渤中凹陷古近系优质烃源岩沉积古环境与发育模式

渤中凹陷古近系发育沙河街组三段(沙三段)、沙河街组一段(沙一段)和东营组三段(东三段)3套优质烃源岩.利用古生物、微量元素、同位素等资料,分析渤中凹陷古近系湖盆的古气候、湖盆类型、水体性质,探讨古生产力、有机质保存条件和烃源岩发育模式.结果表明:沙三段和东三段沉积时期,古气候温暖湿润,渤中凹陷为半封闭—开放型的平衡充填湖盆,水体盐度小、深度大;沙一段沉积时期,古气候较干热,渤中凹陷为封闭型欠充填湖盆,水体盐度大、深度小.古近系优质烃源岩形成时期,渤中凹陷湖盆具有较高的生产力和良好的有机质保存条件,但具有不同的烃源岩发育模式,沙三段和东三段为湿润气候下的淡水深湖模式,沙一段为干旱气候下的咸化浅湖模式.该结果对评价研究区资源潜力、寻找有利勘探方向具有指导意义.     

渤海湾盆地渤中凹陷古近系烃源岩生物标志物特征及其地质意义

渤中凹陷位于渤海湾盆地中东部, 主要发育沙三、沙一和东三段烃源岩层, 具有良好的油气勘探前景, 前期对渤中凹陷有机地球化学特征的研究主要基于岩屑样品, 对岩心样品生物标志物特征的研究比较薄弱。本次研究综合利用岩心和岩屑样品, 通过有机碳、岩石热解、氯仿沥青"A"、族组分饱和烃色谱-质谱等有机地球化学分析测试, 重点对渤中凹陷古近系东营组三段和沙河街组一段、三段烃源岩的有机质丰度、类型、成熟度及母质来源与沉积环境进行研究, 明确了渤中凹陷三套泥页岩的地球化学特征及发育控制因素, 并建立了区分3套烃源岩的典型生物标志化合物组合特征, 以期望为进一步厘清该区域优质烃源岩发育模式及时空分布提供一定的理论依据, 进而有利于该区油气的勘探。研究结果表明: 3套烃源岩的生烃潜力具有显著差异, 沙三段>沙一段>东三段。沙三段烃源岩有机质丰度最高, 为好-极好烃源岩, 有机质类型为Ⅰ-Ⅱ₁型, 处于成熟阶段; 沙一段次之, 为中等-好烃源岩, 有机质类型为Ⅱ₁-Ⅱ₂型, 整体处于成熟阶段; 东三段稍差, 为中等烃源岩, 有机质类型以Ⅱ₁-Ⅱ₂型为主, 处于低熟-成熟阶段。岩心样品的生物标志化合物中姥植比(Pr/Ph)、伽马蜡烷指数(Ga/C₃₀H)、C₂₇-C₂₈-C₂₉规则甾烷含量、4-甲基甾烷指数(4-MS/C₂₉甾烷)等参数表明母质输入和沉积环境是控制3套湖相烃源岩差异的主控因素, 淡水藻源输入和良好的保存条件是沙三段优质烃源岩发育的关键, 低等水生生物输入和强还原的保存条件是沙一段优质烃源岩发育的关键, 混源输入和良好的保存条件是东三段优质烃源岩发育的关键。      

