渤海湾盆地南堡凹陷滩海潜山裂缝特征及其形成机制

裂缝是渤海湾盆地南堡凹陷滩海碳酸盐岩潜山储层的主要储集空间之一,其发育与否制约着南堡凹陷潜山油气藏成藏与产量。应用成像测井、镜下观察、岩心描述以及露头考察资料研究了南堡凹陷滩海碳酸盐岩潜山裂缝特征,并探讨了裂缝控制因素与形成机制。南堡凹陷滩海潜山裂缝以构造缝为主,裂缝比较发育,以微—窄缝(主要为5~50μm)为主。控制南堡凹陷滩海潜山裂缝发育的因素主要为拉张断陷作用与古风化作用,前者形成与正断层伴生的构造缝,后者形成非构造缝,包括风化缝、层面缝、溶塌碎裂缝,主要分布在古岩溶垂直渗流带内。构造缝形成经历了前始新世挤压、沙河街阶-东营阶拉伸断陷以及馆陶阶以来的走滑拉张三个过程,但有效的开启裂缝主要形成于沙河街阶-东营阶的拉伸断陷时期。     

渤海湾盆地南堡凹陷原油成因类型及其分布规律

南堡凹陷近年油气勘探取得了重大突破,为揭示该区滩海与陆地油气成因及分布规律,对67个原油和油砂样品进行了详细的地球化学研究。南堡凹陷原油具有低硫、中高蜡含量特征,陆相成因特点显著。共分为4种类型原油:(1)陆地沙三段深部层系原油,具有高4-甲基甾烷丰度、低奥利烷丰度与低甲基菲指数值和轻微偏高成熟度特征;(2)陆地Es1—Ed原油与Ng和Nm原油,其特征与第一类原油相反;上第三系原油普遍遭遇生物降解;(3)滩海东营组原油,以较高伽马蜡烷/C30藿烷和高甾烷/藿烷值区别于陆地原油;(4)滩海奥陶系潜山原油,具有低丰度甾萜类生物标志物、相对高丰度孕甾烷、三环萜烷与重排甾烷系列等特征,显示较高成熟度。上述4种成因类型原油指示南堡凹陷陆地、滩海均存在多层导有利烃源岩;同层位中滩海Es1-Ed存在较陆地更为优越的有利烃源岩,南堡滩海地区具有广泛的油气勘探前景。     

渤海湾盆地惠民凹陷临商断层特征及其活动机制

临商断层为济阳坳陷惠民凹陷内部NE向展布的控洼断层之一,详细地分析这些断层的活动性对于深入了解古近系沙河街组沙三段开始沉积以来惠民凹陷的差异分化具有重要的意义。本文通过详细解剖临商断层的几何学特征,不同时期、位置的断层活动性,并结合新生代以来渤海湾盆地的构造演化,得出以下认识:①临商断层的雏形为一右旋走滑正断层。②断层的主枝由西往东活动速率逐渐增强,而分枝断层则表现为中间强、两侧弱。③时间上的差异性表现为古近系沙河街组沙三段沉积期—古近系沙河街组沙二段沉积期断层的活动性较强,在古近系沙河街组沙二段沉积期达到最高值,而后逐渐减弱,古近系东营组沉积期出现小规模的增强,新近系馆陶组沉积期断层活动性达到最低值,新近系明化镇组沉积期断层活动性开始增强。④空间上断层活动的差异主要是由于该断层走滑过程中形成的同向走滑断层的位置造成的,而时间上的差异性与渤海湾盆地新生代的构造演化具有较好的一致性。     

