渤海湾盆地黄骅坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩生烃特征研究

近年来,渤海湾盆地探明数个石炭系—二叠系煤系烃源岩供烃的凝析油气藏,展现出可观的勘探潜力。针对研究区烃源岩生烃特征认识不清、勘探方向不明的问题,亟需重新认识煤系烃源岩的供烃能力。为此,以渤海湾盆地黄骅坳陷为研究对象,通过岩心、测井、录井、试油等多元数据统计,基于盆地内构造单元沉积充填特征差异分析,运用盆地数值模拟技术建立沉积单元评价模型,开展黄骅凹陷煤系烃源岩不同岩层的空间展布、生烃潜力与生烃特征综合分析,明确了渤海湾盆地石炭系—二叠系煤系烃源岩生烃模式,并预测了研究区潜山油气有利聚集带。结果表明：黄骅坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩以煤岩为标志层,发育泥岩、炭质泥岩与煤岩3种生烃岩性,其中,泥岩厚度大,连续性强,生烃潜力大;生烃模拟表明,一次生烃以泥岩生油为主,二次生烃以多种烃源岩混合生油生气为主;发育早期沉降型、晚期沉降型与持续沉降型3类生烃模式,持续沉降型与晚期沉降型生烃区对潜山原地油气聚集最为有利。研究成果可为研究区煤系烃源岩供烃的油气成藏理论研究与勘探部署提供技术支撑。     

川西坳陷上三叠统烃源岩排烃特征与排烃史

四川盆地西部(简称川西)前陆盆地构造具有多期性,导致油气生成和聚集过程的复杂性,其中烃源岩排烃特征和排烃史的研究,对于明确油气成藏期,理清油气藏成因类型具有重要的意义。为此,应用排烃门限理论,利用生烃潜力法研究了川西坳陷上三叠统烃源岩的排烃特征和排烃史。结果表明:①川西坳陷上三叠统烃源岩在早侏罗世(J1)末期即开始进入排烃门限,晚侏罗世(J3)早期—中期开始进入排烃高峰期;②马鞍塘组—小塘子组烃源岩的排烃高峰期处于J3p—K,T3x3烃源岩排烃高峰期处于J3sn—J3p,T3x5烃源岩排烃高峰期处于K1—K2;③川西地区不同层段不同地区进入排烃门限和排烃高峰期的时间存在差异:马鞍塘组—小塘子组和须家河组三段烃源岩,鸭子河地区排烃时间相对较早,马井、孝泉—新场—合兴场地区次之,大邑和丰谷地区较晚,须五段烃源岩在洛带排烃时间较早,马井、孝泉—新场—合兴场和丰谷地区次之,大邑地区和鸭子河地区最晚。     

库车坳陷中、下侏罗统煤系烃源岩排烃特征及资源潜力评价

库车坳陷侏罗系致密砂岩油气藏的勘探日趋重要,其主力烃源岩排烃特征及资源潜力的研究亟待加强。根据排烃门限理论,笔者利用生烃潜力法研究库车坳陷中、下侏罗统煤系烃源岩在不同地质历史时期的排烃特征,并对其资源潜力进行评价。研究表明:库车坳陷中、下侏罗统煤系烃源岩Ⅱ型有机质的排烃门限为0.7%,Ⅲ型有机质的排烃门限为0.8%。该套烃源岩的主要排烃期为康村组和库车组沉积期,属于晚期排烃,地质历史时期主要有3个排烃中心,即克拉苏地区、大北地区及迪那—依南地区。总排烃量和总远景资源量分别为887.06×108t和47.02×108t,其中石油与天然气的远景资源量分别为22.96×108t和3.02×1012 m3。综合分析后认为,侏罗系致密砂岩油气藏以中、下侏罗统煤系烃源岩为主力供烃源岩,具有良好的资源前景。     

渤海湾盆地济阳、临清坳陷上古生界烃源岩生烃史分析

建立在盆地叠加改造分析基础上的TSM盆地模拟,揭示了渤海湾盆地上古生界多套不同类型烃源岩的生烃演化。济阳、临清坳陷上古生界烃源岩在中三叠世末之前大体进入生烃门限,印支运动造成区域性生烃停滞,中新生代盆地演化差异导致了坳陷内不同凹陷上古生界源岩"二次生烃"过程的差异,从而也影响了对上古生界生烃潜力的评价。模拟结果表明,济阳坳陷上古生界源岩经历了燕山期、早喜山期2个"二次生烃"过程,早喜山期生烃量最大,并且生烃中心随时间呈迁移变化;东濮凹陷在早喜山期开始"二次生烃"过程,平均生烃强度较高。     

