断陷盆地天然气运聚成藏史研究——以东濮凹陷文23气田为例

天然气运聚成藏史包括天然气的来源、运移通道、充注过程、充注期次及成藏各要素的配置关系.以渤海湾盆地东濮凹陷文23气田为例,在油气地质综合研究基础上,借助天然气分析测试资料,对该气田沙四段气藏天然气生成、运移、聚集、保存等动态成藏过程进行了研究.结果表明,文23地区天然气主要来源于前梨园洼陷石炭-二叠系煤系源岩.在沙一段沉积期至东营组沉积末期,洼陷带生成的煤成气沿文东断层向上运移进入沙四段砂体,并沿着砂体高孔隙高渗透带向西北方向运聚,在沙四段储集层的有利部位聚集成藏,为一期连续充注成藏.其古气水界面比现今气藏的气水界面约低10 m,表明文23沙四段气藏中的天然气在东营运动晚期存在一定程度的散失.     

东营凹陷利津-民丰地区中深层裂解气成藏史

东营凹陷已发现的中深层裂解气主要分布在利津-民丰地区的古近系沙河街组第四段储层中,其来源为洼陷区沙四下亚段烃源岩。以沙四下亚段烃源岩的生烃史恢复为基础,结合成岩矿物流体包裹体和天然气成藏地质背景,对该区中深层裂解气藏的形成时间和充注期次进行了分析。结果表明,利津-民丰地区沙四下亚段烃源岩具有两期生烃过程,第一期以生油为主,第二期生成大量油气;沙四下亚段自下而上3套烃源岩达到生成裂解气的时期分别为东营组沉积初期、东营组沉积末期和馆陶组沉积末期;沙四下亚段储层具有两期油气充注过程：第一期为沙二段-东营组沉积末期,以充注原油为主;第二期从馆陶组沉积末期开始,一直持续至今,该期又可分为两个阶段：馆陶-明化镇组沉积初期以充注原油为主,明化镇组沉积中期至今以充注裂解气为主;构造高部位地区仅存在第二期原油的充注。     

天然气运移地球化学示踪方法及其应用

天然气在运移过程中,有多种地化指标发生规律性的变化。通过总结前人关于天然气运移地球化学指标的研究,在此基础上应用部分指标判断了东濮凹陷的文23 气田天然气的运移方向。研究表明,从前梨园洼陷深部生成的煤成气首先以文东断层为气源断层向上运移,然后以文105 断层与E_s4储集砂层交汇处为天然气充注点,沿着储集层砂体主要向西北方向运移,最终在构造高部位聚集成藏。     

东濮凹陷煤成气成藏机理及成藏模式研究

通过对文留气田天然气气源对比追踪，确定了该气田天然气充注点和充注方向；通过源岩主排烃期及流体包裹体研究，综合判断出文留气田充注成藏的时间和期次；采用流体包裹体GOI技术，恢复了气藏的古气水界面，通过研究古今气水界面的关系，综合分析了气藏演化历史和保存情况。在解剖文留气田的基础上，对东濮凹陷煤成气成藏机理进行综合分析，建立了东濮凹陷煤成气成藏模式，为东濮凹陷近期寻找煤成气藏提供了依据。     

渤海湾盆地济阳坳陷三合村洼陷油气成藏研究

为了解释渤海湾盆地渤南洼陷外源油气在三合村洼陷内部聚集成藏的问题,利用流体包裹体、生物标志化合物等资料,结合典型井埋藏史与边界断裂演化史分析,从油气成藏期与运移路径演化2个方面进行研究。结果发现,流体包裹体均一温度与反映成熟度的生物标志化合物参数均证实,三合村洼陷存在东营组沉积早期、馆陶组及明化镇组沉积晚期油气成藏过程,早期油气主要源自渤南洼陷沙四上烃源岩,之后渤南洼陷沙三段及沙一段烃源岩相继成熟供烃,构成了三合村洼陷完整的成藏序列。东营组成藏期,边界断层未能错开三角洲砂体,渤南油气可沿统一砂体直接向三合村运聚;晚期由断层、砂体及不整合构成的复合体系,为油气聚集提供了良好的输导通道。油气正是通过“早期统一砂体运移”和“断层—砂体—不整合复合运移”等方式向三合村洼陷内部及其南部斜坡运聚,形成多种类型的油气聚集。      

