东海西湖凹陷渐新统花港组海绿石的发现及其意义

在西湖凹陷渐新统花港组中首次发现非正常海相海绿石。可分为三种类型:即团粒状海绿石、胶结物海绿石和碎屑假象海绿石。前两者属沉积过程或成岩初期的产物。通过沉积学研究，结合微量元素及介质条件分析认为，花港组总体为滨岸湖泊三角洲－河流体系，但是曾程度不同地受到海水或咸水-半咸水影响。花港组的时代就可能归属为始新统。这一认识上的突破除了花港组年代地层的对比意义以外，还将引起对盆地演化阶段、沉积体系空间配置及油气有利相带预测等问题的重新认识。     

东海西湖凹陷花港组层序划分

大部分学者将东海西湖凹陷花港组划分为两个三级层序,但其层序界面与构造运动、古气候等重大地质事件之间在时间上不十分协调。本文以经典层序地层学、地震地层学为理论指导,在岩电特征、古生物特征、地震相分析等方面研究的基础上,结合全球性构造运动、海平面变化及古气候研究,重新厘定了东海西湖凹陷古近系花港组层序。在花港组识别出两个二级层序界面和两个三级层序界面,将花港组划分为3个三级层序。本研究对东海西湖凹陷层序地层的研究具有重要意义,同时对精细刻画层序格架内有利储层,指导生产具有积极意义。     

西湖凹陷花港组储层综合分类方法探讨

以东海盆地西湖凹陷花港组主力储层为研究对象,以大量薄片、粒度、压汞和气水相渗等实验数据为基础,对花港组储层的岩性、物性和孔隙结构特征进行研究。认为花港组储层岩性以细砂岩为主,孔隙类型多样,孔隙结构较差,为低渗到超低渗储层。在储层特征研究基础上,重点探索利用储层动态渗透率与流动单元指数来表征储层的产能类别,共优选7大类储层参数,把储层划分为4大类,其中Ⅰ类、Ⅱ类储层具有自然产能,Ⅲ类储层则需进行压裂改造,Ⅳ类储层即使改造也效果较差,基本为无效储层。实际应用表明,本研究提出的花港组储层综合分类方案与实际测试结果基本吻合,推广应用前景良好。     

储层岩性控制下的绿泥石对硅质胶结的影响

在西湖凹陷花港组低渗储层背景下,优质储层的发育伴随绿泥石和硅质胶结的同时富集,这与绿泥石抑制硅质胶结的观点存在矛盾.综合利用X衍射、铸体薄片、包裹体测试和扫描电镜及能谱分析等资料,以绿泥石分类及其成因分析为基础,通过对比不同粒度储层绿泥石和硅质胶结分布规律,结合地层条件和储层质量演化,分析绿泥石对硅质胶结的影响.研究结果表明:绿泥石发育孔隙衬里和孔隙充填两种产状,孔隙衬里绿泥石由早期黏土薄膜重结晶或直接由孔隙流体结晶而成,孔隙充填绿泥石受控于火山碎屑和长石溶蚀;绿泥石和硅质胶结均在物性较好的粗粒储层中富集;浅埋低地温阶段,孔隙衬里绿泥石有效抑制硅质胶结,仅在绿泥石不连续或颗粒破裂处发育孤立柱状石英晶体,深埋高地温阶段,难以有效抑制硅质胶结,多发育石英加大边;粗粒储层比细粒和砂质砾岩及泥砾岩储层孔隙发育,为石英加大边提供必要的生长空间,导致绿泥石相对含量更高的粗粒储层中硅质胶结也更发育.      

