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。     

辽河盆地东部凹陷异常高压油气藏成藏模式

利用测井资料和地震资料对辽河盆地东部凹陷典型地区进行了地层古、今压力的研究,认为牛居—青龙台地区沙一段—沙三段地层存在异常高压,牛居地区超压形成于馆陶早期,后期具有封隔油气的能力;青龙台地区超压形成于东营末期,封隔能力不强;葵花岛地区沙三段、沙一段和东三段地层异常高压明显,其中沙三段和沙一段超压形成于东营末期或更早。对牛居构造断裂背斜油气藏和葵花岛构造断鼻油气藏的成藏解剖表明,牛居—青龙台地区油气藏的主要成藏期为东营末期和现今,葵花岛地区油气藏主要成藏期为东营中期、东营晚期和现今。从地层压力演化史和油气藏成藏期的关系出发,提出了高压油气藏的三种成藏模式:早期略超压模式、早期高超压模式和晚期超压模式。     

渤海湾盆地东营凹陷地层油气藏成藏阶段分析

随着渤海湾盆地东营凹陷勘探程度的逐步深入,地层油气藏在勘探中的地位不断提升,而成藏阶段的确定和划分对于地层油气藏成藏机理深入研究和成藏模式总结具有重要意义。在同源情况下,通过对东营凹陷不同区带不同类型油藏原油与烃源区源岩成熟度的对比分析,认为该区地层油气藏油气成熟度高,相对成藏时间晚;而次级构造带不同类型油藏有机包裹体均一温度统计分析表明,地层油气藏成藏时间主要在馆陶组沉积末期—明化镇组沉积时期。在综合考虑东营凹陷成藏地质要素历史演化的基础上,探讨并明确了与盆地构造—充填史相对应的地层油气藏成藏阶段模式,将其划分为多幕断陷期成藏准备、坳陷早期成藏高峰和坳陷后期油气保存等3个阶段。     

东营凹陷沙河街组断块油气藏成藏主控因素分析

东营凹陷断块油气藏发育广泛,沙河街组是勘探开发的重点。对东营凹陷沙河街组断块油气藏基本地质特征进行研究,分析断块油气藏成藏主控因素,从而指导油气勘探。东营凹陷沙河街组断块油气藏主要分布在中央背斜带、北部陡坡带和南部缓坡带,层位上分布在沙一段、沙二段和沙三上亚段。研究认为,东营凹陷沙河街组断块油气藏的聚集和分布受烃源岩、断层、异常压力和储层物性等因素的控制。沙四上亚段和沙三下亚段的优质烃源岩为油气成藏提供了良好的物质基础;异常压力为油气运移提供动力;断层不仅作为油气运移的通道,还控制着圈闭的形成;储层物性控制着油气藏的分布,孔隙度大于15％．渗透率大于10×10^-3μm^2的储层有利于油气聚集．     

济阳坳陷东营凹陷沙三中亚段流体包裹体古流体势场恢复

通过对东营凹陷沙三中亚段砂岩储层中376块流体包裹体样品的系统分析,将研究区的油气充注划分为3个期次,并确定出3期油气充注发生的时间。运用流体包裹体PVT热动力学模拟的方法,获得了3个充注期的古压力演化,结合本区平面和剖面上现今地层压力的分布,确定了沙三中亚段油气藏可视为处于同一个含油气压力系统中。在此基础上,利用流体包裹体所获得的参数恢复了沙三中亚段3期古油水势场的演化,并分析了其分布特征,探讨了油气充注期中的有利油气聚集区。认为东营凹陷油气藏的分布与古流体势的演化有密切的联系,3期油气充注时期古油势控制成藏的阀值分别为7,10.5和22 kJ/kg,利津洼陷北坡和牛庄洼陷南坡是第一期有利的油气低势聚集带,围绕牛庄洼陷和利津洼陷这两大高油势中心的周边区域为第二期有利油气成藏带,第三期油气有利成藏带逐渐扩展到民丰和博兴两大洼陷周缘区域。     

