西藏伦坡拉盆地油气成藏动力学研究

论文摘要

伦坡拉盆地位于西藏自治区班戈县境内,是在燕山褶皱期海相基底上发展起来的新生代陆相盆地,盆地经历了断陷、拗陷及构造隆升三个构造演化阶段,后期的构造隆升对盆地原生油气藏有着强烈的调整改造作用。伦坡拉盆地的勘探程度较低,实际资料和理论认识也比较少,但作为西藏地区唯一获工业性油气流的盆地,不管是勘探实践,还是理论研究,均具有重要的研究价值与意义。本文基于伦坡拉盆地实际油气地质特征及资料状况,充分利用研究区现有钻井、测井、地震及分析测试资料并吸纳前人相关研究成果和勘探最新进展,补充开展野外地质调查、岩心观察及相关测试分析工作,以油气成藏动力学理论为指导,点（钻井）-线（剖面）-面（平面）相结合,系统分析评价伦坡拉盆地烃源岩、储层、保存及温压等油气成藏地质条件,定量、动态刻画其油气生排运聚过程,并探讨油气藏的调整改造过程,最后在典型油藏对比解剖的基础上,建立油气成藏模式,总结成藏主控因素,进而预测盆地有利油气成藏区带。论文主要取得了以下成果及认识:1.油气地质成藏条件伦坡拉盆地以始新统牛堡组为主要烃源岩,且有机质丰度在不同凹陷不同层位表现出较大的差异性。横向上,各层系烃源岩有机质丰度分布总体上有“西高东低、北高于南”的特征,好烃源岩（TOC>0.8%）主要发育于盆地中西部蒋日阿错凹陷和江加错凹陷。元素分析法、显微组分分析法、岩石热解分析法和氯仿沥青“A”族组成判别法等多种方法研究表明,伦坡拉盆地牛堡组烃源岩有机质类型以II1型为主,I型次之。实测镜质体反射率（Ro）揭示,牛堡组二段烃源岩现今大多处于中成熟阶段（0.7%<Ro<1.3%）,牛堡组三段烃源岩则多处于低成熟阶段（0.5%<Ro<0.7%）。油源对比证实,储集于牛堡组二段的原油主要来源于其自身烃源岩,属自生自储型,而储集于牛堡组三段的原油部分来源于牛堡组二段,部分来源于其自身,既有自生自储型,也有下生上储型。伦坡拉盆地发育三角洲、扇三角洲、辫状河三角洲及湖底扇等储集体,岩性以砂砾岩、细砂岩、白云质粉砂岩、灰质粉砂岩及白云岩等为主,其储集物性多呈低孔低渗的特征,且不同凹陷之间存在一定的差异。其中,西部蒋日阿错凹陷和东部爬错凹陷以牛堡组三段中亚段储层物性最好,而中部江加错凹陷牛堡组二段下亚段储集物性最好。伦坡拉盆地发育牛堡组二段、牛堡组三段、丁青湖组二段及丁青湖组三段四套泥质岩盖层,其中以牛堡组二段上亚段和牛堡组三段下亚段盖层最为重要,其单层泥岩厚度最大可达600m,泥地比最高达0.9,排替压力最高达13MPa,具有较强的区域封盖能力,为油气保存提供了有利的封盖条件。伦坡拉盆地牛堡组地层水型以NaHCO3型为主,pH值普遍高于7,Ca2+与Mg2+成正相关关系,地层水矿化度较低,且随深度增加有降低的趋势,反映该区地层水处于积极交替带内,多为开启的、氧化-弱氧化水文地质环境,油气保存条件多为较差-差级别。伦坡拉盆地受晚期断裂改造强烈,中东部发育大量张扭性质的调节断层,对原生油气藏起调整改造作用,西部则多为“通天”类型的大断裂,对原生油气藏有着较大的破坏作用。2.油气成藏动力学过程在野外露头、钻井岩心、测井及地震资料识别的基础上,综合应用流体包裹体法、泥岩声波时差法及地层对比法恢复的牛堡组顶界面剥蚀量在平面上表现为中部剥蚀量小,南北剥蚀量大,且北部大于南部的特征;应用地层对比法估算的丁青湖组顶界面剥蚀厚度在盆地西部约600m,东部约300m。伦坡拉盆地单井埋藏史曲线呈“两段式”,断陷期的总沉降速率及构造沉降速率明显高于坳陷期及调整改造期。伦坡拉盆地具有较高的古、今地温梯度,属于典型的“热盆”,受牛堡组沉积末期和丁青湖组沉积末期两次地壳抬升的影响,盆地地温场经历两期“升温-降温”演化过程。