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盆地深層-超深層沉積成巖作用與油氣儲層形成分布 版權信息
- ISBN：9787030719478
- 條形碼：9787030719478 ; 978-7-03-071947-8
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
盆地深層-超深層沉積成巖作用與油氣儲層形成分布 內容簡介
主要以我國主要含油氣沉積盆地為例，針對震旦-奧陶系碳酸鹽巖、中生界及古生界碎屑巖，重點分析深層-超深層儲層發育的構造-流體動力環境分析，論述碳酸鹽巖、碎屑巖儲層的改造和保存過程，構建規模儲層的層次結構，建立深層-超深層儲層的形成演化模式，總結認識深層-超深層沉積儲層的成儲規律及主控因素。在此基礎上，結合國內外油氣盆地的共性對比，論述深層-超深層儲層演變的專屬性、特色機制，集成相關分析、預測技術，并對塔里木、四川等重點盆地的深層-超深層關注層位提出了預測依據和勘探建議。
盆地深層-超深層沉積成巖作用與油氣儲層形成分布 目錄
目錄
序
前言
第1章盆地深層-超深層油氣儲層研究現狀與前沿問題1
1.1深層-超深層油氣儲層產出的基本特征1
1.2深層-超深層油氣勘探研究概況6
1.3深層-超深層油氣儲層的研究現狀7
1.4深層-超深層油氣儲層的專屬性前沿問題及研究思路12
第2章深層-超深層油氣儲層發育的溫壓流環境及演化16
2.1深層-超深層油氣儲層的埋藏與構造演化16
2.2深層-超深層油氣儲層發育的水文地質模型與流體動力特征26
2.3深層-超深層儲層的流體演化與改造數值模擬40
第3章深層-超深層有機酸形成分布及成儲效應實驗模擬67
3.1關鍵問題與研究方案67
3.2深層儲層發育的有機酸及其流體化學環境68
3.3深層儲層改造及保持的烴水巖實驗模擬102
3.4重點盆地深層-超深層有機酸生成與成儲效應122
第4章深層-超深層碳酸鹽巖巖溶儲層形成分布130
4.1深層-超深層巖溶儲層基本特征與存在問題130
4.2塔里木盆地奧陶系深層-超深層巖溶儲層多尺度表征133
4.3塔里木盆地奧陶系深層-超深層巖溶儲層沉積基礎161
4.4塔里木盆地奧陶系深層-超深層巖溶儲層流體-巖石作用180
4.5碳酸鹽巖巖溶深層保持型儲層形成模式及主控因素203
4.6深層構造-流體改造型巖溶儲層形成環境及主控因素213
第5章深層-超深層白云巖儲層形成機制及分布規律241
5.1深層-超深層白云巖儲層基本特征與存在的問題241
5.2塔里木盆地深層-超深層白云巖儲層243
5.3四川盆地深層-超深層白云巖儲層263
5.4深層-超深層白云巖儲層形成主控因素與分布規律303
第6章山前沖斷帶深層-超深層碎屑巖儲層形成機制及分布規律324
6.1山前沖斷帶深層-超深層碎屑巖儲層與油氣324
6.2庫車沖斷帶深層-超深層碎屑巖儲層表征328
6.3庫車沖斷帶深層-超深層碎屑巖儲層形成模式及主控因素363
第7章克拉通深層-超深層碎屑巖儲層形成機制及分布規律411
7.1克拉通深層-超深層碎屑巖儲層動力演化特征411
7.2塔里木克拉通深層碎屑巖儲層形成分布（低熱流深埋型）413
7.3華北克拉通深層碎屑巖儲層形成分布（中高熱流深埋型）427
第8章深層-超深層油氣儲層分析技術及應用449
8.1深層儲層古流體環境分析技術及應用449
8.2深層儲層數字巖心分析技術及應用465
8.3深層儲層流體活動數值模擬技術及應用484
8.4深層縫洞型碳酸鹽巖儲層測井表征技術及應用496
8.5深層儲層地震分析技術及應用505
第9章結束語525
參考文獻528
