下扬子陆域海相古-中生界烃源岩控制因素及其对南黄海盆地的启示

通过精细测量及观测南京、巢湖、浙江地区25个露头点露头资料和典型剖面测量以及资料收集整理,综合分析认为下扬子陆域主要发育下寒武统荷塘组、下奥陶统宁国组(大湾-牯牛组)、上奥陶统五峰组-下志留统高家边组、下二叠统栖霞组、上二叠统龙潭组、上二叠统大隆组6套区域性主力烃源岩。烃源岩的发育受多种因素控制,在下扬子地区主要受构造演化、最大海平面变化、古地貌单元、沉积环境等因素控制。在构造演化控制的特定古地理格局下,大规模海侵期控制了烃源岩发育层位,古地貌单元控制了烃源岩分布范围,沉积环境控制了烃源岩的类型。以下扬子陆域烃源岩研究为对比基础,探讨了寻找南黄海盆地烃源岩的方向。     

下扬子陆域海相中—古生界烃源岩有机质丰度特征及其岩相古地理

通过开展陆地野外地质调查及资料收集发现,下扬子陆域海相中—古生界共发育4套主要烃源岩,从烃源岩有机质丰度角度分析,这4套烃源岩都是较好的烃源岩,具有很好的油气远景。结合烃源岩产出的岩相古地理背景,发现泥质烃源岩主要产出于早古生代深水陆棚—盆地相(下寒武统幕府山组和下志留统高家边组)和晚古生代海陆交互相(上二叠统龙潭组),而碳酸盐岩烃源岩则主要产出于碳酸盐岩台地相(下二叠统栖霞组),尤以局限台地相为优。研究沉积相带平面展布特征可以发现,烃源岩有利沉积相带明显具有向南黄海延伸的趋势,从而证明南黄海盆地海相中—古生界具有较好的油气潜力。     

南黄海古生界烃源特征及资源潜力评估

南黄海海域广泛分布了海相古生界,区域地质研究表明,南黄海海相古生界主要发育4套烃源岩层系,分别为下寒武统幕府山组泥质烃源岩,上奥陶统-下志留统五峰组-高家边组泥质烃源岩,下二叠统栖霞组灰质烃源岩和上二叠统龙潭-大隆组泥质烃源岩。通过对这4套烃源岩沉积特征及地球化学实验数据分析,开展了烃源岩地化特征和生烃潜力的评价。评价结果认为,下寒武统幕府山组、下二叠统栖霞组烃源岩有机质丰度高,类型好,生烃潜力高,为好-最好烃源岩;上二叠统龙潭组、大隆组烃源岩,其有机质丰度高,但有机质组成以陆源有机质为主,为较好烃源岩;奥陶-志留系为一般烃源岩,在此基础上,计算南黄海地区的天然气资源量为2.75万亿m~3。     

南黄海海域与下扬子地区海相中-古生界地层对比及烃源岩评价

南黄海海域广泛分布了海相中-古生界,区域地质研究表明,南黄海海域不仅是下扬子向海的延伸,而且是下扬子的主体.扬子地区的沉积盖层发育十分良好,海相中-古生界大致可分为两大套:震旦系-志留系与泥盆系-中三叠统.通过南黄海海域与下扬子地区海相中-古生界地层的对比研究,认为南黄海海域发育了与陆地相同的海相中-古生界,其中下古生界主要烃源岩有上震旦统陡山沱组、下寒武统幕俯山组、上奥陶统五峰组、下志留统龙马溪和高家边组;上古生界-三叠系主要烃源岩为下三叠统青龙组、上二叠统大隆组和龙潭组、下二叠系栖霞组,其中上震旦统泥质岩、下寒武统泥质岩、下志留统泥质岩和二叠系碳酸盐岩是4套主要的烃源岩.     