不同凹陷烃源岩热成熟史存在较大差异,蒋日阿错凹陷牛堡组一段和牛堡组二段下亚段烃源岩进入生油及生气门限的时间均早于江加错凹陷和爬错凹陷,且现今多处于中-高成熟阶段（Ro=0.7%-2.0%）,而牛堡组二段上亚段及以上层系烃源岩则表现为中东部江加错凹陷和爬错凹陷进入生油门限的时间早于西部蒋日阿错凹陷,且现今多处于低成熟阶段（Ro=0.5%-0.7%）。伦坡拉盆地牛堡组同一层段烃源岩开始生排油的时间早于生排气时间,且生排油率大于生排气率,但排气效率高于排油效率,排气效率多高于50%,而排油效率则多小于50%;受烃源岩热演化程度的制约,深部烃源岩生排烃时间早于浅部烃源岩,生排油气率也相对较大;牛堡组二段中亚段及其以上烃源岩层段至今尚无规模天然气的生成与排出。伦坡拉盆地主成藏期的压力和流体势平面分布具有较好的继承性,古压力在平面上呈现为“中部高两侧低”,古流体势在平面上呈现为“中南部高,西北及东部低”。在此基础上,结合沉积相、烃源岩热成熟度以及封盖能力分布对油气二次运移路径和圈闭预测的结果揭示,盆地中央凹陷带的岩性圈闭是原生气藏的有利聚集区。显微岩相学观察揭示伦坡拉盆地牛堡组储层发育盐水、含烃盐水及烃类三种类型的流体包裹体,并主要呈线状、带状分布在石英微裂隙和方解石胶结物中。烃类包裹体的荧光颜色丰富,具蓝白色、蓝色、黄色及橙黄色等,定性指示不同成熟度原油的多期充注;烃类包裹体荧光光谱主峰波长存在495nm与540nm两个峰值,定量揭示盆地牛堡组存在两期油气充注。基于与烃类包裹体相伴生的同期盐水包裹体的均一温度在地层埋藏史图上的投点结果,确定出伦坡盆地牛堡组储层两期油气充注的时间分别为距今30-27Ma与23-21Ma,并以第二期为主。伦坡拉盆地晚期断裂活动、地层褶皱、抬升剥蚀及地层切割作用强烈,原生油气藏形成后普遍经历了物理调整改造作用,并在此基础上大多遭受了生物降解、水洗、氧化等化学调整与改造作用,导致其原油轻质组分减小,重质组分增加,密度变大,黏度增高,从而形成了现今的稠油藏。3.油气成藏模式及主控因素伦坡拉盆地目前已发现的8个油藏中有7个为稠油藏,1个为轻质油藏,且现已发现的油藏主要分布在中央凹陷带的断裂发育区,并具纵向分布层位多,横向运移距离长,油藏调整改造活跃的特点。基于典型油藏精细解剖,可将伦坡拉盆地油藏的成藏模式划归为“晚期破坏型”与“晚期保存型”两大类。其中,“晚期破坏型”多形成稠油藏,如红星梁稠油藏（早期超压-断层联合封闭晚期断层破坏型）、红山头稠油藏（近源断层垂向输导晚期断层破坏型）及长山古油藏（中源砂体侧向输导晚期抬升破坏型）,而“晚期保存型”则形成常规油藏,如罗马迪库油藏（远源砂体侧向输导晚期保存型）。综合油气成藏地质条件分析、成藏动力学过程重建及典型油藏精细解剖等成果,提出伦坡拉盆地油气成藏受烃源、储层和保存“三元”复合控制,并进而将伦坡拉盆地的勘探区带按成藏条件评价划分为I、II、III三类,其中I类区带2个,包括以构造-岩性圈闭为主的蒋日阿错凹陷及爬错凹陷,其成藏条件最为优越;II类区带2个,为以构造-岩性圈闭为主的达玉山逆掩推覆带及以岩性圈闭为主的江加错凹陷;III类区带3个,包括以构造圈闭为主的鄂加卒逆冲褶皱带与伦坡日-长山褶皱隆起带及以构造-岩性圈闭为主的蒋日阿错南冲断褶皱带,其成藏条件相对较差。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 选题来源、目的及意义
•     1.1.1 选题来源
•     1.1.2 选题目的及意义
•   1.2 研究现状及存在问题
•     1.2.1 成藏动力学研究现状
