973_2012cb214800_中国早古生代海相碳酸盐岩层系大型油气田形成机理与分布规律

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1、项目名称：中国早古生代海相碳酸盐岩层系大型油气田形成机理与分布规律首席科学家：刘文汇中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院起止年限：2012.1-2016.8依托部门：中国石油化工集团公司一、关键科学问题及研究内容（一）拟解决的关键科学问题本项目针对我国早古生代海相碳酸盐岩层系的特殊性，围绕中国早古生代海相碳酸盐岩层系油气多期成藏与大型油气田保存规律这一核心目标，注重早古生代生物演化初期阶段成烃有机质的生源特征和白云岩、膏盐岩发育的沉积特征，突出下古生界成藏要素长期演化和构造活动控制下的多期成藏过程，聚焦下古生界大型油气田有效保存与分布规律，拟解决以下三方面的关键科学问题：1、早古生代有

2、机质多元成烃机理与油气示踪标志早古生代海相碳酸盐岩层系生物种群和沉积有机质的特殊性，以及它们在漫长地质历史时期经历的多期构造叠加与演化，决定了烃源形成与生排烃过程的复杂性。除了干酪根之外，从古源岩、输导体系到古圈闭，以分散和富集状态赋存的可溶有机质、以有机酸盐形式存在的不溶有机质，在高温高压条件下均可裂解生成天然气，表现出成烃物质的多元性。在差异构造活动背景下，不同地区早古生代层系烃源（岩）可能经历一次或多期次生排烃过程，造成部分地区原油聚集成藏保存至今，部分地区继续深埋裂解成气，部分地区经过抬升发生次生变化，从而导致生烃中心的变迁、储层流体相态的转化和有效圈闭的位移。因此，厘清早古生代烃源

3、的原始特征，研究多期构造演化过程中多元油气的生成机理，建立油气示踪的标志体系，是揭示下古生界油气地质特征的重要基础。2、下古生界碳酸盐岩储层多期改造机理与分布预测下古生界碳酸盐岩储集体的发育受原始沉积与后期改造双重控制。不同层序格架、沉积相和岩石类型奠定了溶蚀作用的物质基础，多期构造隆升与沉降、多期断-缝体系和多幕深部热流体活动等控制着碳酸盐岩储集空间的保存与增生，多期不整合-断裂裂隙的复合-表生和深部流体等联合作用是碳酸盐岩不同类型非均质储集体形成的主因。因此，研究沉积相和岩石类型对深埋白云岩优质储层形成的影响和控制、表生岩溶过程中白云岩孔洞形成机理、深埋过程中表生岩溶孔洞的保存与新生次生

4、溶孔形成、破坏机理以及构造隆升对优质储层形成的影响和控制作用等；明确多期构造演化下构造应力（机械）-岩石-流体作用等成岩改造对优质储层形成与保存机理的时序性及有效性，阐明沉积作用、流体作用和构造作用的三元耦合关系，是建立与完善多类型储层成因地质模式、有效地开展储层地质与地球物理方法预测的关键。3、下古生界大型油气藏有效保存机理与分布规律下古生界发育多套烃源岩，发生过多次生排烃作用，各种类型烃源所生烃类如何有效规模聚集，并在后期改造过程中有效保存是下古生界大型油气藏存在的必要前提条件。下古生界经历了长期的建造阶段和后期多期构造改造作用。在建造过程中，生储盖等成藏要素是否有效匹配，在改造过程中，

5、油气调整和盖层的封闭性是否被破坏是油气规模聚集与保存的重要因素。在地质历史过程中，无论是烃源岩的生烃还是盖层封闭性的形成与破坏都是动态演化的，早期曾经有效的盖层遭受后期构造作用后可能演变为无效盖层，而现今静态评价为封闭性良好的盖层在地质历史时期可能并非有效盖层。因此，采用盖层封闭性参数静态评价保存条件的好坏已经不能满足下古生界油气勘探的需要，而必须从动态演化的角度评价保存条件的动态有效性。同时，将源盖动态演化评价技术纳入到保存条件的动态有效性评价之中，研究不同地质结构区控制保存条件的关键性因素的差异性、烃源生烃成藏过程、盖层在建造与改造阶段封闭性的形成与演变机理，阐明保存条件与烃源供烃、储层

6、演化及圈闭形成的动态匹配有效性等，是下古生界有效保存单元和大型油气田保存条件动态评价以及查明其分布规律的关键。基于上述三个关键科学问题的攻关研究，以盆地沉积构造和热演化史为主线，解析各成藏要素之间的时空匹配关系和成藏组合的有效性，动态重建多元生烃和多期成藏过程，进而揭示油气成藏的有效性、规模聚集和保存机理，解决核心科学问题，为发现大型油气田提供基础理论支撑。（二）主要研究内容1、早古生代海相层系烃源形成演化与过程示踪研究早古生代烃源形成条件以及对后期成烃过程的控制，重点研究早古生代生烃生物群落及其埋藏条件对烃源岩品质的控制，剖析古构造-沉积环境对原始生烃有机质生源构成、赋存状态的影响、有机质

7、-无机矿物组合对成烃有效性的制约作用，进而查明下古生界多元生烃烃源（岩）的有效性。开展不同条件下油气生成与相态变化物理模拟实验，分析下古生界古油气藏、沥青砂、高-过熟源岩和分散有机质等不同类型烃源裂解生油气机理，探索碳酸盐岩层各个成岩和热演化阶段有机酸盐形成的主控因素、赋存状态及其在高温高压条件下生烃潜力，揭示下古生界海相层系高温高压条件下油气形成机制。剖析下古生界海相层系油气有机分子与稳定同位素地球化学特征