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油气成藏过程的动力学研究是石油地质学的核心内容和国际前沿领域。定量研究油气的动态运聚过程,对于有效揭示盆地油气富集规律和指导油气勘探具有重要的实际意义。柴达木盆地北缘冷湖地区是青海油田重要的勘探潜力区,但一直未取得大的油气突破,构造圈闭演化和油气成藏过程不清是制约勘探决策的关键难题。论文针对研究区地质特征和勘探难点,采用动力学研究的思想方法,研究了冷胡七号构造及所在油气成藏系统关键成藏期流体势、各类输导体特征和烃源岩的成烃演化过程;利用数值模拟方法定量分析了油气运聚的动力学过程和模式,为研究区下一步勘探目标选择提供了依据。 本研究主要内容包括:⑴依据柴达木盆地北缘区域构造演化过程,明确了研究区地层变形主要发生在3Ma以来晚期构造运动期间,提出分步建模方法消除了地层陡倾对恢复盆地构造演化过程的影响:上新世末期(3Ma)前的构造尚未大规模性形成阶段,采用地层真厚度图建模,上新世末期后的构造大规模形成阶段,则采用构造图建立地层格架,搭建了冷湖地区的三维盆地模型。⑵通过岩石薄片观察,研究了主要输导层的砂岩成岩特征和成岩演化过程,认为高含量杂基导致压实作用控制了储层物性演化,据此依据沉积相和砂地比建立了输导层输导性能量化表征模型,分析了砂岩输导体的连通性。借鉴断层启闭系数多因素评价方法,定量研究了主要冷七控油断层的输导特征,发现关键成藏期油砂山组以下的断面连通性好,而上油沙山组底以上的断面开启性差。⑶在关键成藏时期不同类型输导体特征和配置关系分析的基础上,建立了三种复合油气输导格架模型。利用油气运聚数值模型耦合有效源岩、运移动力和输导体系,定量模拟了天然气优势路径的形成过程,指出冷湖七号构造是研究区天然气的优势运聚区;并依据数值模拟结果,提出了冷湖七号构造三种天然气成藏模式。