冀中坳陷东北部石炭—二叠系沉积相特征及古环境再造

冀中坳陷石炭—二叠系是渤海湾盆地重要的产气烃源岩,也是华北油田当前主要的天然气勘探区。为了使得本区天然气的勘探取得突破性的进展,本文根据区内已钻井的岩电组合特征、岩心观察结果、沉积旋回、古生物特征及分析化验资料,并结合地震剖面解释成果,对区内石炭—二叠系的沉积体系、及沉积古环境进行了分析研究,指出了该区沉积体系发育有滨海潮坪-沼泽相、河控三角洲相和河流相三大沉积体系,其沉积环境可归纳出缓慢沉降的陆表海沉积环境、缓慢抬升的海陆过渡沉积环境和快速抬升的河流沉积环境3种类型。     

冀中坳陷东北部石炭-二叠系烃源岩生烃潜力评价

冀中坳陷东北部石炭-二叠系煤系地层生、储、盖组合条件完备,上古生界自生自储煤成气藏勘探潜力巨大。笔者基于该层系"油井少、空井多"的勘探现实,通过烃源岩热解数据分析和热模拟实验工作,评价区内烃源岩的生烃潜力,以期减少勘探风险。数据分析表明,w(TOC)为10%和40%是区内煤系暗色泥岩、炭质泥岩和煤岩的有效划分界限。区内石炭-二叠系煤系烃源岩主要以Ⅲ型干酪根为主,为中等较差的油源岩和较好的气源岩。分别受岩浆热变质和深成变质作用影响,区内存在武清凹陷、苏4-苏8-苏23-文古4和葛8-大参1三个成熟度高值区,即生油气中心。结合热模拟实验结果,采用体积法算得该区石炭-二叠系地层生气总量约为4万亿m3。     

冀中坳陷东北部石炭-二叠系烃源岩热史及成熟史模拟

石炭-二叠系煤成气藏是冀中坳陷东北部亟待突破的勘探领域。文中基于大量的钻井、测井、地球化学和古地温资
料,分别模拟构建了大城凸起、文安斜坡和武清凹陷的埋藏史和考虑岩浆热液侵入作用的热演化史。研究结果表明冀中坳
陷东北部石炭-二叠系地层总体上经历了“三沉两抬”的构造演化过程,在印支运动前全区具有近似的演化历史,印支
期、燕山期区内构造演化开始分异,至新生代形成总体“东隆西坳”的构造格局。区内烃源岩热演化包括一次生烃和二次
生烃,并可细分为长期隆升型、后期强烈沉降深成变质型和岩浆热变质型三种类型。一次成烃主要发生在三叠系末期,二
次成烃分别在新近纪和古近纪岩浆侵入期。区内斜坡浅部和隆起区一次成烃,斜坡和凹陷深部为后期强烈沉降深成变质二
次成烃、斜坡和凸起岩浆热液侵入区发生岩浆热变质二次成烃。一次成烃期Ro 值在0.7%左右,不具成藏潜力,二次成烃
期烃源岩可达高熟、过熟阶段,成藏配置条件好,成藏潜力巨大。     

冀中坳陷东北部石炭系—二叠系煤成气保存条件评价

从盖层质量、地层水条件、异常地层压力和构造作用等四个方面,对冀中坳陷东北部石炭系—二叠系煤系地层分别进行了煤成气保存条件的单因素成图评价分析。综合各项指标,建立了煤成气保存条件综合评价体系,划分出"好"、"较好"和"较差"三个评价等级。认为研究区保存条件好的区域主要有武清凹陷中南部、里坦凹陷西南部、文安斜坡北部的信安地区和西部的苏桥以南地区,较好的区域主要有饶阳凹陷北部和里坦凹陷的大部分地区。     

冀中坳陷文安斜坡石炭-二叠系构造样式及分布规律研究

综合应用钻井和测井等基础地质资料,对文安斜坡石炭-二叠系的二维和三维地震剖面进行了精细解释,识别出了研究区内三大类主要构造样式:反转构造、走滑构造和伸展构造。反转构造受先前拉伸作用和地层本身重力的双重影响,新近纪受到近东西向挤压作用,主要发育在大型断裂带主断层下降盘弧形内弯处;走滑构造样式的形成受郯庐断裂变形作用影响和控制,主要分布在文安斜坡的中部;伸展构造样式受古近纪北西-南东向拉伸作用的影响,主要分布在文安斜坡的东部和中部。     