南黄海盆地二叠系地震-沉积相分析及烃源岩分布预测

二叠系烃源岩是南黄海盆地多套优质烃源岩之一,多年来,由于地震测线少和品质差,导致对其分布一直认识不清。基于南黄海盆地近年来新采集处理的大量二维地震测线,结合老地震测线和5口钻遇二叠系的钻测井资料,通过单井相分析、地震-沉积相分析,开展了对南黄海下二叠统、上二叠统的沉积相及有利烃源岩分布预测研究。分析表明:下二叠统栖霞组沉积时期,青岛坳陷及崂山隆起西部以台地相为主、中东部以盆地相发育为主;上二叠统龙潭组沉积时期,青岛坳陷南部和勿南沙隆起以三角洲平原相、崂山隆起和青岛坳陷西部以三角洲前缘沉积相、青岛坳陷东北部及崂山隆起东部以滨浅海沉积相发育为主。结合有利烃源岩沉积相和残留地层厚度分析,认为崂山隆起中部及青岛坳陷东北部是下二叠统烃源岩有利分布区,崂山隆起中东部及青岛坳陷东北部是上二叠统烃源岩有利分布区。     

南黄海中古生界勘探进展及油气潜力

2005年南黄海盆地油气勘探由新生界向中古生界转变。综合利用区域地质、地球物理、地球化学和钻井资料,从地层层序、沉积相和沉积体系、残留盆地构造特征以及石油地质条件等几个方面阐述最近几年来南黄海盆地中古生界油气勘探的进展。中古生界残留地层可以分为下构造层(震旦—奥陶系)、中构造层(志留系)和上构造层(泥盆系—三叠系)3套层系。盆地中古生界以海相沉积为主,发育碳酸盐岩台地—斜坡—盆地相沉积体系、碳酸盐岩缓坡—盆地相沉积体系和海陆过渡三角洲沉积体系。中古生界发育下寒武统、上奥陶统—下志留统、上、下二叠统4套区域性烃源岩,其中以二叠系栖霞组、龙潭组和大隆组烃源岩层最为有利。中古生界储层以碳酸盐岩储层为主,其次是碎屑岩储层。综合分析认为,南黄海盆地中古生界油气勘探最有利的区带为中部隆起区。     

下扬子陆域下寒武统烃源岩特征及其对南黄海油气勘探的借鉴

早寒武世下扬子陆块与华夏陆块均向北漂移并拼合成南方古陆,发生褶皱隆升,但对下扬子陆块北部(现今下扬子地区)影响不大,总体处于浅海台地相。因为早寒武世早期受上升流等因素的影响,下扬子地区早寒武世有机质来源丰富,在缺氧还原的沉积环境形成了优质烃源岩。下扬子地区下寒武统烃源岩呈NE向展布,受"一台两盆"构造格局影响存在2个沉积中心:一个在安吉—休宁深水陆棚区,厚度100~300m;另一个在泰州—盐城深水陆棚区,厚度50~150 m。海侵主要来自东北方向,烃源岩向东北方向减薄。从陆域烃源岩厚度分布趋势看,南黄海盆地烃源岩厚度应在50~200m之间。中生代南方古陆与华北陆块拼合形成中国大陆时,对下扬子古生代形成的油气藏产生了严重的破坏。台缘相烃源岩厚度大、埋深大、生烃早,生成的油气藏在中生代南北陆拼贴期遭到破坏,是现今古油藏的烃源供给者。我们推测南黄海下寒武统为台地相沉积,埋藏相对较浅,热演化程度相对较低,大部分烃源岩可能在燕山中—晚期发生过二次生烃,有利于常规油气藏的保存。     