渤海湾盆地黄河口东洼优质烃源岩发育控制因素

通过对黄河口东洼古近系3套烃源岩的岩石热解、抽提物饱和烃、芳烃(GC/MS)分析,研究烃源岩的地球化学特征,指出优质烃源岩发育层段,并对其形成的控制因素进行分析。结果表明:黄河口东洼沙三段、沙一二段和东下段存在有机质丰度高、类型好、生烃能力强的优质烃源岩。其中沙三段烃源岩厚度大,有机质丰度最高,类型最好,主要为Ⅱ1和Ⅰ型,且已进入生烃门限,优质烃源岩最为发育;沙一二段烃源岩次之,有机质丰度较高,类型较好,主要为Ⅱ1型,优质烃源岩较为发育;东下段烃源岩相对较差,有机质丰度主要达到好烃源岩的标准,有机质类型主要为Ⅱ2型,有机质丰度和类型相对前两者差一些。构造和古气候、湖盆古生产力及有机质保存条件控制烃源岩发育,沙三段沉积时期气候炎热湿润,大量的藻类输入形成较高的生产力水平,半深湖—深湖还原环境使有机质的保存条件良好,有机质含量整体较高。沙一二段沉积时期气温有所降低,藻类勃发,具有较高的古生产力,低Pr/Ph、高伽马蜡烷/C30藿烷反映水体盐度较高,沉积环境为缺氧的强还原环境,对有机质的保存极为有利。东下段沉积时期气候温暖半湿润,母质来源构成上以混源为主,但陆源高等植物输入更多,沉积环境主要为淡水还原环境,总体上古生产力水平和有机质保存条件相对前两者较差,整体有机质含量偏低,有机质类型偏差。     

渤海海域渤东凹陷烃源岩特征与勘探潜力

近年来渤东凹陷内油气勘探因一直未取得重大突破而陷入低谷,主力烃源岩不明确是制约该区油气勘探的核心问题。结合地震、钻井、测井和分析化验等资料,对渤东地区烃源岩地球化学指标、分布特征及成因环境进行了分析,借助盆地模拟和油源对比结果,明确了渤东凹陷的主力烃源岩层系和勘探潜力。渤东凹陷发育东三段、沙一段、沙三段和沙四段4套烃源岩,其中,沙三段烃源岩有机质类型好、丰度高,为很好的烃源岩,其生烃量占凹陷总生烃量的61%,是渤东凹陷的主力烃源岩。地质分析表明,PL9-1油田的油气主要来自渤东凹陷,预示渤东凹陷具备较大的勘探潜力。油源对比结果表明,PL9-1油田75%的原油来自于沙三段烃源岩,渤东凹陷及周缘地区今后的勘探应以寻找沙三段烃源岩生成的油气为主。      

近海富生油凹陷湖相烃源岩发育模式:以黄河口凹陷古近系为例

黄河口凹陷是中国近海典型的富生油凹陷,发育沙三段、沙一段、东二下-东三段3套古近系湖相烃源岩,明确烃源岩发育模式对类似凹陷早期快速评价有重要参考意义。根据地球化学、构造及古气候等方面的分析,总结了烃源岩特征及发育的主控因素。结果表明:构造和古气候两大因素控制了湖相好烃源岩的发育,构造制约了可容纳空间的变化,古气候影响了原始生产力,构造与古气候共同控制了有机质的保存条件,两者最终决定了有机质的丰度和类型。生产力条件是东二下-东三段和沙三段好烃源岩形成的主控因素,沙一段好烃源岩的形成主要受控于强还原保存条件。根据黄河口凹陷3套烃源岩发育的主控因素,总结出深水窄盆模式、浅水广盆模式、深水广盆模式3类发育模式。      

济阳坳陷青东凹陷古近系沙河街组烃源岩地球化学特征及生烃潜力综合评价

采用有机地球化学方法和盆地模拟技术,结合济阳坳陷青东凹陷古近系沙河街组构造、沉积等方面的研究成果,分析研究区古近系烃源岩的生烃潜力、演化特征等。结果表明:研究区主要存在沙三下亚段和沙四上亚段两套烃源岩,烃源岩具有"北厚南薄"的发育特征,在凹陷中—北部深洼带最为发育,往南厚度变小;烃源岩有机质丰度较高,有机质类型较好(Ⅰ—Ⅱ1),具有良好的生烃物质基础;烃源岩处于低熟—成熟阶段,成熟烃源岩的分布范围有限,主要局限于北部洼陷和中部洼陷的深洼区,但研究区沙四段烃源岩具有形成低熟油的基本条件,为研究区油气聚集创造一定的物质基础。     

