松辽盆地齐家地区"四史"模拟及其地质意义研究

为确定齐家地区高台子油层的油气成藏规律,应用IES petromod成藏模拟软件开展了地层埋藏史、压力演化史、成熟度演化史及油气运聚史"四史"模拟工作。地层埋藏史模拟结果表明:齐家地区经历了"3降2升"的地质埋藏过程,三个沉降期分别是:泉头组沉积末期-嫩江组沉积末期、四方台组-明水组沉积末期及依安组沉积末期-现今,两次构造抬升时期是嫩江组沉积末期、明水组沉积末期-依安组沉积末期。地层压力演化具有幕式的变化特征,青山口组二+三段地层随着埋深的增加,地层压力在嫩江组沉积末期达到峰值,后因嫩末构造运动的影响,地层压力开始减小,其后,又随着地层埋深的增加,地层压力逐渐增大,开始另一幕的形成,在明水组沉积末期,地层压力达到最大。成熟度演化史表明:嫩三段-嫩四段沉积时期,青一段烃源岩开始进入生烃门限,到明水组沉积末期,齐家-古龙凹陷一带烃源岩的镜质体反射率高达1. 0%～1. 3%,有机质成熟的范围也进一步扩大。油气运聚史表明,齐家地区高台子油层主要有嫩江组沉积末期、明水组沉积末期两次油气运聚成藏过程,其中明水组沉积末期,油气运聚范围最广,油气由生烃中心齐家-古龙凹陷向其两侧进行大规模的侧向运移聚集,形成了环凹陷周边的一系列油气藏。     

松辽盆地滨北地区油气运移输导体系分析

传统的围绕生烃洼陷的油气勘探在滨北地区受到了严峻的考验,面积占整个松辽盆地1/3的滨北地区的油气勘探一直没有取得突破性进展.分析认为滨北地区存在三大背斜构造带(绥棱背斜带、乾元背斜带和克山-依龙背斜带)和滨州走滑断裂带所构成的输导体系.三大背斜带的形成和定型均早于盆地青山口组主力烃源岩大规模生排烃时间(白垩纪末),并分别倾没于齐家-古龙凹陷北部、黑鱼泡凹陷和三肇凹陷,凹陷生烃潜力的差异决定了紧邻输导体系油气勘探潜力的差异,其中齐家北凹陷和三肇凹陷已经发现了较丰富的油气资源,决定了绥棱背斜带和克山-依龙背斜带油气勘探的潜力较大.乾元背斜带临近黑鱼泡凹陷,由于黑鱼泡凹陷烃源岩成熟度低,烃源岩没有进入大规模生排烃阶段,因此勘探潜力有限;滨州走滑断裂带横穿齐家-古龙凹陷和三肇凹陷,断裂活动时间与烃源岩成熟时间一致,有利于油气的定向运移,同时晚期构造活动西段强而东段弱,从油气保存的角度看,有可能东段优于西段,但从油气的垂向运移看,西段更有可能形成垂向上多层系含油的复式油气聚集带,因此沿整个滨州走滑断裂带是有利的勘探领域.     

松辽盆地北部嫩一段泥岩超压形成与演化

利用声波时差随埋深的变化及等效深度法,对松辽盆地北部嫩一段泥岩超压大小、分布特征及形成时期进行了研究。结果表明:目前普遍的超压高值区分布在齐家—古龙凹陷,最大值可达到9 MPa以上;主要形成于明二段沉积时期,之后超压值逐渐增大,在明水组沉积末期和古近系沉积末期曾因T1断裂活动释放,超压值降低。根据超压形成演化过程和源岩生排烃史研究得到:①嫩一段源岩主要排烃期为古近系沉积末期;②嫩一段源岩排出的油气向下"倒灌"运移距离最大可达190 m左右,在大庆长垣、三肇凹陷、齐家—古龙凹陷、龙虎泡阶地和明水阶地等大部分地区均可向下伏萨尔图油层中进行"倒灌"运移,仅在局部地区油气可"倒灌"运移进入葡萄花油层;③超压形成时期早于大量排烃期,对于封闭其油气是有利的;④嫩一段泥岩超压自形成后,虽在明水末期和古近系末期曾发生释放超压降低,但封闭能力逐渐增强至今。这些条件应是松辽盆地北部萨尔图、葡萄花油层油气富集与分布的重要原因。     

