东营凹陷烃类流体热演化模拟研究——基于Basin2盆地模拟软件

通过运用Basin2盆地模拟软件,模拟东营凹陷的烃类流体热演化表明,该凹陷为高地温梯度沉积盆地,古地温梯度值随着地质年代的更新逐渐下降。研究区下第三系地层中内部洼陷地温梯度较凹陷的凸起区以及南缓坡带、北陡坡带低,同时南缓坡带的地温梯度比北陡坡带较高。因此,隆起区的生油门限要起比洼陷处略浅些,在时间上隆起区的生油门限要起比洼陷处也略旱。东营凹陷的烃源岩属于东营组、沙河街组和孔店组,但主力烃源岩主要来属于孔店组地层、沙河街组沙四段和沙三段.从区域上来看,烃源岩分布主要是在沉积厚度大的洼陷内,并已经进入生油高峰,而凹陷凸起区和缓坡带以及陡坡带的烃源岩主要属于低成熟阶段．     

渤海海域庙西凹陷古近纪沙三段 沉积期原盆面貌恢复

庙西凹陷位于渤海湾盆地渤中坳陷的东南部,是渤海海域近期勘探的热点地区和潜在富烃凹陷之一。由于该地区处于郯庐断裂带穿越部位,新生代以来构造改造较为强烈,致使对其主要生烃层段古近纪沙三段沉积期的原始面貌认识不清,从而给油气勘探和资源潜力评价造成困难。本文遵循改造型盆地的研究思路,在70余条地震剖面、多口钻井资料以及样品裂变径迹分析等基础上,恢复了该凹陷沙三段沉积期的原始面貌。研究表明,庙西凹陷东部在始新世末及其后遭受过较强烈的剥蚀改造,造成凹陷东部约1/4的原始沉积地层剥蚀无存;庙西北凸起和南凸起为沙三期同沉积断块,在沙三段沉积期向庙西凹陷提供物源;庙西凹陷西北部与渤东凹陷相通,西南部与黄河口、莱州湾凹陷连通。从沙三段烃源岩的原始沉积规模和勘探实践看,该凹陷具有良好的资源潜力。     

东营凹陷原油单体烃碳同位素特征及其在油源识别中的应用

为揭示东营凹陷部分复杂成因油气的来源,对该区原油、烃源岩单体烃碳同位素进行精细特征分析与油源追踪。东营凹陷不同成因原油具有不同正构烷烃单体烃碳同位素特征。沙三段淡水成因原油碳同位素曲线分别以nC₁₅、nC₃₂为主峰,碳同位素总体偏重、前峰极其富集13C;沙四段咸水成因原油一般以nC₂₃为分界线,近似呈对称的双峰分布,δ¹³C值较沙三段成因原油的轻。沙三段、沙四段成因原油碳同位素分别与沙三段、沙四段烃源岩的聚类相关。牛庄洼陷沙三中段透镜体岩性油气藏原油单体烃碳同位素值介于沙三段、沙四段烃源岩之间,与沙四段烃源岩及相关原油具有更好的相关性,验证以往关于牛庄洼陷沙三中段隐蔽油气藏原油为沙三段、沙四段成因的混源油观点。东营凹陷南斜坡孔店组原油碳同位素总体相对较轻、近直线型分布,与孔店组烃源岩、黄骅坳陷孔店组成因原油的碳同位素曲线聚类相关,指示其与孔店组烃源岩具有成因联系。在正常油窗范围内,成熟度对东营凹陷烃源岩及相关原油碳同位素的影响较小,后者主要受控于母源与古沉积环境。单体烃碳同位素可以很好地应用于东营凹陷油气成因与油源研究,该方法是对以往生物标志物地球化学研究的补充与深化。     