Sedimentary Diagenesis and Formation Distribution of Oil-gas Reservoirs in Deeply to Ultra Deeply Buried Basins， China(Abstract) 556
序
前言
第1章盆地深層-超深層油氣儲層研究現狀與前沿問題1
1.1深層-超深層油氣儲層產出的基本特征1
1.2深層-超深層油氣勘探研究概況6
1.3深層-超深層油氣儲層的研究現狀7
1.4深層-超深層油氣儲層的專屬性前沿問題及研究思路12
第2章深層-超深層油氣儲層發育的溫壓流環境及演化16
2.1深層-超深層油氣儲層的埋藏與構造演化16
2.2深層-超深層油氣儲層發育的水文地質模型與流體動力特征26
2.3深層-超深層儲層的流體演化與改造數值模擬40
第3章深層-超深層有機酸形成分布及成儲效應實驗模擬67
3.1關鍵問題與研究方案67
3.2深層儲層發育的有機酸及其流體化學環境68
3.3深層儲層改造及保持的烴水巖實驗模擬102
3.4重點盆地深層-超深層有機酸生成與成儲效應122
第4章深層-超深層碳酸鹽巖巖溶儲層形成分布130
4.1深層-超深層巖溶儲層基本特征與存在問題130
4.2塔里木盆地奧陶系深層-超深層巖溶儲層多尺度表征133
4.3塔里木盆地奧陶系深層-超深層巖溶儲層沉積基礎161
4.4塔里木盆地奧陶系深層-超深層巖溶儲層流體-巖石作用180
4.5碳酸鹽巖巖溶深層保持型儲層形成模式及主控因素203
4.6深層構造-流體改造型巖溶儲層形成環境及主控因素213
第5章深層-超深層白云巖儲層形成機制及分布規律241
5.1深層-超深層白云巖儲層基本特征與存在的問題241
5.2塔里木盆地深層-超深層白云巖儲層243
5.3四川盆地深層-超深層白云巖儲層263
5.4深層-超深層白云巖儲層形成主控因素與分布規律303
第6章山前沖斷帶深層-超深層碎屑巖儲層形成機制及分布規律324
6.1山前沖斷帶深層-超深層碎屑巖儲層與油氣324
6.2庫車沖斷帶深層-超深層碎屑巖儲層表征328
6.3庫車沖斷帶深層-超深層碎屑巖儲層形成模式及主控因素363
第7章克拉通深層-超深層碎屑巖儲層形成機制及分布規律411
7.1克拉通深層-超深層碎屑巖儲層動力演化特征411
7.2塔里木克拉通深層碎屑巖儲層形成分布（低熱流深埋型）413
7.3華北克拉通深層碎屑巖儲層形成分布（中高熱流深埋型）427
第8章深層-超深層油氣儲層分析技術及應用449
8.1深層儲層古流體環境分析技術及應用449
8.2深層儲層數字巖心分析技術及應用465
8.3深層儲層流體活動數值模擬技術及應用484
8.4深層縫洞型碳酸鹽巖儲層測井表征技術及應用496
8.5深層儲層地震分析技術及應用505
第9章結束語525
參考文獻528
Sedimentary Diagenesis and Formation Distribution of Oil-gas Reservoirs in Deeply to Ultra Deeply Buried Basins， China(Abstract) 556
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盆地深層-超深層沉積成巖作用與油氣儲層形成分布 節選
