渤海湾盆地渤中凹陷西南部深层烃源岩有机相预测

针对渤海湾盆地渤中凹陷西南部烃源岩层系多、非均质性较强等特点,开展了烃源岩干酪根显微组分、元素分析、岩石热解、气相色谱等地球化学分析测试,在沉积相的约束下对比了ΔlogR系列方法、多元回归法、BP神经网络法预测有机质丰度参数的优劣,优选BP神经网络法进行烃源岩总有机碳含量、裂解烃含量的单井预测,进而计算得到氢指数预测曲线,结合总有机碳含量进行有机相分析,定量刻画各层系烃源岩的有机相,分析烃源岩的优劣和展布特征。结果表明,BP神经网络法的预测精度相对较高,东营组二段下亚段烃源岩主要为Ⅱ₂型干酪根,氢指数为125～400 mg/g,总有机碳含量基本小于3%,其有机相主要为BC相、C相和CD相;东营组三段烃源岩主要为Ⅱ₁—Ⅱ₂型干酪根,沙河街组沙一二段、沙三段烃源岩主要为Ⅰ—Ⅱ₁型干酪根,这三套烃源岩的氢指数为250～650 mg/g,总有机碳含量为3%左右或大于3%,其有机相主要为B相、BC相和C相。沙河街组优质烃源岩主要发育于研究区中南部,是下一步勘探的重点区域。      

渤海海域渤中地区烃源岩封闭金管热解模拟生烃实验研究

选取渤海海域渤中地区沙南凹陷沙三段、沙一段和东三段烃源岩各1个样品,秦南凹陷沙三段烃源岩2个样品,进行封闭金管加水热解实验。烃源岩样品为湖相泥岩,有机质丰度高,干酪根类型为Ⅰ型,且处于低熟阶段。烃源岩矿物组成以黏土矿物为主,方解石、石英和长石也占有相当的比重。热解过程涵盖了主要的生油阶段,沙三段、沙一段和东三段烃源岩平均生烃活化能集中分布在219~222 kJ/mol,同一凹陷不同层系、不同凹陷同一层系差别不大,但黏土矿物含量较低和方解石含量较高的样品平均活化能略偏高。封闭热解生烃高峰C₁₄₊液态烃产物碳同位素相比原岩沥青“A”碳同位素增重幅度可达11.3%,应用低熟源岩沥青“A”碳同位素进行油源对比时须谨慎。残余固体总有机碳损失可达48%,对原本有机质丰度高和类型好、现处于高演化阶段的烃源岩评价时,有必要进行有机质丰度和类型的恢复。      

渤中凹陷古近系优质烃源岩特征及分布

综合应用钻井、地震等地质资料,以大量烃源岩样品地球化学分析为基础,从有机质丰度、类型、成熟度、沉积环境、母质来源以及生物标志物等方面对渤中凹陷古近系烃源岩地球化学特征进行了研究,指出了渤中凹陷优质烃源岩的发育层段,阐明了优质烃源岩的形成条件和分布规律,并在此基础上剖析优质烃源岩与油气成藏的关系,进一步揭示了渤中凹陷的勘探潜力。研究结果表明,渤中凹陷沙三段、沙二段—沙一段以及东营组3套烃源岩中都存在有机质丰度高、类型好、生排烃潜力大的优质烃源岩。其中,沙三段烃源岩有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ1型为主,有机质丰度最高且已经进入生烃门限,优质烃源岩最为发育。从母质来源和沉积环境方面分析了3套烃源岩的形成条件,发现生物产率高、母源类型好、保存条件良好是优质烃源岩形成的主要原因。总结了优质烃源岩的时空展布特征,优质烃源岩的形成受控于沉积环境和沉积中心,主要发育于半深湖—深湖相带,由沉积中心向外逐渐变薄;优质烃源岩的空间分布控制了渤中凹陷油气分布,凹陷近源斜坡带是进一步油气勘探的有利地区。     