辽西凹陷古近纪沙三中期1000m极超深水的发现及其地质意义

辽西凹陷是辽河油田重要的油气产区,发育了世界上最好的烃源岩。优质烃源岩主要发育在古近系。辽西凹陷古近纪覆水深度可达1 000m,是一个极超深水凹陷;超深水的发现主要是通过地震剖面解析古近纪齐家扇体来获得,通过解析1518和1631两条测线(结合岩芯沉积特征)获得了沙三中期扇三角洲前缘前积层的最大高度为1 000m,并将其反演成古水深,发现辽西凹陷在古近纪沙三中期最大水深约为1 150m,在这种极超深水的条件下发育了非常特殊的以含大量泥漂砾的砂砾重力流为主的沉积;扇三角洲前积层倾角为26°~29°;辽西凹陷古近纪的水深变化经历了一个极快速变深和缓慢变浅的演化过程,其快速沉陷是岩浆底辟热侵蚀塌陷及地表侵蚀使得盆地基底快速大幅沉降所致;辽西凹陷的极超深水在这种极端的裂谷快速沉降的动力背景下形成的,为沙三段优质烃源岩及油气藏的形成奠定了基础;辽西凹陷沙三中期与东营凹陷沙三中期极超深水的发现还揭示了渤海湾盆地沙三中期可能存在超大规模的深水或超深水坳陷,进而揭示了渤海湾盆地和黄海可能存在大范围的优质烃源岩和油气资源。     

渤海海域东部不同富油凹陷烃源岩生烃特征差异及意义

渤海海域东部发育多个富油凹陷,具有较大的生烃潜力,由于各凹陷形成和发育过程不同,导致不同凹陷、不同层段烃源岩热演化和生、排烃特征具有明显差异。通过对渤海海域东部3个富油凹陷多套烃源岩进行埋藏史、热史和生、排烃史研究,厘定了渤中凹陷、渤东凹陷和庙西凹陷烃源岩生、排烃时间以及演化特征。结果表明:①渤海海域东部地区不同构造单元烃源岩热演化程度具有"西高东低"的趋势,渤中凹陷最早生烃时间为31.5 Ma,渤东凹陷和庙西凹陷最早生烃时间分别为28.2,11.2 Ma,渤中凹陷最早排烃时间为27.8 Ma,而渤东凹陷和庙西凹陷最早排烃时间分别为20.9,6.7 Ma;②渤中凹陷烃源岩热演化程度较高,现今主要为储层提供天然气,为环渤中凹陷地区形成天然气藏和凝析气藏提供了气源;渤东凹陷、庙西凹陷热演化程度依次降低,为储层提供大量油源,盆地边缘地区主要以油藏为主。      

西湖凹陷中西部地区烃源岩生烃潜力及油源对比

西湖凹陷作为中国东部油气勘探主战场,一直以来都受到油气地质学家们的广泛关注。前人对西湖凹陷油气资源的研究主要集中在深部地层(平湖组及其下伏层),而对中浅层系(花港组及其上覆层)烃源岩的关注度相对较少。近年来已有勘探发现西湖凹陷中浅层系具有规模成藏的潜力,针对西湖凹陷烃源岩开展研究,利用多项地球化学测试手段分别分析了西湖凹陷中西部地区的烃源岩生烃潜力和生物标志化合物特征。结果显示：西湖凹陷煤和炭质泥岩的生烃潜力好,而泥质烃源岩生烃潜力变化较大,深部地层的泥质烃源岩评价为好或极好烃源岩,中浅层系为差烃源岩。烃源岩有机质类型主要为Ⅱ₂～Ⅲ型,热演化阶段可划分为开始生烃阶段(R_o>0.6%)和大量排烃阶段(R_o>0.8%)。基于原油和各类烃源岩的生物标志化合物特征对比显示研究区泥质烃源岩为主要原油来源。本研究对西湖凹陷未来油气勘探与开发具有参考意义。     

