牛庄洼陷"岩性油气藏"油气成因

为了解析东营凹陷岩性油气藏的成因与成藏机理,采用地球化学途径对岩性油气藏最为发育的牛庄洼陷的原油、不同层位烃源岩进行了详细的烃类化学成分分析与精细油源对比研究.牛庄洼陷以沙三中为主的岩性(含透镜体)及其相关油气藏原油普遍具有低Pr/Ph值(<1)、相对较高的甾烷、伽玛蜡烷丰度等沙四上亚段烃源岩的特征,与沙三中烃源岩(Pr/Ph>1)无相关性,与沙三下亚段烃源岩(Pr/Ph>1、伽玛蜡烷含量低)也有明显的非相似性.沙三中亚段的岩性及其相关油气藏油气并非以沙三中为主力烃源岩,而是表现出沙三下特别是沙四上亚段烃源岩的某些特性,暗示以往所确认的透镜体等岩性油气藏极为发育的牛庄洼陷油气成因复杂,油气成藏模式很难用传统的“自生自储”来描述.沙三中岩性油气藏中混合了相隔数百米的沙四段成因油气指示隐蔽油气运移通道的存在.     

东营凹陷原油单体烃碳同位素特征及其在油源识别中的应用

为揭示东营凹陷部分复杂成因油气的来源,对该区原油、烃源岩单体烃碳同位素进行精细特征分析与油源追踪。东营凹陷不同成因原油具有不同正构烷烃单体烃碳同位素特征。沙三段淡水成因原油碳同位素曲线分别以nC₁₅、nC₃₂为主峰,碳同位素总体偏重、前峰极其富集13C;沙四段咸水成因原油一般以nC₂₃为分界线,近似呈对称的双峰分布,δ¹³C值较沙三段成因原油的轻。沙三段、沙四段成因原油碳同位素分别与沙三段、沙四段烃源岩的聚类相关。牛庄洼陷沙三中段透镜体岩性油气藏原油单体烃碳同位素值介于沙三段、沙四段烃源岩之间,与沙四段烃源岩及相关原油具有更好的相关性,验证以往关于牛庄洼陷沙三中段隐蔽油气藏原油为沙三段、沙四段成因的混源油观点。东营凹陷南斜坡孔店组原油碳同位素总体相对较轻、近直线型分布,与孔店组烃源岩、黄骅坳陷孔店组成因原油的碳同位素曲线聚类相关,指示其与孔店组烃源岩具有成因联系。在正常油窗范围内,成熟度对东营凹陷烃源岩及相关原油碳同位素的影响较小,后者主要受控于母源与古沉积环境。单体烃碳同位素可以很好地应用于东营凹陷油气成因与油源研究,该方法是对以往生物标志物地球化学研究的补充与深化。     

东营凹陷民丰洼陷北带沙四段深层超压封存箱与油气成藏

东营凹陷沙三段、沙四段普遍发育超压,在沙三上亚段底部与沙三中亚段顶部钙质泥岩与暗色泥岩过渡带、沙四下亚段顶部和底部稳定盐膏岩层的封隔作用下,形成了两个超压封存箱,即沙三段—沙四上亚段超压封存箱和沙四下亚段超压封存箱。由于每个超压封存箱内均发育优质烃源岩,因此,沙三段、沙四段又可划分为两个相互独立的含油气系统,即沙三段—沙四上亚段含油气系统和沙四下亚段含油气系统。东营凹陷民丰洼陷北带沙四段深层近岸水下扇具有“扇根封堵、扇中富集、扇缘输导”的油气成藏特征,油气来自同期发育的、与近岸水下扇侧向接触的烃源岩,主要形成“自生自储”型岩性油气藏。     