•     1.2.2 伦坡拉盆地油气勘探研究现状及存在问题
•   1.3 研究思路、内容、方法及技术路线
•     1.3.1 研究思路
•     1.3.2 研究内容
•     1.3.3 研究方法及技术路线
•   1.4 主要工作量及创新点
•     1.4.1 主要工作量
•     1.4.2 主要创新点
• 第二章 区域地质背景
•   2.1 盆地位置及构造区划
•   2.2 区域构造特征
•     2.2.1 青藏高原演化
•     2.2.2 构造边界及邻盆特征
•     2.2.3 伦坡拉盆地构造演化
•   2.3 沉积地层发育特征
•     2.3.1 牛堡组（E2n）
•     2.3.2 丁青湖组（E3d）
• 第三章 成藏地质条件
•   3.1 烃源条件
•     3.1.1 烃源岩分布
•     3.1.2 有机地球化学特征
•     3.1.3 油源对比
•   3.2 储集条件
•     3.2.1 岩石类型
•     3.2.2 沉积环境
•     3.2.3 储层物性
•   3.3 保存条件
•     3.3.1 盖层发育特征
•     3.3.2 水文地质条件
•     3.3.3 断裂对保存条件的影响
•   3.4 温压条件
•     3.4.1 地温条件
•     3.4.2 压力条件
• 第四章 油气成藏动力学过程
•   4.1 构造-沉积演化史
•     4.1.1 剥蚀厚度恢复
•     4.1.2 埋藏史及构造沉降史
•   4.2 热史及热成熟度史
•     4.2.1 热演化史
•     4.2.2 烃源岩热成熟演化史
•   4.3 生排烃史
•     4.3.1 生烃史
•     4.3.2 排烃史
•   4.4 油气充注史
•     4.4.1 流体包裹体岩相学
•     4.4.2 流体包裹体显微荧光光谱分析
•     4.4.3 流体包裹体均一温度
•     4.4.4 油气充注时间
•   4.5 油气运聚史
•     4.5.1 油气运移动力
•     4.5.2 油气运聚史
•   4.6 油气调整改造过程
•     4.6.1 现今油气藏类型及分布
•     4.6.2 油气藏的物理调整与改造
•     4.6.3 油气藏的化学调整与改造
• 第五章 典型油气藏解剖及成藏主控因素分析
•   5.1 典型油气藏解剖
•     5.1.1 罗马迪库常规油藏
•     5.1.2 红星梁稠油藏
•     5.1.3 红山头稠油藏
•     5.1.4 长山古油藏
•   5.2 成藏主控因素分析及有利成藏区带评价优选
•     5.2.1 烃源岩控藏效应
•     5.2.2 储层控藏效应
•     5.2.3 保存控藏效应
•     5.2.4 有利成藏区带评价
• 结论及认识
• 致谢
• 参考文献

文章来源

类型: 博士论文

作者: 刘一茗

导师: 叶加仁

关键词: 油气成藏,流体包裹体,成藏模式,主控因素,伦坡拉盆地

来源: 中国地质大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,石油天然气工业

单位: 中国地质大学

基金: 中国地质大学(武汉)承担的中石化南方勘探科研项目《伦坡拉盆地牛堡组沉积储层特征及成藏规律研究》和《伦坡拉盆地中西部构造与沉积特征研究》

分类号: P618.13

总页数: 178

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