鄂西—渝东地区热史恢复及烃源岩成烃史

根据鄂西—渝东地区镜质体反射率数据进行的热史恢复结果表明:该区在晚二叠世初期达到最高古热流(可达68~78mW/m²,地表热流),从晚二叠世初到现今古热流持续降低,在侏罗纪末期古热流平均为~54mW/m²(地表热流);鄂西—渝东地区中生界与新生界之间不整合面的剥蚀量可达1700~4000m。成烃史研究表明:鄂西—渝东地区志留系烃源岩在晚志留世—早二叠世进入生油高峰,在早-中三叠世进入生气期,中侏罗世晚期进入过成熟干气阶段,快速生烃时期是在晚志留世、二叠纪—中三叠世及早-中侏罗世;而二叠系烃源岩在早三叠世进入生油门限,于中-晚三叠世达到生油高峰,在中-晚侏罗世进入生气期,晚侏罗世晚期进入过成熟,快速生烃时期是在早-中三叠世及侏罗纪。     

松辽盆地异常压力系统及其形成原因探讨

松辽盆地泥岩声波时差反映盆地纵向上存在四套欠压实泥岩,即嫩江组一、二段泥岩,青山口组一段泥岩,泉头组一、二段泥岩和登楼库组一、二段泥岩.泥岩欠压实顶界面位于1000m左右,向盆地东部有逐渐抬高的趋势,局部地区位于800m附近.钻杆测试数据(DST)、重复地层测试数据(RFT)反映盆地储层压力系统以龙虎泡阶地和大庆长垣为界,分为西部斜坡带常压-低压系统(压力系数<1.06)、齐家古龙凹陷-大庆长垣高压系统(压力系数>1.06)和三肇凹陷及其以东的低压-异常低压系统(压力系数<0.96).分析这种特殊压力结构的原因及其对油气运移聚集的影响,认为晚期构造活动是形成松辽盆地特殊流体动力场空间分布特征的触发器,嫩江组沉积末期以来东部斜坡带和西部斜坡带的抬升剥蚀作用与水热效应结合是形成松辽盆地异常低压的主要原因,而泥岩生烃作用是形成齐家古龙凹陷异常高压系统的主要原因.     

松辽盆地岩石热导率柱及古地温场分布特征

盆地古温度场与地热、油气资源的形成演化密不可分。为明确松辽盆地关键时期的古地温场特征,以实测的269块样品热导率和汇编的前人数据为基础建立热导率柱,并以镜质体反射率R_ran为约束进行多口单井的埋藏史-热史模拟。结果显示,松辽盆地平均热导率为1.79 W/(m·K),热导率随深度增加而增大,在上部地层中增大的速率大于下部。热导率随地层年龄增大而增大。松辽盆地北部R_ran主要在0.8%～1.6%,齐家古龙凹陷R_ran最大。埋藏史-热史表明,白垩系青山口组地层在明水组末期达到最大古地温,然后至今呈逐渐降低的趋势。古地温场平面分布显示松辽盆地北部青山口组地层在大部分地区的最大古地温达到120℃以上,显著高于现今地温场。青山口组从沉积后进入盆地热沉降发育阶段,随着古埋深的增加,古地温逐渐增至最大。此时较高的古地温条件能够促进页岩油气的成熟。明水组末期受古太平洋板块运动影响,发生了显著的抬升冷却事件,在冷却过程中温度梯度降低幅度较小的地区形成了地热温度条件有利区。研究成果可为松辽盆地地热、油气资源的形成机理研究提供理论参考。     

松辽盆地石炭-二叠系烃源岩研究

松辽盆地石炭-二叠系是烃源岩，沉积埋藏史可划分出持续深埋型、平衡埋藏型和短暂浅埋型3种类型。早白垩世晚期，石炭—二叠系烃源岩地温又一次达到并超过90℃，开始第二期生烃，油、气并生。这一时期，有效供烃区位于盆地东南部农安地区、西北部黑鱼泡地区，生气强度超过了生油强度。通过对石炭—二叠系沉积埋藏史、有机质热演化史和生烃史研究，无论对于深层找气，还是对盆地中新生代地层的油气勘探都具有十分重要的地质意义。     

