东营凹陷烃源岩排烃的地质地球化学特征

利用地质地球化学信息研究烃源岩的排烃行为是一种重要而有效的手段,东营凹陷较为丰富的地质地球化学信息对研究烃源岩的排烃行为具有重要的意义.东营凹陷烃源岩排烃的地质地球化学特征显示其排烃行为存在较强的非均质性:单层泥岩边缘地区排烃效率高,内部排烃效率相对较低,这种现象在厚层泥岩中(大于 30 m)表现更为明显,其中通常存在一定的相对"滞排区";不同的压实阶段,排烃效率也不相同,快速压实带较缓慢压实带及稳定压实带排烃效率稍高.东营凹陷存在两类超压体系:一类是相对开放性质的,幕式排烃是其重要的排烃方式之一,其排烃效率较常压系统高,排烃效率平均在 50%左右(常压体系排烃效率一般在 40%左右);另一类是相对封闭性的,为良好的超压"封存箱",其排烃效率较常压系统低,排烃效率平均在 20%左右,其地质地球化学行为显示一定的滞排特征,排烃行为不明显.研究结果认为压实不均衡是东营凹陷形成沙三中异常高压的主要原因,生烃作用是其形成沙四上超压的主要机制,而沙三下同时具备压实不均衡及生烃作用的双向增压效应.     

断陷湖盆超压封存箱形成机理与油气成藏机制——以渤海湾盆地东营凹陷为例

东营凹陷的超压分布于沙河街组三段中-下亚段大套泥岩和沙四段灰色膏盐岩段中,常压—低压系统发育于上部层段,包括沙二段上亚段、东营组、馆陶组、明化镇组和更新统,形成二元结构。这些发育程度不同的超压体系可以构成不同级别的超压封存箱系统,控制着油气的运移和聚集。超压封存箱的形成是一个地球化学自组织过程,与系统内的流体对流运动及成岩作用密切相关。超压体系构成了准封闭的超压封存箱型自源油气成藏动力学系统,同时也可以通过幕式排放为浅层的新近系及古近系的沙三段上亚段至东营组常压开放性它源油气成藏动力学系统提供油源及成藏动力。超压不但是油气运聚的主要动力,而且在其产生与演化的过程中能形成微裂缝型油气运聚隐蔽输导体系,是形成岩性等隐蔽油气藏的重要条件。超压和断裂形成陆相断陷湖盆断—压双控流体流动机制。断裂是超压体系卸压的重要渠道,也是幕式排放的主要途径;与断裂沟通的砂岩体及构造背斜等是有利的勘探目标,超压泥岩体周围的透镜状砂体是隐蔽油气藏的潜在目标。     

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。      

评述异常压力研究中的石油地质学新思想

在对异常压力的认识不断深化的过程中,凝结出许多新的概念和思想,为现代石油地质学理论注入了新的内容。关于超压生成与有机质成熟-生烃的关系虽有争议,但大多数主张超压对有机质成熟和生烃起抑制作用;在超压的背景下,生烃、排烃以及烃类的运移和聚集常呈现出幕式的特征;压力驱动是流体活动和油气运移的重要动力;动态运移通道是油气运移的新型通道;通常压力过渡带是油气聚集的有利场所;在超压的含油气盆地中,可能发现的非传统油气聚集有异常压力的气饱和封存箱、水力破裂-泥岩裂缝油气藏、烃水倒置的油气藏等。异常压力的储层具有相对独立性。     

东营凹陷流体压力系统研究

利用钻井泥岩声波测井资料和实测地层压力资料, 分析了东营凹陷流体压力系统的结构和分布及其影响因素.单井的压力-深度曲线呈现出“二段式”, 即上段正常压力系统(正常压实带) 和下段异常压力系统(欠压实带).剖面和平面压力系统综合分析的结果表明, 东营凹陷压力系统呈现环状结构, 即内环为超高压系统, 中环为高压系统, 外环为常压-低压系统.中环高压系统和内环超高压系统构成了封闭的巨型超压封存箱复合体, 因其与沙河街组三、四段活跃的烃源岩有着成因的联系, 故称之为烃源岩-超压封存箱复合体(SR-OPCC).受渗透性砂岩层、断层及盐构造等压力输导系统的影响, 封存箱内产生压力分隔现象, 形成了若干个由压力输导系统联系的次级超压封存箱.概括了封存箱-压力输导系统-封存箱组合模式.烃源岩-超压封存箱复合体(SR-OPCC) 的存在对油气的运移和聚集产生了深远的影响      