渤海湾盆地南堡凹陷断裂系统成因的构造解析

本文在对南堡凹陷三维联片地震资料构造解析的基础上,应用先存构造构造条件下的断层作用模式,结合构造物理模拟实验成果,系统分析了南堡凹陷的断裂系统和构造样式。表明,南堡凹陷是典型的斜向伸展构造样式,其中受铲式和（或）坡坪式边界正断层及先存断裂共同控制的复式 “y” 形样式是南堡凹陷基本的构造样式,其次是复式“x”形、“多米诺式”、“阶梯式”和“铲式扇”断块构造样式。平面上划分出为4个断裂系统：北堡－老爷庙断裂系统,高柳断裂系统,柏各庄断裂系统和南堡断裂系统,其中高柳断裂系统和南堡断裂系统进一步分别划分为2个和3个子断裂系统;纵向上划分出下部（E2s3构造层）和上部（E2s1-Q地层）两个断裂系统,E2s2是上下两个断裂系统的过渡层,断层不发育。断层的平面组合形式有4种,分别为：平行状、平行交织状、“梳状”和“帚状”。“两期伸展” 的变形叠加模式可以合理地解释南堡凹陷新生代的构造变形：E2s3期的构造变形在是以中生代形成的先存构造为基础,北西-南东方向伸展作用的结果;E2s1以来的变形是以E2s3期形成的断裂为先存构造,南北向伸展作用的结果;E2s2是应力体制转换的过渡阶段。凹陷边界断层（西南庄断层、柏各庄断层和高柳断层）存在显著的分段性,不同段落断层的走向、性质和活动性、均表现出很大的差异,而且在不同构造演化阶段发生显著的变化。凹陷边界断层及凹陷内的南堡断层、和蛤坨断层组成的构造格架对南堡凹陷断裂系统的形成和演化起重要的控制作用,复杂的先存构造是造成断裂系统横向差异的根本原因。     

渤海湾盆地南堡凹陷火山岩特征及其有利成藏条件分析

研究表明,渤海湾盆地南堡凹陷火山岩发育区的岩浆活动热事件促进了烃源岩的早熟,有利于生烃和成藏.其火山岩与烃源岩的三种组合方式,具有良好的油源条件,且多分布在有利的圈闭上,具有油气富集的最基本条件.火山岩储集空间主要为裂缝、微裂缝和粒间溶蚀孔隙等,其发育主要受岩性、粒度、构造应力和充填期四大因素控制,其裂隙主要发育期和油气聚集期相近从而有利于聚油成藏.火山岩型油气藏的勘探将成为南堡凹陷油气储量和产量新的增长点.     

渤海湾盆地南堡凹陷断层对油气运聚的控制作用

在对南堡凹陷断层类型划分的基础上,利用地质统计法和地化分析等技术手段,从宏观到微观多个方面阐述了南堡凹陷断层对油气运聚的控制作用。根据断层的发育历史,将南堡凹陷断层划分为3类：长期活动型(Ⅰ类)、早期活动型(Ⅱ类)和晚期活动型(Ⅲ类)。其中Ⅰ类断层大多沟通油源,是油气纵向运移的主要通道,由于其多期活动,形成了南堡凹陷多套含油层系纵向上相互叠置的局面。断层活动的时期和强度控制油气纵向上的分配,而且油气在平面上主要分布在油源断层附近的断块圈闭中。断层封闭性在时间上具有明显的差异性,在油气运聚过程中扮演输导和封堵双重角色。反向遮挡断层圈闭无论在油气藏数量还是在烃柱高度方面均明显好于顺向断层遮挡圈闭,是南堡凹陷油气勘探的有利目标。断层遮挡圈闭的储量规模受断层封闭性影响,准确评价遮挡断层的封闭能力对于提高钻探成功率具有重要意义。     

渤海湾盆地南堡凹陷南部深层沙一段优质碎屑岩储层特征及成因机制

利用岩芯、薄片、扫描电镜和分析化验等资料,对南堡凹陷南部深层古近系沙一段(沙河街组一段)优质碎屑岩储层特征进行了分析并揭示其成因机制.研究表明:①南堡凹陷南部沙一段优质碎屑岩储层属于低孔中渗储层,发育原生孔隙、次生孔隙和微裂缝;②沙一段沉积期处于强水动力沉积环境,辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体普遍发育,岩性主要为中粗...     

渤海湾盆地南堡凹陷南部深层沙一段优质碎屑岩储层特征及成因机制

利用岩芯、薄片、扫描电镜和分析化验等资料,对南堡凹陷南部深层古近系沙一段（沙河街组一段）优质碎屑岩储层特征进行了分析并揭示其成因机制。研究表明：①南堡凹陷南部沙一段优质碎屑岩储层属于低孔中渗储层,发育原生孔隙、次生孔隙和微裂缝;②沙一段沉积期处于强水动力沉积环境,辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体普遍发育,岩性主要为中粗砂岩、含砾砂岩和砂砾岩等粗岩性,岩石类型主要为岩屑长石砂岩,石英、岩浆岩岩屑等刚性组分含量高,储层在强压实作用下仍保留了局部原生残余粒间孔,部分刚性组分强压条件下形成微裂缝;③沙一段与东三段为区域不整合接触,大气水的酸性流体在成岩初期以及烃源岩成熟之后产生的有机酸在成岩后期通过油源断裂和不整合面进入储层,造成长石、易溶碎屑等组分溶蚀形成次生孔隙,溶蚀作用不仅增加孔隙空间,而且扩大喉道宽度。结论认为：粗岩性和高刚性颗粒含量为原生孔隙的保存提供了物质基础;油源断层、不整合面为酸性流体的进入提供路径,促进了次生孔隙发育。     