复杂油气藏油气运移的地球化学特征——以胜坨油田为例

东营凹陷胜坨油田原油划分为4个组群。组群1是由下第三系沙河街组三段下亚段烃源岩提供的成熟油,主要分布于宁海、坨一区西部;组群2是由沙河街组四段上亚段烃源岩提供的成熟油,主要分布于坨二、三区及一区东部,是胜坨地区的主要原油组群;组群3为混源油,油源是沙河街组三段下亚段和四段上亚段两套成熟烃源岩所提供,分布局限;组群4为低熟油,是由民丰洼陷沙河街组四段上亚段高伽马蜡烷烃源岩在低成熟阶段提供的烃类,仅分布于胜北断层北侧。利津洼陷沙河街组三段下亚段烃源岩形成的油气沿坨94断层向上运移,分别从东、西两个充注点在坨一区西部和宁海地区聚集成藏;利津洼陷沙河街组四段上亚段烃源岩形成的油气沿坨94断层向上运移,在坨一区东部聚集成藏。坨二、三区8砂组都源自沙河街组四段上亚段烃源岩,具有两次油气充注过程。早期成藏发生在东营组沉积末期,民丰洼陷沙河街组四段上亚段烃源岩早期生成的油气主要在沙河街组三段上亚段8砂组以下(包含8砂组)储层成藏;晚期成藏发生在明化镇时期,民丰洼陷沙河街组四段上亚段烃源岩晚期形成的油气主要在8砂组以上(包含8砂组)沙河街组二段—东营组储层成藏。早期油气运移的充注点位于胜北断层,晚期油气运移的充注点位于南北向断层北部。     

渤海湾盆地沾化凹陷渤南洼陷原油地球化学特征及成藏期分析

下第三系沙四段是沾化凹陷渤南洼陷深层主要产油层,目前关于沙四段原油的油源和成藏期问题还存在不同的认识。通过对研究区储层流体包裹体分析,结合沙四段原油的地球化学特征,沙三段和沙四段烃源岩的生、排烃资料及构造演化资料,讨论了沙四段油藏的形成历史。研究表明,渤南洼陷沙四段曾发生过2期油气充注:第一期始于沙二段沉积末期,主要时期为沙一段沉积后期到东营组沉积中期,由于构造抬升,至东营组沉积末期(28.8 Ma)可能存在间断;第二期油气聚集从馆陶组沉积初期到明化镇组沉积早期,主要在馆陶组沉积期。油气成藏时期与沙四段和沙三段烃源岩的主要生、排烃期是相一致的。由此推测,沙三段与沙四段油源的相对贡献主要取决于烃源岩与油源断层及圈闭的空间配置关系。      

东濮凹陷文23气田沙四段储层沉积相特征

东濮凹陷文23气田沙河街组四段是该地区主要的天然气储集层系,其发育及展布主要受沉积相带和后期构造控制。综合利用地震、钻井和测井资料,分析文23气田沙四段沉积体系与沉积微相特征,并根据沉积相演化特点探讨其古地理特征。研究认为：文23气田区沙四段上部以咸水较深湖沉积为主,其次为滨浅湖相滩坝沉积和重力流沉积,发育较厚的灰色粉砂岩,为沙四段主要储气层;沙四段下部主要为漫湖相砂坪、混合坪和泥坪沉积,发育紫红色粉砂岩。沙四段沉积时期盆地处于初始裂陷期,盆地为浅水湖泊环境干旱、半干旱气候湖水面受季节性洪水补给作用影响;沙四段上部沉积时期湖水逐渐加深。沙四段沉积整体处于湖泊水进期物源体系主要来自西北方向。     

平落坝气田成藏时期的确定

平落坝气田须家河组和沙溪庙组气藏的成藏受多方面因素的控制,如沉积构造发展、烃源岩演化、油气运移聚集等。从天然气和凝析油地球化学特征入手,结合油气生成、运移、聚集方式阐明了平落坝气田须家河组和沙溪庙组的成藏模式,确定了成藏时期。证明平落坝气田无论须家河组气藏还是沙溪庙组气藏均是燕山期成藏,喜山期改造,进而形成现今的大中型气田,而且须家河组气藏和沙溪庙组气藏的成藏时期有一定差异。     

平落坝气田成藏时期的确定

平落坝气田须家河组和沙溪庙组气藏的成藏受多方面因素的控制,如沉积构造发展、烃源岩演化、油气运移聚集等。从天然气和凝析油地球化学特征入手,结合油气生成、运移、聚集方式阐明了平落坝气田须家河组和沙溪庙组的成藏模式,确定了成藏时期证明平落坝气田无论须家河组气藏还是沙溪庙组气藏均是燕山期成藏,喜山期改造,进而形成现今的大中型气田,而且须家河组气藏和沙溪庙组气藏的成藏时期有一定差异。     

