新构造运动对东濮凹陷北部古近系烃源岩生烃的影响及其对浅层油气成藏的意义

古近纪以来,东濮凹陷在东营组沉积末期和明化镇组沉积晚期经历了两期构造运动,构造运动对深层烃源岩的生烃作用和浅层油气成藏均具有重要的影响。在埋藏史的恢复和前人热演化史研究的基础上,恢复了古近纪以来沙河街组三段烃源岩的生烃史,探讨了构造运动对沙河街组三段烃源岩生烃的影响,并分析了这种影响对浅层油气成藏的意义。研究认为,东营运动强度较大,抑制或延缓了深层烃源岩的生烃进程,造成了烃源岩晚期大规模生烃;同时,东营运动保存了深部烃源岩的生烃潜力,为后期再度埋深的二次生烃及明化镇组沉积末期浅层油气藏的形成奠定了物质基础。     

任丘大油田形成与变换带演化

任丘古潜山油田是中国乃至世界上高产大油田之一.古潜山圈闭南北长30km,东西宽7km,面积183km²,其储层为下古生界和中上元古界碳酸盐岩,烃源岩为沙河街组二、三段泥质岩,盖层为沙河街组一段和东营组泥岩和膏盐层.主力油藏主要分布在潜山北部中元古界碳酸盐岩中,其形成是沙河街组四段至孔店组沉积期NWW向同口变换带与NNE向任丘凸起共同作用的结果.沙河街组二、三段沉积时期,变换带向北移至莫1-莫2井一带,任丘凸起沉入水下变为潜山,在其东、西两侧分别形成了属于坝县凹陷的陵城洼槽和属于饶阳凹陷的任西洼槽,为任丘油田形成丰富的油源和混合型原油准备了条件.沙河街组一段-东营组沉积时期,变换带向北移至高家堡一带,两个凹陷演化进入衰退期,形成了覆盖该地区的泥岩盖层.东营期末-晚第三纪,烃源岩成熟形成古潜山圈闭大油田.     

渤海湾盆地东濮凹陷古近系沙河街组层序地层

通过对研究区300多口钻井的地层对比和3000多米岩心的详细观察及区域构造-沉积演化分析,综合运用构造、古生物、岩性、地质年代以及测井和地震反射等6个方面的特征,将东濮凹陷古近系划分为3个超长期层序,分别对应于沙河街组四段下亚段、沙河街组四段上亚段-沙河街组三段、沙河街组二段-东营组;并将沙河街组四段上亚段-沙河街组一段划分为4个长期层序,分别对应于沙河街组四段上亚段-沙河街组三段四亚段、沙河街组三段三亚段、沙河街组三段二亚段-沙河街组三段一亚段、沙河街组二段-沙河街组一段。提出同一套连续沉积的盐岩在长期及超长期层序划分中具不可分割性,并结合东濮凹陷及渤海湾盆地层序划分的实例,指出目前普遍存在的层序地层划分方案与岩石地层划分方案相一致的现象值得商榷。     

辽中凹陷JZ20-A构造油气成藏特征

辽中凹陷分布有4套烃源岩,东营组二段下亚段、东营组三段、沙河街组一段与沙河街组三段,除东营组二段下亚段多处于未-低熟阶段外均为有效烃源岩。辽中凹陷北洼 和自身的沙河街组三段烃源岩为JZ20-A油气田的主要供油区和油气来源。沙河街组三段烃源岩生烃潜力大,有机质丰度和成熟度较高。通过JZ20-A井主要产层段的包裹体分析,确定了JZ20-A油气田的油气成藏期次,建立了JZ20-A油气田的油气成藏模式。研究结果表明,包裹体均一温度分布于120~140 ℃。油气的主要充注期在距今5 Ma以来明化镇组沉积末期,在东营组沉积时期(约27 Ma)也有少量的油气充注。JZ20-A各油气藏充注程度高,包裹体GOI值(含油流体包裹体丰度指标)均大于5%。油气成藏表现为接力供烃,高压泥岩双重封堵,油气叠层式成藏的特征。     