渤海盆地辽东湾地区古近系烃源岩成熟演化模拟

古近系是辽东湾地区的主力烃源岩层系, 包括孔店组(Ek)-沙河街组四段(Es⁴)、沙河街组三段(Es³)、沙河街组一、二段(Es1-2)、东营组三段(Ed³)4套烃源岩, 它们主要分布在该地区的3个凹陷(辽西、辽中和辽东)的各个次洼中。在沉积和构造发育史的基础上, 结合烃源岩地球化学和热史等参数对烃源岩成熟演化进行模拟。对辽中凹陷各洼陷典型井区的烃源岩演化模拟表明辽中凹陷不同洼陷内各烃源岩层系的成熟演化历史存在明显差异:在东营组沉积末期,Es⁴-Ek烃源岩普遍进入生油门限,现今,基本上处于高-过成熟阶段;在馆陶组沉积末期,Es³和Es^-2烃源岩普遍进入生油门限,Ed³烃源岩部分进入生油门限,现今,Es³和Es^-2烃源岩在辽中凹陷的部分地区达到生油高峰期。同时, 利用Basinview软件模拟了辽东湾地区古近系4套烃源岩的成熟演化历史, 表明在盆地演化过程中同一套烃源岩在辽东湾地区不同凹陷进入生油门限和达到生油高峰及生气阶段的时间存在差异。研究成果可以为该地区深凹区的烃源岩预测与评价和计算烃源岩体积、生、排烃量等提供重要参数,这对指导该地区的油气资源勘探具有重要意义。      

辽河盆地埋藏史及烃源岩成熟度演化史的数值模拟

对辽河盆地烃源岩的埋藏史、热演化史建立了准三维模型 (X、Y和纵向的地质层段, 加时间 )并编制了相应程序。模型采用回剥法并考虑了不整合情况以恢复各凹陷的埋藏史, 根据古地温资料计算相应的TTI史, 依据TTI-Ro 关系式得出烃源岩Ro 的演化过程, 进而恢复成熟度演化史。模拟结果表明 :东部凹陷发育了牛居地区和高力房-荣兴屯两个沉积中心, 西部凹陷发育了台安地区和盘山-大清水沟两个沉积中心, 大民屯凹陷发育了静安堡以北地区和荣胜堡两个沉积中心 东部凹陷沙三段、西部凹陷沙四段及沙三段、大民屯凹陷沙四段及沙三段至今均已全段或大范围进入生油门限, 是辽河盆地主要生烃段。     

松辽盆地三肇地区上生下储“注入式”成藏机制

三肇地区位于松辽盆地中部,是一个继承性深断陷－坳陷区。在上部坳陷中沉积了一套“上泥下砂”的地层。巨厚泥岩段底部的青山口组一段黑色泥岩是本区最主要的生油岩,在嫩江湖（Ｃａｍｐａｎｉａｎ）末期进入生油门限,明水期（Ｍａａｓｔｒｉｃｈｔｉａｎ）末期一早第三纪晚期（Ｃｈａｔｔｉａｎ）达到生烃、排烃高峰。在上覆大段泥岩封闭作用下,青一段地层形成超压,迫使油气向下排泄到下伏的扶扬油层储层。同时期,大量断开青一     

储层致密化与油气充注的关系:以三肇凹陷白垩系扶余油层为例

为了明确松辽盆地三肇凹陷扶余油层储层致密化与油气充注相关性,利用微米CT、流体包裹体显微分析、盆地模拟等方法,研究了该储层微观孔喉特征,且定量分析了其成藏期。根据储层孔隙演化信息分析了研究区储层致密化过程和油气成藏的关系。结果发现:三肇凹陷扶余致密储层岩石类型以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主,孔喉特征表现为窄喉道、宽孔隙、孔喉配置差、微细喉道总体积大等特征。压实作用和胶结作用为储层致密化重要成因,储层致密时间应该在嫩江组末之前。流体包裹体分析结果表明三肇凹陷扶余储层油充注分为早期和晚期,相应的充注时间分别距今77~74 Ma、67~65 Ma,分别对应于嫩江组沉积期和明水组沉积末期。综合对比扶余油层油气成藏历史和储层孔隙演化特征,认为原油充注发生储层致密化之后,即先致密后成藏。     

松南长春岭背斜带油源对比与成藏控制因素分析

长春岭背斜带位于松辽盆地东南隆起区,南邻双城、北邻三肇两个生烃凹陷。为明确其油源和成藏控制因素,利用萜烷、伽马蜡烷和藿烷等生物标志物进行原油类型和油--油对比研究。结果表明长春岭背斜带和朝阳沟阶地扶余油层原油为I 类,双城凹陷原油类型为II 类。通过三环萜/五环萜与 Tm/Ts 比值对比可知,长春岭背斜带与朝阳沟阶地扶余油层原油相似,与双城凹陷的原油存在明显区别。结合烃源岩成熟度、生排烃能力和平面分布可知,长春岭背斜带的石油来自其北部的三肇凹陷青山口组一段烃源岩的可能行较大,为上生下储组合。南部双城凹陷供油少的原因是烃源岩成熟度低、排烃能力差。用泥岩压实法恢复的古构造结果表明,位于现今高部位的勘探失利井实际上处于古构造的低部位,不是主成藏期油气运聚的有利方位,因而无油气显示。生烃中心的分布、成藏期的古构造背景、近南北向展布的砂体及断层是控制本区油气富集的主要因素。     