济阳坳陷优质烃源岩特征与隐蔽油气藏的关系分析

通过对济阳坳陷优质烃源岩的研究,尝试建立勘探中、后期烃源岩研究的流程和工作方法。结合大量的分析资料,建立了本区优质烃源岩的评价标准,该标准可适用于中国的陆相断陷湖盆研究。对烃源岩的生排烃特征模拟结果表明,普通烃源岩、优质烃源岩以及有机质富集层三种不同类型的烃源岩生烃时间基本相同,但在排烃方面三者区别较大,普通烃源岩开始排烃最晚,优质烃源岩次之,而有机质富集层则最早进入排烃阶段。本区优质烃源岩的分布与隐蔽油气藏密切相关。沙四上亚段和沙三下亚段是本区广泛分布优质烃源岩的重点层位,它们与隐蔽油气藏的关系非常密切。优质烃源的分布直接或间接地决定了隐蔽油气藏勘探的成功率。对东营凹陷和沾化凹陷已经发现的隐蔽油气藏油气源的分析结果表明,在沾化凹陷,隐蔽油气藏主要以沙三段下部优质烃源岩为主。但罗家油田原油则是以沙四上亚段和沙三下亚段的碳酸盐岩源岩层所生成的混源油为主。沙四上亚段烃源岩主要形成地层性的隐蔽油气藏,而沙三下亚段烃源岩和沙四上亚段烃源岩均可以形成岩性型油气藏。在此基础上,建立了坳陷不同位置与其烃源岩和油气运移特点相关的隐蔽油气藏形成模式图。     

渤海湾盆地古近纪超深水与极超深水沉积及油气地质意义

沉积盆地古水深恢复及其演化是含油气盆地研究的重要内容之一,是烃源岩、储集层和盖层及油气成藏的控制因素之一。用地震方法解析三角洲前积层的厚度来研究水深是一个比较可靠的方法。文章采用这一方法,并结合部分测井、录井资料及岩心对渤海湾盆地北部的辽西凹陷、中部的南堡凹陷和近南部的东营凹陷沙三中期的古水深进行了研究,发现辽西凹陷在沙三中期发育了一个大型三角洲扇体,在其前缘相发育了含大量灰—深灰色撕裂泥砾的重力流沉积,并获得了辽西凹陷沙三中期最大古水深为1092 m;南堡凹陷沙三中期为一套暗色的泥页岩夹砂岩,最大古水深在552 m;东营凹陷沙三中期为一套暗色泥岩夹含暗色漂浮泥砾的粉砂岩,也为一套重力流沉积,结合史128井—牛43井地震测线的连井剖面,获得了最大古水深在681 m。这三个古水深揭示了整个渤海湾盆地在古近纪沙三中期是一个极超深水(≥500 m)的盆地,为形成大面积分布的优质烃源岩和大型含油气盆地奠定了一定的基础。     

东营凹陷南斜坡深层成藏特征及主控因素分析

东营凹陷南斜坡王家岗地区处于丁家屋子鼻状构造带背景之上，紧邻牛庄生油洼陷，油源丰富，断层—骨架砂体—不整合面相互配置为油气运聚提供了良好的成藏条件。油源对比分析表明，该区存在三种成因类型的原油:北部Ek2~41深部油藏和王古1井奥陶系油藏为孔二段烃源岩提供的原油；而Ek1~21浅部油藏为孔二段和沙四上亚段烃源岩生成的混合型原油；浅层沙河街组油藏主要为沙四上亚段烃源岩生成的原油。对该区深层典型油藏成藏要素分析，认为丁家屋子构造带继承性鼻状构造背景、沙四上亚段—孔二段两套烃源岩和输导体系—圈闭的有效空间配置是油气成藏的主控因素。     

东濮凹陷濮卫洼陷油气聚集条件

为加快东濮凹陷濮卫洼陷滚动勘探开发,分析本区沙三中亚段油气聚集条件特征,结合沉积相与砂体展布预测了洼陷有利油气聚集区.东濮凹陷濮卫洼陷发育巨厚的砂体展布,具有断陷湖盆分布体系多物源、多期次演化密切相关的特点,为油气聚集条件打下了良好的物质基础.通过对构造的研究,钻井岩心和测井的综合分析,认为濮卫洼陷具有多种有利的油气聚集条件.即广布的成熟烃源岩是油气生成的物质基础,不同类型砂体展布提供了重要储集空间,多套盐岩的沉积形成了良好的盖层分布,多种成因类型的圈闭是油气藏聚集的主要场所.通过对沙三中亚段8、4、3砂层组的初步分析,评价结果认为4砂层组情况最好,洼陷西翼中部和西北部为最有利区块.     