东海陆架盆地西湖凹陷平湖组-花港组沉积层序

东海陆架盆地地处欧亚板块东部边缘,勘探开发实践表明,盆地内西湖凹陷天然气圈闭资源雄厚,具有很好的勘探前景。利用Vail层序地层学理论,依托钻录井、地震资料等,将新生代7次全球海平面显著下降所形成的不整合界面判别为7个二级层序界面。平湖组和花港组组成2个二级层序（SSQ3-SSQ4）和6个三级层序（SQ1-SQ6）,坡折带之下可识别出低位体系域、海侵体系域和高位体系域,坡折带之上仅识别出海侵体系域和高位体系域。西湖凹陷西缓坡带发育物源来自海礁隆起-渔山隆起的三角洲-陆棚（平湖组）或湖泊（花港组）沉积体系,东陡坡带发育物源来自钓鱼岛隆褶带的扇三角洲或近岸水下扇-陆棚（平湖组）或湖泊（花港组）沉积体系,沉积中心在东次凹。构造运动和物源供给决定西湖凹陷构造沉积格局,古气候和海平面升降对三级层序及其内部体系域发育的影响更大。     

西湖凹陷花港组低渗储层微结构及孔隙演化定量评价

东海盆地西湖凹陷发育大量低渗储层,低渗油气具有广阔的勘探前景。通过铸体薄片、扫描电镜、高压压汞、X线衍射、粒度分析及物性等资料,分析了储层微观孔隙结构特征,总结出研究区储层发育有原生孔隙与次生孔隙的六种孔隙类型和五种吼道类型。压实作用、胶结作用和溶解作用是影响研究区储集性能的关键因素,建立沉积之初原始孔隙度和经压实、胶结、溶蚀等成岩作用后次生孔隙度的定量恢复评价方法。经定量计算:压实作用使孔隙度平均降低88.12%,胶结作用导致孔隙损失54.50%,溶蚀作用使孔隙度增加60.99%。定量计算结果与实测结果的之间误差较小,说明该孔隙定量恢复过程可信度较高,对同类储层演化的研究具有借鉴意义。     

西湖凹陷H构造群及周边花港组沉积环境及砂体刻画

西湖凹陷H构造群及周边为中央反转带中南部区域大型反转挤压背景下形成的区块,紧邻富凹,具有油气潜力。为了更好地寻找有利勘探区带以及富砂层位,结合地震反射特征、成像测井资料、岩石以及古生物资料对H构造群及周边花港组的沉积背景进行了研究,认为花港组发育于构造稳定的中等水动力环境下,受多向水流影响,孢粉及其他生物组合表明花港组整体处于淡水环境。通过测井、取心资料分析认为花港组为网状河沉积,其中网状水道、交错坝以及纵向砂坝砂体十分发育。此外,结合连井和地震剖面对河道砂体的垂向叠置及展布规律的研究表明,砂体垂向叠置关系以单边对接式、多边对接式及不完全切叠式为主,平面以带状、交织带状和网状形态为主,深部河道砂体具一定规模。     

西湖凹陷中央反转带花港组储层成岩演化南北差异及其影响因素分析

东海盆地西湖凹陷花港组砂岩储层作为西湖凹陷的重要勘探目的层,储层非均质性研究至关重要,笔者等基于储层成岩作用和成岩演化分析,明确中央反转带南北差异,进一步分析其差异成因。研究结果表明,北部地区具有更强的压实作用和溶蚀作用,纵向上以3500 m和4000 m为界划分为酸性、酸碱过渡和碱性3个成岩带,经历两期硅质胶结和三期钙质胶结;而南部地区埋深浅、地温低,仅具有两期钙质胶结,纵向上以4000 m为界划分为酸性和碱性两个成岩带;由于北部地区具有更多的岩浆岩母源贡献使得储层抗压实能力较差,遭受压实更强,但烃源岩较强的生烃强度使得储层遭受溶蚀作用更强,因此北部地区花港组储层具有低孔高渗的特征。该研究对优质储层发育研究和甜点预测具有重要意义。     

东海盆地西湖凹陷渐新统花港组地震相特征及沉积相分布

选择可信度较高的地震反射构造和外部形态,结合地震反射振幅、连续性等反射结构参数,对东海盆地西湖凹陷渐新统花港组的地震相进行了划分命名。在研究区4个四级地震层序中共识别出前积地震相、下凹状地震相、丘状地震相及平行—亚平行地震相(包括D1、D2、D3、D4四类亚相)等多种类型。这些地震相在平面分布上具有差异性,而在垂向演化上具有继承性。应用钻井/测井相等其他地质资料对地震相进行验证和约束解释,确定了区内目的层段以陆相沉积环境为主,主要发育辫状河流相、湖泊三角洲相、滨浅湖相及浅湖相,东部地形陡,发育扇三角洲。     