第1章盆地深層-超深層油氣儲層研究現狀與前沿問題 儲層是油氣勘探的直接目的層，從理論方面考慮，油氣勘探的深度在很大程度上取決于對儲層的認知。深層-超深層油氣勘探面臨諸多理論和技術問題，而儲層問題不僅首當其沖，且*為直接。 1.1深層-超深層油氣儲層產出的基本特征 深層-超深層油氣儲層產出的*基本特征包括其發育的盆地類型、地層時代、巖石類型、儲集類型等方面。 1.1.1深層-超深層油氣儲層的基本定義 對于含油氣盆地而言，廣義的儲層是指具備一定儲集空間的巖層，而狹義的儲層是指具備一定量級烴類儲集空間且具有商業開采價值的巖層。從油氣地質學角度，儲層類型可以有多種劃分原則，包括儲集物性、儲集組構、巖石類型、產出深度、儲層成因等。 從巖石類型看，沉積巖、火成巖和變質巖三大巖類都可以作為儲層，但以沉積巖為主。從埋藏深度看，儲層可以發育在從地表到淺層、中深層、深層、超深層的廣大范圍，但儲集性差異顯著（參見圖1-1)。當今油氣勘探已經進入深層-超深層時代。 目前有關含油氣盆地“深層”的概念基本是以深度標定的。一方面這是對油氣勘探成本的直接反映，另一方面也間接或粗略反映了地下溫度、壓力、流體環境的變化，這對于勘探規范和勘探家來說無可非議。按照行業規范，在我國中西部地溫梯度較低的油氣盆地中，深層對應深度為4500～6000m，超深層對應深度為大于6000m;而在地溫梯度較高的東部油氣盆地中，深層對應深度為3500～4500m，超深層對應深度為大于4500m。 鑒于盆地熱流和地溫梯度差別較大，上述兩方案是比較籠統的。根據全球盆地熱流及相關研究（圖1-2)，建議使用三檔劃分深層和超深層，即低、中、高地溫盆地的深度標定體系（表1-1)。事實上，同一個盆地不同二級構造單元、不同深度的地溫梯度也存在明顯差別，尤其是伸展型盆地，因此表1-1的劃分仍然是框架性的。 顯然，盆地“深層-超深層”的概念應該是動態的，是隨著探測技術發展和認知程度加深而更變的。因為油氣勘探的認識下限在不斷下延、拓展，根據地球物理探測資料，相當一部分沉積盆地的現存*大埋藏深度可以超過12000m，乃至18000m，深層勘探領域前景仍然廣闊。 參考油氣勘探中常用的深度及相關盆地的大量溫壓背景資料，表明狹義的深層地溫多大于120°C，靜巖壓力大于90MPa;狹義的超深層地溫一般大于160°C(可達300°C)，靜巖壓力大于120MPa(可達280MPa);地層流體壓力雖然變化較大，但由于深層流體對靜巖壓力的（部分）承載，因而可達50~100MPa，甚至更高。從地質條件特別是對巖漿-變質作用條件分析，盆地深層“高溫-高壓”條件并不值得驚奇，但對于大多在表生條件下建立起來的沉積巖石學而言，上述溫壓條件下的流體-巖石作用機制我們確實知之甚少。 1.1.2深層-超深層油氣儲層產出的盆地類型和地層時代 統計表明（Evenick，2021)，全球*具油氣勘探潛力的盆地，其對應充填厚度一般較大，這些盆地類型主要為被動陸緣、前陸/前陸沖斷帶，撓曲和沖斷帶、克拉通（疊合）(參見圖1-3)，而這幾類盆地也恰恰是目前認知的深層-超深層油氣儲層產出的主要盆地類型（表1-2)。當然，裂谷/裂陷、走滑等盆地也有深層-超深層油氣儲層產出。 總體上看，深層-超深層油氣儲層產出的盆地類型和地層時代具有如下特征。 (1)新元古界等古老層系的深層-超深層儲層，主要產出于克拉通（疊合）盆地中，極少見產出于前陸盆地、裂谷/裂陷盆地、走滑盆地、被動陸緣盆地。 (2)古生界深層-超深層儲層，主要產出于克拉通（疊合）盆地及前陸盆地中，極少見產出于裂谷/裂陷盆地、走滑盆地、被動陸緣盆地。 (3)中-新生代的深層-超深層儲層，主要產出于前陸沖斷帶、被動陸緣，以及裂谷/裂陷和走滑盆地，極少見產出于克拉通（疊合）盆地。 1.1.3深層-超深層油氣儲層的巖石和儲集空間基本結構類型 碳酸鹽巖、碎屑巖是深層-超深層油氣儲層的主要巖石類型（大類），但實際組構或成因類型要復雜得多。對全球儲集空間類型的半定量統計表明，碳酸鹽巖孔、洞、縫等多介質儲集結構類型發育，而碎屑巖（砂巖為主）相對單一（圖1-4)。 相比較中淺層，深層-超深層儲集空間結構類型存在特殊性。