南堡凹陷油气分布特征与主控因素分析

南堡凹陷已发现的油气储量分布具不均衡性。平面上,石油主要分布在南堡1号、2号和高尚堡构造带,天然气主要分布在南堡1、2、5号构造带。纵向上,油气主要分布在源上组合,源内和源下组合的油气储量相对较少。依据油气成藏要素的综合分析,确定了南堡凹陷油气分布主控因素：（1）烃源岩控制了油气的分布范围,已发现的80％以上的油气藏分布在距排烃中心15 km以内;（2）有利的沉积相带控制了沉积砂体,进而控制了油气的分布层位,目前已发现的油气储量主要分布在三角洲、河流沉积体系内;（3）断裂一方面控制了圈闭的类型和空间展布,进而控制油气藏的规模和位置,另一方面,断层作为油气纵向运移的通道,控制了油气纵向运移距离,已发现的油气藏90％以上分布在断裂带附近。综合而言,南堡凹陷油气分布受烃源岩、沉积相和断裂的多重控制。     

山东东营凹陷古近系沙河街组湖盆演化及烃源岩赋存相带

确定烃源岩在盆地范围内的纵向变化规律及横向分布特征,建立有效烃源岩和油气藏的时空组合关系,正在成为高勘探程度地区继续寻找隐蔽油气藏的一种新的研究方向。东营凹陷沙河街组四段至沙河街组二段下部沉积时期,主要发育湖泊-三角洲沉积体系,通过对近百口钻井的地球化学、沉积学、古生态学等资料的分析,认为该沉积时期古湖盆演化可以划分为五个阶段,即沙四早中期裂陷初始阶段过补偿间歇湖、沙四晚期裂陷加速阶段欠补偿闭流湖、沙三早期裂陷鼎盛阶段欠补偿闭流湖-敞流湖、沙三中期裂陷稳定阶段均衡补偿深水敞流湖以及沙三晚期至沙二早期裂陷衰退阶段过补偿浅水敞流湖。在湖盆特定演化阶段的特定位置,往往出现独特的沉积环境和水面波动规律,从而形成了具有独特有机地球化学特征的烃源岩赋存相带。其中,沙四晚期闭流湖中可以划分出6种,沙三早期闭流湖－敞流湖中可以划分出4种,沙三中期至沙二早期敞流湖中可以划分出6种各具特色的烃源岩赋存相带,主要反映在有机质丰度和有机质类型方面,从而决定了其中烃源岩的生烃特点及生烃潜力。通过对烃源岩赋存相带的沉积环境与烃源岩特征的对比发现,东营凹陷沙四段至沙二段下部烃源岩生烃潜力以及有机地球化学特征,主要受到古湖盆类型、水深以及物源供应三大因素的控制。     

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.      

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     

渤海盆地辽东湾地区古近系烃源岩成熟演化模拟

古近系是辽东湾地区的主力烃源岩层系, 包括孔店组(Ek)-沙河街组四段(Es⁴)、沙河街组三段(Es³)、沙河街组一、二段(Es1-2)、东营组三段(Ed³)4套烃源岩, 它们主要分布在该地区的3个凹陷(辽西、辽中和辽东)的各个次洼中。在沉积和构造发育史的基础上, 结合烃源岩地球化学和热史等参数对烃源岩成熟演化进行模拟。对辽中凹陷各洼陷典型井区的烃源岩演化模拟表明辽中凹陷不同洼陷内各烃源岩层系的成熟演化历史存在明显差异:在东营组沉积末期,Es⁴-Ek烃源岩普遍进入生油门限,现今,基本上处于高-过成熟阶段;在馆陶组沉积末期,Es³和Es^-2烃源岩普遍进入生油门限,Ed³烃源岩部分进入生油门限,现今,Es³和Es^-2烃源岩在辽中凹陷的部分地区达到生油高峰期。同时, 利用Basinview软件模拟了辽东湾地区古近系4套烃源岩的成熟演化历史, 表明在盆地演化过程中同一套烃源岩在辽东湾地区不同凹陷进入生油门限和达到生油高峰及生气阶段的时间存在差异。研究成果可以为该地区深凹区的烃源岩预测与评价和计算烃源岩体积、生、排烃量等提供重要参数,这对指导该地区的油气资源勘探具有重要意义。      