东营凹陷油气成藏期次及其分布规律研究

东营凹陷发育了咸水湖相沙河街组四段上部烃源岩和半咸水深湖相的沙河街组三段下部烃源岩两套有效烃源岩。根据原油的地球化学特征和储层流体包裹体等资料,将油气藏的形成分为两个大的阶段:第一期为早第三纪东营期末,凹陷中心的沙河街组四段上部烃源岩已进入生油门限并开始排烃,后由于喜山运动使全区遭受抬升和剥蚀,油气生成过程中断,原油的生物标志化合物组成表明,此阶段的原油成熟度较低,油气生成数量有限;第二期为晚第三纪至第四纪沉积时期,伴随着凹陷的持续全面沉降和深埋,沙河街组三段下部和沙河街组四段上部烃源岩进一步成熟,生烃作用增强,原油的成熟度较高。两次成藏的原油分布具有明显的规律性:凹陷边缘油藏的原油主要来自沙河街组四段上部烃源岩,原油成熟度较低,是早期充注成藏的;生油凹陷中心油藏的原油主要来自沙河街组三段下部烃源岩,原油成熟度较高,为第二期充注成藏的;而过渡带(斜坡带)油藏的油气来源及成藏期比较复杂,总体特征是混源聚集、多期充注成藏。     

渤中凹陷古近系石南断层活动性及其对油气成藏条件的控制作用

针对渤中凹陷石南地区古近系钻遇井稀少及烃源岩分布、储层类型及展布、油气的运移及油气藏类型模糊等问题,利用三维地震、钻井、测井和分析化验等数据,结合沉积背景,运用断层活动速率法详细研究了古近系石南断层的活动特征,并探讨了断层活动性与油气聚集的关系。结果表明:古近系石南断层活动性呈"弱-强-弱-强-强-最弱"的变化特点;沙河街组三段及东营组三段、东营组二段沉积期断层活动性强,是烃源岩发育期,而沙河街组一段-沙河街组二段、东营组一段沉积期断层活动性弱,是储层发育期,且东营组二段沉积期为强烈拗陷期,发育了大型的远源三角洲前缘沉积,亦是较好的储层发育期;断层活动性强的位置形成断层-背斜油气藏与断层-岩性油气藏,断层活动性弱的位置形成岩性油气藏及断层-岩性油气藏。     

东营凹陷超压系统的幕式排烃

东营凹陷烃源岩具有沉积速度快、连续沉积厚及高热流、高地温、高有机质含量的特征;同时,主力烃源岩段(沙河街组三段、四段)发育大套的泥岩,烃源岩主要以砂岩嵌入式、泥包砂及纯泥岩形式存在。这些条件导致在成熟的烃源岩段超压系统十分发育,同时也使得幕式排烃成为东营凹陷烃源岩一个重要的排烃方式。东营凹陷超压体系幕式排烃分为"构造幕"和"压力幕"两种方式。"构造幕"的机制是外部构造活动的破坏,其排烃方式主要是沿着断裂面及构造裂缝运移;"压力幕"的机制是超压体系内部"剩余"能量的积累和释放,其排烃方式主要是沿着压裂形成的微裂缝排放。在发生幕式排烃作用的超压体系内,排烃效率、烃指数分别较上下层段明显增大和减小。幕式排烃具有的高能量、快运移的特征,使得其在油气勘探中具有重要的意义。     

南堡凹陷的含油气系统分析

根据油岩对比分析,南堡凹陷存在两个已知的含油气系统:(1)沙河街组含油气系统;(2)东营组含油气系统。前一含油气系统在东营组沉积末时,沙河街组三段的烃源岩开始生烃,形成自生自储型原生油气藏,明化镇组沉积末,烃源岩二次生油,除形成原生油气藏外,还形成了上第三系次生油气藏;后一含油气系统在明化镇组沉积末时,东营组三段烃源岩在高柳断层以南开始生烃,形成东营组自生自储型油气藏及上第三系次生油气藏,而在高柳断层以北,烃源岩尚未开始生烃,不能形成含油气系统。因此,在南堡凹陷进行油气勘探时,高尚堡及柳赞地区,应以寻找沙河街组含油气系统的油气为主;北堡和老爷庙地区以寻找东营组含油气系统的油气为主。     