總體上，隨深度增大，大孔、洞呈現明顯衰減，而與裂縫（含擴溶）有關的儲集結構類型增多，尤以巖溶型碳酸鹽巖*為典型[圖1-4(a)]。非巖溶型碳酸鹽巖儲層的儲集結構類型相對單一，其深埋演化與砂巖類似，只是在成因上次生溶蝕孔、裂縫及擴容孔隙的占比可能略高[參見圖1-4(b)]，其壓溶-蠕變相關的成巖產物豐度較高。 雖然大多數深層-超深層碎屑巖始終以粒間孔為主，但與裂縫（含擴溶）有關的儲集結構類型顯然不容小覷[圖1-4(b)]，尤其在超深層，這類儲集結構類型對巖石滲透性的作用至關重要。需要說明的是，圖1-4給出的孔隙相對豐度是一個半定量的、綜合性的巖石大類評估，不針對特定地區的儲層巖石類型（亞類或種類）。 對于不同時代的盆地而言，深層-超深層儲層產出的巖石和儲集空間基本類型具有如下特征。 (1)新元古代等古老層系的深層-超深層儲層，以碳酸鹽巖為主，孔、洞、縫多介質儲集類型組合發育，極少見碎屑巖類型。 (2)古生代的深層-超深層儲層，碳酸鹽巖、碎屑巖（砂巖為主）兼有，前者多介質儲集類型組合發育；但碎屑巖主要產出于克拉通（疊合）盆地及前陸盆地中，孔隙型儲集盆地深層-超深層沉積成巖作用與油氣儲層形成分布類型發育。 (3)中-新生代（特別是晚中生代一新生代）的深層-超深層儲層，碳酸鹽巖、碎屑巖（砂巖為主）兼有，前者多介質儲集類型組合發育，局部克拉通、伸展盆地中可發育孔隙型儲集類型；但前陸沖斷帶、裂谷/裂陷以及走滑盆地的深層-超深層多以碎屑巖儲層居多，縫孔型、孔隙型儲集類型發育。 1.2深層-超深層油氣勘探研究概況 20世紀80年代以前，世界上深層油氣探井主要分布于北美、墨西哥灣、東歐、西伯利亞等油氣區（MaKCHMOBhap.，1984)，除墨西哥灣外大多位于穩定克拉通區，其深層大致以4000m為界限。20世紀80年代以后，全球深層油氣探井逐步向大陸邊緣和深水區發展，而相應的深層油氣集中-分布層系即勘探層位以中-新生界（特別是白堊系和古近系、新近系）為主。 反觀我國，20世紀80年代以前，雖有零星深層探井，但基本沒有工業油氣發現。20世紀80年代中后期，隨著我國東部油氣勘探進入中后期，特別是1984年沙參2井在井深5391m的奧陶系白云巖中獲高產油氣流，開啟了我國西部深層油氣勘探的新階段。在經歷十余年的轉型摸索后，我國深層油氣勘探于20世紀90年代末期進入規模發展階段，尤以塔里木盆地、四川盆地成績*為突出，至21世紀10年代相繼發現了塔河、哈拉哈塘、克拉2、龍崗、普光、元壩、克深、安岳、順南、順北、滿深等大中型深層油氣田，并引導和帶動了中東部、陸緣海域向深層勘探進軍的步伐。 當今國際油氣勘探的主要方向是深層、深水、非常規等三大領域，比較而言我國在深層領域無論是勘探投入還是勘探成效都占據舉足輕重的地位。盡管如此，根據2015年全國油氣資源構成評價（圖1-5)，我國深層常規油氣資源約671億t(油氣當量），占油氣資源總量的34%，但探明率僅13%(油）、10%(氣）。 20世紀80年代至21世紀00年代，全球深層油氣發現主要分布在4500～6000m埋深;而近年來6000～8000m的新發現愈來愈多，其中以我國的表現尤為突出。據不完全統計，2016～2020年（“十三五”期間）塔里木盆地、四川盆地的探井90%以上鉆至深層和超深層，塔里木盆地鉆至超深層的比例甚至達到75%以上。而根據國家科技重大專項項目“深層-超深層油氣藏地質特征、分布規律及目標評價”2021年新的評價結果，深層油氣
盆地深層-超深層沉積成巖作用與油氣儲層形成分布 作者簡介
李忠，中國科學院地質與地球物理研究所研究員、中國科學院大學教授（兼），主要從事沉積-成巖學與盆地動力學研究。
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