赛66大型岩性油藏[1]。
波斯湾盆地新生界油气成藏组合地质特征及成藏模式贾小乐;何登发;童晓光【摘要】波斯湾盆地新生界主要有5套油气成藏组合,其中阿斯马里组-加奇萨兰组成藏组合是最重要的油气成藏组合之一.通过对该成藏组合古地理演化、烃源岩、储集层、盖层、成藏过程和模式的分析认为,沉积于低能闭塞环境的中白垩统卡兹杜米组烃源岩,在上新世早期达到排烃高峰,生成的油气通过相关的裂缝系统垂向运移到渐新统-下中新统阿斯马里组石灰岩裂隙型储集层中;中新统加奇萨兰组为渐新统-下中新统阿斯马里组提供有效的区域盖层;油气在侧向挤压形成的构造圈闭中聚集成藏.优质的烃源岩、储集物性良好的储集层、沟通烃源岩与储集层的裂缝、有效的区域和局部盖层、油气生成期与构造活动、裂缝及圈闭形成期的良好匹配等是油气富集的主控因素.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2014(035)001【总页数】6页(P118-123)【关键词】波斯湾盆地;新生界;阿斯马里组;储集层;加奇萨兰组;蒸发岩;成藏组合【作者】贾小乐;何登发;童晓光【作者单位】中国地质大学海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京100083;中国地质大学海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京100083;中国石油集团海外勘探开发公司,北京100034【正文语种】中文【中图分类】TE112.41波斯湾盆地位于阿拉伯板块内,总面积305× 104km2,油气资源十分丰富。
波斯湾盆地的地质情况相对比较简单,勘探开发的成本较低,是世界上最重要的产油区。
近年来,中国已积极地介入波斯湾盆地油气资源的勘探开发,在这种情况下探索其油气成藏和聚集规律具有非常重要的意义。
波斯湾盆地新生界油气成藏有5套组合:①阿斯马里组—加奇萨兰组(Asmari—Gachsaran)成藏组合,其蕴含的石油最终可采储量为138.4×108t,天然气最终可采储量为5.293×1012m3,凝析油最终可采储量为3.438×108t;②幼发拉底组—加奇萨兰组(Euphrates—Gachsaran)成藏组合,其蕴含的石油最终可采储量为1.121×108t,天然气最终可采储量为723.9×108m3,凝析油最终可采储量为682.1×104t;③基尔库克群—加奇萨兰组(Kirkuk—Gachsaran)成藏组合,其蕴含的石油最终可采储量为38.55×108t,天然气最终可采储量为3212×108m3;④哲瑞勃组—加奇萨兰组(Jeribe—Gachsaran)成藏组合,其蕴含的石油最终可采储量为9842×104t,天然气最终可采储量为2693×108m3,凝析油最终可采储量为886.7×104t;⑤盖尔组—加奇萨兰组(Ghar—Gachsaran)成藏组合,其蕴含的石油最终可采储量为10.74×108t,天然气最终可采储量为1 265×108m3,凝析油最终可采储量为582.5×104t[1].阿斯马里组—加奇萨兰组是波斯湾盆地新生界最重要的油气成藏组合,该组合由阿斯马里组灰岩储集层与加奇萨兰组蒸发岩盖层组成[2]。
高温高压下的石油与天然气勘探开发技术随着全球能源需求的不断增长,石油和天然气的勘探开发技术也在不断提高。
高温高压是石油和天然气形成和保存的主要环境,并且是勘探开发过程中的关键技术难题。
本文将从岩相、沉积相、储层与封盖、油气运移及成藏模式等方面探讨高温高压下的石油与天然气勘探开发技术。
一、高温高压下的岩相与沉积相高温高压下的岩相与沉积相是石油和天然气勘探开发的基础。
在高温高压下,前寒武纪的碎屑岩、火山岩以及古生界之后的海相碳酸盐岩等都是主要的烃源岩。
此外,富含有机质的泥页岩、热液和变质岩等也是石油和天然气的重要来源。
借助现代高科技手段,如岩心分析、电镜扫描等技术,可以实现对高温高压下不同岩相与沉积相烃源岩的定量分析,为勘探开发提供科学参考。
二、高温高压下的储层与封盖储层与封盖是高温高压下石油和天然气勘探开发的关键技术。
沉积作用、构造作用及岩石物理特性等因素都会影响储层的形成和演化。
在高温高压下,储层通常具有高渗透性、高孔隙度、高饱和度等特点。
此外,封盖岩的稳定性和覆盖情况也是决定油气资源保存与释放的关键因素。
三、高温高压下的油气运移与成藏模式高温高压下的油气运移与成藏模式是勘探开发的核心问题。
油气运移过程是指油气从烃源岩向储层运移并最终形成油气藏的过程。
在高温高压下,油气运移的特点是较快速、朝向大于侧向、强化学驱动等。
成藏模式则是指油气在勘探过程中的分布模式。
通常,在高温高压下,油气藏大多呈现为油气共存,但也可能为干气藏、凝析油藏等不同类型。
四、高温高压下的石油与天然气开发技术高温高压下的石油与天然气开发技术主要包括勘探开发、生产测试、增产技术等方面。
在勘探开发阶段,需要结合高科技手段和经验判断进行区块选址、井位选定等工作。
生产测试阶段需要利用先进的仪器、设备和计算机模拟等技术实现油气动态监测。
而增产技术则需要运用油田化学、强化采收等方案提高油气储量及开采率。
总结:高温高压下的石油与天然气勘探开发技术是当今石油和天然气资源开发的重点。
第二节油气藏形成模式溱潼凹陷是一个典型的南断北超的箕状凹陷。
自南向北划分为断阶带、深凹带、斜坡带三个构造带。
其中斜坡带又可分为内斜坡带、坡垒带、外斜坡带(图1-2)。
由于不同构造单元构造运动的不均衡性,导致油气聚集、分布特征存在十分明显的差别。
一、断阶带油气藏形成模式(一)断阶带构造特征溱潼凹陷断阶带西南起姜小庄,东北至小凡庄,全长约60公里。
溱潼凹陷是在新生代拉张背景下形成的箕状凹陷,断裂系统十分发育。