珠江口盆地恩平21洼文昌组沉积期原型盆地及其对优质烃源岩的控制

珠江口盆地阳江东凹恩平21洼古近纪文昌组沉积期发育断陷湖盆,由于该区古近纪经历多期岩浆底辟和整体构造抬升,导致原型盆地被强烈改造,使其主要生烃层段文昌组的原型盆地面貌不清,从而给油气勘探和资源潜力评价造成困难。本文遵循改造型盆地的研究思路,将地震解析、声波时差法和趋势厚度法相结合,恢复了文昌组沉积期洼陷的原始面貌,并明确了优质烃源岩的展布范围。研究表明,阳江东凹恩平21洼在始新世文昌组沉积末期遭受强烈的剥蚀改造,造成洼陷东北部1/4沉积地层剥蚀殆尽;在文二段沉积期,恩平21洼北部与恩平14洼连通形成广盆深水的沉积环境,控制文二段半深湖相优质烃源岩的形成。从文昌组烃源岩的原始沉积规模和勘探实践来看,阳江凹陷具有良好的资源潜力。     

岩浆底辟改造型洼陷复杂结构特征及演化规律——以珠江口盆地陆丰22洼为例

珠江口盆地东沙隆起上的陆丰22洼为岩浆底辟改造型洼陷。为了明确这种洼陷的结构变形特征与构造演化过程,本文通过地震资料构造解释和残余地层厚度分析,利用平衡剖面技术还原了洼陷演化过程。研究结果表明,陆丰22洼西斜坡和东次洼在古近纪受到3期强烈的岩浆底辟作用,其中以文昌组四段活动最活跃。岩浆底辟对洼陷结构的改造作用主要表现为3个方面：一是岩浆底辟破坏了洼陷原始构造样式,引起边界断裂弯曲变形甚至错断,在平面上分带展布;二是岩浆隆升导致地层强烈翘倾,缓坡地层大幅抬升遭受强烈剥蚀;三是岩浆底辟产生次级凸起,影响了沉积中心的位置、规模和演化,致使陆丰22洼表现出复杂的结构特征与构造演化过程。岩浆底辟强烈的西斜坡和东次洼经历了断陷和坳断演化阶段,岩浆底辟较弱的西次洼、洼中隆和东斜坡则经历了完整的断陷、坳断和坳陷3个演化阶段,各构造单元具有平面分带特征。     

渤海湾盆地古近纪古地理特征与油气*

渤海湾盆地是一个典型的内陆裂谷盆地,内部发育6个坳陷、4个隆起、54个凹陷和44个凸起。沉积盆地的含油气性与其古地理分布有密切的关系。利用渤海湾盆地各坳陷大量的录井、岩心、古生物、测井、地震资料及前人的大量文献和数据,对渤海湾盆地各坳陷古近系孔店组、沙河街组沙四段、沙三段、沙二段、沙一段、东营组进行了全区对比和统层。在此基础上,对冀中坳陷、济阳坳陷、临清坳陷内东濮凹陷各组段的沉积相进行了分析,编制了这些区域的古地理图;充分利用前人文献和科研报告中所编制的辽河坳陷、黄骅坳陷、渤海海域古近系各组段的古地理图,编制了渤海湾盆地孔店组、沙河街组沙四段、沙三段、沙二段、沙一段、东营组的古地理图。渤海湾盆地发育数十个含油气凹陷,每个凹陷中心的深湖亚相泥岩构成烃源岩,而在凹陷的边缘发育近岸水下扇、扇三角洲、三角洲、滩坝等砂体,构成重要的储集层,在有利的成藏条件下,凹陷中央的烃源岩向周围与之互层的储集层供烃形成油藏,在凹陷中央的烃源岩中,还发育了页岩油、页岩气、致密油气等非常规油气。因此,每个凹陷就是油气生成、运聚的基本单元,是一个独立的油气运移—聚集系统。生油凹陷的分布及其古地理特征控制了油气在渤海湾盆地古近系中的平面分布。     