微量元素分析在判别沉积介质环境中的应用——以冀中坳陷东北部石炭-二叠系为例

沉积岩中的微量元素(包括稀土元素)蕴含了大量的地质信息,对沉积环境水文变化具有较高的敏感度,因此成为研究沉积期古气候、古环境的有效手段。冀中坳陷东北部石炭-二叠系层序地层与沉积体系研究开展工作较少,不能满足于隐蔽油气藏勘探的需要。本研究以冀中坳陷石炭-二叠纪古环境恢复为研究目标,对采集自该坳陷东北部3口钻井的19个岩心样品开展详细的微量元素的测定。通过系统的研究,筛选出对沉积介质环境较为敏感的微量元素指标及/或特征元素比值,包括Sr、Ba、U、Th、Co、Ni、Cu、Cr及Sr/Ba、Ni/Co、U/Th、Ce/Ce*、Sr/Cu等指标,分析其在不同层序、不同体系域的变化特征,并讨论其环境意义。结果表明,冀中坳陷东北部石炭-二叠纪地层中Sr/Ba比值是0. 2～0. 73,U/Th的测量范围为0. 14～0. 22,Ni/Co比值在地层中的变化范围是0. 53～3. 03,属于富氧、微咸水的古水体环境; Sr/Cu比值在4. 12～14. 01之间,古气候背景则呈现出由石炭纪的温湿气候向二叠纪干热环境的转变。     

冀中坳陷奥陶系多期岩溶发育特征

冀中坳陷奥陶系岩溶储层发育,但在不同的层位和不同的地区岩溶孔洞缝的发育程度差别很大,表明岩溶发育的主控因素不同。通过显微镜下和露头剖面对裂缝产状和切割关系的分析,识别出了至少三期裂缝。研究表明:这三期裂缝分别对应于印支期、燕山期和喜马拉雅期的岩石破裂事件。通过露头、镜下对孔洞缝形态的研究,结合胶结物的阴极发光特征,认为冀中坳陷奥陶系存在同生期岩溶、埋藏期岩溶和表生期岩溶。多期的岩溶作用形成了目前奥陶系的岩溶储层。不同时期的构造活动对冀中坳陷的岩溶作用影响不同。在近地表环境下,奥陶系经历的构造活动越强烈,溶洞发育率越高。对比冀中坳陷内各岩溶古地貌类型和放空漏失的数据,表明岩溶洼地也是有利的古地貌类型,分析认为这种岩溶洼地为不积水的岩溶洼地。岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶洼地在垂向上具有不同深度范围的水平岩溶分带,对应于不同地貌类型下的渗流带和潜流带。在靠近深大断裂带附近,有大量的钻具放空和泥浆漏失,并且流体包裹体均一化温度表明有热液的存在。在岩溶作用较弱、溶洞发育率低的区域,白云岩和石灰岩的薄互层段是有利的岩溶发育层段。     

济阳坳陷石炭二叠系烃源岩有机地球化学特征

济阳坳陷石炭二叠系烃源岩主要为煤和暗色泥岩。本文从有机质丰度、有机质类型及成熟度三方面对烃源岩有机地球化学特征做了详细分析。分析结果如下：有机质丰度普遍较高，煤的TOC含量在50％以上，暗色泥岩TOC含量在0．6％-1．5％之间；有机质母质类型较差，属以Ⅲ型干酪根为主的气源岩；整个济阳坳陷的C-P地层处于成熟．高成熟阶段，Ro值在0．6％-1％的范围内。分析表明，区内C-P煤岩总体上为较好-好的烃源岩，暗色泥岩基本上为中等-较好烃源岩。     

黄骅坳陷石炭-二叠系凝析油气地球化学特征及来源分析

深层油气勘探是未来油气资源的重要接替领域。渤海湾盆地下伏石炭-二叠系煤系烃源岩自油气勘探取得新突破以来,一直是深层油气领域研究的热点。黄骅坳陷新部署的QG8井奥陶系碳酸盐岩储层和YG1井二叠系砂岩储层获高产凝析油气流,其来源判别问题是深层油气勘探的关键。针对QG8、YG1井凝析油气开展的生物标志化合物、有机碳稳定同位素和原油物性研究表明：两口井的凝析油均为低黏度、低密度的典型轻质原油,具有姥鲛烷优势（Pr/Ph>2.8）,QG8井凝析油饱和烃δ¹³C为-29.1‰、芳烃δ¹³C为-26.8‰;天然气δ¹³C₁偏重,介于-39.7‰~-36.4‰之间,干燥系数大于0.8,重烃可达16.2%,为偏干湿气。QG8与YG1井凝析油特征与黄骅坳陷石炭-二叠系煤系烃源岩（饱和烃δ¹³C为-29.26‰~-26.87‰,芳烃δ¹³C为-26.62‰~-24.15‰）及KG4井原油物性（0.757 1~0.840 2 g/cm³）相近,天然气特征则相似于济阳坳陷GBG1井的煤成气（δ¹³C₁为-43‰~-35‰）,表明高产的凝析油气来自石炭-二叠系煤系烃源岩。证实渤海湾盆地深层石炭-二叠系煤系具有生烃潜力和油气勘探前景。     