边界大断层断距1000~2000m,剖面上表现为同沉积断层,边界大断层的持续活动派生了一系列同向北掉的次级正断层,形成二阶或三阶结构,次级正断层断距小于500m。
断裂走向大都以北东东向为主,少部分为北东向。
在纵向上断开阜三段或阜一段,甚至泰一段,其侧向就自然被阜四段、阜二段、泰二段界岩,这类断层可以较好地控制油气的分区、侧向运移和聚集,亦称为控油断层。
根据阶状结构的发育特征,可分成东段、中段和西段。
目前已发现的油田主要分布于断阶带中段,纵向上包含了泰州组、阜一段、阜三段、戴一段、戴二段、垛一段等凹陷内主要储集层段。
断阶带东段次级断层不甚发育,主要为一阶结构。
主干断层下降盘发育有次一级羽状断裂,组成数个墙角状断块构造。
在此段已发现溪南庄油田、红庄油(气)田。
中段是断阶带最复杂的断块,因次级断层的发育造成二阶~三阶的阶状结构,沿次级断裂派生出来的断层极为发育,由此形成多个局部构造,目前已发现草舍、陶思庄、角墩子、储家楼、洲城、祝庄、淤溪等7个油田。
西段是断阶带上工作程度最底的段,主要为三阶结构。
边界大断层及一系列次级断层的发育是控制断阶油气富集的主要因素。
由于边界断裂的持续活动,产生了储家楼、时堰、俞垛、大凡庄、港口等一系列生油次凹,这些次凹是提供油源的主要场所;长期处于活动状态的边界大断层及其派生的次一级断层(特别是Ⅰ、Ⅱ号大断层后期活动),给深凹中生成的油气及压力封闭层的异常高压一个良好的排泄通道,因此这些断层成为油气运移的主要通道,特别是在二阶结构断阶中,由于Ⅱ号断层后期(一般与生油运距关键时间吻合)断距加大活动性增加,更接近生油深凹,因此,其油气运移通道作用更加明显。
文章编号:1001-6112(2021)02-0259-09㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀doi:10.11781/sysydz202102259渤海海域渤中19-6潜山气藏成藏要素匹配及成藏模式牛成民1,王飞龙1,何将启2,汤国民1(1.中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津㊀300452;2.中海石油(中国)有限公司勘探部,北京㊀100028)摘要:为了明确渤海海域渤中19-6潜山千亿立方米气藏的形成过程,基于大量岩心㊁薄片㊁测井及地球化学数据,在地质分析的基础上,利用地球化学分析方法和盆地模拟的手段,对其成藏要素及成藏规律进行了系统分析㊂研究表明:(1)渤中凹陷沙三段烃源岩生气强度普遍超过50ˑ108m3/km2,晚期持续供烃为渤中19-6潜山气藏的形成提供了充足的物质基础;(2)印支期和燕山期构造运动是渤中19-6潜山构造裂缝型储层和潜山圈闭形成的关键时期,并形成了近源断裂输导体系和远源不整合面输导体系;(3)东营组厚层超压泥岩盖层和潜山较弱的晚期构造活动有利于渤中19-6潜山气藏的保存;(4) 生㊁储㊁盖㊁圈㊁运㊁保 六大成藏要素的时空匹配,最终导致了渤中19-6潜山千亿立方米大气田的形成㊂建立了渤中19-6潜山多洼供烃㊁多向充注㊁断裂和不整合联合输导的晚期成藏模式㊂关键词:渤中19-6潜山气田;成藏要素耦合;成藏模式;渤中凹陷;渤海海域中图分类号:TE122.3㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:AAccumulationfactormatchingandmodelofBozhong19⁃6buriedhillgasreservoir,BohaiSeaareaNIUChengmin1,WANGFeilong1,HEJiangqi2,TANGGuomin1(1.TianjinBranchofCNOOCLtd.,Tianjin300452,China;2.ExplorationDepartmentofCNOOCLtd.,Beijing100028,China)Abstract:Theaccumulationfactorsandmechanismofthe100billioncubicmetersgasreservoirintheBozhong19⁃6buriedhilloftheBohaiSeaareawerestudiedusinggeochemicalanalysesandbasinmodellingbasedonalargeamountofcore,castthinsection,wellloggingandgeochemicaldata.Theresultsshowedthefollowing.(1)ThegasgeneratedbythesourcerocksofthethirdmemberoftheShahejieFormationintheBozhongSaggenerallyexceeds5ˑ109m3/km2.ThecontinuoushydrocarbonsupplyinthelateperiodprovidedsufficientmaterialfortheformationoftheBozhong19⁃6buriedhillgasreservoir.(2)TheIndosinianandYanshaniantectonicmovementswerethekeyperiodsfortheformationofstructuralfracturedreservoirsandburied⁃hilltraps,andformedanear⁃sourcefaulttransportsystemandafar⁃sourceunconformitytransportsystem.