东海盆地西湖凹陷渐新统花港组地震相特征及沉积相分布

选择可信度较高的地震反射构造和外部形态,结合地震反射振幅、连续性等反射结构参数,对东海盆地西湖凹陷渐新统花港组的地震相进行了划分命名。在研究区4个四级地震层序中共识别出前积地震相、下凹状地震相、丘状地震相及平行—亚平行地震相(包括D1、D2、D3、D4四类亚相)等多种类型。这些地震相在平面分布上具有差异性,而在垂向演化上具有继承性。应用钻井/测井相等其他地质资料对地震相进行验证和约束解释,确定了区内目的层段以陆相沉积环境为主,主要发育辫状河流相、湖泊三角洲相、滨浅湖相及浅湖相,东部地形陡,发育扇三角洲。     

Sedimentary environment and facies of the Huagang Formation in the northern central Xihu Depression,East China Sea Basin,China

Abstract

The sedimentary facies of the Huagang Formation, the major petroleum exploration horizon in the Xihu Depression in the East China Sea Basin, have not been well constrained, owing to limited drilling and core recovery. Interpretations are vague and vary from beach bar, braided river and braided-river delta front sediments. In this paper, the paleosedimentary environments of the Huagang Formation are discussed based on detailed organic and inorganic geochemical analysis and proxies used to interpret the sedimentary facies. Kerogen, dominated by sapropelinite, is mainly of Type I and Type II, and n-Paraffins are dominated by short-chain and medium-chain, with no obvious odd-over-even advantages. The distribution of isoprenoid alkanes and steroids indicates that the organic matter in mudstones is mainly of lacustrine and mixed origins. Elemental ratios of Th/U (4–6), V/Cr (1–4), Ni/Co (3–11) and V/(V?+?Ni) (0.5–0.75) indicate that in the area studied, the Huagang Formation was deposited under anoxic to reduced conditions with some oxygen-enriched horizons. Both inorganic and organic geochemical signatures show that the Huagang Formation was mainly deposited in an aquatic environment but with some minor periods of subaerial exposure. The sequence of the Huagang Formation is characterised by interbedded grey-white thick sandstones and grey-black thin mudstones. Normally graded cycles are widely developed, with rare mudstone in the upper part and scoured surfaces at the base. The cumulative grainsize distribution curve is mainly a two-stage type. The sedimentary facies indicative markers are dominated by braided-river channel deposits and combined with the paleosedimentary environments it is inferred that the sedimentary system in the study area was typical of a braided-river delta front. The cores available were intensively analysed using a hand-held X-ray fluorescence spectrometer to probe the variations in the paleoclimate and show that the braided-river channels were controlled by paleoclimate. During arid climatic settings, the sediments within individual channels were thin, and grainsizes varied significantly; at the base of each channel, basal conglomerates were common. In contrast, under humid climatic settings, thin multi-stage channels were superimposed, and the bottom often developed erosion surface.

1. KEY POINTS

2. The paleosedimentary environments are discussed based on detailed organic and inorganic geochemical analysis.

3. The Huagang Formation was deposited in a freshwater lacustrine basin under warm and humid climatic settings.

4. The Huagang Formation is characterised by braided-river delta front facies.

5. The development of braided-river channels was controlled by paleoclimate.

     