东濮凹陷北部古近系与盐岩有关的油气藏类型

东濮凹陷是渤海湾地区一个典型的盐湖盆地,其古近系的两个沉积旋回沉积了两套盐岩。其中沙河街组第三段(Es₃)的盐岩又可细分为第四亚段(Es₃⁴)、第三亚段(Es₃³)、第二亚段(Es₃²),主要分布在北部中央隆起带附近。盐岩层由于极为致密,其阻隔作用使其下部地层的地温、地层压力均较高,有利于下伏生油岩中的有机质向油气的转化。盐岩又是良好的盖层,且在高温、高压下呈塑性状态。由于盐岩的遮挡和变形,形成多种与盐岩有关的油气藏,即盐岩上部堑式背斜油气藏、盐岩侧向封堵油气藏、盐下背斜油气藏和岩性油气藏。由于Es₃段盐岩的沉积中心的不断转移使得Es₃⁴,Es₃³,Es₃²的盐层之下都有盐岩相变的砂岩而成为较佳的储盖组合,从而造成中央隆起带盐下油气异常富集。同时,虽然沙河街组一段(Es₁)的盐岩较薄,但其分布范围大,对其下部沙河街组二段(Es₂)的油气富集起到了非常关键的作用。经分析,本区下一步的勘探目标为文留东部Es₃⁴盐下深层地垒带、文东Es₃²盐间文93扇体、东部前梨园洼陷及西部海通集洼陷。     

东营凹陷沙三段泥岩盖层超压演化及其对油气成藏的影响

泥岩盖层封闭性随超压演化呈阶段性变化,在超压释放期封闭性降至最低点,随着泥岩的愈合,超压逐渐增大,封闭性也逐渐增强,直至超压再一次释放.经计算,东营凹陷沙三段泥岩超压在埋深904～1 713m开始形成,在埋深2 200～2 800m开始第1次释放.据此评价了沙三段泥岩盖层的封闭能力及其对油气成藏的影响.研究结果表明:①东营凹陷沙三段泥岩超压形成于沙一段-东营组沉积早期,而深部烃源岩的大量排烃期为馆陶期,超压形成期比排烃期早,因此超压泥岩能够有效地封闭烃源岩生成大量的油气;②沙三段泥岩超压在馆陶组沉积末期发生第1次释放,而后泥岩愈合,超压再次增加,目前正处于第2次超压演化过程中;③现今沙三段泥岩超压值约为8MPa,具有较强的超压封闭能力,是深层油气成藏的重要条件之一.     

东营凹陷西部沙四上亚段超压成因及增压模式

滩坝砂岩是东营凹陷西部沙四上亚段的重要沉积储层,超压对滩坝砂岩油气成藏具有明显的控制作用。利用测井参数对超压的响应特征建立了超压成因的判别方法并对超压成因进行了分析,认为东营凹陷沙四上亚段深湖相沉积物的快速沉积埋藏使得欠压实成为超压形成重要因素;沙四上亚段优质烃源岩的广泛发育及热演化使得生烃增压成为超压形成的另一个重要原因。建立了东营凹陷西部增压模式,将超压的演化分为正常压实阶段、欠压实及早期生烃增压阶段以及大量生、排烃增压三个阶段,在超压发育的不同阶段,欠压实与生烃增压先后成为最重要的因素。     

东濮凹陷文东地区深层超压与成藏模式探讨

文东地区紧邻东濮凹陷最大的前梨园生油气洼陷,深层储量丰富。地层压力在纵向上具有典型双层结构,其沙三中下亚段超压普遍发育,且为强超压中心。采用流体包裹体热动力学模拟技术结合盆地数值模拟成果恢复了本区古流体压力。研究表明,深部沙三中亚段压力演化具有波动性。明化镇组沉积期至现今,生烃作用引起的超压强度逐渐增加,超压的存在对油气运聚产生重要的影响。提出文东油气成藏具有超压系统源外断压联控和源内超压充注两类成藏模式。加强超压相关研究对于本区下一步深层致密砂岩等非常规气藏的勘探开发具有重大意义。     