渤海湾盆地南堡凹陷新近系馆陶组沉积特征

南堡凹陷位于渤海湾盆地黄骅坳陷北部，新近系馆陶组是该凹陷的重要勘探层段。馆陶组以辫状河沉积为主，中段发育曲流河沉积。其油气勘探的首要问题是优质储集砂体的精确对比及有利盖层分布预测。根据高分辨率层序地层学理论以及录井和测井资料，对馆陶组的层序地层样式、沉积特征和储盖组合进行了分析。研究结果表明，该地层具有两种短期旋回和四个中期旋回。在两种短期旋回中，一种是低可容纳空间的非对称旋回，另一种是高可容纳空间的对称旋回。四个中期旋回中，两个以上升半旋回为主体(MSC1、MSC2)，一个是对称旋回(MSC3)，一个以下降半旋回为主体(MSC4)。短、中期旋回均以非对称旋回为主。该地层的长期基准面具有缓慢上升而后快速下降的特点。从MSC1到MSC4旋回，沉积相呈现出冲积扇-辫状河→辫状河-曲流河→曲流河-辫状河相组合的演化过程。自北向南，各中期旋回的可容纳空间增大，沉积主体由砾质河道渐变为砂质河道。由于受基准面中期旋回格架控制，南堡凹陷馆陶组发育上、中、下三套储盖组合。上部储盖组合，因其储、盖层条件最好，应是馆陶组最重要的油气勘探层系。     

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.      

渤海湾盆地南堡凹陷新近系泥岩稀土元素地球化学特征及其地质意义

详细研究渤海湾盆地南堡凹陷新近系馆陶组和明化镇组泥岩的稀土元素地球化学特征。结果表明：样品稀土总量为146.2×10^-6～317.1×10^-6,平均值为223.3×10^-6;w(LREE)/w(HREE)为8.1～14.5,平均值为11.5,相对富集LREE;Eu为明显负异常;δCe基本正常。δCe和Ce_anom值的变化反映馆陶组和明化镇组为陆相沉积,水介质条件为富氧环境。稀土元素分布模式、组合特征及其与燕山褶皱带地区不同时代(期)花岗岩和中酸性火山岩稀土元素的对比结果表明：馆陶组和明化镇组地层的物源基本相同,主要来自凹陷北部燕山褶皱带地区于燕山期发育的中酸性火山岩和花岗岩体,少部分来自沉积岩。与不同构造环境杂砂岩的稀土元素特征的对比结果及δCe的特征表明南堡凹陷新近系源区属性为活动大陆边缘背景。     

渤海湾盆地南堡凹陷的背形负花状构造

花状构造以其独特的构造样式而成为在剖面上识别走滑构造的重要标志.经典的花状构造包括正花状构造和负花状构造.渤海湾盆地南堡凹陷发育一种新型的花状构造——背形负花状构造.在三维地震剖面上,背形负花状构造是由一束向上、向外撒开的大多数为正离距的离散的走滑断层或转换伸展断层所限定的,下部呈向形,上部呈背形的组合样式.平面上,褶皱和相关正断层呈雁行排列.背形负花状构造发育于南堡凹陷转换伸展的构造背景.浅层的背形是由转换伸展断层牵引塑性的盖层而形成的一种强制褶皱.该构造经历了牵引背斜形成和背斜脊部断裂-塌落两个发育阶段.背形负花状构造普遍发育于渤海湾盆地的新近系.      

