“Hydrocarbon accumulation chain”—concept, characteristics and application

doi:10.13745/j.esf.sf.2022.8.14

Abstract

Abstract:

Mature basins still contain considerable oil and gas resources, but the current theory of oil and gas accumulation is increasingly inapplicable to the structurally complex, concealed reservoirs in mature basins. Inspired by the attributes of “chain”, this paper put forth the concept of “hydrocarbon accumulation chain” developed on the basis of existing theories, through a global-scale researching and comparison of hydrocarbon accumulation processes and distribution laws. A “hydrocarbon accumulation chain” refers to a series of oil and gas reservoir combinations that are closely related by formation mechanism and arranged in a specific way in space. “Hydrocarbon accumulation chain” accurately describes the pattern/process of hydrocarbon distribution/accumulation: It shows the beaded, chain-like distribution pattern of oil and gas reservoirs, and describes the process of oil/gas generation, migration, accumulation along dominant migration pathways. And, superposition of many such ‘hydrocarbon accumulation chains’ through the geological history gives rise to today's complex pattern of hydrocarbon accumulation. A complete ‘hydrocarbon accumulation chain’ contains the inner, middle and outer sections that have not only their own characteristics of but also continuity in the hydrocarbon accumulation background, condition, mechanism, enrichment law and distribution mode—and most of all, it is a compact, complete hydrocarbon generation-migration-accumulation system. The four main characteristics of “hydrocarbon accumulation chain” are source sharing by multiple chains; multiple reservoirs per chain; multi-chain network; and reservoir enrichment along dominant chains. The “hydrocarbon accumulation chain” concept has some unique practical advantages over other theories as it proposes “whole-chain thinking, entirety research, prospecting along the chain, and precision exploration”, which is of great significance for guiding exploration breakthroughs in new areas as well as maximizing the exploration potential of mature basins. This concept has been applied to the oil and gas exploration in the Jizhong-Huanghua depressions with great success.

Key words: hydrocarbon accumulation chain, connotation, characteristics, exploration practice, Jizhong Depression, Huanghua Depression

CLC Number:

P618.130.2

ZHAO Xianzheng, JIN Fengming, PU Xiugang, LUO Qun, ZHOU Lihong, JIANG Wenya, DONG Xiongying, SHI Zhannan, HAN Wenzhong, ZHANG Wei, WANG Hu. “Hydrocarbon accumulation chain”—concept, characteristics and application[J]. Earth Science Frontiers, 2022, 29(6): 120-135.

Figures/Tables 12

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地区	盆地(坳陷)	油气田(群)名称	油气田组成链形态	链接油气藏地质因素
国内	松辽	齐家、龙虎泡、富位尔基等	串珠状	西斜坡构造脊主运移通道
	辽河	海外河、双南、欢喜岭等	条带状	西斜坡构造脊主运移通道
	南襄	双河、井楼北等	串珠状	北坡构造脊-断裂主运移通道
	冀中	高阳、肃宁、大王庄等	条带状	饶阳凹陷北坡构造脊主运移通道
	济阳	东辛、王家岗、八面河等	串珠状	东营南斜坡构造脊主运移通道
	济阳	GB341、GB21、GB210等	条带状	孤北凹陷南坡构造脊主运移通道
	鄂尔多斯	红井子、摆宴井、大水坑等	条带状	西缘逆冲断裂带优势通道
	柴达木	尖顶山、南翼山、油泉子等	串珠状	背斜带短轴构造脊优势通道
	酒泉	鸭儿峡、老群庙、石油沟等	串珠状	逆冲断层-构造脊主运移通道
	准噶尔	玛湖、玛北、乌尔禾等	串珠状	逆冲断层-构造脊主运移通道
	吐哈	巴喀、丘陵、鄯善等	串珠状	斜坡构造脊
	塔里木	塔中1号、塔中4号等	条带状	断裂带优势运移通道
国外	南里海	下库林、巴库等	串珠状	南里海坳陷西斜坡优势通道
	马来西亚	泰国湾油气田群	条带状	凹陷内背斜构造脊优势通道
	波斯湾	达曼、阿布萨、加瓦尔等	串珠状	南斜坡构造脊优势运移通道
	尼日利亚	阿格巴、内姆贝、奥洛伊等	条带状	北斜坡构造脊优势运移通道
	伏尔加	奥伦堡、罗马什金、阿尔兰等	串珠状	西斜坡构造脊优势运移通道
	西西伯利亚	博瓦科可夫、墨得维热等	条带状	北斜坡构造脊优势运移通道
	萨哈林	西米托夫油气田群	串珠状	断裂-剥蚀带优势运移通道