(3)ThethickoverpressuremudstonecaprocksoftheDongyingFormationandtheweaktectonicactivityinthelateperiodwerebeneficialtothepreservationoftheBozhong19⁃6buriedhillgasreservoir.(4)Thetime-spacematchingofthesixmajoraccumula⁃tionfactorsof generation,storage,caprock,trap,migration,andpreservation ultimatelyledtotheformationofalargegasfieldof100billioncubicmetersintheBozhong19⁃6buriedhill.Alateaccumulationmodelofmulti⁃depressionhydrocarbonsupply,multi⁃directionalcharging,combinedfaultandunconformitytransportwasestablishedintheBozhong19⁃6buriedhill.Keywords:Bozhong19⁃6buriedhillgasreservoir;accumulationfactorcoupling;accumulationmodel;BozhongSag;BohaiSeaarea㊀㊀近年来渤海湾盆地陆续在潜山发现了多个大中型油气田,这类油气田主要分布在不整合面之下较老地层凸起中[1-3]㊂例如,车镇凹陷的富台油田,黄骅坳陷的千米桥油气田,冀中坳陷的任丘油田,辽河坳陷的兴隆台油田等[4-7],显示出渤海湾盆地潜山油气勘探的巨大潜力㊂基于这些潜山油气田收稿日期:2020-04-22;修订日期:2021-01-28㊂作者简介:牛成民(1966 ),男,教授级高级工程师,从事油气勘探研究工作㊂E⁃mail:niuchm@cnooc.com.cn㊂基金项目:中海油 十三五 油气资源评价项目(YXKY-2018-KT-01)资助㊂㊀第43卷第2期2021年3月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质PETROLEUMGEOLOGY&EXPERIMENT㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Vol.43,No.2Mar.,2021成功勘探的经验,渤海油田在潜山勘探中也取得了重大突破,相继发现了锦州25-1南㊁渤中28-1㊁蓬莱9-1等潜山油田㊂总体来看,这些潜山构造都以原油为主,很少有天然气聚集㊂但是,随着渤中19-6潜山千亿立方米大气田的发现,打破了渤海海域 有油少气 的传统认识㊂在给渤海油田的勘探带来了新方向㊁新领域的同时,也带来了巨大的难题,对于典型的油型盆地,天然气的成因㊁来源以及潜山天然气藏的成藏规律都是亟待解决的问题㊂前人[8-13]围绕渤中19-6潜山天然气藏已经做了一定的研究,明确了潜山储层特征㊁天然气的成因及来源,也建立了成藏模式,但都以一个或几个成藏要素开展研究,尚未系统对所有成藏要素开展研究㊂本文对渤中19-6潜山气藏 生㊁储㊁盖㊁圈㊁运㊁保 六大成藏要素的成藏耦合关系开展了系统研究,明确不同成藏要素时空匹配特征,系统梳理气藏的成藏规律,并最终建立成藏模式,以期为下一步渤海油田天然气勘探提供指导㊂1㊀地质概况渤中凹陷位于渤海海域中部(图1a),是渤海湾盆地新生代的沉降中心,由石臼坨凸起㊁沙垒田凸起㊁渤南低凸起等环绕;凹陷可以进一步划分为3个次级洼陷:即主洼㊁南次洼和西南次洼(图1b),沉积了厚层的古近系和新近系㊂从目前钻井揭示的地层来看(图1c),自下而上为孔店组(E2k),沙河街组三段(E2s3,下简称沙三段)㊁沙河街组一段和二段(E2s1+2,下简称沙一二段),东营组三段(E3d3,下简称东三段)㊁东营组一段和二段(E3d1+2,下简称东一二段),馆陶组(N1g),明化镇组下段(N2mL,下简称明下段)㊁明化镇组上段(N2mU,下简称明上段)和平原组(Qp)㊂前人[13-14]研究认为,渤中凹陷在古近系主要发育了3套主力烃源岩:东三段㊁沙一二段和沙三段㊂渤中19-6构造位于渤中凹陷南部,由3个次级洼陷环绕,具有优越的地理位置,目前勘探发现以天然气为主,主要集中在潜山之中,储量规模超过千亿立方米,是渤海油田迄今为止发现的最大气田㊂虽然浅层也有一定油气显示,但是未能形成规模㊂2㊀渤中19-6潜山气藏成藏要素2.1㊀烃源岩条件渤中凹陷作为渤海海域晚期的沉降中心,在古近纪沉积了沙三段㊁沙一段和东三段3套烃源岩,平均有机碳含量(TOC)都超过1.78%,有机质类型也以Ⅱ1型为主,为典型的好 优质烃源岩[9]㊂利用渤中凹陷虚拟井埋藏史来恢复渤中凹陷烃源岩热演化过程(图2),结果显示,沙河街组烃源岩沉积时间相对较早,大约在32Ma就进入生烃门限,30Ma之后进入排烃门限,之后开始大量生成油气,到9.5Ma时沙河街组烃源岩成熟度(Ro)达到1.3%,进入高熟阶段,可以大量生成天然气;东三段烃源岩沉积时间相对略晚,生排烃时间也相对较晚,大约30Ma进入生烃门限,24Ma进入排烃门限,大约在5Ma时烃源岩成熟度才达到1.3%,也进入高熟阶段,可以作为天然气的供烃源岩㊂从现今3套主力烃源岩热演化程度来看,其成熟度都已经超过了1.3%,热演化程度达到了生成天然气的基本条件㊂由于天然气与原油相比,重烃组分很少,以甲图1㊀渤海海域渤中凹陷区域概况示意及沉积地层综合柱状图Fig.1㊀TectonicsettingsandstratigraphiccolumnofBozhongSag,BohaiSeaarea㊃062㊃石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀http:ʊwww.sysydz.net㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷㊀㊀图2㊀渤海海域渤中凹陷烃源岩热演化史Fig.2㊀ThermalevolutionhistoryofsourcerocksinBozhongSag,BohaiSeaarea烷为主,分子量较小,气体形态更容易溶解㊁扩散和挥发,因此,想要形成大规模气藏就必须要有充足的气源条件;烃源岩除了需要达到一定的热演化程度,还必须有较高的生气强度,并能持续供给,这些是形成规模气藏的首要条件㊂戴金星等[15]通过分析国内外天然气形成的主控因素,认为生气强度大于20ˑ108m3/km2是形成大中型气田所应具备的生气条件,并且生气强度越大,主生气期越晚,越有利于形成大气田㊂前人[10]研究认为,渤中19-6构造深层潜山气藏主要来源于渤中凹陷沙三段烃源岩的贡献㊂笔者通过盆地模拟的方法得到渤中凹陷沙三段烃源岩现今生气强度,结果显示渤中凹陷沙三段主体生气强度都超过了50ˑ108m3/km2(图3),同时,2个次级洼陷也具有一定的生气强度,中心位置也达到50ˑ108m3/km2,可为渤中19-6潜山千亿立方米大气田的形成提供持续的天然气供给㊂2.2㊀储层条件基于岩心特征,渤中19-6构造潜山岩性以变质花岗岩和侵入岩为主,由于受到多期构造运动以及长期风化作用的控制,发育了多种类型的储层㊂在镜下主要可以观察到风化淋滤孔(缝)㊁矿物颗粒晶内裂缝和构造裂缝3大类,但整体来看以构造裂缝占主导地位,其他两类裂缝主要基于构造裂缝,在其基础上又经历后期改造而形成㊂前人通过潜山裂缝物性分析[13,16-17],测得5300m潜山裂缝孔隙度为0.2% 10.9%(均值为3%),渗透率为(0.04 0.057)ˑ10-3μm2(均值为图3㊀渤海海域渤中凹陷沙三段烃源岩生气强度Fig.3㊀GasintensityofEs3sourcerocksinBozhongSag,BohaiSeaarea0.05ˑ10-3μm2),是储集天然气良好的储集层㊂结合渤中19-6构造的形成演化特征,认为潜山储层主要发育有4期构造裂缝(图4)㊂(1)印支运动早期,受扬子板块与华北板块碰撞影响,渤中19-6构造受到近南北方向强烈的挤压应力,形成大量逆冲断层,伴生大量近东西向构造裂缝,此时,裂缝发育程度最强,是后期裂缝性储层形成的基础㊂(2)印支运动晚期,应力方向转至北东向,但仍然以挤压作用为主,在褶皱核部形成北西向构造裂缝㊂(3)燕山期,太平洋板块沿北北西向向东亚大陆俯冲,受北西向挤压应力作用,郯庐断裂发生左旋挤压,派生出一系列北西西向挤压裂缝㊂(4)古近纪时期,受到北北西向拉张应力,郯庐断裂发生右旋挤压,渤中19-6潜山受到走滑和拉张双重作用,形成一系列北东向裂缝,此时潜山裂缝储层已基本定型㊂到新近纪时期,构造活动只影响渤中19-6地区浅部地层,对潜山储层影响较小㊂图4㊀渤海海域渤中19-6潜山裂缝储层形成期次Fig.4㊀FormationperiodoffracturedreservoirsinBozhong19⁃6buriedhill,BohaiSeaarea㊃162㊃㊀第2期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀牛成民,等.渤海海域渤中19-6潜山气藏成藏要素匹配及成藏模式㊀2.3㊀盖层条件由于天然气的分子小,易散失,因此天然气藏的形成往往对盖层要求很高,尤其是区域性连续稳定分布的直接盖层控制了天然气的富集程度,对天然气聚集成藏具有十分重要的意义㊂从盖层的物性封闭机理来看,盖层的厚度大小虽然与盖层的封闭能力没有直接的定量关系,但是大量的事实证明,盖层的厚度越大,其封闭能力就越强,越有利于天然气藏的保存㊂统计表明,我国现已发现的天然气藏直接盖层厚度普遍要大于100m[18]㊂而在微观上,常用盖层排替压力来反映盖层保存条件,排替压力越大,封闭能力越强㊂目前国内大中型气田中,松辽盆地的徐深1井气藏排替压力最小,为8.7MPa[19]㊂由于渤中19-6潜山上覆沙河街组厚度相对较薄,而潜山气藏能否有效保存很大程度取决于东营组泥岩盖层的厚度㊂通过统计,渤中19-6潜山气藏上覆直接盖层的厚度为270 500m(图5),盖层厚度整体较大,远高于100m,具有较强的封盖条件,即使晚期盖层被断裂断穿,断面也相对容易被泥岩涂抹而封闭㊂进一步计算东营组泥岩盖层排替压力(公式参见文献[20-21]),得到渤中19-6构造7口井东营组泥岩盖层的排替压力值,主要分布在4.81 27.91MPa,平均值为10.24MPa,普遍高于8.7MPa㊂因此,东营组巨厚泥岩盖层具有优越的封堵条件,极大程度上减小了渤中19-6潜山气藏天然气的散失㊂2.4㊀圈闭条件渤海海域中新生代多旋回构造演化过程决定了潜山构造的定型定位,同时,也对渤海众多潜山内幕的塑造和潜山圈闭群的形成起着关键性的控制作用㊂笔者基于区域地质背景分析㊁断裂系统构造解析及构造变形特征的类比,恢复了渤中19-6潜山构造圈闭的形成演化过程,主要经历了4个阶图5㊀渤海海域渤中19-6潜山构造直接盖层厚度统计Fig.5㊀DirectcapthicknessofBozhong19⁃6buriedhill,BohaiSeaarea段:印支期挤压成山阶段㊁燕山早 中期拉张断块阶段㊁燕山晚期褶隆抬升阶段和喜马拉雅期改造定型阶段(图6)㊂印支期前,华北地台经历的加里东和海西运动主要以垂直升降为主,仅形成低缓的褶皱和微古地貌,导致上奥陶统 