四川盆地上三叠统须家河组烃源岩埋藏史及热演化特征

根据地层分层数据和古热流分析,运用PetroMod-1D软件对四川盆地的51口探井进行模拟,得到了盆地内上三叠统的埋藏史、成熟度演化史及烃源岩受热史,初步划分了上三叠统烃源岩的成熟阶段和生烃期次。结果表明,川北、川中地区须家河组烃源岩分别在中晚侏罗世进入生烃门限;川南地区大约在早白垩世达到生烃门限,此后地层不断埋深,热演化持续进行,在晚白垩世达到最大埋深,之后由于燕山末期及喜山期构造运动,地层发生整体抬升,干酪根的热演化也因此受到了遏制．     

Polygonal faulting and petroleum geological significance of Qn1 formation in the Sanzhao Sag,Songliao BasinEI北大核心CSCD

Numerous small-scaled, extensional faults occur densely in the mudstone layer of the Qingshankou 1st member (Qn1) in Songliao Basin. Its attribute and genetic mechanism are highly concerned but still controversy. The high-resolution 3D seismic datasets of a new block that covers most of the Sanzhao sag of Songliao Basin is studied., The characteristics of the profile and plane geometry of the extensional fracture system in the Sanzhao sag were depicted in detail through fine seismic interpretation using coherent technology. Based o the results, we proposed that: (1) The extensional fault system is mainly polygonal fault, which probably resulted from rupture pressure related to the episodic hydrocarbon-expulsion from the mudstone of Qn1. However, the tectonic inversion in Songliao Basin may also contribute to the formation and development of the polygonal fault system; (2) The polygonal faults were mainly formed by the end of deposition period of the Nenjiang Formation, and some experienced vertical direction propagation caused by the strong tectonic inversion at the end of deposition period of the Mingshui Formation; (3) The polygonal faults connect the Qn1 hydrocarbon source rock with the underlying Fuyang oil layer and the overlying Putaohua oil layer, and thus are important migration channels for the oil and gas accumulation; (4) Until the end of deposition period of the Nenjiang Formation, hydrocarbon generated in the Qn1 mainly migrated downward into the underlying Fuyang oil layer via the small polygonal faults rather than upwards to the Putaohua oil layer. On the contrary, by the end of deposition period of the Mingshui Formation, the oils from Qn1 source rock can migrate either downward into the Fuyang oil layer or upward into the Putaohua oil layer. It is noteworthy that the vertical propagation of the polygonal faults induced by the tectonic inversion might also damage the Fuyang accumulations formed earlier. ©, 2015, Science Press. All right reserved.     

东尼日尔盆地Tenere坳陷上白垩统海相烃源岩评价及勘探潜力

东尼日尔盆地是中西非裂谷系中典型的中—新生代裂谷盆地。Tenere坳陷位于盆地西北部,包括西部凹陷、东Ⅰ凹陷和东Ⅱ凹陷。对Saha-1井上白垩统岩屑样品的分析揭示,干酪根显微组分以不发荧光或弱荧光的无定形体为主,岩石抽提物中C29甾烷优势明显,说明该井上白垩统泥岩有机质输入以陆源植物为主。岩石热解分析表明上白垩统Yogou组泥岩大多数为中等—好烃源岩,有机质以Ⅱ2-Ⅲ型为主,Donga组泥岩大部分为差—中等烃源岩,以Ⅲ型为主;岩石热解峰温指示烃源岩成熟门限深度为2300 m左右。生烃史模拟显示,Saha-1井Yogou组泥岩尚未开始生烃,Donga组在白垩纪末期开始生烃,下部已进入生气阶段。综合研究认为Tenere坳陷的西部凹陷勘探潜力较大,而东Ⅰ凹陷和东Ⅱ凹陷潜力有限。     

