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。     

渤海湾盆地南堡富油气凹陷烃源岩的形成及其特征

渤海湾盆地南堡凹陷近年来油气勘探取得重大发现,已成为该盆地油气富集程度最高的富油气凹陷之一。研究发现：下第三系沙河街组特别是沙三4亚段发育高丰度的优质烃源岩,TOC高达5%以上,由于其形成于南堡凹陷主裂陷幕,此时湖盆水体最深,湖盆范围最广,发育大面积深湖相灰色、灰黑色泥岩、钙质泥岩、油页岩,且厚度大,平面上分布稳定,具有巨大的生烃潜力;沙三3亚段的暗色泥岩,生烃潜力较大。指出沙三段烃源岩是南堡凹陷最重要的烃源岩,其生烃量占南堡凹陷70%以上。沙一段烃源岩虽然没有东营组烃源岩厚度大,但是演化程度比东营组烃源岩高,二者生烃量比较接近,分别占南堡凹陷生油量的15%左右。     

渤海湾盆地油气成藏期差异性及其主控因素

渤海湾盆地发育数十个油气生成和运聚相对独立的凹陷,各凹陷油气大规模运聚成藏时期及期次不尽相同。以大量统计资料和烃源岩生烃演化史分析为基础,综合前人研究成果,对渤海湾盆地不同地区主力层系的油气成藏时期及期次进行了系统研究,探讨了油气成藏期差异的主控因素。研究表明:渤海湾盆地源于古近系的油气主要存在两期成藏,即古近纪末期(早期)和新近纪中期—第四纪(晚期),以晚期成藏为主;从盆地边缘凹陷向渤中凹陷,主成藏期逐渐变晚,由早期成藏为主演变为晚期成藏为主,成藏期具有早期成藏—两期成藏早期为主—两期成藏晚期为主—晚期成藏的演变特征;纵向上,从下部至中部再至浅部含油气层系,油气主成藏期总体具有早期—两期—晚期的变化特征。新生代凹陷沉降史控制了主力烃源岩生烃演化史,进而控制了不同地区油气成藏期的差异,凹陷沉降类型与凹陷主成藏期类型相对应,古近纪末剥蚀厚度与新近纪-第四纪补偿厚度控制了成藏期的主次,补偿厚度越大,晚期成藏特征越明显;主生烃期决定油气主成藏期,来自孔店组、沙河街组一段-东营组三段烃源岩的油气分别以早期、晚期成藏为主,而来自沙四上亚段、沙三段烃源岩的油气多具有两期成藏的特征。     

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。     

断陷盆地缓坡区控砂控藏机制与勘探发现——以歧口凹陷歧北缓坡带为例

为揭示断陷盆地缓坡区的控砂控藏机制,以高品质的800km~2三维地震和91口钻井资料为基础,层序地层和沉积演化分析表明,受控于断块掀斜和差异沉降作用,歧口凹陷歧北斜坡南侧在古近纪表现为具挠曲坡折的缓坡带。该带层序界面标志清晰,包括削截、顶超和上超等反射终止类型,由此将古近系划分为3个二级层序和11个三级层序。三级层序的结构样式类似于具陆架坡折的被动大陆边缘,其低位体系域和湖扩体系域普遍发育不同类型的岩性圈闭。其中,沙河街组三段—沙河街组二段沉积期,研究区断陷作用强烈,挠曲坡折带的坡度较大,层序的低位体系域主要发育大型低位扇;随后,拗陷作用增强,挠曲坡折带的坡度逐渐减小,至东营组沉积期转变为以低位三角洲沉积为主。湖扩体系域的岩性圈闭发育在沙河街组二段—沙河街组一段和东营组,发育湖相碳酸盐岩滩坝和碎屑岩滩坝。研究区挠曲坡折带明显控制了地层-岩性圈闭的发育和分布,成为缓坡带油气勘探的有利场所。通过勘探实践,新增三级储量近4×10~8t,探井成功率达80%,展示了挠曲缓坡带地层-岩性油气藏良好的勘探前景。     

渤中、渤东凹陷结构认识及有利勘探方向

渤中、渤东凹陷沙河街且三、四段为断陷沉积，凹陷东部断陷沉积受NE向断裂（郯庐断裂系）控制，雁行排列的NE向断裂将其分隔成3个主半地堑。凹陷西部断陷沉积受NW或近E－W向断裂控制，亦形成3个主半地堑。断陷期的沙河街三段是凹陷的主力烃源岩，厚度可达3000m，而东营组下段生油指标达到好烃源岩标准，也是一套值得重视的烃源岩，环渤中凹陷的诸多凸起是寻找上第三系油藏的有利地区，凸起边缘和凹中隆则是寻找上第三系油藏和东营组优质油气藏的有利地区。     

渤中、渤东凹陷结构认识及有利勘探方向

渤中、渤东凹陷沙河街组三、四段为断陷沉积:凹陷东部断陷沉积受NE向断裂(郯庐断裂系)控制.雁行排列的NE向断裂将其分隔成3个主半地堑.凹陷西部断陷沉积受NW或近E-W向断裂控制,亦形成3个主半地堑.断陷期的沙河街组三段是凹陷的主力烃源岩,厚度可达3000m,而东营组下段生油指标达到好烃源岩标准,也是一套值得重视的烃源岩.环渤中凹陷的诸多凸起是寻找上第三系油藏的有利地区,凸起边缘和凹中隆则是寻找上第三系油藏和东营组优质油气藏的有利地区.     