泥页岩沉积特征与生烃能力——以东营凹陷沙河街组三段中亚段—沙河街组四段上亚段为例

泥页岩的沉积环境与形成方式都将控制其矿物、有机质特征并影响岩石的生烃潜力。选取东营凹陷古近系沙河街组泥页岩,开展岩石薄片观察、X射线衍射和热解等检测,研究岩石的矿物学特征和有机质特征,解析各类泥页岩成因与生烃能力的差异。研究发现,研究区的块状、纹层状和含石膏构造泥页岩中构造特征各异,矿物成分(碎屑、黏土、碳酸盐矿物和石膏类矿物等)含量变化大,有机质特征也各不相同。综合分析矿物与有机质的特征及组合关系,发现细纹层页岩和断续纹层页岩是以生物作用为主导形成的沉积产物,生烃能力最强;宽纹层页岩和均匀块状泥岩属化学沉积作用的产物,具有较强的生烃能力;含碎屑块状泥岩主要通过机械作用沉积而成,含石膏构造泥岩则在蒸发环境下通过化学沉淀形成,两者的生烃能力较弱。比较东营凹陷沙河街组三段中亚段—沙河街组四段上亚段的泥页岩类型,发现沙河街组三段中亚段和沙河街组四段纯下次亚段以机械和化学作用形成的含碎屑块状和含石膏构造泥岩为主,导致2个层段的生烃能力较弱;沙河街组三段下亚段和沙河街组四段纯上次亚段以生物或化学沉积作用形成的纹层状页岩为主,导致2个层段的生烃能力较强。因此,关注泥页岩矿物和有机质组合关系,从机械、化学和生物等沉积方式差异的角度探讨各类泥页岩的成因和生烃能力的变化,能够为非常规油气勘探提供新的思路。     

东营凹陷沙河街组一段沉积时期的湖泊古生产力

根据有机碳法计算湖泊古生产力的公式计算了东营凹陷沙河街组一段数百口井的古生产力值,做出了古生产力平面分布图,并与沙河街组三段沉积时期的古生产力以及现代不同营养类型湖泊的生产力进行了比较。研究表明,沙河街组三段中、下亚段和沙河街组一段沉积时期东营凹陷为超营养湖泊,是最有利于生油的湖泊;沙河街组三段上亚段沉积时期为富营养湖,也具有一定的生油能力。按生油岩的优劣程度排序,依次为沙河街组三段下亚段、沙河街组一段、沙河街组三段中亚段、沙河街组三段上亚段。     

东营凹陷民丰地区沙河街组四段—三段中亚段沉积相与沉积演化特征

针对东营凹陷民丰地区古近系沙四段—沙三中亚段砂砾岩扇体类型认识的不统一,在工区26口取心井岩心观察和描述的基础上,结合地震、测井、录井及沉积物粒度特征等资料,对民丰地区沙四段—沙三中亚段近岸水下扇、扇三角洲及深水浊积扇等砂砾岩扇体的沉积特征进行了系统研究。结果表明,民丰地区沙四下亚段底部和沙三中亚段主要发育扇三角洲,沙四下亚段中上部、沙四上亚段和沙三下亚段主要发育近岸水下扇,深水浊积扇在各个时期均有发育,但规模较小。在识别不同层段砂砾岩扇体类型的基础上,综合民丰地区各时期构造活动特征、边界断层形态、气候条件、水体深度及湖盆的"敞-闭"状态等,分析了不同时期主要沉积相的沉积演化及分布特征。以此为基础,建立了断陷湖盆演化过程中"板式高角度断层-铲式高角度断层"继承性控制的陡坡带砂砾岩扇体的沉积演化模式,旨在对类似地区的油气勘探有所裨益。     

临清坳陷沈参1井磷灰石裂变径迹分析

为深入对临清坳陷地质演化历史的研究，在坳陷东部沈参１井取样进行磷灰石裂变径迹分析。系统取样１９块，层位为东营组至沙四段上部。根据对磷灰石裂变径迹年龄，长度分布与井深关系的综合研究，认为：１沈参１井退火带古地温为６８－１２３℃，有效加热时间为３０－３８Ｍａ，２５００－２６００ｍ井深地层处于退火过渡带，深于２６００ｍ地层进入稳定退火带；２．沙三段上部地层沉积期构造活动频繁，物源区极不稳定，此后至东营组     