临清坳陷东部石炭-二叠系二次生烃差异性研究

受盆地多旋回叠加和反转演化控制,临清坳陷东部石炭-二叠系含煤系地层烃源岩经历了二次生烃过程,并在空间上表现出强烈的差异性。通过对这套烃源岩生烃史模拟结果表明,石炭-二叠系烃源岩于早中三叠世进入生烃门限,随后印支运动造成全区生烃中止,中新生代烃源岩再次深埋,发生二次生烃作用。不同井区二次生烃在时间和空间上存在差异性,洼陷带发育三个“二次生烃”阶段,生烃高峰期发生在新生代,凸起带发育两个“二次生烃”阶段,生烃高峰期发生在中生代,隆起区尚未发生二次生烃。二次生烃早期生成的烃类基本遭受破坏,晚期生成的烃类具备成藏条件,是勘探的主要目标。现今洼陷带烃源岩已进入成熟-高成熟阶段,成为晚期煤成气藏的气灶。     

济阳坳陷石炭-二叠系热演化与生烃阶段

在对胜利油气区济阳坳陷地质构造和沉积埋藏史分析的基础上 ,选择典型钻井岩芯 ,通过系统分析研究其镜质体反射率剖面特征 ,运用热动力学原理经线性回归确定出本区上古生界、中生界和新生界的古地温梯度 ,其分别为 3.49～ 3.92℃ / 10 0m、4.33～ 4.6 7℃ / 10 0m和 3.76℃ / 10 0m。中生代本区出现的高热异常与燕山期岩浆活动板底垫托作用有关。同时确定出印支运动和燕山运动抬升之前 ,石炭 二叠系烃源岩的成熟度分别为R° =0 .5 2 %～ 0 .5 8%和R° =0 .90 %～ 1.11% ,它们分别已进入生烃门限和生气阶段 ,但生烃产物不同程度地遭受构造抬升作用的破坏 ,这对正确评价本区石炭 二叠系油气资源具有十分重要的意义。     

冀中坳陷-黄骅坳陷馆陶组热储发育差异性及成井条件

本文论述了冀中坳陷-黄骅坳陷馆陶组热储砂岩、底部砾岩、砂砾岩的发育、孔隙度及热水水质的差异性,对热储出水特征进行了探讨,提出了馆陶组热储成井的基本条件,对冀中坳陷-黄骅坳陷馆陶组热储成井具有一定的指导意义。     

黄骅坳陷石炭二叠系煤系中烃类的生成

讨论了串联式振动压路机振动频率和振幅的调整模式，并提出了振动系统主要参数的计算方法。     

济阳坳陷石炭二叠系暗色泥岩微量元素赋存特征及其地质意义

在对Sc、Co、Ni、Ga、Rb、Sr、Mo、Ba等微量元素进行电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测试和对泥岩粘土矿物进行x射线衍射相对定量分析的基础上,结合骨架砂岩岩石薄片镜下观察结果,采用Sr-Rb—Ba-Sc多元素标准化图解,分析了济阳坳陷石炭二叠系暗色泥岩微量元素赋存特征及其所指示的海陆沉积相变化、火山事件、物源等方面的地质意义。研究结果表明：（1）济阳坳陷暗色泥岩微量元素含量普遍比华北地台同时期沉积物高（Ba除外）。（2）济阳坳陷本溪组和太原组下部发育海相沉积以及上石盒子组曾发生数次规模较大的海侵,表现为在Sr-Rb-Ba-Sc标准化图解中sr上扬,或Rb-Ba—Sc近似呈直线;局限台地相沉积可能造成其上部相邻地层泥岩中Rb、Sr发生异常。（3）在济阳坳陷石炭二叠系骨架砂岩岩石薄片中观察到自形石英、港湾状石英、聚片双晶长石、保存较好的挠曲状云母,推测石炭二叠系受到多次火山作用影响;Sr-Rb—Ba-Sc标准化图解中Rb异常可能揭示火山作用的影响,而Rb异常的泥岩样品通常高岭石含量非常高（〉70％）,且伊利石含量非常低（〈5％）。（4）Rb-Ba-Sc标准化图解显示济阳坳陷石炭二叠系物源区可能是华北地台北部的古老岩体,母岩岩浆来自上地壳。     