东营凹陷现今大规模超压系统整体分布特征及主控因素

东营凹陷为超压富烃凹陷, 钻井揭示该凹陷现今大规模超压系统出现在始新统沙三-四段烃源岩层系.根据大量的钻杆测试(DST)数据, 实测沙三-四段砂岩异常高压的深度范围约在2 200~4 400 m, 剩余压力约为4~40 MPa, 压力系数为1.2~1.99.根据钻井和测井以及地震速度资料解释, 超压带钻井泥浆密度明显增加, 超压泥岩层具有偏离正常趋势的异常高声波时差测井响应和异常低地震层速度响应特征.综合解释超压系统顶界面埋深在2 200~2 900 m, 对应地温在90~120 ℃; 超压顶界面深度随着烃源岩层系顶界埋深的增加而增加.超压系统范围内烃源岩层系样品镜质体反射率(R_o)分布在0.5%~1.2%, 沙三中、下亚段-沙四上亚段成熟烃源岩(R_o为0.5%~1.2%)及其生油作用控制了超压分布的主体区域, 佐证了东营凹陷现今大规模超压发育区与烃源岩生油增压有成因联系; 成熟烃源岩的累积厚度、埋深及热成熟度是超压系统整体分布特征和超压发育幅度的主控因素; 断裂系统和输导性砂体对东营凹陷沙三-四段烃源岩层系中发育的大规模超压系统的分布特征和结构变化具有重要影响.      

冀东油田南堡凹陷南堡2号构造带烃源岩地球化学特征与油源对比

南堡凹陷南堡2号构造带主要含油层段为古近系东营组东一段砂岩及奥陶系灰岩。对典型井老堡南1井原油与烃源岩的多项有机化学指标分析表明:南堡2号构造带烃源岩形成的沉积环境为陆相浅湖弱还原环境;东一段与东二段烃源岩表现出未成熟的特征;东三段与沙河街组烃源岩表现出成熟的特征,其生烃深度门限在3100m左右,主力生烃门限为3700m以下的沙河街组。通过油、岩饱和烃色谱-质谱参数综合对比,东营组一段的原油主要来自沙河街组一段的烃源岩,为"下生上储"油气藏;而奥陶系原油主要来自沙三段的烃源岩,为"新生古储"油气藏。      

4­‐­甲基甾烷在油源对比中的应用--以渤南洼陷北部陡坡带为例

同一洼陷不同次洼的烃源岩及生成的原油,由于古气候、古沉积环境较为相似,其常规生物标志化合物和同位素特征差别非常小,给油源分析带来困难。通过GC-MS分析提取原油和烃源岩中分子化石信息,主要依据4 甲基甾烷的相对含量和不同构型的4 甲基甾烷的分布特征来进行油源对比,为类似地区的油源分析提供了一种新思路。渤南洼陷发育Es4s和Es3x两套主力烃源岩,中部次洼、西部次洼和渤南深洼Es3x烃源岩的4 甲基甾烷/C29甾烷值分别为4.51、2.79、1.27,是由于烃源岩中沟鞭藻有机质占总有机质的比例不同所造成。不同地区原油C20、C21、C23三环萜烷和ααα20RC27、C28、C29规则甾烷等特征非常相似,成熟度相当,中、西、东三个地区原油的4 甲基甾烷/C29甾烷值分别为2.89,2.39和2.06,区别明显,各个地区4 甲基甾烷的构型也不同。对比结果表明,渤南洼陷北部陡坡带Es4s和Es3x油气均为近源成藏,主要来源于其临近次洼的Es3x烃源岩。     

排烃门限存在的地质地球化学证据及其应用

排烃门限概念的提出为有效源岩的判识奠定了理论基础, 它在油气勘探与资源评价中具有重要意义.采用地球化学的方法论证了排烃门限的客观存在.研究表明, 源岩进入排烃门限后, 其反映生烃潜能的指标(S₁+S₂)/TOC、氢指数以及反映烃源岩残留烃量的指标氯仿沥青“A”都开始明显降低; 烃源岩中可溶有机质的化学成分、生物标志物的含量与分布特征也都发生明显的变化, 没有进入排烃门限的源岩可溶有机质与原油差别大, 进入门限后的源岩可溶有机质开始与原油组分较为一致.渤海湾盆地东营凹陷沙四段泥岩和页岩的排烃门限分别为2 200 m和2 000 m左右, 排烃强度分别为0~1 100 kg/m2和0~150 kg/m2, 累积排出烃量为7.365×108 t和1.435×108 t.      