下石炭统的沉积缺失㊂印支期,华北板块在华南板块的持续强烈挤压作用下[22],渤中19-6潜山构造形成大量近东西向逆冲断裂,强制褶皱隆升遭受剧烈剥蚀,导致太古宇变质岩出露,大型背斜构造初始形成㊂燕山期,华北地区构造体制受太平洋构造域控制,一方面燕山中期研究区先期的逆冲断层发生负反转,形成大量的拉张断块山;另一方面,燕山晚期在近南北向弱挤压作用之下再次褶皱,形成宽缓低幅的背斜㊂喜马拉雅早期,研究区发生强烈断陷,先存断裂发生活化,潜山背斜被进一步改造形成复杂的断块群,差异隆升导致潜山构造幅度增大;另一方面,渤中19-6构造区南部受压扭作用发生反转抬升,形成南㊁北两块潜山圈闭群,潜山圈闭基本定型㊂喜马拉雅中晚期,研究区转入相对较为平静的拗陷期,改造微弱,潜山圈闭被上覆沉积物快速覆盖埋藏形成低潜山构造,为天然气的聚集提供了有利的大型圈闭㊂2.5㊀输导条件渤中19-6潜山位于沙河街组烃源岩之下,由图6㊀渤海海域渤中凹陷潜山圈闭群构造演化史Fig.6㊀TectonicevolutionhistoryofburiedhilltrapgroupinBozhongSag,BohaiSeaarea㊃262㊃石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀http:ʊwww.sysydz.net㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷㊀㊀渤中凹陷的3个次级洼陷环绕,良好的输导条件是潜山油气聚集的重要因素㊂由于渤中19-6潜山地区在新生代之前经历了多期的构造运动,在潜山圈闭附近形成了多条油源断裂(图6,图7a),渤中西南次洼沙河街组烃源岩生成的油气可以直接沿油源断层运移至潜山,而渤中凹陷主洼和南次洼距离渤中19-6潜山相对较远,需要经历长距离运移之后聚集成藏㊂渤中19-6潜山在经历多期构造运动的同时,遭受多次抬升剥蚀,在潜山顶界面广泛发育一套不整合面(图7),连接渤中凹陷主洼和南洼沙河街组烃源岩,构成了天然气长距离侧向运移的主要通道㊂同时,不整合面内部的风化裂缝带和内幕裂缝带的形成,有效改善了潜山储集条件,实测孔隙度普遍可以超过10%(图7b),对渤中19-6潜山气藏的形成起到重要作用㊂2.6㊀保存条件由于天然气散失能力强,气藏能否形成并保存至今,相较油藏而言需要更加苛刻的保存条件㊂构造活动和盖层条件控制了天然气藏的形成及规模㊂从渤中19-6地区新近纪构造活动来看,对深部构造影响较弱,深层断裂未被激活,向上消失在东营组泥岩中;浅层断裂断穿深度较浅,绝大部分消失在馆陶组,部分断裂相对较深但都消失于东营组(图6,7),对渤中19-6潜山气藏未形成破坏;晚期的潜山构造活动相对稳定,对气藏的形成起到了一定的保护作用㊂对于盖层条件,除了要求相对较大的盖层厚度外,盖层中发育超压也是盖层封闭天然气的另一有利因素[23]㊂对于正常压实泥岩盖层来说,泥岩盖层与下伏储层共处同一静水体系,流体压力低于下伏储层,只能依靠毛细管压力阻止油气向上逸散㊂而对于超压的泥岩盖层,其流体压力明显高于下伏储层,形成向下的压力差,形成压力封闭,能够有效阻止油气向上逸散,且压差越大,压力封闭油气的能力就越强㊂由于渤中凹陷是渤海湾盆地新生代的沉降与沉积中心,古近纪为强烈断陷期,具有较高的沉积速率,沙三段沉积速率可达512m/Ma,东营组沉积速率可达520m/Ma[24];同时东营组又作为烃源岩正处于大量生烃阶段(图2),较快的沉积速率与强烈的生烃作用,使东营组内部普遍发育欠压实作用和生烃超压㊂根据MAGARA[25]提出的等效深度法,计算了渤中19-6地区泥岩孔隙流体压力(图8)㊂结果显示,整个东营组地层整体处于异常高压阶段,压力系数主要分布在1.2 1.8之间,其流体压力值与储层流体压力差可达13.225.86MPa,平均值为20.94MPa(图9)㊂SMITH[26]认为当盖储剩余压力差为2MPa时,所能封盖的最大气柱高度可达200m,表明研究区盖层的封闭性已达到一定程度,可以作为工业气藏的有效封盖层㊂这种异常高的超压作用,能使渤中19-6潜山封堵较高的天然气柱,也可减缓天然气的散失㊂整体来看,渤中19-6潜山上覆厚层东营组泥岩盖层,普遍发育异常高压,加上晚期潜山构造活动相对稳定,促使渤中19-6潜山千亿立方米大气田保存至今㊂3㊀潜山气藏成藏要素耦合及成藏模式3.1㊀成藏期次包裹体均一温度是用来分析成藏期次的重要指标㊂通过镜下观察,在渤中19-6潜山构造中发图7㊀渤海海域渤中19-6潜山输导体系剖面位置见图1㊂Fig.7㊀TransportsystemofBozhong19⁃6buried㊃362㊃㊀第2期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀牛成民,等.渤海海域渤中19-6潜山气藏成藏要素匹配及成藏模式㊀图8㊀渤海海域渤中19-6构造井声波时差与流体压力分布Fig.8㊀AcoustictimeandfluidpressuredistributioninwellsinBozhong19⁃6structure,BohaiSeaarea图9㊀渤海海域渤中19-6构造直接盖层盖储剩余压力差统计Fig.9㊀PressuredifferencebetweendirectcaprocksandreservoirsinBozhong19⁃6buriedhill,BohaiSeaarea现了大量天然气包裹体,在荧光下呈淡蓝色(图10),同时在其上覆的沙河街组地层中也观察到大量轻质油和天然气包裹体;测得油伴生的同期盐水包裹体均一温度主要分布在100 160ħ之间,与天然气伴生的同期盐水包裹体均一温度主要分布在120 