白云凹陷天然气生成与大中型气田形成关系

通过对白云凹陷源、热、生烃机理、油气成因、资源规模及大中型气田分布特征等进行研究,认为白云凹陷存在文昌组和恩平组2套有效气源岩,其中恩平组浅湖相—沼泽相烃源岩是目前已发现油气的主力烃源岩。白云凹陷烃源灶处于变热流密度地质背景下,烃源岩熟化率早低晚高,主生气期相对较晚,介于23.8～0Ma之间。烃源岩热模拟生气实验表明,文昌组湖相烃源岩以生油为主,高成熟阶段生成的天然气主要为原油裂解气(约80%);恩平组浅湖相—沼泽相烃源岩油气兼生,以生气为主,主要为干酪根裂解气(约80%)。白云凹陷已发现的油气主要来自恩平组浅湖相—沼泽相烃源岩,天然气以来源于恩平组烃源岩干酪根裂解气为主,以原油裂解气和文昌组烃源岩晚期干酪根裂解气为辅。白云凹陷总生烃量为985.442 5×108t,以生气为主(81.5%),生油为辅(18.5%),主生气强度介于(500～3 500)×104t/km2之间。研究认为研究区高生气强度的白云凹陷烃源灶为大中型气田的形成提供了物质基础,近源晚期成藏提高了天然气田聚集的效率,运聚单元的资源规模控制着大中型气田的宏观分布。     

渤海湾盆地渤中坳陷气油比的控制因素及勘探意义

渤中凹陷烃源灶具有机质类型好(主体为Ⅱ型和Ⅰ型)、成熟度高(主体处于过成熟阶段)的特点。已有资源评价的基本认识是渤中凹陷的生气量大于生油量,生成烃类的气油比约为1500m3/t,前人由此而做出该凹陷应以产气为主的远景预测。深埋的Ⅰ型和Ⅱ型源岩灶并非高效的气源灶,其生气量不及Ⅲ型源岩灶。沉积盆地气油比的主要控制因素是源岩氢指数,Ⅰ型和Ⅱ型源岩至生油窗底界排油效率可高达80%~90%,由于生成的油绝大部分已排离源岩,在源岩进一步成熟过程中仅有少量天然气生成,生成的天然气也可能溶于油藏中。因此,即使渤中凹陷现今东营组和沙河街组源岩处于高-过成熟阶段,环渤中凹陷的油气发现仍应以液态烃为主。已有的油气产率图版主要基于封闭体系模拟实验,未虑及石油的排出,对Ⅰ型和Ⅱ型源岩生气量的评价明显过高,故不适用于天然气资源评价。对于现今处于高-过成熟的Ⅰ型和Ⅱ型源岩,需从开放体系高排油效率的理念出发,按生烃动力学和质量平衡的方法分析生排烃量在地质历史中的演化。对于主体为Ⅰ型和Ⅱ型源岩灶的油气系统或沉积盆地,只要源岩所生成的石油尚未经历高温裂解,即使源岩灶处于高-过成熟阶段,仍应以找油为主,而源岩处于凝析油-湿气阶段甚至干气阶段,并不意味着区域资源量构成以天然气为主导,也并不意味着勘探方向应以找气为主。     

渤中凹陷北部QHD34—4—1井钻探的油气地质意义

2007年初钻探的QHD34-4-1井是渤中凹陷北部钻遇古近系东营组优质成熟烃源岩层段的第一口预探井。烃源岩地球化学特征及油源对比分析表明,该井东三段发育Ⅱ1型干酪根为主的中等—好烃源岩,烃源岩厚度大,生烃门限深度在3200m附近;4100m附近的东三段烃源岩发生过一定规模的排烃;东营组油气藏自生自储特征明显,新近系油藏油气主要源于东营组烃源岩。QHD34-4-1井的成功钻探,证实了东三段烃源岩为渤中凹陷北部第三套主力烃源岩的推断,也改变了渤中凹陷中北部地区中浅层油气主要源于沙河街组烃源岩的认识,特别是东营组自生自储型隐蔽油气藏的揭示,对推动渤中凹陷中浅层(尤其是古近系东营组)油气勘探将起到积极的作用。     