渤海湾盆地古近纪古地理特征与油气*

渤海湾盆地是一个典型的内陆裂谷盆地,内部发育6个坳陷、4个隆起、54个凹陷和44个凸起。沉积盆地的含油气性与其古地理分布有密切的关系。利用渤海湾盆地各坳陷大量的录井、岩心、古生物、测井、地震资料及前人的大量文献和数据,对渤海湾盆地各坳陷古近系孔店组、沙河街组沙四段、沙三段、沙二段、沙一段、东营组进行了全区对比和统层。在此基础上,对冀中坳陷、济阳坳陷、临清坳陷内东濮凹陷各组段的沉积相进行了分析,编制了这些区域的古地理图;充分利用前人文献和科研报告中所编制的辽河坳陷、黄骅坳陷、渤海海域古近系各组段的古地理图,编制了渤海湾盆地孔店组、沙河街组沙四段、沙三段、沙二段、沙一段、东营组的古地理图。渤海湾盆地发育数十个含油气凹陷,每个凹陷中心的深湖亚相泥岩构成烃源岩,而在凹陷的边缘发育近岸水下扇、扇三角洲、三角洲、滩坝等砂体,构成重要的储集层,在有利的成藏条件下,凹陷中央的烃源岩向周围与之互层的储集层供烃形成油藏,在凹陷中央的烃源岩中,还发育了页岩油、页岩气、致密油气等非常规油气。因此,每个凹陷就是油气生成、运聚的基本单元,是一个独立的油气运移—聚集系统。生油凹陷的分布及其古地理特征控制了油气在渤海湾盆地古近系中的平面分布。     

东濮凹陷东营组地层剥蚀厚度估算及其意义

判断能否运用声波时差法进行地层剥蚀厚度估算的标准应该是依据抬升剥蚀前地层的压实效应是否被后来的沉积地层所改造;在适当的条件下,声波时差法也可能适用于地层沉积厚度过补偿的情况.综合利用镜质体反射率和声波时差测井资料对东濮凹陷单井的东营组地层剥蚀厚度进行了计算.通过对多口井的东营组残余地层厚度与地层剥蚀厚度之间的关系分析,绘制了东濮凹陷东营组地层剥蚀厚度等值线图.结果表明,构造部位不同,东营组地层剥蚀厚度也不同:从凸起(或边缘隆起)-斜坡-凹陷中心,地层剥蚀厚度顺次减小;洼陷中心及斜坡部位,新近纪以来沉积过补偿厚度较大,沙四上亚段-沙三中亚段烃源岩自新近纪以来发生了二次生烃过程,二次生烃和晚期成藏的油气就近发生聚集,并得以有效地保存,预示着东濮凹陷环洼斜坡深层仍具有较大的油气勘探潜力.     

德南洼陷下第三系油气运移通道

德南洼陷位于临清坳陷东部德冠凹陷的东北部 ,洼陷面积约 3 10ｋｍ2 ,平面上呈扇形 ,由主体洼陷和抬头寺次洼陷组成 ,延伸方向分别为北西向、北东向。两洼陷间是避雪店鼻状构造带 ,构造特征可简称为“两洼夹一凸”。德南洼陷内下第三系沉积有东营组 (Ｅｄ)、沙河街组 (Ｅｓ)和孔店组 (Ｅｋ)地层。沙河街组内可划分为沙一段 (Ｅｓ1 )、沙二段 (Ｅｓ2 )、沙三段 (Ｅｓ3)和沙四段 (Ｅｓ4)。以湖泊相沉积为主。本区地温场低 ,平均地温梯度 2 75℃ / 10 0ｍ ,生烃门限 2 80 0ｍ。沙一段、沙三段暗色泥岩都有生烃潜力。模拟结果和实测资料都表明…     