下扬子下寒武统岩相古地理及烃源岩条件研究

以下扬子下寒武统为研究对象,利用野外露头、岩心、岩石微观分析、有机地球化学等资料,在地层对比基础上,开展了下扬子下寒武统岩相古地理研究及烃源岩条件评价。结果表明:下扬子下寒武统主要发育硅质岩、硅质泥页岩、碳质泥页岩、灰质泥页岩、泥灰岩、白云岩6种岩石类型;地层可划分为3段,其中安吉-石台-上海地区三段发育齐全,其他地区一段大部分缺失,二段存在不同程度缺失;沉积相主要发育盆地、陆棚、斜坡、台地边缘、局限台地5种类型;烃源岩主要分布于石台-安吉、滁州-盐城、德兴-桐庐盆地相及周边陆棚相,石台-安吉地区是烃源岩发育最有利区,泥岩厚度300~700m,TOC为3%~9%,平均4.5%~5.76%;德兴-桐庐地区泥岩厚度200~400m,TOC为3%~9%,平均4.96%;滁州-盐城凹陷泥岩厚度50~200m,TOC为2%~4%。下扬子下寒武统烃源岩干酪根类型全部为Ⅰ型,有机质组分主要为腐泥组,以藻类体为主,含少量腐泥无定形体。下扬子下寒武统烃源岩均处于过成熟演化阶段,总体上由皖南盆地区向两侧台地逐渐降低,九江、景德镇、黄山及开化淳安地区受火山岩影响Ro在4.0%以上;安庆-溧阳-南通以南,湖州-苏州以西处于盆地、陆棚及斜披部位,埋深大,Ro为3.0%~4.0%;潜山、南陵、无为、金坛及苏北中新生代凹陷由于后期埋深较大,Ro在3.0%以上;其他区域Ro为2.0%~3.0%。     

南黄海盆地二叠系高-过成熟烃源岩的生物标志化合物特征及其地质意义

南黄海盆地二叠系烃源岩的生烃层系多、热演化程度高、沉积环境变化大,前人极少从生物标志化合物的角度探讨烃源岩的差异。本文通过对CSDP-2井二叠系16个成熟-过成熟烃源岩样品进行有机地球化学分析,剖析了四套烃源岩的饱和烃、芳香烃馏分中生物标志化合物的组成、演化规律及地质意义。结果表明,二叠系不同层系烃源岩的甾烷系列、三芳甾烷系列、烷基二苯并噻吩系列化合物和β-胡萝卜烷的相对丰度具有显著差异,据此可将其分为栖霞组下段和龙潭组-大隆组泥岩、栖霞组上段和孤峰组硅质岩、孤峰组硅质泥岩3类烃源岩。研究显示,栖霞组下段和龙潭组-大隆组泥岩烃源岩沉积于淡水氧化或微咸水贫氧环境,有机质来源于浮游生物和陆生高等植物;栖霞组上段-孤峰组烃源岩沉积于还原咸水或静水硫化环境,其中硅质岩烃源岩的有机质来源于浮游生物和硅藻,硅质泥岩烃源岩的有机质来源于浮游生物、硅藻和陆生高等植物。此外,甲基菲指数、烷基二苯并噻吩参数（4-MDBT/DBT、MDBI、4,6-/1,4-DMDBT）可作为上二叠统烃源岩的成熟度指标,但不能作为中—下二叠统烃源岩的成熟度指标。     

二次生烃机理在中下扬子高演化烃源岩评价中的应用

在野外地质观察、油气地球化学和样品分析的基础上,通过总结二次生烃特征和生烃机理,将其应用到中下扬子区海相高演化烃源岩生烃潜力的评价。模拟实验结果表明,二次生烃具有明显的迟缓现象,也仍具有相对的生烃高峰,二次生烃量与一次生烃量的总和小于连续热演化的生烃量,这些特征都与一次生烃的演化程度密切相关,初始演化程度成为评价高演化烃源岩二次生烃潜力的关键因素。中下扬子区中—古生界发育的6套烃源岩中,下二叠统、下志留统和下寒武统烃源岩具有较强的生烃能力,是主要的烃源层。下古生界烃源岩进入生烃时间较早,在强烈的构造运动背景下,生成的油气难以保存;上古生界烃源岩热演化程度相对较低,燕山—喜山期的再次沉降地区成为二次生烃的供源区。因此,下古生界台地相区和上古生界烃源岩具有一定的二次生烃潜力。     

下扬子烃源岩新层位——中下奥陶统

中下奥陶统通常主要作为储层看待,然而皖南地区的下奥陶统宁国组主要为一套富含笔石的灰黑色—黑色薄层硅质、碳质泥岩,属广海陆棚相至深海盆地相沉积;而中奥陶统胡乐组主要为一套同样富含笔石的深灰色薄层粉砂质泥岩和中厚层硅质泥岩,属深海陆棚相至盆地相沉积。二者分布范围相当,但宁国组厚度明显大于胡乐组。下奥陶统宁国组6个样品的岩石热解数据显示,恢复后的TOC均值为1.24%。根据上升流的识别标准,宁国组和胡乐组的岩性和岩相特征以及宁国组地球化学测试结果,推测皖南地区中下奥陶统可能是一套受上升流影响的中—好烃源岩。鉴于南黄海是下扬子的主体,建议加强南黄海中下奥陶统烃源岩的研究。     