渤海湾盆地渤中凹陷东营组烃源岩地球化学特征及生烃模式

对东营组烃源岩特征及其生烃机理认识不清,制约了渤海湾盆地渤中凹陷油气成藏认识与资源评价。利用有机岩石学、显微组分、孢粉鉴定及原油地球化学参数等资料,系统评价了东营组烃源岩及其生成原油的地球化学特征,探究了有机质生烃的影响因素及生烃模式。结果表明:东营组烃源岩主要为含黏土长英质泥岩和混合型泥岩,矿物组成以石英和黏土矿物为主,长石和碳酸盐矿物次之;东营组三段与东营组二段下亚段总有机碳(TOC)含量平均值分别为1.94%、0.87%,整体为好—优质烃源岩,显微组分以壳质组为主,有机质类型为Ⅱ₁、Ⅱ₂型,处于低成熟—成熟热演化阶段。东营组烃源岩具两期生烃特征,早期生烃高峰对应镜质体反射率(R_o)为0.6%,生成低成熟度烃类,晚期生烃高峰对应R_o为1.0%,生成成熟烃类。原油物性及生物标志化合物特征显示东营组以生成成熟油为主,含少量低熟油,原油整体具有低密度、低黏度、低含硫量、高含蜡量、高饱芳比、高Pr/Ph、高C₁₉/C₂₃三环萜烷值、低伽马蜡烷指数和低4-甲基甾烷指数等特征,属于混源有机质生源、弱氧化—弱还原沉积条件和淡水贫硫湖泊环境综合成因的轻质—中质原油。壳质组中的底栖藻无定形体及松科属孢粉等组分对低成熟—成熟阶段的烃源岩生烃具有重要贡献,黏土矿物和碳酸盐矿物及地层超压在一定程度上影响了烃源岩生烃演化过程。东营组烃源岩发育受淡水湖泊、特殊生物、无机矿物和超压等要素共同控制的双峰生烃模式。研究认识对于开展以渤中凹陷东营组为主力烃源灶的油气勘探具有重要参考意义。     

渤海湾盆地渤中凹陷大气田形成条件与勘探方向

渤中凹陷是渤海湾盆地最富油、也最富气的凹陷,凹陷位于渤海海域中部,面积近9 000 km²,新生界厚度最大超过10 km,是渤海湾盆地面积最大、厚度最大的凹陷。渤中凹陷经历了古近纪断陷和新近纪区域拗陷两大阶段。古近纪断陷期双向伸展,形成"四洼一突"格局,断陷经历了由分隔洼陷到汇聚统一的演化过程;拗陷期持续沉降,形成古近系和新近系-第四系"双厚型"结构。渤中凹陷发育沙河街组三段、沙河街组一段及东营组三段3套优质烃源岩层系,优质烃源岩主要发育在沙河街组三段中-上部、沙河街组一段及东营组三段下部,上覆层巨厚,烃源岩演化程度高。基于统计分析重新构建了渤中凹陷不同层系烃源岩的生/排烃模型,从预测结果可以看出,渤中凹陷烃源岩排油量为512.5×10⁸m³、排气量为311.64×10¹¹m³。渤中凹陷潜山和孔店组储层油气源条件好,有近源特点。区域盖层为古近系下部厚层泥岩,成岩程度高、封堵能力强。潜山地层时代老、岩性硬、经历多期构造运动、裂缝发育、受强溶蚀、物性好、产量高,孔店组砂砾岩抗压实能力强。深层圈闭成群成带发育,规模大,勘探前景大,因此渤中凹陷深层具有形成大气田的条件,是发现大气田的有利领域。     

渤东凹陷PL2-2-1井区烃源岩生排烃门限研究

对烃源岩或原油进行成熟度评价所依据的指标综合起来一般有三类：反映干酪根演化特征、反映原油及生油岩可溶有机质演化特征及其他成熟度指标。综合研究这些成熟度指标并结合(饱和烃 芳烃)／有机碳与埋深的关系认为，渤东凹陷PL2-2-1井区东营组烃源岩已进入生烃门限，生烃门限为2550m左右；利用(S。 Sz)／TOC(简称生烃潜力指数)和深度的演化关系可确定烃源岩的排烃门限，渤东凹陷PL2-2-l井区东营组烃源岩的排烃门限为2900m左右。     

渤中坳陷活跃烃源岩分布特征及其对PL19-3油气成藏的控制作用

渤中坳陷存在多套烃源岩,烃源岩与油气分布关系的研究对该区油气勘探具有重要的意义。通过演化史分析、盆地模拟及地化分析技术对渤中坳陷活跃烃源岩的分布作了研究。渤中坳陷沙河街组活跃烃源岩主要分布于黄河口凹陷、庙西凹陷和渤东凹陷,而渤中凹陷主体区域沙河街组烃源岩已经达到了高过成熟阶段,仅在边缘分布少许活跃的烃源岩。东下段活跃烃源岩主要分布于庙西凹陷的北段、渤东凹陷以及渤中凹陷的东部边缘。活跃烃源岩的分布控制了油气来源,PL19-3油源及油气成熟度研究表明其油气主要来源于周边活跃烃源岩,渤中坳陷周边沉降中心高成熟度地区对其贡献有限。     