东营凹陷中生代原型盆地恢复及其演化

综合利用三维地震、测井及地球化学等资料,详细解剖断裂体系的静态和动态发育特征;运用多种剥蚀量恢复方法,求取侏罗系、白垩系及中生界剥蚀厚度,对东营凹陷中生代原型盆地格局进行恢复。研究结果表明：中生代活动的北西向断裂构成了该时期的控盆断裂体系,包括石村—平南—滨西断层,陈南断层东段两个主断裂带及王古1断层、王66断层、滨南断层等次级断裂,形成了北断南超的断陷盆地。原始地层沉积由石村—平南—滨西断层分隔,形成东、西两个沉积区,由次级断裂控制形成多个次级沉积区。东营凹陷原型盆地特征与现今盆地格局具有较大差异,整体为东、西两个主洼,东部主洼受陈南断层东段控制,次级北西向断层分割成多个次洼,呈现“盆岭相间”的格局;西部主洼由石村—平南断层控制,沉积中心位于青城凸起及花沟洼陷;该时期平方王潜山、纯化草桥鼻状构造带已经形成,林樊家凸起和青城凸起尚未形成。     

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。      

歧口凹陷复式含油气系统及构造控藏模式

构造层序和沉降史分析表明,歧口凹陷在新生代具有显著的幕式构造-沉积演化特征,经历了古近纪裂陷期和新近纪裂后期二个构造活动期、古近纪的裂陷Ⅰ幕和Ⅱ幕、新近纪的稳定热沉降幕和加速沉降幕四幕构造运动。结合凹陷内部重要的构造转换界面、结构和构造演化特点,以及各阶段构造样式和油气成藏聚集规律,将歧口凹陷划分为四大含油气系统:孔店断陷-潜山型含油气系统(Ek)、歧口陡坡断阶型含油气系统(Es)、歧口缓坡断阶型含油气系统(Es1+Ed)、歧口坳陷型含油气系统(N)。通过构造组合样式和油气聚集关系研究,建立了凹陷内部掀斜断块-地垒潜山和凹陷边缘断阶-古隆起披覆潜山构造控藏模式。     

辽东湾辽西凹陷沙河街组烃源岩评价及油源研究

辽西凹陷沙河街组是否发育烃源岩,是该凹陷油气勘探首要问题。以源控论为基本指导思想,从沉积相研究入手,通过烃源岩地球化学分析、盆地模拟及油源对比,综合评价了辽西凹陷沙河街组烃源岩。在大量地震资料及单井资料分析基础上,认为辽西凹陷沙河街组发育大规模中深湖相,特别是辽西中洼沙四段发育中深湖相沉积,具备形成烃源岩的先决条件。通过在该凹陷取的33个油样及48个岩样分析,认为沙河街组烃源岩有机显微组分组成中腐泥组和壳质组含量普遍较高,富含浮游藻类,干酪根类型为Ⅰ~Ⅱ型。盆地模拟认为辽西凹陷生烃门限约2 500 m,沙三段进入生烃门限,具备大规模生烃条件,沙一段未进入生烃门限。通过油源对比分析,辽西凹陷原油的4 甲基甾烷/C29规则甾烷比值基本上都大于0.5,三芳甾烷/三芳甲藻烷值分布范围0.94~3.88,均值为1.51,与沙三段烃源岩具有很高的相似性,因此,认为沙三段和沙四段是辽西凹陷油气的主力烃源岩层段。有机相和沉积相综合分析认为,辽西凹陷沙河街组烃源岩整体优越,但各次洼烃源岩分布有一定差异性,中洼发育2套沙河街组烃源岩,生烃潜力巨大,南洼沙三段烃源岩最好,北洼烃源岩规模最小。     

临清坳陷东部上古生界煤系烃源岩的生烃演化

为了明确临清坳陷东部上古生界煤系烃源岩的生烃演化过程,对煤系烃源岩的热演化特征、生烃演化与构造－埋藏的时空匹配关系进行了动态分析。研究结果表明,临清坳陷东部上古生界煤系源岩具有多期次的生、排烃过程:初次生烃过程具有区域一致性,主要发生在印支期中三叠世末期,但生烃量有限;主要生烃过程发生在燕山期和喜马拉雅期,现今进入生烃门限的深度在4 000 m左右。临清坳陷东部可以划分出中隆新隆、中坳新隆、中坳新坳等3种不同类型的盆地叠合单元,对于上古生界煤成气藏勘探而言,应在盆地叠合单元详细区划的基础上,重点在中坳新坳型叠合单元寻找那些主力二次生烃期较晚(古近纪末或新近纪—第四纪),且后期构造变动相对较弱的地区。      

