东营凹陷细粒混积岩发育环境及其岩相组合:以沙四上亚段泥页岩细粒沉积为例

为了进行陆相断陷湖盆泥页岩细粒混积岩有利岩相预测,以指导页岩油气有利目标优选,综合运用岩心、薄片、全岩衍射、元素、古生物等资料,系统进行了东营凹陷沙四上亚段泥页岩细粒混积岩沉积环境恢复、岩相精细表征,揭示了沉积环境对岩相及其组合、分布的控制作用.研究表明,东营凹陷沙四上亚段泥页岩细粒混积岩沉积期整体上表现为气候由半湿润向湿润转化,自下而上显示碎屑物源输入量在增加、水体水深加大、盐度降低、还原性减弱的过程;有序复杂多变的沉积环境一定程度上控制了泥页岩细粒混积岩沉积组构复杂性,进而控制了细粒混积岩相的多样性、组合和分布规律性.建立基于“岩石组分、沉积构造、灰质结构和有机质丰度”四端元划分方案,将东营凹陷沙四上亚段泥页岩细粒混积岩划分为20类,实现了复杂细粒混积岩岩相划分;半湿润少物源条件下,浅湖强还原盐水环境主要发育膏盐、含有机质层状膏质泥岩和含有机质层状泥质灰（云）岩相组合,半深湖强还原咸水环境主要发育富有机质纹层状微晶泥质灰岩和富有机质纹层状灰质泥岩频繁互层岩相组合,半深湖强还原半咸水环境主要发育富有机质水平泥晶纹层泥质灰岩和富有机质纹层灰质泥岩频繁互层岩相组合,深湖还原半咸水环境主要发育富有机质层状泥质灰岩夹富有机质层状灰质泥岩相组合;湿润多物源条件下,深湖强还原半咸水环境主要发育富有机质层状泥质灰岩和富有机质层状灰质泥岩频繁互层岩相组合,深湖还原半咸水环境主要发育富有机质层状灰质泥岩夹富有机质层状泥质灰岩相组合.      

渤海湾盆地车镇凹陷古近系层序地层与隐蔽油气藏

综合利用钻井、古生物、测井和地震资料,将车镇凹陷古近系沙三段-东营组沉积划分为沙三-沙二下、沙二上-东营组2个二级层序,以及沙三下、沙三中、沙三上-沙二下、沙二上-沙一、东三段、东一、二段等6个三级层序.深断陷型三级层序的发育主要受控于多期幕式断陷作用,断陷活动强烈,物源供给充足,深水环境优质生油岩发育,低位域扇体类型多样,层序内体系域构成模式有利于隐蔽油气藏形成.沙三上亚段-沙二下亚段地层为典型的深断陷型三级层序,可划分为低位体系域、湖侵体系域和高位体系域,该时期埕南断层活动强烈,物源供给充足,持续型陡岸沉积特点突出.详细研究了层序对沉积的控制作用、各体系域时期沉积体系发育特点、有利砂体的展布规律.对该时期车镇凹陷隐蔽油气藏有利区带进行预测,提出了4种类型的10个有利区带.     

东营凹陷两套优质烃源岩层地质地球化学特征研究

通过对东营凹陷烃源岩及原油的研究,发现东营凹陷主要油田的原油来自沙河街组沙三段下部 (Es3下)和沙四段上部 (Es4上)的烃源岩。作者利用大量的地质地球化学资料,深入分析了这两套优质烃源岩在沉积特征、地球化学特征等方面的差异性。其中沙三段下部烃源岩是在咸水-半咸水深湖-半深湖环境下沉积形成的,沙四段上部是在盐水-咸水浅湖-半深湖环境下形成的。同时还讨论了这两套优质烃源岩有机质的富集与保存特征,揭示了两套优质烃源岩的形成条件---高的古生产力和缺氧环境,其中咸水沉积环境是沙四段上部优质烃源岩形成的一个重要影响因素,藻类勃发控制了沙四段上部和沙三段下部高有机质丰度烃源岩的形成.     