东营凹陷民丰洼陷北带沙四段深层超压封存箱与油气成藏

东营凹陷沙三段、沙四段普遍发育超压,在沙三上亚段底部与沙三中亚段顶部钙质泥岩与暗色泥岩过渡带、沙四下亚段顶部和底部稳定盐膏岩层的封隔作用下,形成了两个超压封存箱,即沙三段—沙四上亚段超压封存箱和沙四下亚段超压封存箱。由于每个超压封存箱内均发育优质烃源岩,因此,沙三段、沙四段又可划分为两个相互独立的含油气系统,即沙三段—沙四上亚段含油气系统和沙四下亚段含油气系统。东营凹陷民丰洼陷北带沙四段深层近岸水下扇具有“扇根封堵、扇中富集、扇缘输导”的油气成藏特征,油气来自同期发育的、与近岸水下扇侧向接触的烃源岩,主要形成“自生自储”型岩性油气藏。     

渤海湾盆地南堡凹陷地层压力演化及其成藏意义

渤海湾盆地南堡凹陷2 900 m以下超压现象较普遍,然而超压成因演化研究较为薄弱.基于数值模拟技术对南堡凹陷古超压的形成与演化进行了恢复,结合沉积速率演化、生烃演化及孔隙度演化研究了超压的成因演化特征,并进一步探讨了地层压力演化的成藏意义.研究表明,南堡凹陷地层压力演化经历了原始积累(东营组剥蚀期以前)、超压释放(东营组抬升剥蚀期)及超压重新积累(东营组末期至今)3个阶段;东营组剥蚀期以前超压成因以欠压实为主,超压幕式排放利于油气幕式排出,东营组剥蚀期发生超压卸载,超压卸载使得早期形成的油气藏进行一定程度的调整,东营组末期至今以生烃增压为主,生烃增压期与2次重要成藏期及油源断层活动增强期相耦合,一方面大量油气沿断裂及岩性通道运移形成源内成藏组合,另一方面在源储剩余压力差作用下,油气沿活化的油源断层运移形成源上成藏组合;油气有利聚集区与压力分布密切相关,在相应层段油层压力系数分布区间内,总体油层厚度与压力系数具有正相关关系,因此建议将勘探重点放在相应层段压力系数分布区间内的压力系数高值区.      

松辽盆地中浅层幕式排烃与断距增长耦合

超压盆地幕式排烃作用是盆地流体研究中热点问题,而源岩内排烃生长断层的报道很少.研究表明松辽盆地凹陷中央主力烃源岩青山口组发育排烃生长断层,这些浅层生长断层形成于嫩江组末期至明水组末期.这种排烃生长断层的形成机制是幕式排烃过程中由于"泵压效应"使含烃流体从源岩向储集层注入的结果.当源岩过剩压力达到源岩破裂极限时,源岩发生断裂或使原有断层再次开启增长,含烃流体发生向下或向上部储层的排烃作用,随着烃类的排出,过剩压力不断减小,排烃过程趋于停止伴随超压流体释放,研究区呈现向下排烃、向上排烃和上下双向排烃3种样式,由于这一排烃过程是多次出现的,随着多次反复的排烃,排烃断层的断距也不断增长,导致排烃期与断层断距增长具有良好的耦合关系,研究成果为超压封存箱上下层油气勘探提供了新的思路.     

断裂对辽河西部凹陷大洼油田油气成藏和分布的控制作用

位于辽河西部凹陷的大洼油田属于多断块油田,受大洼断裂带的影响,不同断块不同油层的原油性质和化学组成有较大差异,并且浅层原油成熟度高于深层原油的成熟度。这些差异反映断层在不同时期的活动对油气运移和分布产生的作用不同。大洼主干断裂是一个基底断裂,是一个古近纪长期活动的生长断裂,它控制着清水洼陷的沉积;在始新世形成的断层成为沙三段烃源岩向东营组地层供烃的油源断层;在东营组末以来形成的断层为控制东营组油气分布的控藏断层。断层多期活动以及烃源岩排烃动力的幕式变化导致大洼油田不同深度油层的油气成熟度垂向分布“颠倒”。不同时期烃源岩排烃动力的变化与东营组地层内不同砂体孔渗性的差异,导致油气进入储层时的动力和阻力的差异也是大洼油田油气水分布复杂的可能原因。     