渤海海域页岩油气地质条件与勘探前景

渤海海域是渤海湾盆地新生代的沉降中心,在古近系发育了东营组三段、沙河街组一段-二段(沙一二段)和沙河街组三段3套主力烃源岩,具有丰富常规和非常规石油资源,页岩油气作为重要的非常规资源在渤海海域具有巨大的勘探潜力。基于渤海海域勘探开发实际情况,通过与国内外典型页岩油气盆地石油地质条件对比,综合烃源岩地球化学参数、测井资料、镜下薄片观察及X射线衍射全岩矿物分析等,并结合盆地模拟手段,明确了渤海海域页岩油气的资源潜力,并指明了勘探方向及有利目标。研究结果表明:1)渤海海域4个富烃凹陷主力烃源岩品质好,都有利于形成页岩油气,其中渤中凹陷烃源岩成熟度高,形成页岩气可能性更大,黄河口凹陷和辽中凹陷成熟度相对较低,更易形成页岩油,歧口凹陷东三段和沙一二段成熟度低,易形成页岩油,其沙三段成熟高,易形成页岩气;2)3套主力烃源岩脆性矿物平均含量超过63.5%,粘土矿物平均含量低于34.7%,具有良好的可改造性,在3 200 m以深泥页岩进入中成岩B期,伊蒙混层中的蒙脱石大量向伊利石转换,增加了页岩储层的可改造性,结合国内外勘探实践认为3 200～4 200 m是渤海海域页岩油气勘探开发的有利深度范围;3...     

东营凹陷博兴洼陷石油生成、运移和聚集史数值模拟

渤海湾盆地东营凹陷博兴洼陷烃源岩为沙河街组三段中、下亚段和沙河街组四段上亚段暗色泥岩,原油探明地质储量主要集中在沙三段和沙四段砂岩储层中。在恢复东营凹陷博兴洼陷热史的基础上,对烃源岩段成熟史、生排烃史和油气聚集史特征进行了模拟。结果表明:①至少存在两期原油的生、排烃过程,第一期为30~25Ma,第二期为16~0Ma,特别是距今5Ma(馆陶组沉积末期)以来,石油大量生成并排出形成现今的油气分布格局,而现今主力烃源岩段仍处于大量生油阶段;②沙四段原油的生成量和聚集量都明显大于沙三段,说明主力烃源岩段的生、排烃特征对原油纵向分布具有一定控制作用;③在沙三中、下亚段和沙四上亚段共划出7个距离源区较近的有利油气聚集区,而缓坡带虽处于油气低势区,有利于油气的聚集,但烃源岩成熟度低,并且来自于洼陷区的原油受博兴断裂带阻隔,导致博兴缓坡带油气聚集量小。     

黄骅坳陷北塘凹陷古近系烃源岩特征与演化

根据大量有机地球化学分析资料,系统讨论了北塘凹陷古近系烃源岩有机质丰度特征、有机质类型、有机质演化以及油气勘探等方面的基础地质地球化学问题。认为始新世中晚期湖盆扩张期形成的沙河街组三段,尤其是沙河街组三段下部地层是北塘凹陷主要生油层,它具有有机质丰度较高,转化率较高的特点;渐新世湖盆稳定发育期和抬升期形成的沙河街组一段和东营组烃源岩为差一非生油层。沙河街组三段有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ型干酪根为主,沙河街组一段和东营组烃源岩则主要以Ⅲ型干酪根为主,其中的腐泥组和壳质组含量与烃源岩生烃潜力呈正相关关系,而镜质组含量则与烃源岩生烃潜力呈反相关关系,证实主要生烃母质为腐泥组和壳质组。研究区古近系烃源岩镜质体反射率为0.3%-1.1%,总体上处于低成熟-成熟演化阶段,烃源岩演化经历了低成熟和成熟两个演化阶段,有效生油层主要分布在凹陷南部新村、塘沽、新港地区,油气资源量约1.18×108t,新港构造是北塘凹陷下步油气勘探的有利地区。     

渤海湾盆地东营凹陷异常压力分布和演化特征及与油气成藏关系

运用数值模拟方法对渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷新生界地层异常压力的分布和演化特征进行研究,结果表明,古近系沙河街组三段和四段地层中广泛发育异常压力,且以超压为主。自沙河街组沉积以来,超压系统开始发育;东营组沉积末期,超压系统逐渐增大。渐新世末喜山运动II幕时期,地层抬升剥蚀,发育负压系统;中新统馆陶组沉积时期,超压系统再次迅速增大;直至明化镇组—第四系沉积时期达到最大范围和最高值。现今凹陷2 200 m以上地层基本为常压,2 200 m以下开始出现明显压力异常。沙河街组高沉积速率导致的欠压实,引发了该时期超压系统的形成,而粘土矿物脱水和烃类大量生成造成了晚期超压系统的发育。结合油气成藏期次研究表明,东营组末期、馆陶组末期及明化镇组—第四系沉积时期,超压系统与凹陷的3期成藏期次具有很好的匹配关系,暗示生烃作用是超压的重要成因,超压又是油气运移的良好动力。     