渤海湾盆地沧东凹陷孔二段优质烃源岩成烃环境

以沧东凹陷孔二段为例,利用地球化学、微量元素和古生物鉴别等方法,分析烃源岩的分布和地球化学特征,研究烃源岩的成烃环境,建立孔二段湖盆烃源岩发育模式,确定烃源岩与常规油和致密油分布的关系.结果表明,研究区烃源岩厚度为50~450m,暗色泥岩平均TOC质量分数为3.07%,Ro为0.5%~1.1%,有机质类型以Ⅰ-Ⅱ1型为主,优质烃源岩分布面积大;湖盆性质、古气候、古生产力和保存条件控制烃源岩的发育,孔二段沉积时期湖盆宽/深大,气候温暖湿润,水体为淡水—半咸水,上、下水体交换相对频繁,优质烃源岩主要分布于湖盆中心;湖盆中心以致密油勘探为主,湖盆边缘以常规油勘探为主.成烃环境的研究及烃源岩发育模式的建立对研究区常规油和致密油的勘探具有指导意义.     

南堡凹陷古近系沙河街组沉积环境和物源: 来自微量和稀土元素地球化学的证据

为深入认识南堡凹陷沙河街组富有机质泥页岩形成机理, 通过详细分析微量和稀土元素地球化学特征, 对其水体沉积环境及物源进行研究。结果表明: 微量元素Li, Cs, Bi较为富集; Cr, Sn较为亏损; 其他微量元素接近于上地壳元素含量。稀土元素总量变化范围宽泛, 接近或高于大陆上地壳的平均值, 指示陆源碎屑供给较为充足。REE分配模式表现为轻稀土元素富集, 分异程度较高; 重稀土元素相对亏损, 分异程度较低。铕元素异常值(δEu)负异常明显, 铈元素异常值(δCe)基本正常。根据锶丰度和锶/钡比值的变化, 反映出沙三段沉积时期湖泊水体具有一定的分隔性, 淡水、半咸水和咸水环境共存; 沙一段沉积时期湖泊水体的连通性增强, 以半咸水环境为主。根据V/(V+Ni)、Th/U比值及δCe、铈异常指数(Ce_anom)值特征, 反映出湖泊水体为分层较强的贫氧环境。源生Ba含量揭示出湖泊水体古生产力较高。通过稀土元素组合特征分析, 认为沙河街组物源主要来自燕山褶皱带于燕山期发育的花岗岩, 且混有少量沉积岩。南堡凹陷沙河街组泥页岩有机质富集程度与其古环境和古地理密切相关: 一是适宜的水体古盐度和丰富的水体营养物质适应多种浮游藻类的共同繁盛, 提高了湖泊水生有机质生产效率; 二是贫氧的水体环境减缓有机质在埋藏过程中的降解, 提高了沉积有机质保存效率。      

东海盆地丽水凹陷有效烃源岩判定及分布预测

丽水凹陷作为东海陆架盆地具有较大勘探潜力的凹陷，其勘探程度较低，近年来钻探成果较小，因此亟需对烃源岩进行综合评价。通过烃源岩岩石热解实验，饱和烃气相色谱及饱和烃色质分析，对丽水凹陷烃源岩进行综合评价。结果表明，丽水凹陷烃源岩有机质类型以Ⅲ型为主，存在少量的Ⅱ₁及Ⅱ₂型。月桂峰组烃源岩处于成熟到过成熟阶段，灵峰组烃源岩处于成熟阶段，多数明月峰组烃源岩成熟度较低。根据烃源岩热解参数S₁及有机碳含量（TOC）的关系确定月桂峰组有效烃源岩w（TOC）下限为0.7%，灵峰组有效烃源岩w（TOC）下限为1.0%，明月峰组有效烃源岩w（TOC）下限为0.9%。生标参数显示丽水凹陷烃源岩有机质具有混合来源特征，沉积于海陆过渡环境中。有效烃源岩平面分布预测显示，丽水凹陷有效烃源岩的分布较为局限，丽水凹陷西次凹的东北部为有效烃源岩的集中分布区。月桂峰组及灵峰组烃源岩具有较大的产气潜力，应加大丽水凹陷西次凹东北部的气藏勘探力度。      