渤海湾盆地东营凹陷沙四下亚段地层压力演化与天然气成藏

通过实测压力、泥岩声波时差、流体包裹体古压力恢复,对东营凹陷民丰地区沙四下亚段地层压力的演化特征进行了分析。研究表明,民丰地区地层压力纵向上存在“常压-超压-常压”三段式结构;时间上,沙四下亚段地层压力具有“二旋回波动模式”,即存在“常压-弱超压-常压”和“常压-超高压-常压（弱超压）”的演化过程,其中两次地层超压的形成时间与中深层天然气藏的两期成藏时间相对应,为油气藏的形成提供了动力条件。研究区地层压力的动态演化过程是多因素作用的结果,第一次高压的形成是地层快速沉积产生欠压实的结果,生烃贡献相对较小;第二次超压的形成是烃源岩大量生烃和原油裂解成天然气造成的,沉积作用为辅。由于地温梯度降低、断裂-砂体泄压、饱和气藏深埋等作用的影响,现今民丰地区沙四下储层表现为以常压为主,伴生部分超压的分布特征。     

断裂输导体系研究现状及存在的问题

在前人研究成果的基础上,对断裂输导体系的内部结构、动力学机理、输导能力的控制因素、流体活动特征的识别、与其有关的优势通道等方面进行了综述.脆性断裂带内部的流体输导通道包括伴生裂缝、无黏结力的断层岩带和诱导裂缝3种类型,塑性断裂带只具有断裂伴生裂缝一种类型的输导通道.断裂带流体排驱的动力学机理包括突发性构造事件、超压与构造活动联控、超压主导和浮力驱动4种基本类型.气烟囱、沸腾包裹体、MnO等微量元素与包裹体均一温度异常等是判断或追踪断裂带流体活动特征的有效指标.与断裂输导体系有关的优势通道包括流向优势和断面优势两种类型,它们对油气的分布具有重要的控制作用.最后提出了断裂输导体系研究中存在的问题及进一步研究的方向.     

准噶尔盆地南缘侏罗系烃源岩排烃效率研究

准噶尔盆地南缘下部成藏组合勘探日趋重要,其主力烃源岩生烃潜力和排烃效率的研究亟待加强。根据排烃门限理论,利用生烃潜力法建立了准噶尔盆地南缘侏罗系烃源岩的生、排烃模式,并计算了烃源岩的生烃量、排烃量和排烃效率。研究表明,准噶尔盆地南缘侏罗系泥质烃源岩和煤层的排烃门限对应的镜质组反射率均为0. 7 %。侏罗系烃源岩的总生烃量为3 973. 84 x 108t,总排烃量为1 402. 71 x108t,其中八道湾组烃源岩排烃量占总排烃量的69.85%。准噶尔盆地南缘侏罗系烃源岩的平均排烃效率为35. 30%,不同层系不同岩性烃源岩,其排烃效率明显不同,泥质烃源岩排烃效率远大于煤层。综合分析认为,准噶尔盆地南缘侏罗系烃源岩生、排烃量大,排烃效率较高,下部成藏组合以侏罗系烃源岩为主力烃源岩,具有良好的资源潜力。     

南堡凹陷东营组巨厚堆积的关键控制要素及其油气地质意义

以南堡凹陷东营组为研究对象,采取时空演化与对比的方法,从东营组发育期构造活动的独特性出发,判别出凹陷边缘断裂的活动性在古近纪晚期进一步增大的同时,凹陷整体的坳陷作用也在进一步增强。在上述边界断层强烈活动和基底沉降强烈增速的"双强要素"联合作用下,南堡凹陷的沉降中心、沉积中心均远离边界断层而发育于凹陷中心,并导致了在东营组堆积期大面积深湖相沉积的发育;其内部堆积了厚层的深湖相泥岩和大量的深湖浊积体,同时在凹陷北部的断控陡坡部位发育了大量的扇三角洲体系,在南部缓坡部位则发育了辫状河三角洲沉积,从而使东营组内部储层非常发育,且类型齐全;新近系巨大的地层厚度导致了东营组的烃源岩进入生烃门限而生烃、排烃,从而构成了良好的"自生自储"组合。东营组堆积期及其后的新构造运动又导致了大量的同沉积断层活动和晚期的再活动,这些断层有效地将东营组储集体与下伏Es3+Es2+Es1的"烃源灶"沟通,并将下部油气垂向运移至东营组乃至更浅层位的储集体内聚集成藏,从而造就了东营组巨大的油气勘探潜力。     

异常压力环境下流体活动及其油气运移主通道分析

沉积盆地的油气生成、运移和成藏过程与盆地流体作用密切相关, 而异常压力环境下流体活动有其特殊性, 因而与之相关的油气运移和成藏也有其特殊性.对于异常压力体系(包括高压和低压)而言, 存在2类流体系统, 即半开放型和封闭型流体系统.前者由于封闭层的间歇开启导致流体幕式释放, 后者以封闭层内热对流作用为主.按照封闭层开启的成因机制可划分为3类, 即水力破裂或流体压裂型、断裂型、断-压双控型.封闭层的间歇开启构成异常压力环境下油气运移的主通道.这些流体活动和油气运移在海底以及盆地的浅层和深层显示不同地球物理特征, 如气苗、麻坑、气烟囱和流体底辟带等.同样, 还可以利用岩石中残留的一些标记或异常现象示踪盆地流体活动, 如流体包裹体、地层水化学、有机地球化学异常、成岩作用异常、流体场动态模拟等.这些特征和标志为流体和油气运移主通道的识别, 同时也为异常压力环境下油气勘探提供重要的依据.      