南黄海中部隆起CSDP-2井中—古生界烃源岩精细评价

CSDP-2井是在南黄海中部隆起上首钻的全取心深钻,在新近系之下钻遇下三叠统青龙组—上奥陶统多套碎屑岩和碳酸盐岩地层。钻井揭示的烃源岩有机质丰度、类型、热演化程度、可溶有机物分析及生烃强度计算证实,中部隆起发育倾油型的青龙组上段灰岩、上奥陶统—下志留统上部泥岩、油气型的石炭系中—上部灰岩3套有效烃源岩;生气为主的有效烃源岩主要为大隆组—龙潭组泥岩和炭质泥岩、栖霞组上部富含炭质的臭灰岩、石炭系中—下部灰岩和底部炭质泥岩。目前钻井揭示的中—古生界总生烃强度是(20.761 9~31.283 9)×108 m3气当量/km2,与国内外大中型气田分布区域的生气强度相当。其中,油源岩的总生油强度为(43.076~55.30)×104 t/km2,气源岩的总生气强度为(16.454 3~25.753 9)×108 m3/km2;同时,烃源岩的总生气强度是生油强度的4~5倍,碎屑岩的生烃强度是灰岩的2倍以上。巨大的生烃强度和多源层供烃为形成大—中型的油气聚集和成藏提供了充分的物质基础,显示了南黄海中部隆起中—古生界良好的油气勘探前景。     

南黄海盆地南部坳陷下三叠统沉积相

南黄海盆地是下扬子地块向海洋的延伸,中三叠世以前为统一的海相盆地。目前陆上地区下三叠统沉积相展布已经基本搞清,但是海区研究程度较低。结合陆上下扬子地块的研究成果,通过实际的钻井、地震资料分析,开展了南黄海盆地南部坳陷下三叠统沉积相研究,结果表明:研究区下三叠统沉积体系呈NE向展布,由NW向SE水深逐渐变浅,依次发育台缘斜坡相、开阔台地相和局限台地相;局限台地相暗色泥岩和泥质灰岩发育,为有利的烃源岩。     

下扬子-南黄海二叠纪岩相古地理特征及油气勘探启示

以二叠系为研究对象,基于野外露头、钻井资料和地震资料,以沉积相分析为核心,以组为单位编制了下扬子-南黄海二叠纪岩相古地理图,并在此基础上,预测有利烃源岩和储层分布,分析二叠系勘探潜力及勘探方向。研究结果表明:下扬子地区二叠纪为稳定的被动大陆边缘型构造背景,其古地理特征总体呈现的地势为沿NE-SW向展布的轴部低、西北及东南两侧较高的沉积面貌和格局,主要发育三角洲相、滨岸-沼泽相、局限台地相、开阔台地相和斜坡-盆地相等主要优势相;根据烃源岩与岩相古地理之间的对应关系,推测龙潭组煤系烃源岩主要发育于下扬子陆区的安徽东南部到江苏东南部、海区的南黄海盆地中部,综合评价其有机质丰度高、平面分布稳定、厚度大,是二叠系重要的烃源岩发育层段;指出崂山隆起的东南部和东部紧邻生烃中心,三角洲储层发育,油气运移条件优越,晚期保存条件好,是有利勘探靶区。     

下扬子陆域下志留统高家边组烃源岩特征

通过2015年下扬子地区野外地质考察、以往资料的整理以及最新钻井岩心的分析认为,下志留统高家边组在早志留世主体发育于陆棚相沉积环境,烃源岩分布范围较广、厚度较大,笔石含量丰富,生烃潜力以底部最好。高家边组露头样品主体为黄绿色,但随着深度增大,颜色逐渐加深至灰黑色和黑色,推测其未风化前的颜色很可能较深,原始有机质丰度可能较高,而且成熟度适中,是一套具有较高潜力的烃源岩。高家边组地层构造变形弱,同时发育有较好的生储盖组合,有利于常规油气或页岩气的保存。     