渤海湾盆地南堡凹陷西部东营组三段—沙河街组一段砂质碎屑流沉积特征及油气勘探意义

通过对岩心系统观测、岩心薄片观察和粒度分析,结合单井沉积相及地震相的综合分析,对南堡凹陷西部东营组三段—沙河街组一段沉积微相类型及特征进行精细的研究,认为研究区扇三角洲前端发育大规模的砂质碎屑流沉积。结合区域古地貌特征、沉积体系的综合研究,探讨了研究区砂质碎屑流沉积的成因机制,详细论述了砂质碎屑流的沉积构造特征及识别标志,并在此基础上建立了砂质碎屑流沉积模式。研究表明砂质碎屑流砂体主要为无沉积构造的块状中—粗砂岩和具有丰富重力流沉积特征的砂泥岩互层2种岩性组成,其成因为扇三角洲前缘砂体发生滑动、滑塌、再沉积而成。结合目前的勘探实践分析认为,砂质碎屑流砂体与沙河街组一段、沙河街组三段优质烃源岩直接接触或通过油源断层沟通而形成自生自储或下生上储型的岩性或构造-岩性油气藏,进而构成了研究区半深湖—深湖区域的良好岩性圈闭集合体。     

渤海南部海域莱州湾凹陷构造演化与油气成藏

莱州湾凹陷位于渤海南部海域,勘探程度较低,油气成藏特征复杂。在近期勘探获得亿吨级油气发现的基础上,通过凹陷构造特征分析,揭示莱州湾凹陷同时具有断陷和走滑反转的双重构造特点;根据断裂活动特点和强度,将凹陷内断层划分为3类,它们分别对凹陷格局形成、沉积体系与输导系统具有不同的控制作用,并将莱州湾凹陷演化进一步划分为3个阶段:孔店组(Ek)至沙河街组三段(Es³)的早期断陷、沙河街组一、二段(Es¹⁺²)至东营组(Ed)的中期走滑和晚期活化阶段(新近纪以来)。构造演化对凹陷内油气成藏具有重要的控制作用:构造演化控制了各种类型圈闭的形成;控制了凹陷沉积充填、沉降中心迁移以及烃源岩形成演化;另外,由于晚期强烈的构造和火山活动,对莱州湾凹陷的晚期成藏起到了重要的促进作用。     

湖盆小型细粒浅水三角洲沉积模式

湖泊浅水三角洲为中国陆相盆地岩性油气勘探的重要目标,为明确其沉积特征及沉积模式,运用岩性、电性、地震资料,对歧口凹陷南大港断层上升盘沙河街组沙二段小型细粒浅水三角洲沉积特征进行了综合研究,建立了沉积模式。通过分析沙二段剥蚀范围、重矿物分布特征,认为沉积物源主要来自东北侧;根据岩性、电性、地震特征识别出水上分流河道、河口坝、水下分流河道、席状砂等沉积微相;最后结合砂地比确定了平面沉积相分布特征。研究表明:湖盆小型细粒浅水三角洲的主要控制因素为构造条件、气候、物源供给、水深、湖平面变化和地形坡度;在构造条件稳定、气候相对干旱、物源供给较小、水深较浅、湖平面下降、地形平缓的背景下,局部隆起提供沉积物来源,发育以三角洲前缘为主、河口坝较发育的小型细粒浅水三角洲。研究成果为全面地认识浅水湖泊三角洲沉积特征与油气勘探前景提供了新的视角。     

冀中坳陷饶南地区拆离构造特征

认为前人标定的冀中坳陷南部的饶南地区沙四段与沙三段间的界面是拆离作用形成的构造界面，而非沉积界面。饶南地区拆离构造以原始的基底面为底界，以沙四段-孔房组顶部为顶界，形成一个沉积盖层的底部剪切带，几乎整个沙四段-孔店组被卷入剪切带内，还卷入部分沙三段以及部分基底地层，其平面展布范围受东部边界沧西断裂及西部斜坡和刘村低凸起所限，剪韧带内变形很复杂，对拆离构造的特征进行了论述，给出测拆离构造的依据，并对拆离构造形成机制进行了初步探讨。图6参9     

饶阳凹陷中北部沙三—东一段沉积特征及储集性能

根据岩心、测井、地震等资料,分析认为饶阳凹陷中北部沙三—东一段主要发育河流、辫状河三角洲和湖泊等沉积相,并将其细分为若干亚相和微相。在此基础上系统总结出不同沉积类型储集体的物性特征,发现储层在东营组以中高孔、中高渗为主,在沙一、沙二段以中孔中渗为主,到沙三段逐渐变为中低孔中低渗储层。储层受沉积作用控制非常显著,优质储层一般分布于较高能量下的沉积环境,河流相中的河道砂体、辫状河三角洲相的分流河道和河口坝砂体以及湖泊相中的滩坝砂体,具有较好的储集物性,是有利的储集相带。     