辽东湾地区辽西低凸起油气田成藏地质条件的差异

在油气藏特征、油气来源、输导体系等综合对比分析的基础上,总结了辽东湾地区辽西低凸起JZ20-2凝析气田、JZ25-1S油气田、SZ36-1油田3个大中型油气田成藏模式的差异性。JZ20-2为单向双源成藏模式,以东营组二段下亚段—东营组三段区域超压盖层分隔,上部东营组正常地层压力油藏为辽中北洼东营组三段烃源岩排出的油气沿东营组二段三角洲砂体运聚而成,下部沙河街组及潜山超压凝析气藏则是由辽中北洼沙河街组烃源岩释放出的超压凝析油气沿不整合运聚而成。JZ25-1S为双向油源混合型成藏模式,辽西凹陷的油气沿西侧辽西1号、辽西2号边界断层垂向运移到辽西低凸起,同时辽中凹陷油气沿东斜坡不整合、砂体侧向运移,最终两个方向油气在JZ25-1S构造沙河街组二段砂体或太古界潜山储集体混合聚集成藏。SZ36-1为单向油源成藏模式,辽中南洼的油气沿油源断层-三角洲砂体大规模、长距离运移至SZ36-1构造东营组二段砂体中聚集成藏。     

东营凹陷沙三—沙四段砂岩储层超压成因与演化

渤海湾盆地东营凹陷沙三—沙四段砂岩储层发育中-强幅度超压,钻井实测压力换算的最大压力系数为2.0,最大剩余压力达40 MPa。分析发现,储层含油性与超压发育程度具有相关性,认为现今储层超压主要源自烃源岩生油超压流体传递。综合盆地模拟技术和流体包裹体分析,恢复了沙三—沙四段砂岩储层古压力的演化历史,认为沙三段—东营组沉积末期的快速沉降作用是导致孔隙流体排出受阻而形成第一期储层流体超压的主要原因,但东营组沉积末期—馆陶组沉积初期构造抬升的泄压作用可使孔隙流体压力降低至常压;在明化镇组沉积末期—现今,由于烃源岩主体仍然处于主油阶段,烃源岩生烃作用产生的大量含油气超压流体充注砂岩储层是形成第二期储层超压的主导成因。     

东营凹陷古近系天然气成藏条件及其主控因素

东营凹陷古近系深层裂解气勘探呈现出良好的态势，但目前对其成藏条件及其主控因素认识不清，因而制约了该区深层天然气的进一步勘探。对研究区大量的地球化学生烃指标、天然气组成指标及地层压力指标等进行了综合分析研究，结果认为东营凹陷古近系深层拥有古近系渐新统沙河街组沙三下亚段、沙四段以及古近系古新统-始新统孔店组二段共计3套烃源岩层系，形成复合天然气生烃系统，深层裂解气形成于新近系上新统明化镇组中晚期，属于晚期成藏。由于沙四段中部大套膏盐岩的分割，古近系深层超压体系具有盐上、盐下两个次一级超压“封存箱”系统，相应形成盐上、盐下两套天然气成藏系统。各类扇体及次生孔隙是该区深层气主要的储集体及储集空间。该区沙三段中、下部沉积的深湖相灰色泥岩、油页岩，沙三段中上部的中厚层暗色泥岩夹钙质泥岩，以及沙四段中部的大套膏盐层构成了多套优质区域盖层，与弱的后期构造运动相互配置，形成良好的裂解气保存条件。古近系深层发育断层气藏、构造-岩性气藏、各类沉积扇体形成的岩性气藏，其中后者应为该区近期深层天然气勘探的主要目标。     