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。     

东濮凹陷古近纪断裂活动对沉积的控制作用

为了研究东濮凹陷的盆地结构、断裂活动及其对沉积的控制作用,开展了地震资料解释、非地震物探资料分析、钻井岩心和测井曲线分析。结果表明：①东濮凹陷古近纪盆地具有多断、多凸、多洼的结构特征。始新统沙河街组沙四段沉积期为单断湖盆,湖平面宽广,形成了一套优质烃源岩,为三角洲、浅湖—半深湖沉积,局部见深湖沉积。②沙三段下亚段沉积期以“多凸—多洼”构造样式为主,湖盆中心向西迁移,生烃层段较沙四段有所变化,为三角洲、浅湖、半深湖和深湖沉积。③沙二段上亚段沉积期继承性发育多洼构造,湖盆萎缩,生烃潜力变差,卫东—文东断层系开始发育,导致东部的洼陷区沉降幅度加大,烃源岩快速成熟。④断层活动频繁期,断距大的区域发育优质烃源岩,邻近烃源岩的近洼带发育的三角洲前缘砂体、滩坝砂和浊积砂均是良好的储集层;早期形成且长期活动的二、三级断层是油气运移的主要通道。因此,可以判断柳屯洼陷和濮卫洼陷的浊积砂岩油气藏与马寨洼陷沙三段的上倾尖灭型油藏均为未来勘探挖潜方向。该研究成果对东濮凹陷的勘探具有指导意义。     

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。     

饶阳凹陷烃源岩热演化特征及其与油藏分布的关系

饶阳凹陷是渤海湾盆地富油凹陷之一,主要发育沙三段上亚段和沙一段下亚段2套主力烃源岩,分布于马西、任西、河间—肃宁及饶南4个洼陷。选取研究区44口探井,利用Basinmod盆地模拟软件,结合地层展布、地温梯度及东营组剥蚀厚度等资料,研究了沙三段上亚段和沙一段下亚段烃源岩在不同历史时期的成熟度平面演化特征。结果表明,饶阳凹陷不同洼陷、不同构造带各套烃源岩的热演化特征存在明显差异。河间—肃宁洼陷热演化程度最高,其沙三段上亚段烃源岩在东营组沉积末期进入生烃门限,馆陶组沉积末期进入生烃高峰,现已进入伴生气阶段; 沙一段下亚段烃源岩在馆陶组沉积初期进入生烃门限,明化镇组沉积中期至今均处于成熟油阶段。而杨武寨—武强地区由于东营组遭受严重剥蚀,沙三段上亚段烃源岩自明化镇组沉积中期至今均处于低熟油阶段,沙一段下亚段烃源岩至今未进入生烃门限。凹陷内的油藏围绕生油洼陷中心呈环带状分布,不同构造单元或区带、不同勘探层系油气富集程度与距油源远近具有密切关系,越靠近生油洼陷,油气富集程度越高。     

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。     

渤海湾盆地古近系油气富集差异性及主控因素

含油气盆地不同地区油气分布层系及富集程度存在较大差异,以统计资料及前人成果为基础,探讨了渤海湾盆地不同凹陷古近系油气富集的差异性及主控因素。研究表明,渤海湾盆地含油气凹陷油气富集类型可归为三类:前古近系型、古近系型和新近系型,以古近系富集型凹陷为主。古近系油气具有"东富西贫"、"不同层系分区性明显"等分布特点,平面上油气集中分布于盆地东部地区富油凹陷,纵向上以烃源岩层系及邻近的沙河街组三段、二段最为富集,向上、向下层段依次减少。多种因素控制了不同凹陷古近系油气差异性富集:凹陷生烃条件从根本上控制了不同凹陷的油气富集差异,盆地东、西部地温场及烃源岩演化的差异是造成"东富西贫"油气分布格局的重要因素,不同烃源岩层系生烃差异性和主力生烃层系、生储盖组合和断层输导作用控制了油气纵向富集层系。     

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。     

利用盆地模拟技术评价渤东凹陷下第三系油气勘探潜力

盆地模拟结果显示:渤东凹陷东营组下段和沙河街组烃源岩的生油总量为48.71×108t,排油总量为26.37×108t;生气总量为47686×108m3,排气总量为35797×108m3;沙河街组烃源岩的生烃潜力远高于东营组下段烃源岩。据此并结合渤东凹陷内生排烃强度与生排烃量的平面分布特点,预测出该凹陷南部沉积中心周围的渤南凸起、庙西凸起及渤东低凸起南端是油气勘探取得突破的关键地区。