海相油气地质理论继承与创新
2020-01-19 · 技术研发知识服务融合发展。
随着海相碳酸盐岩油气勘探的不断深入,对该层系成藏规律的认识也在不断深化。碳酸盐岩层系中的碎屑岩夹层发育富含有机质的烃源岩、碳酸盐岩储层多样性及油气成藏多期性的认识有效地指导了勘探工作。与此同时,还有一些根本性问题没有解决,严重制约了勘探部署决策、油气田发现的效率和进程。
针对中国海相沉积盆地油气成藏的基本特点,在这类高演化、构造改造高度复杂的地区,油气成藏规律的认识是一个有待进一步深化的过程,从古生代海相沉积盆地及中、新生代沉积盆地的演化、叠加序列,油气生成、运聚、保存基本规律的探讨上,必须进一步深化研究:①原型盆地叠加改造的有效性;②烃源岩的有效性;③整体保存条件的有效性;④成藏组合的有效性。
(1)原型盆地叠加改造的有效性研究
沉积盆地是油气产出的物质基础,“没有盆地便没有石油”,但是“并不是所有的盆地都能产出石油”。中国南方海相沉积盆地的演化序列反映出,它并不是一种单一、稳定、简单的叠合盆地,而是在不同演化阶段,不同地球动力学背景下形成的,由不同类型(原型)盆地并列、叠加、改造所构成的叠合盆地,作为古生代沉积盆地发育基础的扬子地块,塔里木地块、华北地块是原特提斯、古特提斯洋中的微大陆,随着特提斯的闭合,被动大陆边缘多次反转,同时上叠了中新生代沉积盆地,形成了更加复杂的构造复合,给海相沉积盆地的油气勘探造成较大的困难。
在这种复杂构造环境下,盆地保存程度(或称残留程度),决定了油气形成的大小及规模。因此,必须加强盆地经叠加、改造后的有效性研究,以盆地动力学,盆山耦合,建造与改造关系分析为基础,恢复不同时期的盆地原型,动态地反映盆地改造过程,从而在大的尺度上把握海相碳酸盐岩主体保存程度与主要展布区域及勘探领域。
(2)烃源岩的有效性研究
众所周知,烃源岩是油气成藏的基本要素之一。中国海相沉积盆地虽然发育有多套的主力烃源岩,但由于后期构造-热演化作用的叠加、改造,有部分已失去生烃能力,有部分生成的油气在经过氧化后而转化为沥青。因此,如何认识与评价有效烃源岩是高演化沉积盆地油气资源潜量估算的关键。在从常规演化序列上研究烃源岩的同时,还必须注意到以遭受破坏的一系列氧化沥青在地质历史演化过程中可能作为潜在的新烃源。如四川盆地天然气的产出特点反映出这种氧化沥青的裂解成气的潜能。所以,在海相沉积盆地中,必须重视有效烃源岩的辨别与对比,建立新的指标,评价有效的烃源岩及对现今油气生成成藏的贡献,从而为勘探潜在的、新的烃源区域做出科学的判断。
(3)整体保存条件的有效性研究
整体保存条件是指由区域性盖层和受其控制的侧向水动力封闭系统所组成的立体式封闭体系。区域性盖层与直接盖层起全局性封盖和局部性封盖两种不同的作用,前者是对整个盆地或某一油气系统而言,后者则是对局部油气藏或含油气层的封盖。
中国海相沉积盆地由于多次的构造改造,隆升剥蚀,尤其是喜马拉雅期以来的构造隆升,剥蚀,盆地周缘地层广泛出露,尤其是疏导层的出露,常造成穿越流的活动,因此,虽然纵向上直接盖层可起到阻挡油气向上渗透扩散,但因为它们往往未能阻挡区域性地下水活动对油气的冲洗,氧化和破坏。所以区域性封盖层虽不是油气藏的直接盖层但对于分隔地下水活跃带与停滞带,阻挡穿越流的活动起着决定性的作用。扬子地区典型油气藏的解剖及成藏演化史分析说明了这一点,因此,整体封闭保存条件是控制油气远景、油气运聚乃至散失的关键。
(4)成藏组合的有效性研究
在中国海相沉积盆地演化,叠加改造过程中,存在着多期油气运聚成藏与散失过程。然而,由于构造运动的影响,早期形成的油气藏往往由于封盖保存环境的破坏,油气动态平衡被打破,而发生次生运聚或散失、氧化成沥青。因此,在以晚期次生成藏为基本规律的条件下,重建成藏组合的有效性是现今油气藏运聚成藏的关键。必须把上述有效烃源岩,有效储盖组合,有效封闭保存条件统一到有效成藏组合中,全面、动态,综合的反映海相沉积盆地经多期的演化,叠加,并在后期叠加,改造下,重建封闭保存系统对油气最终的运聚成藏的作用,从而更好地指导有利油气区带的预测及勘探部署。
针对海相领域油气勘探面临的主要难题,围绕“多期构造活动背景下海相碳酸盐岩层系油气聚散机理与富集规律”核心科学问题,突出构造演化这一条线,把握三个重点——烃源岩、储层、保存有效性研究重点,强化三个结合——理论创新与勘探实践结合、区域评价与目标评价结合、地质研究与工程技术结合,做到科研、生产、部署一体化。形成六大分析评价技术系列:①盆地构造动态演化与恢复分析技术系列;②海相层系烃源岩动态评价理论与技术;③海相层系储层评价与预测技术;④海相层系有效盖层识别及保存环境评价技术;⑤海相层系油气动态成藏与主要成藏期定年技术与方法;⑥高演化海相层系油气资源评价系统。
突出关键构造事件对海相碳酸盐岩层系构造形成演化的影响,重视多元生烃作用历史及其有效性;重点分析多样性储层发育分布特征,突出复杂输导体系、流体驱动机制、流动样式及其成岩和成藏效应,探讨油气及地流体运移聚集机理;重点揭示海相层系大规模油气成藏期次、构造活动区有效盖层多样性及其演化机理等,评价海相层系油气资源,把握油气富集规律,预测大中型油气藏勘探方向,从而起到发展海相油气成藏理论技术的关键性作用。