冀中坳陷前第三系碳酸盐岩岩溶发育模式

冀中坳陷前第三系碳酸盐岩沉积演化经历了多期岩溶地质作用,根据古岩溶形成的时间、成因以及形态特征共识别出5种模式,即同生期层间岩溶、暴露期不整合岩溶、暴露期断裂岩溶、压释水岩溶和热液岩溶。前三者属于表生期岩溶,受构造运动及相对海平面变化控制,是岩溶储集层发育的基础;后两者属于埋藏期岩溶,与酸性流体和地下热液的溶蚀作用有关,该两期岩溶作用对前期古风化壳岩溶的残余孔洞进行了进一步改造,是储层建设的主导和直接因素。多期次岩溶作用的叠加控制了区内岩溶缝洞系统的发育与分布,对碳酸盐岩储集物性的改造有着重要的地质意义。      

济阳坳陷石炭二叠系埋藏条件及煤型气源岩分布特征

山东地区经历了多次构造运动,含煤地层遭受严重破坏,因此各地煤系保存程度差异较大。济阳坳陷是石炭—二叠系的深陷区,但济阳坳陷构造十分复杂,煤系保存于坳陷中的一些次级凹陷中。石炭二叠系的埋深多在30 0 0~5 0 0 0m范围内,次级凹陷局部出现较大的埋深变化,最大埋深可达上万米,最小埋深仅在千米左右。煤型气源岩主要为煤层和暗色泥质岩。泥质岩最厚为5 5 5.5m (惠民凹陷),煤层最厚4 0.5m (车镇凹陷),泥岩、煤层厚度分布与残留厚度的变化趋势大体一致。研究表明,济阳坳陷石炭二叠系煤层属较好的烃源岩,泥岩整体上为差—中等烃源岩,局部发育有好的烃源岩。     

库车坳陷构造裂缝发育特征及分布规律

通过对野外露头和井下岩心构造裂缝的观察和描述,及其性质、产状、密度、强度、开度、充填程度和充填物等测 量要素的观测和统计,对库车前陆冲断带山前构造裂缝发育特征及分布规律进行了综合分析。该区主要发育三组近南北走 向的剪裂缝和张剪裂缝,裂缝倾角总体以大于45°的高角度缝和垂直缝为主,野外和岩心裂缝开度分别以0~5 mm和0~1mm 为主,裂缝多未充填或半充填,充填物以钙质充填为主。裂缝各参数的分布呈现出东西分段,南北分带的特点,以克拉苏 -依奇克里克构造带的裂缝密度和强度最高。具体到层位上,库车东部以下侏罗统阿合组裂缝最为发育,库车西部则以下 白垩统巴什基齐克组砂岩的裂缝密度最高。总体上,库车坳陷构造裂缝十分发育,有益于致密储层孔渗条件的改善,有利 于裂缝型油气藏的形成。     

埕东北坡石炭——二叠系储层特征

通过对埕东凸起北坡的石炭－二叠系储层和微观孔隙结构分析认为：储层物性受后期风化淋滤作用控制，层位越新，离断层越近，物性越好，反之物性差。物性界面与风化壳深度基本一致。储集空间以粒间孔、粒内孔为主，其次是微孔隙和裂隙，这些孔隙在三维窨相互配置，构成４种不同的孔隙组合类型。不同的孔隙组合类型具有不同的物性条件及产能。     

冀中坳陷碳酸盐岩潜山油田地质特征

冀中坳陷古潜山油田，独具地质特色，发育良好，深埋地腹地前第三系基岩潜山是油气聚集的“构造”与圈闭，中、上元古界的碳酸盐岩储层经过沉积，多期改造，岩石风化淋滤，形成了孔、缝、洞空间融合的储集体。起伏的基岩面上覆盖的下第三系湖相生烃岩是油源岩，与潜山配置造就了“新生古储”的成藏模式。潜山油田之所以在冀中坳陷大量形成，与区域地质背影密切相关。早元古代末的吕梁运动使华北地台进入海盆沉积时期，内蒙地轴南缘沉