济阳坳陷古近系储层孔隙类型与次生孔隙成因

济阳坳陷包括东营凹陷、惠民凹陷、沾化凹陷和车镇凹陷,充填的古近系碎屑岩储层埋藏经历了早、中成岩阶段,目前大多沉积储层处于中成岩阶段A期。砂岩储层发育原生和次生孔隙,砂岩次生孔隙的形成主要是烃源岩成熟产生的有机酸对长石颗粒和碳酸盐胶结物溶蚀形成的,但在不同凹陷储层溶蚀对象存在差异。如东营凹陷储层次生孔隙的形成主要为碳酸盐胶结物溶蚀成因,长石溶蚀次之;沾化凹陷和惠民凹陷次生孔隙的形成主要为长石溶蚀成因,碳酸盐胶结物溶蚀次之;车镇凹陷储层的上部次生孔隙为长石溶蚀成因,下部为长石和碳酸盐溶蚀成因。济阳坳陷古近系垂向上2个深度段发育次生孔隙,其发育深度自西向东、由南向北加深,发育位置受控于凹陷内生油中心位置,临近生油中心的砂体内次生孔隙发育。储层综合评价表明,不同沉积凹陷的良好储层发育的地区和深度是不同的。东营凹陷北部坡陡带及中央隆起带储层主要为Ⅰ、Ⅱ类好储层,沾化凹陷孤岛、孤东和孤南层序Ⅲ及Ⅳ、Ⅴ(沙河街组沙三段上亚段至东营组东三段)的储层物性较好,车镇凹陷北部陡坡带、南部缓坡带的层序Ⅲ及Ⅳ(沙河街组沙三段上亚段至沙一段)发育良好储层,惠民凹陷中央隆起带和夏口断裂带层序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(沙河街组沙三段下亚段至沙二段下亚段)发育较好储层。     

渤海湾盆地济阳坳陷沙四段和孔店组地层剥蚀厚度恢复

采用改进的声波时差法原理,将优化孔隙度法的算法引入到声波时差法,模拟计算地层剥蚀厚度。对于被剥蚀地层沉积规律被改造的区域,则结合地震剖面的地层对比法来恢复地层剥蚀厚度,通过多方位运用地层对比法,然后再将所得计算结果加权平均得到最终的地层剥蚀厚度,使计算误差降低。计算结果表明,沙四段和孔店组地层剥蚀现象普遍,但总的剥蚀鞋较小,且剥蚀厚度相对较大的区域集中在凹陷的边缘沙四段地层剥蚀量大多集中在50～300m,平均剥蚀量为150m左右,最大剥蚀区在鲁东隆起区西侧的凹陷边缘,最大剥蚀量近1000m,但范围较小;孔店组的剥蚀量相对于沙四段要大,一般在150～400m,平均剥蚀量存250m左右,最大剥蚀区在惠民凹陷东北缘,最大剥蚀量在800m左右。     

渤海南部新生代构造发育与演化特征

利用三维地震资料及钻井资料,在对断裂体系精细刻画的基础上,结合区域地球动力学背景,就渤海湾盆地渤海海域南部地区(包括渤南低凸起、黄河口凹陷、莱北低凸起、莱州湾凹陷)新生代的构造发育演化特征及沉积–沉降中心迁移规律进行了详细分析。研究结果表明:断裂体系存在三组优势发育方向,NNE向断裂属郯庐断裂带渤南段,可分为西、中、东三个分支带,走滑特征明显;近EW向及NE向为伸展性质的控凹、控带断裂;三组断裂相互切割,形成了渤海南部地区"东西分带、南北分块"的构造格局;古近纪具有两个沉积–沉降中心,黄河口凹陷中心受控于近EW向断裂,莱州湾凹陷的沉积中心受近EW向和NNE向断裂共同控制,至新近纪,沉积中心呈由南向北迁移的规律;渤海南部地区构造演化体现了断–拗与走滑的叠加效应,可以划分为孔店组–沙四段沉积期的初始裂陷、沙三段沉积期的伸展裂陷、沙二段–东营组沉积期的走滑–伸展和馆陶组沉积期以来的走滑–裂后拗陷四个阶段。     