涠西南凹陷流沙港组烃源岩生产力及发育模式

涠西南凹陷是中国近海北部湾盆地已证实的富烃凹陷,始新统流沙港组是该凹陷主要烃源岩层系.为深入认识涠西南凹陷流沙港组烃源岩的生产力和发育特征,采用有机地球化学与地球生物学相结合、定性分析与定量计算相结合的方法正演恢复了涠西南凹陷不同次洼流沙港组不同层段烃源岩的古生产力、有机质埋藏效率和有机碳埋藏生产力,进而建立了研究区流沙港组烃源岩形成的地球生物学模式.结果表明,涠西南凹陷流沙港组烃源岩的古生产力、有机质埋藏效率及有机碳埋藏生产力在横向不同次洼和纵向不同层段上均存在差异,横向上以B次洼最优,纵向上以流二段最高;涠西南凹陷流沙港组烃源岩发育超营养湖高埋藏效率高埋藏生产力、富营养湖中等埋藏效率中等埋藏生产力及富营养湖低埋藏效率低埋藏生产力3种代表性的地球生物学模式.     

川东北普光地区下三叠统飞仙关组岩溶段的地质意义

川东北地区飞仙关组发育碳酸盐岩储层, 是普光气田天然气的主要产出层位。在飞仙关组四段的划分中, 前人研究对飞一段与飞二段间是否存在不整合面这一问题有较大争议。对普光地区现有的4口钻井开展了岩心观察, 在飞一-飞二段中部发现了岩溶角砾段, 且在该段上下发现了一定的岩性分界面。飞一段底部为细晶白云岩, 而飞一段顶部至飞二段开始发育鲕粒及模铸孔。采取PG104-1井岩心样品并进行了碳氧同位素测试, 其碳同位素值普遍正偏, 而氧同位素值均大于-5‰, 指示相关流体为大气淡水流体, 说明岩溶角砾段底部经历了一定时间的暴露, 沉积间断发育。综合界面上下出现的碳氧同位素差异, 模铸孔的出现及消失以及测井曲线的变化等因素, 认为飞一段与飞二段的界限可以由因准同生岩溶而发育的岩溶角砾段划分并表征。      

DNAPL场地污染通量升尺度预测的敏感性分析

重非水相液体(DNAPL)污染问题日益严重。为评估DNAPL污染场地的环境风险, 常采用升尺度模型推估DNAPL污染源区溶解相的质量通量(溶解通量)。由于升尺度模型中的参数较多, 调查成本较高, 因此需筛选模型中的关键参数, 指导实际污染场地设计合理的观测数据采集方案。首先对升尺度模型中6个参数(地下水平均流速q、标准化浓度C₀/Ceq、离散状DNAPL质量比例GF₀、初始时刻离散状DNAPL贡献的通量比例f_g、拟合参数β₁及β₂)开展全局敏感性分析, 识别其中关键参数, 进而采用局部敏感性分析定量化关键参数的变化对通量预测的影响。研究结果表明, 参数q、C₀/Ceq、GF₀和f_g对通量预测有较大影响。q和C₀/Ceq在整个衰减过程中敏感性均相对较高, GF₀和f_g随着衰减过程的进行, 敏感性不断增高, 分别在衰减中后期和后期达到峰值; 对于不同结构的污染源区, q或C₀/Ceq增大时, 通量的增幅基本不变。随着污染源区中离散状DNAPL和池状DNAPL间的质量比例(GTP)增大, GF₀或f_g增大时, 其对通量预测的影响不断增大或减小。因此在预测溶解通量时需将调查成本重点应用于q和C₀/Ceq; 在合理设计污染源区修复方案时, 应重点调查GF₀; 在预测污染源区寿命时, f_g为重要调查对象; 对于所有结构的污染源区, q和C₀/Ceq均为重要调查对象, 对于GTP较大的污染源区, 应将调查成本重点应用于GF₀, 对于GTP较小的污染源区, 应重点调查f_g。      