东濮凹陷古近系致密砂岩气成因与充注差异

中国东部深层古近系致密砂岩气是今后油气勘探的重要接替领域。以东濮凹陷深层古近系致密砂岩气为例,根据天然气组分、碳同位素及储层沥青等分析了天然气成因,从储层致密化及油气充注期等方面,研究了深层洼陷带、斜坡带致密砂岩气充注差异,并划分了气藏成因类型。结果表明,东濮凹陷洼陷带以腐泥型干酪根裂解气为主,并混有原油裂解气,储层在东营组沉积期和明化镇组沉积中期均演化为致密储层,普遍存在东营组沉积中后期—东营组抬升初期、明化镇组沉积后期—第四纪2期油气充注;东濮凹陷斜坡带以原油裂解气为主,储层在明化镇组沉积中期演化为致密储层,以东营组沉积中后期—东营组抬升初期油气充注为主。根据天然气成因、储层致密化进程及其与油气充注期的关系,将东濮凹陷深层古近系致密砂岩气藏划分为2种成因类型:洼陷带2期致密混合型气藏,斜坡带晚期致密原油裂解型气藏。     

民丰洼陷深层天然气地球化学成因

为了详细了解民丰洼陷深层天然气地球化学成因,指导该区深层天然气勘探,对东营凹陷民丰洼陷深层天然气地质背景、烃源岩有机质性质、成熟度及生物标志化合物等地球化学特征进行了分析,证实东营凹陷民丰洼陷沙四段烃源岩为成熟度较高的烃源岩。结合有机包裹体等、C2及C3同位素含量及相对物质的量比、轻烃指数及碳同位素对比分析该区深层天然气地球化学成因。结果表明,沙四段下亚段暗色泥岩为成熟度较高的气源岩,民丰洼陷深层天然气是高成熟阶段早期生成的油型高成熟气。丰深1井气藏证实了民丰洼陷沙四段源岩可以生烃并形成工业油气藏,且民丰洼陷深层天然气有较大的勘探潜力。     

盆缘非生烃洼陷它源油气运聚方式及勘探意义——以渤海湾盆地沾化凹陷三合村洼陷为例

盆缘非生烃洼陷的油气勘探受制于较差的油气输导条件,使之往往成为勘探“禁区”。为探索盆缘非生烃洼陷多样化的油气运聚方式,拓展油气勘探空间,以渤海湾盆地沾化凹陷三合村洼陷为例,在系统梳理前人认识基础上,基于钻井、测井、地震及分析测试资料,开展了油气运聚方式分析。结果显示：三合村洼陷存在东营组沉积期和馆陶组-明化镇组沉积期两次油气充注过程,分别对应于早期成藏与中、晚期成藏。早成藏期渤南洼陷与三合村洼陷连为一体,来自渤南洼陷的油气经侧向运聚进入三合村洼陷沙河街组聚集成藏。中、晚成藏期,渤南洼陷生成油气经“网毯”和“不整合体”复合运聚进入三合村洼陷东营组及其以上地层中聚集成藏。盆缘非生烃洼陷油气运聚方式再认识的理论意义在于拓展了油气勘探空间,在现实上发现了三合村油田。     

珠江口盆地白云凹陷深水区LW3-1气田有效气源区与运聚模式探讨

应用天然气分子碳同位素生成动力学技术,对LW3-1气田有效气源区和运移聚集史进行了系统研究,结果表明:该气田有效气源区为白云主洼东部斜坡带恩平组浅湖相—沼泽相沉积烃源层,现今埋深(从海底计算)范围介于4 600～6 000 m;该气田属于阶段性累积聚气,成藏时间较晚,有效充注期在8～0Ma,目前仍处于有效充注阶段。这一新认识对于珠江口盆地白云凹陷深水区天然气勘探具有重要的指导意义。     

惠民凹陷西部沙四段油气成藏条件分析

从构造及沉积背景出发，分析了惠民凹陷西部沙四段油气的成藏条件。结果表明，沙四段的油源条件、储层特征、盖层条件、运移条件及圈闭都有利于成藏。洼陷边缘的阶状断层充当了良好的油源断层，形成了侧向运聚成藏模式和阶梯状运聚成藏模式。侧向运聚成藏模式的特点是油气沿砂层进入各种孔道，向夏口断裂带侧向运移、聚集成藏；阶梯状运聚成藏模式的特点是油气沿临邑大断层向中央隆起带做侧向和垂向运移、聚集成藏。     