渤海湾盆地渤中19-6凝析气田天然气成因及油气成因关系判识

综合运用油气地球化学分析方法,分析了渤海湾盆地渤中19-6凝析气田天然气成因,并对凝析油与天然气的成因关系进行了判识。研究结果表明,渤中19-6凝析气田天然气为以烃类气为主的湿气,C₁/（C₂+C₃）值偏低,介于6.4~7.3,甲烷碳同位素值集中分布于-38.0‰~-39.0‰,乙烷碳同位素偏重,介于-25.4‰~-27.0‰,为偏腐殖型干酪根裂解气,与沙河街组三段烃源岩具有可比性,源自沙河街组三段烃源岩。多项凝析油和天然气成熟度判别参数表明,渤中19-6凝析气田凝析油和天然气主要处于成熟阶段,但天然气成熟度略高于凝析油。多项地质证据表明,渤中19-6凝析气田经历了“早油晚气”的油气成藏过程,凝析油主成藏期（12 Ma以来）早于天然气（5 Ma以来）。     

渤海油气勘探历程回顾

渤海 35年的油气勘探历程可划分为起步、对外合作、自营勘探、成效低迷、中外油田群勘探和上第三系大油田群发现等六大阶段。对辽西低凸起东营组大型披覆构造的新认识 ;对渤中凹陷沙河街组及东营组烃源岩、渤中及渤东地区盖层条件和新构造运动与油气成藏关系的新认识 ,带来渤海油气发现的两次重要突破。     

渤海海域渤中凹陷渤中19-6深层潜山凝析气藏的充注成藏过程

综合凝析油的地球化学特征、周缘洼槽烃源岩生烃史、流体包裹体岩相学观察、均一化温度及含油包裹体的石英颗粒的频数（GOI）,分析了渤中19-6地区深层凝析气的来源及充注成藏过程。研究表明：潜山凝析油气的热成熟度高,对应的烃源岩R_o约1.3%。轻烃、碳同位素组成与生物标志物参数分析表明凝析油气来源于油型母质,即沙河街组烃源岩。烃类包裹体主要分布于石英微裂隙,少量分布于加大边。液态烃类包裹体呈黄绿色及蓝白色荧光,GOI值高达80%,揭示高的原油充满度。渤中19-6深层潜山凝析气藏表现为近源、早油晚气连续充注,其中原油充注在明化镇组下段时期（12~5.1 Ma）,天然气大量充注时间为明化镇组下段沉积末期甚至更晚的时期（5.1~0 Ma）。尽管新构造运动期油气垂向调整显著,但烃源岩快速熟化与近源强充注是构造活化区深层潜山动态富集的重要物质基础。     

上第三系是渤中坳陷及其周围油气勘探的主要领域

渤海海域经历了 30多年的油气勘探 ,直到 90年代 ,由于对渤海海域油气成藏的特殊性有了充分认识并用于指导实践 ,油气勘探才出现了重大转机。渤海海域油气成藏的特殊性表现在 :渤海海域是整个华北含油气盆地发育、发展的归宿 ;渤海海域新构造运动十分活跃 ,郯庐断裂在东营晚期—第四纪是强烈活动期 ,调整和控制了晚期成藏 ;渤中坳陷下第三系比周围陆区下第三系多一套东营组下段—沙河街组一段烃源岩 ;渤中坳陷上第三系明化镇组与馆陶组发育浅湖相沉积 ,是华北含油气盆地上第三系储盖组合最佳的地区 ;渤中坳陷与周围呈环状展布的凸起和低凸起带 ,构成了油气成藏的特殊地质结构。渤海海域油气成藏的特殊性 ,决定了勘探的主要目的层是上第三系馆陶组和明化镇组 ,找油气的主要方向是被生烃凹陷包围的凸起及其倾没带 ,包括分割凹陷和凸起的边界断层附近的各类反转构造。通过自营和合作勘探 ,相继发现了 QHD32 - 6、NB35 - 2、CFD11- 1、BZ2 5 - 1、PL19- 3等一批大中型油田 ,实现了渤海海域油气勘探的重大突破和转折 ,对海洋石油事业的持续发展和保持我国东部石油稳产将起重大作用     