210ħ之间㊂结合单井埋藏史分析得到,渤中19-6构造原油成藏期相对较早,大约从12Ma开始成藏;而天然气成藏相对较晚,从5.1Ma开始成藏,具有典型晚期成藏的特点㊂由于渤中凹陷3套主力烃源岩现今仍然处于生烃高峰,因此,渤中19-6潜山气藏仍处于不断充注阶段(图10),这对气藏的保存起到重要作用㊂3.2㊀成藏要素耦合油气成藏要素的特征及其品质是油气藏形成的必要条件,但是决定油气藏能否形成的关键因素是各要素时空上的匹配关系㊂印支期至喜马拉雅早期的构造运动,形成了渤中19-6潜山圈闭和构造裂缝储层,为气藏的形成提供了优质的储集条件;同时还形成了多条油源断层和广泛分布的不整合面,具有良好的运移路径,构成优越的输导体系㊂古近纪早期,在渤中凹陷沉积了厚层的沙河街组烃源岩,具有丰度高㊁类型好㊁热演化程度高的特㊃462㊃石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀http:ʊwww.sysydz.net㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷㊀㊀BohaiSeaarea点源㊂到东营组沉积时期,广泛沉积的厚层泥岩,形成一套巨厚的区域性盖层,其沉积速度快,普遍处于欠压实状态;同时,东营组也是渤中凹陷一套优质烃源岩,现今仍处于生油窗,易发育生烃超压,导致整个东营组处于异常高压状态,为渤中19-6潜山气藏提供了优越的盖层条件㊂到15Ma时,沙河街组烃源岩成熟度达到1.0%,进入生油高峰阶段;在12Ma时,渤中19-6构造进入原油成藏时期,但是整体原油充注量相对较少;到9.5Ma时,沙河街组烃源岩成熟度达到1.3%,烃源岩进入高熟阶段,生气量开始逐步增加;在5.1Ma时,渤中19-6潜山构造进入天然气成藏时间,此时烃源岩大量生成天然气,再经过不整合面和断裂的输导在潜山快速聚集成藏,同时驱替早期聚集的原油,占据整个圈闭㊂在渤中19-6潜山气藏形成的过程中,虽然晚期经历强烈的新构造运动,但主要影响到渤中19-6地区浅部地层,浅层断层都尖灭于东营组泥岩,没有破坏到渤中19-6潜山气藏,整个潜山构造遭受晚期构造活动影响相对较弱㊂ 生㊁储㊁盖㊁圈㊁运㊁保 六大成藏要素具有良好的时空耦合关系(图11),使得渤中19-6潜山大气藏得以形成并能有效保存至今㊂3.3㊀成藏模式渤中凹陷主洼㊁南次洼和西南次洼沙河街组烃源岩现今成熟度都已经超过了1.3%,都可作为渤中19-6潜山气藏的供烃源岩㊂西南次洼紧邻渤中19-6潜山构造,生成的天然气主要通过边界油源断裂向上输导运移至潜山储层;渤中主体洼陷和南次洼距离渤中19-6潜山相对较远,生成的天然气主要沿不整合面㊁经长距离侧向运移,在渤中19-6潜山聚集成藏;上覆厚层东营组优质盖层条件㊁晚图11㊀渤海海域渤中19-6构造天然气成藏要素关系Fig.11㊀CorrelationofnaturalgasaccumulationfactorsinBozhong19⁃6buriedhill,BohaiSeaarea㊃562㊃㊀第2期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀牛成民,等.渤海海域渤中19-6潜山气藏成藏要素匹配及成藏模式㊀剖面位置见图1㊂Fig.12㊀HydrocarbonaccumulationpatterninBozhong19⁃6buriedhill,BohaiSeaarea期深层相对较弱的构造活动以及持续供给的生烃条件,各成藏要素间具有良好的时空耦合㊂综上所述,在渤中19-6潜山形成了多洼供烃㊁多向充注㊁断裂和不整合联合输导的晚期成藏模式(图12)㊂4㊀结论(1)渤海海域渤中19-6潜山千亿立方米大气田的气体主要来源于渤中凹陷沙河街组优质烃源岩,9.5Ma时进入高熟阶段,现今大部分区域成熟度已超过1.3%,生气强度普遍超过50ˑ108m3/km2,目前仍处于生气高峰阶段,晚期持续供烃为该大气田的形成提供了充足的物质基础㊂(2)渤中19-6构造主要经历4期构造运动:即印支期挤压阶段㊁燕山早 中期拉张阶段㊁燕山晚期抬升阶段和喜马拉雅期改造定型阶段㊂印支期和燕山期构造运动是渤中19-6潜山构造裂缝型储层和潜山圈闭形成的关键时期;同时,遭受多期的抬升剥蚀,形成了2套不同的输导体系:近源断裂输导体系和远源不整合面输导体系㊂喜马拉雅期构造活动主要影响浅部地层,对潜山储层和圈闭的影响相对较弱,有利于气藏的后期保存㊂(3)欠压实作用和生烃作用使得东营组巨厚泥岩普遍发育异常高压,有效地封盖了潜山天然气藏㊂ 生㊁储㊁盖㊁圈㊁运㊁保 六大成藏要素具有良好的时空耦合关系,构成了渤中19-6潜山多洼供烃㊁多向充注㊁断裂和不整合联合输导的晚期成藏模式,展现了渤中凹陷较强的生烃能力和良好的保存条件,为渤海油田寻找天然气藏指明了方向㊂参考文献:[1]㊀高长海,查明,赵贤正,等.渤海湾盆地冀中坳陷深层古潜山油气成藏模式及其主控因素[J].天然气工业,2017,37(4):52-59.㊀㊀㊀GAOChanghai,ZHAMing,ZHAOXianzheng,etal.HydrocarbonaccumulationmodelsandtheirmaincontrollingfactorsinthedeepburiedhillsoftheJizhongDepression,BohaiBayBasin[J].NaturalGasIndustry,2017,37(4):52-59.[2]㊀陈昭年.石油与天然气地质学[M].2版.北京:地质出版社,2013.㊀㊀㊀CHENZhaonian.Oilandgasgeology[M].2nded.Beijing:Geolo⁃gicalPublishingHouse,2013.[3]㊀马立驰,王永诗,景安语.渤海湾盆地济阳坳陷隐蔽潜山油藏新发现及其意义[J].石油实验地质,2020,42(1):13-18.㊀㊀㊀MALichi,WANGYongshi,JINGAnyu.DiscoveryandsignificanceofsubtleburiedhillsinJiyangDepression,BohaiBayBasin[J].PetroleumGeology&Experiment,2020,42(1):13-18.