东营凹陷孔一段“红-灰”岩层旋回沉积记录:以王家岗地区王46井为例

渤海湾盆地东营凹陷始新统孔店组一段(孔一段)发育了垂向叠置的“红-灰”组合岩层,并呈现出一定的旋回沉积特征。为了深入了解该地层的沉积过程及其对古气候变化的响应,研究以东营凹陷王家岗地区重点探井王46井为例,基于年代地层格架的约束,利用岩心、录井和自然伽马测井曲线对孔一段进行了旋回沉积记录的研究,揭示了地层的旋回沉积过程。红层响应于洪水漫湖产生的漫湖泥和漫湖砂滩,而灰绿色韵律层属于间歇性湿润期的浅湖砂滩沉积,二者在垂向上突变接触。伽马曲线的连续小波分析和频谱分析表明该地层的沉积过程受控于米兰科维奇天文旋回的偏心率和岁差周期,造成的旋回地层厚度分别为39.4 m和6.9 m。通过对125 ka的偏心率周期进行带通滤波,建立了孔一段的“浮动”天文年代标尺。孔一段共记录了33个偏心率周期,判定的沉积时限约为4.13 Ma,地层的视平均沉积速率在0.236~0.408 m/ka之间变化。偏心率和岁差旋回对地层沉积的控制表现为偏心率为极大值时,间歇性湖泊沉积频繁发生,反之则以洪水漫湖沉积为主,同时岁差的极小值对应了间歇性湖泊沉积,反之则主要发生了洪水漫湖沉积。      

东非裂谷Albertine盆地上中新统—下上新统烃源岩地球化学特征与沉积环境

Albertine盆地是东非裂谷系重要的裂谷盆地, 油气资源丰富, 上中新统-下上新统烃源岩是盆地重要的生烃岩系, 目前研究相对薄弱。综合利用地质学、岩石热解、元素地球化学等资料, 对Albertine盆地上中新统和下上新统的烃源岩进行了评价, 并分析了晚中新世-早上新世时期的古环境特征。研究表明, 两套烃源岩处于成熟阶段, 但有机质丰度和类型存在差异, 下上新统烃源岩有机质丰度更高, 属于中等-好烃源岩, 干酪根类型主要是Ⅱ₁~Ⅱ₂型; 上中新统烃源岩有机质丰度略低, 属于差烃源岩, 干酪根主要是Ⅱ₂~Ⅲ型。沉积环境是造成烃源岩差异的重要原因。晚中新世-早上新世时期, 研究区属于还原性较强的淡水湖盆, 水体逐渐加深, 气候越来越温暖, 细菌及微生物繁盛, 有机质类型变好, 同时, 湖泊生产力提高, 沉积速率有所加快, 有机质能够更有效地保存, 烃源岩的有机质丰度更高。研究结果对于Albertine盆地的油气勘探与开发具有重要的理论意义和实际意义。      

渤南洼陷不同来源原油分布规律及主要控制因素

为揭示渤南洼陷沙三段、沙四段烃源岩来源原油的分布规律及主要控制因素,通过族组分分离、气相色谱（GC）、气相色谱-质谱（GC-MS）等测试分析原油和烃源岩地球化学特征,进行原油成因分类,确定不同来源原油的分布规律,进而探讨影响油气分布的主要因素。研究表明,沙三段、沙四段烃源岩对原油的贡献程度不同。依据生物标志化合物指标将原油划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3类,其中Ⅱ类油细分为Ⅱ₁和Ⅱ₂ 2个亚类。油源对比结果表明:Ⅰ类油来源于沙三段烃源岩,主要分布在洼陷中心;Ⅱ₁类油来源于沙四段膏岩层间的泥岩,Ⅱ₂类油来源于沙四段盐层下部的泥岩,此类油主要分布在洼陷边缘部位;Ⅲ类油为混合来源,且以沙三源为主,其分布与断层的展布有关。结合洼陷地质特征分析,认为断层及沙四段上部存在的膏盐岩是影响不同来源原油分布的主要因素。