幔源CO2对渤海海域秦皇岛29构造带油气成藏的影响

秦皇岛29构造带是渤海海域为数不多的典型高含CO₂气体的油气带,研究油气充注与高丰度CO₂气体运移、聚集之间的相互关系,对于油气勘探和CO₂气藏的发现都具有重要意义。基于原油饱和烃和芳烃等地球化学实验分析结果以及流体包裹体岩石学特征等,系统开展了CO₂气体充注与秦皇岛29构造带油气成藏的相互关系及影响,研究并深入探讨了秦皇岛29构造带高含CO₂气体的油气藏形成机理。研究认为：(1)构造带油气主要赋存于沙河街组一段(沙一段)和东营组,油气来源于秦南凹陷沙一段和沙三段烃源岩,以沙一段为主;(2)构造带油气藏经历了两期油气充注事件,早期以原油充注为主,运移方向以横向为主,石油自北向南沿着砂体运移,由秦南凹陷运移至凸起带,晚期发生了岩浆热流体引起的气体瞬时充注事件,以垂向运移为主,富含烃类的超临界CO₂流体先沿着深大断裂向上运移,进入主力油层后,自南向北横向运移;(3)构造带油气藏气洗作用比较明显,形成了主力油气藏底部富集稠油和沥青、中部为轻质油、上部为凝析油,以...     

渤海湾盆地渤中凹陷太古界潜山气藏BZ19-6的气源条件与成藏模式

传统上认为渤海湾盆地是受湖相泥岩生油母质烃源岩控制的富油型盆地,新构造断裂发育等因素不利于天然气聚集和保存。在认识渤海海域渤中凹陷发育的构造成因、演化与沉积充填特征基础上,开展了烃源岩热演化及生气产率热模拟研究,重新认识了富油型盆地在快速生烃的背景下,初次裂解气发育阶段的油气藏在深埋过程中也具备形成大型天然气藏的生烃强度。区域性分布的巨厚古近系超压泥岩,不仅防止了天然气的散失,也为天然气运移充注提供了超压动力。流体包裹体研究显示渤中凹陷普遍经历了早期油藏、晚期气藏的成藏过程。BZ19-6潜山构造由于多源高强度生气、靠近烃源的快速强充注、厚层泥岩超压封盖,形成大型高丰度凝析气藏。BZ19-6凝析气田的成藏认识和成功发现,突破了富油型盆地难以寻找大气田的认识,拓展了天然气勘探领域,对深埋古老变质岩潜山和活动断裂带天然气勘探具有重要的理论价值。      

渤海海域深层潜山油气地球化学特征及油气来源

渤海湾盆地渤海海域渤中19-6深层潜山构造带周缘发育多个富烃深次洼,油气聚集条件复杂,对其油气的有机地球化学特征及主要来源认识尚不明确。为此,利用饱和烃及轻烃色谱、色谱—质谱、天然气组分及碳同位素组分检测等地球化学测试技术对该潜山构造带的原油、天然气与其周缘富烃深次洼烃源岩的地球化学特征进行对比分析,运用油—源生物标志化合物分析技术,系统研究了渤中19-6潜山构造带油气的来源与特征。结果表明:(1)渤中19-6深层潜山构造带周缘凹陷主要发育古近系东营组二段下亚段、东营组三段、沙河街组一段及沙河街组三段上亚段等4套烃源岩,其中东三段和沙三上亚段烃源岩为其主力烃源灶,有机质丰度较高,为偏腐泥混合型有机质类型,已进入生烃高峰期;(2)深层太古界潜山及上覆古近系孔店组天然气为典型的油型气,具有不同成熟度天然气混合特征,成藏过程具有多阶段性;(3)浅层与深层油气来源都具有3套烃源岩混源输入的特征,但仍存在着差异性,其中浅层油气来源以东三段烃源岩的输入为主,并且可能存在着东二下亚段烃源岩的输入,而深层油气来源则以沙三上亚段烃源岩的输入为主。结论认为,该区油气源条件复杂,油气源主要以周缘富烃深次洼内沙三上亚段烃源岩为主,其深层凝析气藏表现出多期次油型气输入的特征。     

渤中29-4油田成藏分析及其勘探意义

渤中29-4油田是一个多层系复杂断块中型油气田,成藏分析表明,渤中29-4油田为明下段沉积期后形成,油气主要来自沙三段烃源岩,少量来自沙一段-沙二段;明化镇组天然气主要为生物降解气,古近系天然气为与油伴生的油型气,具有多期充注的特点。油气输导体系对油气分布控制作用明显,断层控制了下降盘油气运移,断层-砂体耦合形成的油气优势通道控制了断阶带、凸起区油气富集。渤中29-4油田勘探过程表明刻画油气优势运移通道是复杂断裂带寻找油气有利勘探区的有效手段。