济阳坳陷沙四段烃源岩模拟试验产物特征研究

烃源岩生烃模拟试验是确定烃源岩在不同演化阶段的生气量、产物变化特征的关键技术之一。利用济阳坳陷沙四段低熟烃源岩进行了生烃模拟试验,发现模拟过程中气态烃产率、液态烃产率随温度升高而增大,当温度超过400℃后,液态烃产率有降低的趋势,气态烃产率仍然大幅度增加;模拟固体产物的总有机碳、H／C原子比、热解生烃潜量(S1 S2)和氢指数(HI)等随温度的升高而降低。这些规律的得出,对于深入认识烃源岩的演化过程、沙四段资源量计算等具有重要的地质意义。     

济阳坳陷中生界烃源岩生烃演化

济阳坳陷中生界油气藏发育,但至今尚未对中生界烃源岩的生烃演化进行过系统研究,影响了对该区中生界油气的勘探。对该区进行了地球化学数据分析,结果表明:济阳坳陷中生界下—中侏罗统坊子组主要为沼泽相的煤系烃源岩,总体评价为差—较好烃源岩,以生气为主;下白垩统蒙阴组以湖相泥岩为主,有机质类型好,达到中等—好烃源岩的标准,应以生油为主;下白垩统西洼组和中—上侏罗统三台组为差—非烃源岩。利用镜质体反射率(Ro)数据,结合构造演化史动态分析了中生界烃源岩在不同地质时期生烃演化过程。结论认为:研究区中生界有机质经历过两期成熟演化过程,济阳坳陷次级凹陷的中生界烃源岩的二次生烃门限深度介于3000～3700m;主要生烃演化过程发生在新生代,具有较大的油气资源潜力。研究成果为该区中生界下一步勘探目标的选择提供了依据。     

渤海湾盆地济阳坳陷气源岩和原油生物模拟实验研究

通过细菌检测实验,系统分析了渤海湾盆地济阳坳陷生物气源岩中细菌的赋存状况。实验表明,济阳坳陷浅层气源岩中产甲烷菌较为丰富,在2522m深处还有产甲烷菌存在,并且产甲烷菌赋存的源岩与源岩时代无相关关系,只要有适合生物气形成的环境条件,生化作用就可能发生。通过气源岩和原油在不同温度下的生物模拟实验,分析了济阳坳陷生物模拟气产率、组分及碳氢同位素特征,结果表明,无论是气源岩还是原油厌氧降解生成的生物气,都只生成甲烷和二氧化碳;45℃和65℃是生物气生成的高峰期,生物气产率分布范围为每吨TOC产气20~160m³和每吨原油产气10~15m³;生物模拟实验产物的碳同位素值随温度变化差异明显,变化范围为-80.2‰~-41.5‰;生成的二氧化碳的碳同位素值变化与甲烷碳同位素值变化规律相反;生物模拟气中氢同位素的值则比实际生物气的氢同位素值轻,模拟气中氢同位素值主要分布在-300‰~-350‰,而实际生物气的氢同位素值则分布于-240‰~-270‰。     

烃源岩生烃潜力恢复与排烃特征分析——以辽河西部凹陷古近系烃源岩为例

根据排烃门限理论,对生烃潜力法进行了改进,建立了生烃潜力指数恢复模型,并对辽河西部凹陷各类型有机质的排烃特征分别进行了详细分析。研究表明,研究区不同类型有机质烃源岩排烃特征存在很大差异,有机质类型越好,排烃门限深度越浅,Ⅰ型和ⅡA型有机质的排烃门限深度为2 200 m,ⅡB型为2 700 m,Ⅲ型为2 900 m;相同埋深条件下,有机质类型越好,烃源岩单位有机碳排烃量越大,达到排烃高峰期越早,排烃效率也越高。研究区排烃期主要有2期,第一期为东营组沉积期(主要为东营组抬升遭受剥蚀前);第二期为明化镇组沉积期至现今。研究区烃源岩总排烃量为156.23×108t,其中沙三段和沙四段烃源岩分别占61.5%和21.2%,是西部凹陷的主力排烃源岩。图4参14     

烃源岩排烃方法研究新进展

烃源岩是含油气系统和油气成藏的基础,国内外油气地质学家对其进行了多方面的研究。目前烃源岩排烃研究已取得了很大进展,但也存在着较多的问题。排烃门限理论能够很好地解决烃源岩的排烃问题,根据此理论可以定量计算排烃量,并对其排烃模型进行了修正。排烃门限理论目前已被用来判别油气源岩、综合定量评价源岩、研究油气运聚机理与成藏模式。     