渤海湾盆地渤中凹陷下第三系烃源岩生烃史

渤海湾盆地渤中凹陷主要发育有两套烃源岩:Es₃烃源岩与Ed₂烃源岩。由于该区地处海域,埋藏较深,对成烃史一直较少涉及。应用生烃动力学方法,对该凹陷沉积中心及斜坡带烃源岩生烃史进行了模拟计算。结果表明,该凹陷中心Es₃生油岩主生油期出现在20～14Ma,主生气期出现在15～10Ma;Ed₂生油岩主生油阶段出现在10～5Ma,目前仍处在主生气阶段。该凹陷斜坡带Es₃生油岩主生油期出现在10～5Ma,目前仍处在主生气阶段,Ed₂生油岩尚处在主生油阶段。结合渤中凹陷储盖组合及运聚、圈闭条件,本研究认为目前在该凹陷及其周围发现的油气藏主要来源于该凹陷10Ma以后生成的油气,油源区主要是斜坡带Es₃与Ed₂生油岩,而凹陷中心烃源岩主要对天然气藏有一定贡献。     

东营凹陷流体超压封存箱与油气运聚

东营凹陷古近系由于压实不均衡和生烃作用导致超压的广泛发育,这些发育程度不同的超压体系可以构成不同级别的超压封存箱系统,控制着油气的运移和聚集。东营凹陷超压封存箱中的地质地球化学特征显示封存箱可以划分为三部分:箱缘成岩地带(封隔层),对油气起着封闭作用;烃类的有利释放带,其中超压得到一定程度释放,烃类较大程度上排出,可以称为排烃的高峰带;烃类滞留带,该带中超压未能得到很好释放,烃类也多滞留于其中,为排烃的不利地带。幕式排放是超压封存箱排液的一种重要排液方式,存在“压力幕”和“构造幕”两类方式。“构造幕”的机制是外部构造活动的破坏,其排烃方式主要是沿着断裂面及构造裂缝运移;“压力幕”的机制是超压体系内部“剩余”能量的积累和释放,其排烃方式主要是沿着压裂形成的微裂缝排放。在发生幕式排烃作用的超压体系内,排烃效率、烃指数分别较上下层段明显增大和减小。幕式排烃具有的高能量、快运移的特征,使得其在油气勘探中具有重要的意义。东营凹陷可以划分为浅层的常压开放性流体动力学系统和中部的超压封存箱流体动力学系统两类流体动力学系统(排除深层滞留系统),分别对应常压开放性它源油气成藏动力学及超压封存箱型自源油气成藏动力学两类不同成藏机制。     

东营凹陷沙三 、 沙四段石油运移地球化学特征及意义

摘 要　 利用生物标志化合物、 碳同位素和原油烷烃色谱等地球化学指标研究了东营凹陷沙 三段(Es 3 )、 沙四段(Es 4 )油气运移的基本规律。 油源对比证实, 利津和牛庄洼陷 Es 3 、 Es 4 生 油岩分别向其附近和周缘地区提供了油源。 根据 “ 地质色层” 原理, 分析了原油中烷烃含量、 nC 21 - / nC 22 + 比值、 甾烷 C 29 ααα ββ ββ+αα 比值、 烷烃主峰碳数、 δ 13 C 值、 原油密度和粘度等地 球化学指标的变化规律, 表明利津和牛庄洼陷内石油具有 “ 离心” 式运移的典型特征, 反映 了压实流盆地古流体势场对油气运移的控制作用。 研究结果对压实流盆地油气运移、 聚集理 论模型和模拟方法的研究具有重要的地质意义。