[4]㊀金强,毛晶晶,杜玉山,等.渤海湾盆地富台油田碳酸盐岩潜山裂缝充填机制[J].石油勘探与开发,2015,42(4):454-462.㊀㊀㊀JINQiang,MAOJingjing,DUYushan,etal.Fracturefillingmecha⁃nismsinthecarbonateburied⁃hillofFutaiOilfieldinBohaiBayBasin,EastChina[J].PetroleumExplorationandDevelopment,2015,42(4):454-462.[5]㊀姜平.千米桥潜山构造油气藏成藏分析[J].石油勘探与开发,2000,27(3):14-16.㊀㊀㊀JIANGPing.ApoolformationanalysisforQianmiqiaoburiedhillstructure[J].PetroleumExplorationandDevelopment,2000,27(3):14-16.[6]㊀杨克绳.任丘古潜山油田的发现与地质特点[J].断块油气田,2010,17(5):525-528.㊀㊀㊀YANGKesheng.DiscoveryandgeologiccharacteristicsofRenqiuOilfieldwithburiedhill[J].Fault⁃BlockOil&GasField,2010,17(5):525-528.㊃662㊃石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀http:ʊwww.sysydz.net㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷㊀㊀[7]㊀冯渊,柳广弟,杨伟伟,等.辽河坳陷兴隆台油田成藏特征与成藏模式[J].海洋地质与第四纪地质,2014,34(1):137-143.㊀㊀㊀FENGYuan,LIUGuangdi,YANGWeiwei,etal.CharacteristicsandmodelsofhydrocarbonaccumulationinXinglongtaiOil⁃field,LiaoheDepression[J].MarineGeology&QuaternaryGeo⁃logy,2014,34(1):137-143.[8]㊀薛永安.渤海海域深层天然气勘探的突破与启示[J].天然气工业,2019,39(1):11-20.㊀㊀㊀XUEYong 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油气成藏模式研究现状综述石油天然气成藏机制的研究一直是油气成藏研究的关键。
自上世纪八十年代以来,为了描述油气藏形成过程中生、储、盖、圈、运、聚、保等基础要素在时空关系上的相互匹配关系,许多研究人员进行了油气成藏模式的分析研究,以期更直观、概括地反映研究区的油气成藏机制和油气成藏过程。
目前,国内教科书及各类文献对成藏模式并没有统一明确的定义,由于研究目的和研究对象的差异,不同研究者划分油气成藏模式的主要依据和侧重点迥异。
或是从成藏动力学系统出发,或是强调构造背景,或是则侧重油源、生储盖组合关系以及输导网络的组成、或综合油源与运聚机制的多元素复合,或突出断层在油气成藏中的控制作用,或根据不同成藏时间的成藏特点以及成藏期次来划分成藏模式,或抽析复杂的成藏机制进行成藏模式划分,或以不同的充注方式和油藏特征作为划分依据,也有学者直接用油气成藏过程示意图代指成藏模式,还有学者直接用成藏组合模式、油藏分布模式、运移模式及聚集模式代指成藏模式,也存在一些特殊成藏模式。
国外学者对成藏模式研究则较少。
成藏模式兼有描述和预测的作用,即一方面是提供对已知油气藏的形成机理和时空分布进行分析和综合的样板,另一方面是作为进行未知油气藏预测的类比参考[1]。
本文综合分析构造背景、成藏动力、各成藏要素的配置、断层控藏、充注方式、成藏机理、成藏时间及成藏期次、充注方式和油气藏特征等总结了以下成藏模式。
1.成藏模式研究现状1.1基于构造背景划分的成藏模式区域地质构造背景、构造样式、沉积体系、地层格架及其它复杂成藏要素的相互耦合形成纷繁多样的成藏模式。
1.3基于油源划分的成藏模式烃源岩的分布、生排烃期及与输导体系等成藏要素的耦合使得成藏过程复杂多样,基于油源组成、烃源岩位置、聚油构造、运移及其它成藏要素总结了以下成藏模式。
1.4基于储集层及生储盖组合不同类型的储集层中成藏特点迥异,生储盖组合方式的不同决定了油气运移、聚集和成1.5基于输导体系划分的成藏模式断层、砂体及不整合输导通道在空间上交互配置,横向、纵向运移方向复杂交错,聚油圈闭所处构造位置各不相同,其它成藏要素在各油藏成藏背景下的控藏作用差异较大,很多学者或偏重运移通道、或侧重运移方向、或注重输导体系与其它成藏要素的耦合,总结出了以下不同的成藏模式。
它们为油气运移提供了立体网络通道。
油气运移输导系统类型控制着1.6基于断层控藏作用划分的成藏模式断层具有运移通道和封堵油气的双重作用,同时断层对有油气藏的保存也具有破坏作用,断层在油气成藏过程中的不同控藏机理和封闭性导致了不同成藏模式的形成。
构造背景、聚油构造、断层活动、运移通道等多种要素形成了不同的充注方式,生排烃期和断层活动期则决定了成藏时间的差异,多种成藏要素耦合下的充注规模也有很大区别,这些要素相互影响致使成藏模式迥异。
1.8基于油藏形成机理划分的成藏模式众多学者根据油气不均一现象及其成因提出了多种成藏理论,如所谓油气富集的“源控论”、“圈闭论”、“复式油气聚集理论”、“相控论”等。
这些成藏理论立足于成藏过程中各成藏要素的机理、组合、配置等,有点学者则直接以运移模式、聚集模式等替代为成藏模式。