西湖凹陷西次凹古近系花港组—平湖组深层油气成藏过程

西湖凹陷西次凹古近系花港组和平湖组深层油气资源丰富,是东海陆架盆地勘探开发新领域,受储层差异致密化影响,油气成藏机理复杂。为了厘清西次凹深层油气成藏过程,本文通过流体包裹体岩相学特征、显微测温、激光拉曼光谱、包裹体所含油气地球化学等实验分析,结合构造演化、地层埋藏史、热史等,开展了系统的储层特征、油气成藏期次、成藏过程研究。结果表明,花港组深层（>4000 m）和平湖组储层均已致密化,溶蚀孔隙是主要的储集孔隙类型;花港组和平湖组均发育两期油气包裹体,早期含油包裹体较多,晚期以天然气包裹体为主,成藏时间分别为龙井运动期和冲绳运动期,以晚期天然气成藏最为关键。包裹体中油气地球化学特征类似,反映生烃母质以高等植物生源为主,低等生物为辅,与平湖组煤系烃源岩特征一致。冲绳运动叠加平湖组生气增压是晚期天然气成藏的主要动力,此时H10段及以上储层未致密化。根据储层致密化与成藏时序匹配关系可将西次凹M构造深层油气藏类型划分为常规型、先成藏后致密型、先致密后成藏型和边成藏边致密型4种。本文成果可为研究区下一步致密砂岩气的勘探开发部署提供重要的理论依据。     

西湖凹陷渐新世层序地层格架与沉积充填响应

东海陆架盆地是中国近海最大的沉积盆地,而西湖凹陷又是其中规模最大的富油气凹陷。多年的勘探实践证明渐新统花港组为西湖凹陷主力产气层段,但其层序地层划分长期存在较大争议。在分析了西湖凹陷盆地结构与构造格局的基础上,依据测井、岩芯以及地震反射特征,将西湖凹陷渐新统划分出5个三级层序与12个体系域,建立了其等时地层格架;并通过大量岩芯的写实性描述,结合沉积构造与遗迹化石鉴别以及地球化学资料分析对沉积环境进行了判识,分析结果认为西湖凹陷渐新统花港组沉积时期发生过两次较大的海侵事件,形成“南海北陆”的沉积格局,并发育了河流、三角洲、潮控河口湾以及无障壁海岸四种沉积体系,其沉积体系类型较多,从南到北变化巨大。西湖凹陷渐新世整体表现为“东西短轴三角洲”、“南部潮汐河口湾”、“东北缓岸滩坝”的沉积体系展布格局。系统分析了沉积相在各层序中的展布特征及其对海平面变化的响应、层序演化过程及其对海平面变化的响应,构建了东海陆架盆地西湖凹陷构造-沉积成因模式,明确了“断坳转换,海陆交替”的盆地构造背景与沉积充填的响应关系。     

东海盆地西湖凹陷油岩地球化学特征及原油成因来源

东海盆地西湖凹陷具有大量的原油资源,但对于原油成因讨论较少.采集西湖凹陷多个油样和岩样,利用气相色谱和傅里叶红外光谱等手段,全面分析了该区烃源岩和原油的地球化学特征,综合讨论了原油来源以及凝析油和高蜡轻质油的成因.研究结果表明,平湖组煤系源岩均处于热演化的成熟阶段,其中碳质泥岩和煤岩以陆源生物为主要生源,其干酪根类型为Ⅲ型,暗色泥岩则具有陆源生物和水生生物双重生源贡献,其干酪根类型Ⅱ-Ⅲ型,同时碳质泥岩和煤的生油潜力远高于泥岩.原油主要为凝析油和轻质油,凝析油具有低密度、低蜡等“六低一高”的特点,轻质油具有高蜡特质,而且轻烃组分有明显差异.生标参数显示大部分原油为腐殖型,少部分原油表现出具有腐殖和腐泥母质的特点,同时该区原油均处于中等成熟阶段.油油对比和油岩对比表明大部分油来自平湖组碳质泥岩和煤岩,具有典型Ⅲ型腐殖油的特征;少部分油来自暗色泥岩,具有Ⅱ-Ⅲ型油的特征(总体上仍偏腐殖型).凝析油和轻质油的物性及轻烃组分的差异与源岩母质无关.凝析油是干酪根在成熟演化阶段生成的原油遭受蒸发分馏作用的结果,高蜡轻质油除了是“蒸发分馏作用”的残余油外,还有部分是“混合作用”的结果.      