库车坳陷中生界烃源岩排烃史与资源潜力

为揭示库车坳陷油气勘探潜力,利用生烃潜力法分析了研究区烃源岩的排烃史与排烃特征。结果表明:三叠系排油高峰始于23Ma,早于侏罗系排油高峰(12Ma)。古圈闭被破坏,新圈闭形成时间晚于23Ma,不利于来自三叠系的油源聚集成藏。三叠系与侏罗系烃源岩排气量大,且时间与新圈闭形成时间耦合较好,有利于天然气的晚期成藏。三叠系源岩排出的天然气较难突破中上侏罗统的巨厚泥岩,但是该条件有利于天然气在下侏罗统圈闭内成藏。库车坳陷具备发育深盆气藏的烃源条件与致密储层条件,有利于形成大面积的深盆气藏,拜城凹陷与阳霞凹陷的斜坡带是潜在的深盆气藏资源区。     

渤海湾盆地济阳坳陷第三系火成岩岩石化学特征及成因分析

在进行岩石的化学组成、稀土元素、同位素等分析的基础上,文中探讨了渤海湾盆地济阳坳陷第三系火成岩的岩石化学特征和成因。济阳坳陷第三系玄武岩可分为拉斑系列和碱性系列,碱性系列玄武岩主要为钠质系列,该区第三系玄武质岩浆岩主要为大陆裂谷成因的大陆拉斑玄武岩,玄武质岩浆的喷发深度为150～230km。济阳坳陷火山岩随着层位的变新岩浆分异程度降低,越晚形成的岩浆基本代表原始岩浆,第三系不同层位的玄武岩及其基性侵入岩源区均为上地幔,且侵入岩与火山岩同源,并且在岩浆形成过程中发生过不同源区之间的混合作用,而且熔融程度从古新统到渐新统是逐渐降低,反映出岩浆的地幔源的深度在逐渐加大。这些认识对岩浆岩的油气勘探具有重要的参考意义。     

渤海湾盆地济阳坳陷异常高压特征分析

压力的形成和演化受控于地质条件,渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷与沾化凹陷在凹陷形成演化与异常高压纵向分布特征、主体分布层位和形成机制等4个方面具有相似性,其压力形成和演化也应具有相似特征.渤南洼陷是济阳坳陷沾化凹陷中的一个典型异常高压洼陷,压力场演化定量研究分析表明,渤南洼陷超压形成时代较晚,异常高压主体层段(沙四上段和沙三段)的超压在东营期末开始形成.综合分析认为整个济阳坳陷异常高压具有晚期形成的特征.     

油页岩在渤海湾盆地济阳坳陷下第三系石油资源评价中的意义

渤海湾盆地济阳坳陷下第三系沙四段上亚段(Es^4(上))和沙三段(Es³)均发育有大量的、含有葡萄藻属与颗石藻属等藻类富集层的油页岩,它们生烃能力极强,是烃类的重要贡献者;侧向运移是油页岩中烃类初次运移的重要方式之一。页理的存在,尤其是油页岩被断层切割时,可能是烃类排出效率大幅度提高的主要原因。研究表明,油页岩具有比暗色泥岩更强的生、排烃能力;在暗色泥岩和油页岩都比较发育的含油气盆地中进行资源评价时,二者不能对等处理,应分开进行盆地模拟和油气资源评价。近年来,在精细油、气-源岩对比的基础上,发现济阳坳陷亿吨级大油田的形成都与沙四段上亚段和沙三段的油页岩有关。济阳坳陷下第三系石油资源评价单独对油页岩进行了盆地模拟和资源量的计算,其石油资源量高达13.8×10⁸t。     

烃源岩与输导体系配置规律研究——以济阳坳陷临南洼陷为例

烃源岩与输导体系的配置组合,按二者的接触关系,可分为垂向、侧向和交错接触型3种;按输导体的类型不同,可分为源岩—断层、源岩—连通砂体和源岩—不整合3种。分析了形成各类组合的控制因素,指出了源岩与输导体系配置规律的研究意义。不同的配置组合油气运移方式、运移效率以及形成油气藏的类型都存在一定的差异,并最终导致油气空间分布的不同特点。济阳坳陷临南洼陷中央隆起带源岩—断层配置组合决定了油气垂向优势运移,而夏口断裂带源岩—连通砂体配置组合决定了油气横向优势运移。     