东营凹陷沙四段盐湖的深水成因模式

东营凹陷下第三系沙四段广泛发育的蒸发岩类与暗色泥、页岩和深水浊积砂体呈现明显韵律层,为厚度达千米的盐湖沉积。通过分析了该地区蒸发岩地层的沉积特征和沉积条件,认为东营凹陷沙四段蒸发岩类的物质基础是深层卤水 深部古老地层中的盐类物质是其盐源 凹陷中北部的同沉积深大断裂是沟通凹陷与地壳深部盐类物质的通道。在此基础上提出东营凹陷沙四段盐湖的深水成因模式,可与东非裂谷基伍湖和东濮凹陷下第三系深水成因盐湖对比。     

泥质重力流沉积研究进展及其页岩油气地质意义--以东营凹陷古近系沙河街组三段为例

页岩油气的勘探开发推动了泥页岩沉积机理研究的快速发展,使得细粒物质的搬运和沉积成为当今沉积学界和油气工业界共同关注的焦点。尽管海洋环境下的泥质重力流沉积研究成果频见报道,但有关我国新生代湖泊环境中的泥质重力流沉积尚未引起沉积学界的关注。故本文在国内外相关文献调研基础上,以岩芯观察和薄片鉴定为重点,分析了渤海湾盆地东营凹陷古近系沙河街组三段湖相泥质重力流沉积特征;探讨了湖相泥质重力流沉积的形成机制;以期为湖泊沉积学研究和陆相页岩油气开发提供参考。研究发现,东营凹陷古近系沙河街组三段发育泥质块体流、泥质碎屑流、泥质浊流及泥质异重流等多种重力流沉积类型;泥质滑塌岩、泥质碎屑岩、泥质浊积岩和泥质异重岩在时空上可以共生共存。认为泥质沉积物可以在动荡水体和较强水动力条件下沉淀;泥质重力流沉积在深水沉积区占有重要地位;泥质重力流对于泥页岩中的粗粒碎屑物质、有机质的搬运和沉积以及有机质的埋藏起到重要作用,因而具有重要的非常规油气地质意义。     

渤海湾盆地渤中凹陷烃源岩地球化学与分布特征

渤中凹陷古近系发育三套烃源岩,即始新统沙河街组三段、沙河街组一段以及渐新统东营组烃源岩.前两套烃源岩普遍发育于整个渤海湾盆地,而后一套烃源岩在渤中凹陷最为发育.沙三段烃源岩主要形成于中深湖沉积环境,有机质丰度高、有机质类型好,属于优质烃源岩.沙三段烃源岩展布面积大、厚度大、埋藏深,主体处于成熟-高成熟阶段.沙一段烃源岩为湖盆收缩期半咸水-咸水环境形成的烃源岩,同样具有高的有机质丰度和很好的有机质类型,属于优质烃源岩,但厚度小,烃源岩规模较小.受新构造运动的影响,渤中凹陷沉积了巨厚的东营组地层.东营组三段烃源岩以中深湖相沉积为主,具有较高的有机质丰度和较好的有机质类型,为好-优质烃源岩;东二下亚段与东三段烃源岩相比,有机质丰度降低,有机质类型变差,但主要仍属于中等-好烃源岩.东三段和东二下亚段烃源岩分布广、厚度大,在渤中凹陷主体处于成熟阶段,是本区重要的烃源岩.     

东营凹陷沙四中亚段盐湖相烃源岩研究

东营凹陷下第三系沙河街组沙四中亚段蒸发岩十分发育,其中与泥岩共生的含盐系地层在胜坨南部及中央隆起带等地区厚逾千米。通过大量样品的分析测试和对这套蒸发岩沉积体系的研究,认为沙四中沉积时期湖盆充填呈现出欠补偿的饥饿状态,并建立了深水蒸发成盐的沉积模式。蒸发岩夹层中的深灰色泥岩和页岩的地球化学特征充分体现了盐湖沉积环境标志。高盐环境有利于有机质的富集和保存,沙四中亚段的灰色泥岩和页岩为东营凹陷的一套有效烃源岩。     