地区	盆地(坳陷)	油气田(群)名称	油气田组成链形态	链接油气藏地质因素
国内	松辽	齐家、龙虎泡、富位尔基等	串珠状	西斜坡构造脊主运移通道
	辽河	海外河、双南、欢喜岭等	条带状	西斜坡构造脊主运移通道
	南襄	双河、井楼北等	串珠状	北坡构造脊-断裂主运移通道
	冀中	高阳、肃宁、大王庄等	条带状	饶阳凹陷北坡构造脊主运移通道
	济阳	东辛、王家岗、八面河等	串珠状	东营南斜坡构造脊主运移通道
	济阳	GB341、GB21、GB210等	条带状	孤北凹陷南坡构造脊主运移通道
	鄂尔多斯	红井子、摆宴井、大水坑等	条带状	西缘逆冲断裂带优势通道
	柴达木	尖顶山、南翼山、油泉子等	串珠状	背斜带短轴构造脊优势通道
	酒泉	鸭儿峡、老群庙、石油沟等	串珠状	逆冲断层-构造脊主运移通道
	准噶尔	玛湖、玛北、乌尔禾等	串珠状	逆冲断层-构造脊主运移通道
	吐哈	巴喀、丘陵、鄯善等	串珠状	斜坡构造脊
	塔里木	塔中1号、塔中4号等	条带状	断裂带优势运移通道
国外	南里海	下库林、巴库等	串珠状	南里海坳陷西斜坡优势通道
	马来西亚	泰国湾油气田群	条带状	凹陷内背斜构造脊优势通道
	波斯湾	达曼、阿布萨、加瓦尔等	串珠状	南斜坡构造脊优势运移通道
	尼日利亚	阿格巴、内姆贝、奥洛伊等	条带状	北斜坡构造脊优势运移通道
	伏尔加	奥伦堡、罗马什金、阿尔兰等	串珠状	西斜坡构造脊优势运移通道
	西西伯利亚	博瓦科可夫、墨得维热等	条带状	北斜坡构造脊优势运移通道
	萨哈林	西米托夫油气田群	串珠状	断裂-剥蚀带优势运移通道

链段	构造位置	主要沉积背景	链的组合特点	成藏富集机理	主要油气藏	针对性的主要相关成藏理论
外链	有效烃源岩以外,高斜坡到构造高部位	滨湖-河流、三角洲平原	横(侧)向串联(横向运移)	高部位汇聚,高斜坡截留	构造油气藏、岩性地层油气藏	构造油气藏理论^[1]、复式油气聚集理论^[7]、网毯式油气成藏体系^[22]、含油气系统理论^[34]
中链	优质烃源岩中心边界到烃源岩边界,中、低斜坡	浅湖-半深湖、三角洲平原-前缘	纵向串联-横向串联过渡	路途截留	致密油气、岩性地层油气藏	源控论^[5]、满凹含油论^[18]、坡折带理论^[20]、隐蔽油气藏理论^[12]、斜坡带富油气理论^[35]、洼槽聚油理论^[38]
内链	优质源岩中心(生排烃中心)、深洼槽	深湖相、前三角洲、浊积相	纵(垂向)串联(垂直充注)	洼槽滞留	页岩油气(或煤盆地的煤层气),潜山、深潜山及内幕	非常规油气理论^[30]、潜山及其内幕成藏理论^[45]、优相-超越理论^[46]、煤层气向斜理论^[47]

链段	构造位置	主要沉积背景	链的组合特点	成藏富集机理	主要油气藏	针对性的主要相关成藏理论
外链	有效烃源岩以外,高斜坡到构造高部位	滨湖-河流、三角洲平原	横(侧)向串联(横向运移)	高部位汇聚,高斜坡截留	构造油气藏、岩性地层油气藏	构造油气藏理论^[1]、复式油气聚集理论^[7]、网毯式油气成藏体系^[22]、含油气系统理论^[34]
中链	优质烃源岩中心边界到烃源岩边界,中、低斜坡	浅湖-半深湖、三角洲平原-前缘	纵向串联-横向串联过渡	路途截留	致密油气、岩性地层油气藏	源控论^[5]、满凹含油论^[18]、坡折带理论^[20]、隐蔽油气藏理论^[12]、斜坡带富油气理论^[35]、洼槽聚油理论^[38]
内链	优质源岩中心(生排烃中心)、深洼槽	深湖相、前三角洲、浊积相	纵(垂向)串联(垂直充注)	洼槽滞留	页岩油气(或煤盆地的煤层气),潜山、深潜山及内幕	非常规油气理论^[30]、潜山及其内幕成藏理论^[45]、优相-超越理论^[46]、煤层气向斜理论^[47]