断陷湖盆陡坡带砂砾岩扇体成藏动力学特征——以东营凹陷为例

东营凹陷北部陡坡带主要发育了冲积扇、扇三角洲、近岸水下扇、陡坡深水浊积扇和滑塌浊积扇5种类型的砂砾岩扇体。以这些砂砾岩扇体为储层的油藏呈群带状沿陡坡带有规律展布,由边缘凸起向生烃洼陷中心依次形成了地层-岩性油气藏、构造-岩性油气藏和岩性油气藏。陡坡带内发育沙河街组四段和三段两套优质烃源岩,最大厚度大于4000m,有机质类型为Ⅰ、Ⅱ型,有机碳为0.5%～3.5%;陡坡带中、上部发育的扇体以断裂、砂层和层序界面组成的复合油气输导体系为通道,油气运移以纵、横向转换传递的阶梯状输导为主,为间接充注成藏。由于断阶发育,砂体岩性较粗、储集物性较好等因素在时空上的有机配置,致使扇体油气藏的油气生成、运移和聚集成藏具有多期性,即经历了东营组、馆陶组和明化镇组沉积期的三期油气充注过程,但以馆陶组和明化镇组沉积期的成藏为主,其成藏动力学过程概括为陡坡带断阶型砂砾岩扇体成藏模式。     

临南洼陷压力场特征及其与油气分布的关系

为揭示临南洼陷超压对油气运聚的影响,并明确其对油气富集的控制作用,在建立基于地质块体追踪的静态压力场的基础上,恢复古压力场的动态演化过程,分析超压与油气运聚的关系。结果表明:临南洼陷从隆起带—斜坡带—洼陷带压力场呈现常压—弱超压—超压的变化规律。其中沙三段超压幅度较大,沙四段上亚段次之。超压演化经历了早期低幅增压(沙一段—东营组沉积时期)、抬升泄压(东营组沉积期末)和后期快速增压(馆陶组沉积时期—第四纪)的演化旋回。现今处于最大超压阶段,超压中心与洼陷沉积中心一致。结合油气运聚条件综合分析,明确了临南洼陷沙三段异常高压控制了油气的生成与运移。馆陶组至明化镇组沉积时期,油势的快速增加极大地控制了油气的运移方向和有利成藏部位。     

济阳坳陷渤南-孤北地区深层天然气成藏期分析

通过气源岩热演化生烃史、储层流体包裹体均一温度、天然气轻烃及构造活动综合分析,探讨了济阳坳陷渤南-孤北地区深层天然气藏的形成时间和期次.研究表明,孤北潜山带存在2期不同成因天然气的充注过程:煤成气于新近纪馆陶沉积晚期充注、油型气于新近纪明化镇中期充注;渤南洼陷油型气藏存在沙一末至东营末期和明化镇期至现今的2次充注过程,以第二期充注为主.不同构造部位、不同层系的成藏期有明显差异,构造低部位气藏形成时间早于高部位.     

渤海湾盆地陈家庄凸起浅层气成藏规律

陈家庄凸起位于沾化凹陷和东营凹陷之间。该区天然气具有双气源,北部天然气主要来自渤南洼陷,南部天然气主要来自利津洼陷。深部天然气沿断层向上运移,形成古生新储型气藏。储集层主要由馆陶组辫状河沉积砂体和明化镇组曲流河沉积砂体组成;发育有馆陶组、明化镇组两套盖层,成藏和保存条件优越。浅层气的平面分布主要受构造背景和沉积相带控制,馆陶组气藏以气顶气为主,明化镇组气藏以气层气为主。浅层气纵向分布受地层砂泥比控制。      

东营凹陷胜坨地区深层油气成藏期及其主控因素分析

中国东部断陷盆地埋藏深度3500m以下深层是成熟勘探区重要的油气勘探潜在领域,其油气成藏控制因素与中浅层有诸多不同之处。对东营北带胜坨地区沙四段9口井50块样品的有机和无机包裹体进行了分析,探讨了成熟勘探区深层油气成藏主控因素。分析结果表明,该区沙四段发生过2期油气成藏：第一期发生在距今39～31.9Ma（对应沙三中段到东营组沉积时期）,主要为发浅黄色荧光的成熟油充注;第二期发生在距今13～0Ma（对应馆陶中后期至今）,主要为发蓝白色荧光的高成熟度油充注。油包裹体内的原油密度随埋深的增加呈降低趋势,这可能与地质历史时期多套源岩生成的不同成熟度原油由深部向浅层多期次运移充注和深部高温油藏内的原油再度裂解或气侵有关。储层物性分析结果显示：深部储层物性变差,油气的临界充注条件也变差;通过恢复该区古流体势,探讨了两期油气充注过程中的有利油气聚集区,建立了深层油气沿断层垂向运聚及沿连通砂体侧向运聚的成藏模式。