栖霞组中台缘斜坡上升流沉积相及其与烃源岩的关系

栖霞组是我国南方发育的4套区域性海相烃源岩的重要组成部分。通过近年对实测剖面沉积岩石学、有机地球化学和古生物等研究,认为其中梁山段为滨海沼泽、泻湖相,臭灰岩为碳酸盐岩斜坡海进相,上下硅质岩、本部灰岩和顶部灰岩是典型的碳酸盐岩台缘斜坡上升流沉积相,并有风暴沉积参与,可分为4个沉积亚相。分析表明,海相碳酸盐岩烃源岩的TOC下限值要根据不同时代、不同暴露情况来定,不能设一个定值为统一标准。埋藏的栖霞组属较好和优质的烃源岩。栖霞组碳酸盐岩中有机质类型优质,以腐泥型为主,原始生烃潜力较高,烃源岩产能高,处于成熟—高成熟热演化阶段。岩石中泥晶方解石含量与TOC呈正相关,优质烃源岩层位集中在臭灰岩顶部、本部灰岩中上部和顶部灰岩的一些层位。     

孢粉相在下扬子古生界烃源岩研究中的应用

以下扬子下寒武统幕府山组泥、页岩和下二叠统栖霞组碳酸盐地层为研究对象,运用孢粉相方法,在明确有机质组成的基础上,分析了有机质的来源、类型及烃源岩形成环境.幕府山组有机质组成单一,无定形含量普遍在90%以上,低等水生生物是其主要来源,有机质类型以Ⅰ型为主,烃源岩分布较为集中,TOC高,类型好,是较深水、闭塞、准厌氧到厌氧...     

低勘探海域中建南盆地烃源岩早期预测

烃源岩是油气生成的物质基础。利用最新采集的高品质二维地震资料和综合研究成果,在中建南盆地内划分出4套地震层序,识别了5个不整合地震反射界面。通过分析盆地沉积演化特征,推测中建南盆地发育3套烃源岩,分别为中始新统湖相烃源岩、上始新统—渐新统湖相和海陆交互相烃源岩以及下—中中新统海相烃源岩。通过对其周边盆地进行类比分析,厘定了3套烃源岩的地震相特征;对不同沉积相带泥岩百分含量进行赋值,最终判识推测了中建南盆地新生代3套烃源岩泥岩厚度及分布特征。本研究可为盆地下一步油气资源评价、有利二级构造带分析和勘探部署提供参考。     

华南陆缘中生界烃源岩条件评价

华南陆缘出露的上三叠统-白垩系,累计厚度超过10 000m,露头调查未见油苗,烃源岩主要为泥岩、碳质泥岩和煤线,有机质类型以Ⅱ-Ⅲ型为主。上三叠统小水组,发育较深水的海相、Ⅱ型良好烃源岩,TOC为1.17%～5.43%;下侏罗统桥源组发育海陆过渡环境的Ⅲ型良好烃源岩,TOC为1.36%～10.37%;下侏罗统其他层系(金鸡组、银瓶山组、上龙水组、长埔组、吉水门组)发育浅海-半深海相的中等-好的烃源岩,TOC为0.5%～1.76%。烃源岩均已处于成熟-过成熟阶段。小水组、蓝塘群烃源岩品质良好,厚度巨大,在南海北部海域开展中生界烃源岩研究时,值得重点关注是否有与之相当的烃源岩层系发育。     

中上扬子下寒武统牛蹄塘组海相烃源岩评价

中、上扬子地区下寒武统牛蹄塘组烃源岩分布广泛,在川东-鄂西-黔北-黔中一带,高有机质丰度的泥质烃源岩具有相当大的厚度.通过采集烃源岩样品分析,并根据前人对海相烃源岩评价标准,对该区牛蹄塘组海相烃源岩进行了综合评价.研究表明,中上扬子地区烃源岩有机碳含量总体很高,大部分烃源岩达到了好、很好的标准,有机质类型主要为Ⅰ型,烃...