辽河盆地东部凹陷北段生排烃史模拟及分析

本区的生排烃史的研究是基于地史、热史的模拟基础上进行的,生排烃史的模拟是含油潜力预测的有效手段。从生烃强度来看,本区的生烃强度中心位于牛局-青龙台构造带,说明东部凹陷北段具备生烃洼陷,是形成独立的含油气系统的基础。本区三套烃源岩为:沙三段下部、沙一段和东营组。各时期的排烃量在东营组沉积末期达到高峰,反映了东营组末期右旋走滑运动对油气运移的巨大影响,是油气幕式运移的有利证据。本区的排烃强度中心位于牛局-青龙台构造带,油气呈发散式向两侧运移,因此,除本区的牛局-青龙台构造带外,茨榆坨高垒带和东部陡坡带也是油气聚集的有利场所。东营组时期是排油及排气量最大时期,占总排油量35.87%,占总排气量90.2%,沙三段沉积末期的排油量仅次于东营组沉积末期,说明本区的含油气系统至少有两个关键时刻。      

渤海湾盆地东濮凹陷不同区带油气成藏期差异性及主控因素

东濮凹陷是渤海湾盆地典型富油气凹陷,利用烃源岩生排烃史模拟和储层流体包裹体分析,对凹陷内不同区带、不同层系油气藏的形成时期及差异性进行了系统研究。结果表明,研究区存在两期成藏:第一期为古近纪东营组沉积后期至抬升初期,第二期为新近纪明化镇组沉积末期,其中第一期为主成藏期。不同区带、不同层系油气充注成藏时期存在明显差异:第一期成藏范围广泛,在全区均有分布,第二期成藏则主要分布于近生烃凹陷区;中浅部层系多为第一期单期成藏,深部层系多为两期成藏,第二成藏期主要分布于深部主力生烃层系中。不同区带及不同层系成藏的差异性主要受控于烃源岩主生排烃期断层活动性和高成熟烃源岩的分布。     

临清坳陷东部石炭-二叠系二次生烃差异性研究

受盆地多旋回叠加和反转演化控制,临清坳陷东部石炭-二叠系含煤系地层烃源岩经历了二次生烃过程,并在空间上表现出强烈的差异性。通过对这套烃源岩生烃史模拟结果表明,石炭-二叠系烃源岩于早中三叠世进入生烃门限,随后印支运动造成全区生烃中止,中新生代烃源岩再次深埋,发生二次生烃作用。不同井区二次生烃在时间和空间上存在差异性,洼陷带发育三个“二次生烃”阶段,生烃高峰期发生在新生代,凸起带发育两个“二次生烃”阶段,生烃高峰期发生在中生代,隆起区尚未发生二次生烃。二次生烃早期生成的烃类基本遭受破坏,晚期生成的烃类具备成藏条件,是勘探的主要目标。现今洼陷带烃源岩已进入成熟-高成熟阶段,成为晚期煤成气藏的气灶。     

致密储层石油充注成藏过程分析:以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例

作为油气地质领域研究的热点和难点,单一研究手段很难理清致密油充注成藏机理和运聚成藏过程.以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油层为例,通过充注物理模拟实验与成岩-成储-成藏过程分析相结合,分析研究致密油运聚成藏过程.芦草沟组烃源岩自晚三叠世（对应的地层中Ro=0.5%）开始进入生油窗,在中侏罗世（对应的地层中Ro=0.7%）进入大量生烃阶段,至今仍处于生油阶段.烃类包裹体研究表明,吉木萨尔凹陷主要有两期成藏,一期在侏罗纪,包裹体均一温度在50~70 ℃;第二期是在白垩纪-古近纪,包裹体均一温度在120 ℃左右.吉木萨尔凹陷芦草沟组致密储层成岩阶段可划分为三个阶段:①早成岩A期:晚二叠世早期（260 Ma）及之前;②早成岩B期:晚二叠世早期至晚三叠世时期（距今260~220 Ma）;③中成岩A期:晚三叠世至今（220~0 Ma）.根据成岩演化阶段与生烃成藏过程分析,结合致密储层充注模拟实验结论,认为芦草沟组致密油成岩-成储-成藏过程可分为3个阶段:（1）早期储层中-高孔渗条件下低熟油气的充注阶段（晚三叠世之前）;（2）边致密边成藏及改变岩石表面为油润湿性阶段（晚三叠世至早白垩世末期）;（3）芦草沟组致密层中成熟油的持续充注阶段（早白垩世末期至今）.吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油资源潜力大,上甜点体（B段）致密油地质资源量约为4.45×108 t,下甜点体（E段）致密油地质资源量约为7.95×108 t.