渤海湾盆地东营-惠民凹陷孔店期原型盆地分析

东营—惠民凹陷隶属渤海湾盆地,位于济阳坳陷的南部,古新统和始新统的下部的孔店组中已获工业性油气流。孔店组的含油气远景与控制形成油气藏各要素的孔店期盆地原型密切相关。该文通过分析构造演化剖面沉积相图,认为孔店期原型盆地为北断南超的伸展半地堑,盆地长轴方向整体为近东西向,主要的控制性断层是北东东向的宁南断层、无南断层西段和陈南断层西段,北西向的陈南断层东段、无南断层东段和石村断层有重要影响。北西向构造的影响在东部大于西部,孔店早期大于晚期。太平洋板块向欧亚板块俯冲以及亚洲东部大陆边缘由安第斯型向西太平洋型转化导致上地幔隆升作用的加剧和郯庐断层由左旋走滑向右旋走滑的转化是东营—惠民凹陷孔店期盆地发育地球动力学背景。     

渤海湾盆地东营凹陷滨南地区玄武岩-烃源岩共生体的油气地质特征

渤海湾盆地东营凹陷滨南地区主力生油层中发育规模不等的玄武岩,形成了玄武岩-烃源岩共生组合体。其中的烃源岩有机质丰富,而且岩性为钙质泥页岩和油页岩;玄武岩气孔和溶蚀孔洞发育,是良好的储集层。火山物质(包括过渡金属)与有机质在长期的埋藏作用中相互作用,使有机质生烃过程得到催化和加氢作用,在较低温度条件下生成大量烃类;玄武岩在有机酸作用下发生强烈蚀变作用,产生大量的储集空间。因此,玄武岩-烃源岩共生体是良好的生储盖组合体。     

渤海湾盆地东营—沾化凹陷油气聚集的差异性及控制因素研究

渤海湾盆地南北紧邻的东营凹陷和沾化凹陷二者在烃源岩组成和油气藏分布等方面存在显著的差异性。东营凹陷主力烃源岩由沙四上和沙三下组成,油气藏主要分布在下第三系(占91%),以岩性、构造背斜和断块油气藏为主;沾化凹陷源岩主要由沙三、沙一段烃源岩组成,油气藏主要分布在上第三系(占90%),以潜山披覆构造油气藏为主。通过对沉降过程和断陷伸展特征的分析认为,油气分布受断陷构造运动、沉积中心迁移及有效烃源岩的控制。     

渤海湾盆地东营凹陷南区通王断裂带下第三系成藏动力及输导体系特征

通—王断裂带位于济阳坳陷东营凹陷南部缓坡带,它和更广范围的牛庄洼陷及东南斜坡带的地温-地压系统在剖面上表现为高压型复式温-压系统:其浅部为静压型温-压系统,深部为超压型温-压系统,下第三系在平面上基本由较高的能量环境覆盖.本区构造油气藏和地层油气藏主要受流体势控制,在相对低势区发育,而岩性油气藏不受区域流体势场的限制,可以在相对低势区上分布,也可以在相对高势区内出现.砂层和断层是本区油气侧向和垂向运移的主要通道,不整合面对油气侧向运移也起着重要作用,油气运移具有明显的阶梯式运移特征.      

渤海湾盆地饶阳凹陷未熟-低熟油成烃成藏条件研究

饶阳凹陷存在两种地球化学性质不同的原油一种是以Es1下段富烃页岩为源岩的未熟-低熟油,它是由可溶有机质、早期生油的有机显微组分和富硫干酪根作用而形成的;另一种是正常的干酪根热降解成熟原油.该文从饶阳凹陷未熟-低熟油和Es1下段烃源岩的地球化学特征入手,研究了未熟-低熟油的来源、形成环境、成烃条件和成藏条件,为未熟-低熟油的勘探提供了依据.     

潜山圈闭成藏特征及地质风险评价——以渤海湾盆地济阳坳陷为例

渤海湾盆地济阳坳陷潜山圈闭主要有断块、残丘和内幕潜山3种类型,不同类型的潜山圈闭具有不同的成藏特征,控制成藏的地质因素所发挥的作用不同。针对保存、运聚配套、圈闭、储层条件等4项地质条件及圈闭可靠程度共5项评价指标对圈闭地质风险进行综合评价,采用“5项条件评价值加权求和”的方法求取地质风险系数,建立潜山圈闭地质风险评价分级标准。对济阳坳陷潜山圈闭的评价结果表明,所建立的潜山圈闭地质风险评价方法和评价标准,能反映探区地质特点和勘探实际情况。