第四纪洞庭盆地赤山隆起与安乡凹陷升降运动的沉积记录

通过地表地质调查和钻井资料,对第四纪洞庭盆地南部赤山隆起及其西侧安乡凹陷的沉积和地貌特征进行研究,进而探讨二者的升降过程。赤山隆起为居于洞庭盆地南部的小型抬升断块,主要受东、西边界正断裂所控制,长约18 km,宽4~5 km。隆起内早更新世汨罗组和中更新世新开铺组、白沙井组组成多级阶地。安乡凹陷内充填200~300 m厚的河流和湖泊相沉积,自下而上依次为早更新世华田组、汨罗组,中更新世洞庭湖组,晚更新世坡头组,全新世湖积、冲积等。地貌与沉积特征表明,早更新世—中更新世中期赤山隆起总体表现出抬升期与稳定期交替的脉动式抬升,而安乡凹陷则表现出缓慢与快速沉降交替的幕式沉降特征;前者构造较稳定期和构造抬升期分别对应于后者缓慢沉降期和快速沉降期。中更新世晚期二者因区域构造反转而整体抬升并遭受剥蚀。晚更新世—全新世安乡凹陷在拗陷背景下接受沉积。上述第四纪早期赤山隆起脉动式抬升与安乡凹陷幕式沉降的对应关系,为洞庭盆地与周边隆起的盆—山耦合过程提供了约束,同时暗示盆地断陷活动可能与地幔上隆导致中地壳物质自凹陷向周边迁移有关。     

Original Sedimentary Pattern of an Inverted Basin: A Case Study from the Bozhong Depression, Offshore Bohai Bay Basin

The third member of Shahejie Formation(Sha-3 member; 42–38Ma of Eocene) in the Bozhong Depression,offshore Bohai Bay Basin was subject to multiple post-depositional modifications. The present structural framework of the Bozhong Depression,which is characterized by sags alternating with uplifts,does not reflect its original sedimentary pattern. Previous studies have not discussed the post-depositional modification of this succession,including the sedimentary pattern variations and the depositional geodynamic setting. This work determined the characteristics of the post-depositional modification and original sedimentary pattern of the Bozhong Depression through analysis of seismic data,well-log data and fission-track ages. The results demonstrate that the Shijiutuo rise,a major structural feature of the current basin,did not exist during the major depositional stage of the Sha-3 member,when the Qinnan sag was largely connected to the Bozhong sag to form a single contiguous deposition area within the basin. By contrast,the Shaleitian and Chengbei rises,located in the western part of the Bozhong Depression,have existed before the depositional period of the Eocene Sha-3 member; these features were manifested as syn-depositional tilted fault blocks,the uplifted footwall blocks of which provided sediments for the neighboring Shanan and Chengbei sags. The western part of the Bonan low rise,located in the southern part of the Bozhong Depression,did not experience uplifting during the depositional phase of the Eocene Sha-3 member. The Huanghekou sag was connected with the Bozhong sag in the western part of the Bozhong Depression. The original sedimentary boundary of the southern Miaoxi sag possibly extended eastward about 10 km and connected with the Bozhong sag at its northern part. The present-day Bodong low rise,which is bounded by the Tan–Lu fault zone,also formed after the depositional period of Eocene Sha-3 member. It is thus concluded that the Bozhong Depression formed a connected large-scale sub-basin during the depositional stage of the Eocene Sha-3 member. Several neighboring sags that are now separated by rises,including the Qinnan,Shanan,Chengbei,Huanghekou,Miaoxi and Bodong sags,formed a single contiguous depositional area during the Eocene. The significant differences between the present and original basin patter and framework provide valuable information for better understanding the history of basin inversion and its impact on related hydrocarbon-system evolution.