渤海湾盆地埕北断层新生代分段特征及其对凹陷演化的控制

形成于中生代、NW走向的埕北断层位于渤海湾盆地中部,为明确其新生代分段发育特征及对埕北凹陷演化的差异控制作用,在整合渤海油田和胜利油田探区三维地震勘探资料、测井资料基础上,对断层几何学、运动学特征和断层控制下的地层展布特征进行综合分析.结果表明:埕北断层新生代呈NW走向展布的"M"形,由2段NWW走向和2段NNW走向的断层分段相间排列、首尾相连而成;经历Ek-Es₄（~65~42 Ma）分段复活,Es₃-Ed（~42~23 Ma）连通拉张,N-Q（~23~0 Ma）走滑改造3个演化阶段;4个分段在新生代的差异演化控制了埕北凹陷内新生界基底形态、地层超覆、横向背斜发育以及次洼的差异演化,断层分段控制下的凹陷演化可分为3个阶段:Ek-Es₄的横向扩张阶段,Es₃-Ed的垂向加深阶段以及N-Q的走滑改造阶段.      

渤海湾盆地南堡凹陷古近系重力流沉积特征及模式

利用岩芯微观描述、宏观观察,三维地震资料解译处理等技术并参考前人研究成果对南堡凹陷古近系重力流沉积特征、模式及影响因素进行了研究。结果表明凹陷主要发育滑塌岩、砂质碎屑流沉积、浊积岩三种重力流沉积物,其中砂质碎屑流沉积发育程度最高,单井钻遇累计厚度达220 m、单层厚可达30 m,粒度概率累积曲线大都呈现两段式,C-M图与QR段平行,显示沉积的非牵引流成因;浊积岩具有多期发育的特征,单层厚多小于1 m,具有正粒序层理,发育不完整鲍马序列Tc段常见Td段少见,常见于砂质碎屑流沉积外围及上部;滑塌岩颗粒粒级较细,揉皱构造和包卷层理极为发育,在4号构造发育程度较高。沙垒田、马头营等凸起,古近系活跃的火山、断层活动及地震,东营组及沙河街组发育期深水环境、坡折带的存在为重力流沉积的形成提供了条件。综合各种因素为研究区建立了扇三角洲-短陡坡型（1号、4号构造）及辫状河三角洲-长缓坡型（2号、3号构造）重力流沉积模式并对其沉积规律进行了分析。     

渤海湾盆地南堡凹陷外围古生界油气成藏研究

渤海湾盆地南堡凹陷为第三纪形成的箕状凹陷,是黄骅坳陷的二级构造单元之一.对南堡凹陷外围地区古生界油气成藏进行了分析研究,表明外围地区古生界碳酸盐岩不具备油气生成能力,油源来自于南堡凹陷下第三系,通过断层和不整合面进行长距离运移,并在构造高点进行富集,形成新生古储型油气藏.碳酸盐岩基质孔隙度差,原生孔隙基本不具备油气储集性能,晚期未充填构造裂缝乃油气运移与聚集的主要场所;岩溶发育垂向分带不明显,溶蚀孔洞孤立且连通性差.发育有不整合油藏以及构造块状油藏两种油气藏类型.     

渤海湾盆地南堡凹陷油气运移路径模拟及示踪

在油气成藏期分析的基础上, 采用盆地流线模拟技术对渤海湾盆地南堡凹陷成藏关键时刻油气运移过程进行了恢复, 根据原油含氮化合物和成熟度指标对典型油气富集区的油气运移路径进行了示踪.油气运移路径模拟结果表明, 研究区南部凹槽源内和源下油气藏在东营末期(距今24.6 Ma)有一期较小规模运移, 油气大规模运移时期为明化镇中期(距今9 Ma).南部凹槽源上油气藏和北部凹槽源内油气藏在明化镇中期有少量油气运移, 大规模运移时期为明化镇末期(距今2 Ma).目前南部凹槽勘探程度较低, 模拟结果表明其具有较大的勘探潜力.原油地球化学指标揭示在源上油气藏富集区, 对于伸入洼陷中心的油源断层, 油气主要沿断层走向, 向构造高部位及断层面两侧砂体运移; 对于平行洼陷中心的油源断层, 油气主要沿断层倾向向构造高部位运移.在源内油气藏富集区, 油气主要通过有效烃源岩层系内发育的砂体向构造高部位运移.      