郭广立等[87]从油气藏的运聚模式、调整模式、破坏模式、分布模式及其成藏演化对焉耆盆地南部凹陷的成藏模式进行了探讨,认为焉耆盆地南部凹陷运聚模式有垂向正分异运聚和侧向正分异聚集2种,调整模式有纵向断层运移调整模式和横向构造抬升调整分散模式2种,1.9基于成藏时间、成藏期次划分的成藏模式不同构造背景下,不同油气藏的聚集成藏时间和成藏期次不同,在不同的成藏阶段各成油气在平面不同构造带的分布和纵向上不同层位分布具有不均一性。
多种多样的聚油构造、丰富的油气藏类型、不同构造带中油气藏类型及分布特点也不同,整个油气聚集成藏过程中不同成藏要素的作用及相互配置的影响,以及成藏的大构造沉积等形成了复杂多样、本质相似的成藏模式。
成藏模式类型代表人物成藏模式特点成藏模式类型代表人物成藏模式特点“相-势-导”成藏模式张文朝等[139]“沉积演化-沉积相-储集相”、“构造带-温压场-油气势”与“输导体系”三要素由动态变化逐渐调整到静态平衡倒灌式成藏模式史建南等[140]强超压机制驱动下,以不整合和白云岩输导层倒灌进入储集层杨喜贵等[141]在超压作用下沿油源断层下排后充注到储集层2.建议及应用实例2.1成藏模式的内涵个人认为:成藏模式是指,地质历史过程中,在其特定区域构造地质背景下,油气“源渠汇存”的动静态成藏要素及成藏过程中油气在输导网络中的运移路径、成藏期及油藏类型等多元素的有效耦合,直观展现了成藏背景、成藏要素、成藏机制等。
2.2命名原则和划分方案在总结前人研究成果基础上,根据油气藏所处区域构造地质背景,剖析动静态成藏要素及成藏时间和期次,结合油气富集规律及油气藏类型,总结了油气成藏模式的命名原则和划分方案。
2.2.1命名原则①结合油气地质条件,分析成藏背景及动静态成藏要素;②综合考虑成藏机理和主控因素;③作为“油气成藏模式”的总结应该具备适合研究区所处研究阶段的相应的作用,即能起到“对比、指南、预测和解释”的作用;④注意输导网络的组成,分析观察油气运移路径;⑤分区进行定量分析,根据各控制元在成藏过程中所占的控制地位,进行组合命名;2.2.2划分方案基于各油气藏所处成藏背景、成藏要素、成藏机制的差异,可在成藏模式的类型归纳及命名时引入控制元。
①一级控制元—油源:自源(近源)、它源(远源)、混源;②二级控制元—成藏主控因素、成藏动力:压控(异常压力控制)、断控(断层控制);③三级控制元—输导网络:横向、垂向、z字型、y字型、阶梯状……;④四级控制元—油藏类型:岩性油气藏、地层油气藏、复合油气藏;⑤其它成藏要素—根据在成藏过程中的控制作用的权系数,适当添加修饰。
2.3应用实例—以渤中凹陷为例(古近系油气藏—自源断控阶梯状运移断层油气藏成藏模式)通过对渤中凹陷古近系油气成藏要素、成藏机制的研究,得到以下结果:①一级控制元分析:油源对比结果表明,古近系油气藏的油气来源于古近系沙河街组和东下段烃源岩,是自源成藏;②二级控制元分析:东下段和沙三段烃源岩为古近系成藏提供了充足的油源,长期持续活动的通源大断裂提供了从源到藏的直接通道,规模较小的次级断层相互连接沟通,形成了复杂的断裂体系,是成藏的主要控制因素;③Ⅲ级断层主要起垂向输导作用,Ⅱ级断层兼有垂向、侧向输导作用。
油气沿断层面垂向运移为主,通过馆陶组砂岩及其底界不整合面进行大规模侧向运移。
总体上,油气在输导体系中以阶梯式运移;④东营组沉积末期,沙三段、沙一二段烃源岩进入生油高峰期,油气沿断层向上运移到东二段储集层中,在断层遮挡作用下形成断层油气藏(图1)。
图1 自源断控阶梯状运移断层油气藏成藏模式示意图参考文献[1] 吴冲龙,林忠民,毛小平,等.“油气成藏模式”的概念、研究现状和发展趋势.石油与天然气地质,2009,30(6):673-683[2] 姚亚明,周继军,何明喜,等.对焉耆盆地油气地质条件的认识.天然气地球科学,2006,17(4):463-467[3] 易士威,赵淑芳,范炳达,等. 冀中坳陷中央断裂构造带潜山发育特征及成藏模式.石油学报,2010,31(3):361-367[4] 赵良金,杨广林,王瑞飞,等. 东濮凹陷裂缝性砂岩油气藏主控因素及成藏模式.石油勘探与开发,2010,37(2):196-202[5] 常振恒,蒋有录,等.东濮凹陷文南一刘庄地区油气藏类型及成藏模式.断块油气田,2008,15(1):12-15[6] 王权,金凤鸣,等.饶阳凹陷岩性地层油藏控制因素与成藏模式.新疆石油地质,2008,29(5):595-598[7] 李凤杰,王多云,等.陕甘宁盆地陇东地区长3油组坳陷湖盆岩性油藏成藏模式.西安石油大学学报(自然科学版),2004,19(3):1-9[8] 宋国奇,卓勤扩,孙莉.济阳坳陷第三系不整合油气藏运聚成藏模式.石油与天然气地质,2008,29(6):716-720[9] 费宝生.从二连盆地看东北亚地区裂谷盆地群油气勘探.大庆石油地质与开发,2002,21(3):7-11[10] 张宇.济阳坳陷缓坡带构造特征及分类.断块油气田,2005,12(3):22-24[11] 陈欢庆,朱筱敏,张功成,等. 琼东南盆地深水区古近系陵水组输导体系特征.地质学报,2010,84(1):138-148[12] 唐勇,孔玉,盛建红,等.准噶尔盆地腹部缓坡型岩性地层油气藏成藏控制因素分析.沉积学报,2009,27(3):567-572[13] 李明刚,庞雄奇,等.东营凹陷砂岩岩性油气藏分布特征及成藏模式.油气地质与采收率,2008,15(2):13-15[14] 谭丽娟,蒋有录.渤海湾盆地东营—惠民凹陷油气成藏模式和油气富集控制因素.石油实验地质,2003,25(4):366-370[15] 陈业全,王伟锋. 准噶尔盆地构造演化与油气成藏特征.石油大学学报(自然科学版),2004,28(3):4-8[16] 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