Hydrocarbon migration characteristics of the Lower Cretaceous in the Erlian Basin

The paper systematically analyzes the hydrocarbon migration characteristics of the Lower Cretaceous in the Erlian Basin, based on the geochemical data of mudstone and sandstone in the main hydrocarbon-generating sags. (1) The source rocks in K1ba and K1bt1 are estimated to be the mature ones, their hydrocarbon expulsion ratio can reach 32%-72%. The Type-I sags in oil windows possess good hydrocarbon generation and expulsion conditions, where commercial reservoirs can be formed. (2) According to the curves of the mudstone compaction and evolution of clay minerals, the rapid compaction stage of mudstones is the right time of hydrocarbon expulsion, i.e., primary migration. (3) The timing between hydrocarbon generation and expulsion is mainly related to the accordance of the oil window and the rapid compaction stage of mudstones in the hydrocarbon generation sags of Type-I. That forms the most matching relation between hydrocarbon generation and migration. (4) The faults and unconformities are the important paths for the secondary hydrocarbon migration. Especially, the unconformity between K1ba and K1bt1 has a favorable condition for oil accumulation, where the traps of all types are the main exploration targets. (5) Hydrocarbon migration effect, in the Uliastai sag, is most significant; that in the Saihan Tal and Anan sags comes next, and that in the Bayandanan and Jargalangt sags is worst.     

渤海海域莱州湾凹陷油气超晚期成藏与油气运移滞后效应

油气运移滞后效应是指油气从烃源岩中生成并排出的时间早,而聚集成藏的时间晚,油气经历了长时间长距离运移,已聚集成藏的油气相态与成熟度低于现今烃源岩成熟演化的现象.这种油气运移滞后效应在东部新生代陆相断陷盆地中普遍存在,在斜坡带表现最为明显.通过利用地球化学分析,平衡剖面技术、盆地模拟、包裹体分析等手段,对渤海海域莱州湾凹...     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组含油气流体活动期次与石油充注史

利用显微荧光与包裹体显微测温技术,并结合烃源岩生排烃史分析,探讨了鄂尔多斯盆地陇东地区延长组含油气流体活动期次及石油充注历史。结果表明：陇东地区延长组烃源岩开始排烃的时期为早白垩世早期（约133 Ma）,主要存在两期含油气流体活动,第一期含油气流体活动发生在早白垩世主力源岩排烃期间（133~100 Ma）,第二期含油气流体活动发生在晚白垩世构造抬升期间（100~70 Ma）。早白垩世期间石油的充注表现为充注强弱程度不同的连续过程,晚白垩世以来生烃停止导致石油的充注与运移逐渐减弱并在晚白垩世末期基本停止。     

北黄海盆地东部坳陷中生界烃源岩特征及其指示的油气勘探方向

为了量化表征北黄海盆地东部坳陷中生界主力烃源岩生、排烃特征,综合利用镜质体反射率(R_o)、残余有机碳含量(TOC)、岩石热解、干酪根镜检及饱和烃色谱等资料,在总结研究区烃源岩地化特征的基础上,通过油源对比明确主力烃源岩层并依托盆地模拟方法量化其生、排烃贡献.结果表明,北黄海盆地东部坳陷中生界的两类原油均来源于区内中侏罗统和上侏罗统两套主力烃源岩层,其中,中侏罗统烃源岩的有机质丰度整体处于"好-最好"级别,上侏罗统烃源岩的有机质丰度则以"中等-好"为主;二者均存在早白垩世末期和早中新世两次生、排烃高峰,但上侏罗统的排烃速率[q_e(max)=27.3×106 t/Ma]远高于中侏罗统的排烃速率[q_e(max)=4.2×106 t/Ma],对研究区油气成藏的贡献更大.虽然下白垩统暗色泥岩的生烃潜力有限,但其底部砂岩与紧邻上侏罗统主力烃源岩层构成的"下生上储"式的源储配置关系是区内最重要的勘探目的层,其次为中、上侏罗统内部"自生自储"式的有利成藏组合,同时,中侏罗统下部"上生下储"式的成藏组合也应予以重视.