渤海湾盆地南堡凹陷西斜坡中深层“混合型河口坝”成因及沉积学意义

在渤海湾盆地南堡凹陷西斜坡中深层扇三角洲上发现一类特殊的"混合型河口坝"沉积体。通过对研究区中深层岩心的观察与分析,结合测井相、地震相对该种"混合型河口坝"的沉积特征、坝体形态、空间展布规律进行研究,并对其成因机制进行分析。结果表明:该类"混合型河口坝"岩性组合在垂向上表现为由多个小级别反、正复合旋回组成的整体向上变粗的反旋回沉积序列,其沉积物重力流成因特征较明显;在平面上该类坝体主要发育于扇三角洲水下分流河道的前端,呈舌状或朵叶状;在沿物源方向的剖面上主要呈"条带状""琵琶状""反琵琶状"及"纺锤状"4种形态;在横切物源的方向上主要呈相互独立的透镜状。该类特殊的"混合型河口坝"与常规意义上的河口坝有重要差别,根据其特征,把这种特殊型"混合型河口坝"称之为重力流混合坝。     

渤海湾盆地南乐地热田特征及其成因分析

为探究渤海湾盆地南乐地热田的岩溶热储特征及地热田成因机制,基于物探和地质资料,对渤海湾盆地南乐次凸地热田的热储展布规律、水化学特征、运移通道以及地温场等因素进行了剖析,构建了地热田成因概念模型。研究表明:南乐次凸地热田存在加里东、印支-海西、燕山、喜山4期奥陶系风化壳岩溶热储,顶板埋深1 427～2 135 m,有效厚度累计46.2～91.7 m;具有良好的盖层,地温梯度高达3.04～3.24℃/hm,地下水类型为SO_4+Cl-Na+Ca-B型;地热田形成于较高的大地热流、渤海湾陆内裂陷盆地-东濮凹陷西斜坡带背景下,受西部太行山区和东部鲁西南山区裸露基岩大气降水的共同补给,进入基岩的冷水深部循环受到热流的"热折射""热流再分配"效应以及兰聊断裂摩擦生热等的共同加热、增温,沿区域内不整合面以及断裂向上运移、富集,最终形成了以奥陶系为热储的传导型地热田系统。南乐次凸地热田奥陶系岩溶热储可采地热资源量为1.02×10~9 GJ,折合标煤3.50×10~7 t,可满足供暖面积12.37×10~4万m~2,具有良好的开发市场前景。研究成果对南乐地热田乃至渤海湾盆地的岩溶热储开发利用具有较好的指导意义。     

苏北盆地高邮凹陷边界断裂带构造特征及成因

真武、吴堡断裂带是高邮凹陷的边界断裂带,具有复杂的结构和演化特征。通过三维地震资料解释以及断层平均活动速率的计算,分析了两断裂带在晚白垩世-新生代时期的几何学和运动学特征,将两断裂带作为一个整体,建立了凹陷边界主断裂发育的时空关系,对比探讨了两断裂带内各级断层的发育顺序和模式,并探讨了断层发育的成因。研究表明:一级断裂真①、吴①断层形成于泰州组沉积时期,阜四段沉积时期达到活动顶峰。二级断裂真②、吴②断层形成于阜四段沉积时期,戴南组沉积时期达到活动的顶峰。二级断裂主要形成于一级断裂沿走向的转折处,其延伸方向受控于区域早期NW-SE向伸展应力以及曲折边界条件;两断裂带内部断层发育模式有很大不同,认为其分别形成于伸展机制与斜滑机制下,与区域后期EW向挤压导致的郯庐断裂带右旋走滑作用有关。     

渤海湾盆地南堡凹陷深层低渗透砂岩优质储层发育特征与主控因素

通过岩石常规薄片、铸体薄片与扫描电镜分析,结合X衍射、常规孔渗与压汞测试资料对渤海湾盆地南堡凹陷深层砂岩储层岩石学特征、成岩作用、微观孔隙结构以及储集物性等方面开展了综合研究,对比分析了不同含油构造、不同层系的储层共性与差异性,总结了深层砂岩优质储层的控制因素与分布规律。结果表明：南堡凹陷深层砂岩储层主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,有效孔隙以剩余粒间孔和粒间溶孔为主,Ⅰ类储层主要分布在3号构造沙一段以及4号构造东三段,Ⅱ类储层主要发育在1号构造东三上亚段与高尚堡构造沙一段。压实作用和晚期碳酸盐岩胶结作用是导致储层低孔低渗的主要原因;相对较高的变质岩岩屑和石英碎屑含量有利于原生孔隙保存;早期碳酸盐胶结、长石碎屑和中基性火山岩岩屑溶蚀以及长石受挤压应力破裂成缝,构成深层砂岩储层次生孔隙发育的3方面有利因素。