四川盆地及邻区震旦纪末—寒武纪早期构造运动性质与作用

近期在四川盆地震旦系—寒武系获得了天然气勘探的新突破,而对于震旦纪末—寒武纪早期构造运动的认识还存在较大争论。通过岩石学特征、地震剖面特征、沉积环境等方面的研究,认识到震旦纪末的构造运动与寒武纪早期的构造运动存在明显差异。研究认为桐湾运动是以整体隆升与沉降为特征,并发育三幕构造运动,即灯影组二段富藻层沉积末期的桐湾Ⅰ幕、灯影组二段沉积末期的桐湾Ⅱ幕与灯影组三段—灯影组四段沉积末期的桐湾Ⅲ幕,桐湾期的灯影组镶边碳酸盐台地还存在轻微裂化作用下的热液沉积。寒武纪早期的兴凯运动以裂陷为主,发育两幕构造运动,即麦地坪组沉积期的兴凯Ⅰ幕与筇竹寺组沉积期的兴凯Ⅱ幕,兴凯期的上扬子碳酸盐台地遭遇较强的裂解,热液作用普遍较强,但至兴凯Ⅱ期时,裂陷活动主要发生在川南—黔北地区,川中—川北较弱。桐湾期的隆升剥蚀不仅控制了三大岩溶风化壳的发育,且其形成的绵阳—宜宾—会东巨大侵蚀沟谷控制了下寒武统麦地坪组的泥岩与页岩为主的碎屑岩沉积;兴凯运动不仅控制了有利烃源岩的发育,且与桐湾运动一起控制了有利源-储配置区的分布。因此,四川盆地震旦纪末—早寒武世发育两类不同性质的构造运动,前者主要促进了储层的发育,后者主要促进了烃源岩的发育,二者共生组合形成了震旦系与寒武系的良好油气成藏组合。     

东营凹陷沙河街组四段上亚段细粒沉积岩岩相特征及与沉积环境的关系

细粒沉积岩的岩相特征影响泥页岩的生烃能力与储集性能,与沉积环境的相互关系分析亦可丰富细粒沉积的研究。然而目前针对陆相细粒沉积岩岩相的研究较为薄弱,基于岩相成因,与沉积环境相结合的岩相特征分析较少。基于大量岩心、薄片、X射线衍射及地球化学数据,以成分为第一要素,以东营凹陷沙河街组四段上亚段细粒沉积岩为例,划分出4大类、12种岩相类型,分析每一种岩相的宏观、微观、成分及成因特征。通过矿物成分、地球化学等多参数的分析发现,沙河街组四段上亚段沉积环境分为4个阶段。沉积环境通过控制岩相主要成分而控制了岩相的类别与发育;沉积环境的旋回性与阶段性变化导致岩相的旋回性与阶段性变化;沉积环境控制岩相发育,岩相亦能反应沉积环境的变化。在细粒沉积分析中,不能排除突发事件(海侵、浊流等)对岩相及沉积环境的影响。     

济阳坳陷深层资源潜力和有利勘探方向

根据济阳坳陷ＴＲ、Ｔ７、Ｔ６地震反射标准层的分布，结合钻井分层数据，以埋深３．５ｋｍ为深层界线，首次圈定了该坳陷下第三系深层３个层系（孔店组到沙四段下部，沙四段上部，沙三段）分布范围。圈定结果表明，在３．５ｋｍ以下深度范围，凸起面积增大，早第三纪凹陷面积缩小，而且凹陷内下第三系呈向斜形态。获取各深层洼陷暗色泥岩厚度、有机碳含量和镜质体反射率等基础数据，再依据烃源岩热模拟实验数据，应用生烃聚集法，计算了济阳坳陷深层３个层系的油气资源量。计算结果表明，深层油气资源较丰富；孔店组至沙四段下部为主力生气层系，沙四段上部和沙三段是主力生油气层系；结合沉积体系展布、储集层物性、圈闭和油气运移等条件的综合分析，认为下一步深层勘探的重点目标应是东营中央隆起带、东营北带、渤南洼陷带和临南洼陷带。图３表２参３（梁大新摘）