东海盆地中央洼陷带花港组优质储层特征及其主控因素

中央洼陷带是东海盆地西湖凹陷重要的油气勘探开发区域之一,寻找优质储层发育区、明确优质储层主控因素是油气勘探开发深入的关键。本文综合运用钻井岩心、薄片鉴定、扫描电镜、物性分析等技术方法,结合钻探成果,分析西湖凹陷中央洼陷带花港组储层特征,探讨了优质储层主控因素。认为中央洼陷带花港组发育辫状河—辫状河三角洲—湖泊沉积体系,优质储层主要受沉积微相和有机酸溶蚀双重控制,多期叠置水道储层厚度大、粒度粗、分选好、杂基低,孔候连通性好,物性较好;花港组储层主要岩性为长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩,下伏平湖组煤系烃源岩早期产生的有机酸和晚期生成的CO2顺断层向上运移至花港组砂岩储层中,大量长石和碳酸盐胶结物被溶蚀,形成大量铸模孔和粒间溶蚀,有效改善了砂岩储层的渗流能力。     

四川盆地须家河组砂岩储层中自生绿泥石的来源与成岩演化

由于在成岩过程中能有效抵抗上覆岩层的机械压实作用,抑制石英在颗粒表面成核的数量,自生绿泥石包膜对四川盆地须家河组砂岩储层的原生粒间孔的保存起到了重要的作用。须家河组早期自生绿泥石物质来源主要有同沉积的富铁沉积物的溶解、河流溶解铁的絮凝沉淀以及相邻泥岩压释水的贯入,主要以新生沉淀形式集中形成于同生期至早成岩早期。成岩中后期,由于下伏富Mg流体沿裂缝系统的持续进入,须2段的自生绿泥石的继续生长得到了充足的物质来源,其MgO的含量随地层深度明显增加,而须4段后期再生长现象不明显。该区自生绿泥石包膜对储层物性的影响通过绿泥石含量与参与孔隙度的关系以及孔隙度分布频率图可以得到较好的评估。从对储层的影响来说,自生绿泥石包膜存在一个最合适的厚度值,超过或低于这个值就会对储层造成负面影响而无法保护储层,该区此最适合的厚度值为5～10 μm。     

孔隙衬里绿泥石的成因及对储层性能的影响

孔隙衬里绿泥石发育的砂岩大多属于优质储层,前人将其归功于绿泥石对孔隙的保护作用。按照孔隙衬里绿泥石形成的铁质来源,可划分为同沉积黏土膜转化型、富铁镁物质溶蚀再结晶型和转化与直接结晶混合型3种类型。通过国内外富孔隙衬里绿泥石砂岩实例的对比研究表明,孔隙衬里绿泥石可以通过抑制自生石英生长、提高抗压实能力、指示早期碱性溶蚀发育程度和堵塞孔喉等4种方式影响储层性能,且不同成因的孔隙衬里绿泥石对储层性能影响方式不同,同一成因绿泥石在不同成岩阶段的影响方式也不同。中成岩A期以前,转化型孔隙衬里绿泥石通过占据孔喉和提高抗压能力影响储层,而溶蚀结晶型孔隙衬里绿泥石主要指示火山物质发生碱性溶蚀的程度;只有砂岩成岩阶段达到中成岩B期以后,孔隙衬里绿泥石对石英生长的抑制作用才得到充分体现。     

西湖凹陷平湖组潮汐砂脊的发现及意义

西湖凹陷平湖组受潮汐影响作用明显,但前人研究鲜有提及潮汐砂脊这种典型的潮汐作用下的沉积体。综合运用地震、测井、岩芯及分析化验资料,在西湖凹陷平湖组发现潮汐砂脊沉积体系。潮汐砂脊在地震振幅属性图上,呈条带状特殊地貌特征;岩芯上为典型的反旋回,旋回上部发育板状交错层理、冲刷面等反映强水动力的沉积构造,旋回下部细粒沉积中则发育潮汐层理、生物扰动等沉积构造;测井曲线上,砂脊底部表现为突变界面,并且砂脊发育区重矿物相对富集。潮汐砂脊砂质纯、物性好,并多发育于泥质背景中,与周围泥岩储盖配置好,可构成良好的岩性油气藏勘探目标。另外,砂脊的发育情况可以反映不同时期西湖凹陷与南部广海的沟通情况,因此对于研究西湖凹陷的古地理具有一定的参考意义。