潜江凹陷潜江组盐间细粒岩沉积特征及其对页岩含油性的控制

江汉盆地是我国典型的内陆盐湖盆地,位于其中部的潜江凹陷发育盐间细粒沉积,近期油气勘探取得突破。为研究其沉积特征及其对页岩含油性的控制,本文基于岩心和多种测试方法将盐间细粒沉积划分出8种岩相,分别是含灰泥质云岩、云质混合细粒岩、泥质混合细粒岩、灰质混合细粒岩、灰质泥岩/泥岩、云质泥岩、硫酸盐质混合细粒岩和云质/泥质钙芒硝岩。岩相组合有A和B两种:A类岩相组合为含灰泥质云岩、云质混合细粒岩和泥质混合细粒岩,夹少量灰质混合细粒岩、云质泥岩、硫酸盐质混合细粒岩和云质/泥质钙芒硝岩;B类岩相组合为云质泥岩、硫酸盐质混合细粒岩、云质/泥质钙芒硝岩,夹少量灰质泥岩/泥岩和泥质混合细粒岩。A类岩相组合富集碳酸盐质矿物且有机质含量高,岩心上表现为灰黑色泥质岩(泥质混合细粒岩和灰质混合细粒岩)与黄褐色云质岩(含灰泥质云岩和云质混合细粒岩)频繁更替,其中夹有白色硫酸盐质岩,呈透镜体状或层状产出,说明当时环境的盐度较低,镜下纹层大部分呈较为连续的微波状或水平状。其沉积特征反映了A类岩相组合的形成环境为还原性较好、盐度较低的深水区。B类岩相组合硫酸盐矿物含量和有机质含量较低,岩心上表现为白色高硫酸盐质岩夹有黑色泥质层或黄褐色云质层,镜下观察为呈菱形片状钙芒硝,常见穿插双晶,可见明显的粒序变化,云质含量高的薄片镜下为无纹层特征。其沉积特征反映了B类岩相组合形成环境为还原性较弱、盐度较高的较浅水域。本研究将V/(V+Ni)、(S₁+S₂)/TOC、Sr/Ba和Ga/C₃₁H指数等地化参数与岩相特征相结合,进一步佐证了上述观点,并且补充说明了A类岩相组合形成于气候湿润的环境,而B类岩相组合形成环境较为干旱,且将盐间沉积划分为B、A、B三个阶段,对其进行了沉积模式的研究。结果表明:第一、三阶段气候干旱且水深较浅,湖水析出大量盐类,主要发育B类岩相组合,且硫酸盐矿物的增加使硫酸盐还原菌氧化有机质,不利于有机质富集;第二阶段降雨增加,大量淡水注入致使水体淡化且深度变深,这时水体分层性较好,还原性较强,发育A类岩相组合,有机质的保存条件好。由此可见,矿物组分上为灰泥质或云质含量高且岩心具有水平层理、镜下纹层特征明显的岩相,以及湿润气候下的还原性较强、盐度适宜且水体分层性好的深水环境等沉积特征,有助于形成含油性较好的页岩。因此,低TOC含量的B类岩相组合不是油气富集的主要岩相,富集的硫酸盐矿物会稀释有机质浓度,岩相所处的高盐度环境也会减缓微生物活动;而高TOC含量的A类岩相组合为油气富集的主要岩相,频繁的降雨稀释水体盐度,为可以产生有机质的浮游微生物创造了良好的环境,且所含云质纹层矿物间孔隙发育,有利于烃类的存储,所以成为该区内的优质烃源岩,是油气勘探开发的有利岩相。     

东营凹陷油- 源特征与含油气系统划分

油源对比是含油气系统划分的基础。针对东营凹陷沙三中、沙三下和沙四上三套有效烃源岩在地球化学特征上的差异,探讨了东营凹陷内三套烃源岩与已知原油之间的空间对应关系及其成因。以油源对比为依据,将东营凹陷划分为沙三中—沙三中亚段（！）、沙三下—沙二、沙三段（！）和沙四上—沙四、沙二段（！）3个含油气系统。分析结果表明,3个含油气系统中已发现的油气藏在空间上具有明显的环状分布特征,其成因模式受控于输导要素组成、油源断层分布位置、烃源岩内砂体的发育规模以及断-砂空间组合等;其中,油源断层和砂体的空间组合关系对东营凹陷不同成因油气藏的形成与分布起主控作用。     

东营凹陷沙河街组湖相烃源岩的组合特征

古近系沙河街组是东营凹陷最重要的成藏组合。在前人研究基础上 ,系统采集该组 6 0 0余块烃源岩样品和 30个油田 186个原油样品 ,分别进行了多项有机地球化学测试。结合其沉积序列和地球化学分析结果 ,将沙河街组烃源岩划分为咸水湖相 (沙四段上部 )、半咸水深湖相 (沙三段下部 )和淡水湖相 -三角洲 (沙三段中部 )三种成因类型 ,它们分别对应欠充填、平衡充填和过充填的湖泊类型 ,代表了陆相断陷盆地烃源岩三种最基本的成因模式 ;并发现沙河街组烃源岩存在强烈的非均质性 ,尤其在平衡充填过程中表现更为突出 ,这种非均质性与湖平面的升降变化密切相关 ,据此提出了波动湖相沉积。通过深入的油 -源对比工作 ,确立了咸水湖相和半咸水深湖相烃源岩为东营凹陷的主力源岩。还探讨了有机质的赋存状态和油气运移方式 ,指出咸水湖相烃源岩形成的油气以侧向运移为主 ,形成的油气藏分布在盆地的边缘 ;半咸水深湖相烃源岩形成的油气以垂向运移为主 ,形成的油气藏主要分布在盆地的中心 ,油藏类型主要为隐蔽性油气藏