东营凹陷深部异常高压与岩性油气藏的形成

研究了东营凹陷深洼陷内超高压与岩性油气藏成藏的关系。研究表明,深洼陷内砂体的油气充注程度与超高压呈正相关,超高压为其油气向深洼陷内岩性圈闭充注的主要动力;超高压降低了储集层含油藏物性下限,因此,在深洼陷强超压带内,储集层物性条件不是制约油气成藏的主要因素;强超高压的发育有利于超高压裂缝的形成,为油气运移提供有利输导条件;随超高压裂缝的间歇性开启和闭合,油气流体呈混相涌流方式间歇向岩性圈闭充注,圈闭内水则持续缓慢渗出。据此认为,由于强成藏动力的存在,东营凹陷深洼陷内岩性油气藏具有良好的勘探前景。     

东濮凹陷东营组原油地球化学特征与成藏期分析

东濮凹陷北部地区下第三系浅层东营组有丰富的油气藏,但对其认识还相对较薄弱。通过对研究区储层流体包裹体的分析,并结合东营组原油的地球化学特征及构造演化资料,对东营组油藏的形成历史进行了研究。结果表明:东营组原油密度大、黏度高、成熟度低,其母质来源以湖相低等水生生物为主,形成于咸化度较高的强还原环境。文留地区东营组曾发生过2期油气充注:第一期为东营组中后期(距今21~24 Ma);第二期发生在第四纪(距今1.75 Ma)之后。第一期为油藏主要形成期,原油来源于下部沙三段盐湖相烃源岩,为下生上储型油藏,埋深大于2 000 m的油藏保存较好。     

东营凹陷沙四下亚段超压环境与油气成藏

断陷盆地盐湖相地层发育超压系统,在东营凹陷超压对沙四下亚段盐湖相烃源岩生烃的抑制作用和延缓现象不明显,但对于沙四上亚段和沙三段湖相烃源岩有机质生烃具有明显的抑制作用;超压环境有利于烃类转化,使得凝析气成藏所需要的储层物性下限值降低;超压环境有利于砂岩储层保留原生孔隙,超压流体溶蚀作用产生溶蚀孔隙,富含硅质或钙质的砂泥岩和碳酸盐岩在超压环境形成裂缝,大大改善储层储集性;超压还控制了油气运移和聚集作用;东营凹陷北部陡坡带是沙四下亚段盐湖相地层油气成藏和分布的主要区带。     

大民屯凹陷压力场演化及其成藏意义

利用Basin-2盆地模拟软件模拟了辽河坳陷大民屯凹陷5条横向地质剖面的压力演化史,并探讨了其超压形成机制及油气成藏意义。模拟结果显示:①大民屯凹陷超压较明显,超压主要出现在沙三段及沙四段,超压演化总体上遵循“无超压-陡增-平缓上升-最高值-下降-最低值”这一规律;②大民屯凹陷超压的演化分为两个阶段:沙三段和沙一、二段沉积期(距今43.0～36.9Ma)为超压积累阶段,东营沉积期及其以后(36.9Ma至现今)为超压释放阶段。综合研究结果表明:①不均衡压实和生烃作用是大民屯凹陷超压发育的主要机制,断层对超压的积累与释放起着重要的控制作用;②大民屯凹陷的超压对油气成藏起着积极的作用,提供了油气运移的动力和通道,提高了高分子量组分特别是“蜡”的排出效率,同时也是泥岩刺穿构造的诱发因素,并可成为下伏油气藏的优质盖层条件。     

鄂尔多斯盆地伊-陕斜坡山西组2段包裹体古流体压力分布及演化

对鄂尔多斯盆地伊陕斜坡上古生界太原组—山西组砂岩储层中流体包裹体样品进行了分析，将该储层中油气成藏划分为6个期次。结合埋藏史分析，确定了6期油气成藏发生的时间。运用流体包裹体PVT热动力学模拟的方法，获得了6期油气成藏时的古压力数据。对山2段6期次古压力时空分布及演化规律分析表明，区域构造和热史演化是古压力的主要控制因素，可将古压力演化划分为气藏形成初期的常压—成藏高峰期超压—成藏期后萎缩形成低压3个阶段。