柴达木盆地西部第三系蒸发岩与生油岩共生沉积作用研究

许多人认为柴达木盆地第三纪盐湖环境不利于形成有机质丰度高的优质生油岩.作者通过柴达木盆地西部下干柴沟组、上干柴沟组(E₃和N₁)蒸发岩沉积成因和生油岩有机质富集状态的研究,发现优质生油岩(TOC>1%,干酪根类型为Ⅰ型或Ⅱ₁型)恰好发育在石膏、芒硝和岩盐最发育的构造部位和层位,提出了一种"大咸盆套小盐湖"的蒸发岩与生油岩共生的沉积模式,认为第三纪盐湖的水体深浅既控制了蒸发岩沉积和分布,又控制了一般生油岩和优质生油岩的形成,就该盐湖有机质分布规律进行了理论解释.     

准噶尔盆地东南缘二叠系芦草沟组烃源岩有机地球化学特征

准噶尔盆地东南缘烃源岩演化与油气成因复杂,采用岩石热解、色谱-质谱、碳同位素等有机地球化学分析技术,对该区二叠系芦草沟组烃源岩地球化学及其成烃演化特征进行了详细调查。结果表明,不同成熟度的二叠系芦草沟组烃源岩有机质丰度和有机类型差异显著,烃源岩有机碳、生油潜量(S₁+S₂)分布范围分别为0.43%~12.89%(均值2.84%)、0.52~77.24 mg/g,烃源岩质量可从低熟时的“极好”级别降低至高成熟时的“中等-差”级别(R_c≈0.54%~1.93%);有机质类型可从低熟时的Ⅰ-Ⅱ₁型变化为高成熟时的Ⅱ₂-Ⅲ,指示对高-过成熟烃源岩的有机质类型与生烃潜能评价需要进行评价参数的适当恢复。二叠系芦草沟组烃源岩生物标志物特征显著:姥鲛烷相对于植烷有微弱优势,Pr/Ph值分布范围为0.92~1.81(均值1.22),指示弱还原的湖相沉积环境;C₂₇-、C₂₈-、C₂₉-规则甾烷呈斜直线型分布;C₂₈-规则甾烷丰度偏高(C₂₈/C₂₉-规则甾烷均值为0.96)、升藿烷系列丰度偏低、伽马蜡烷发育,反映二叠系芦草沟组烃源岩咸化和/或水体分层的原始沉积环境。油-油、油-源对比表明,芦草沟组原油主要来自芦草沟组烃源岩。烃源岩地质地球化学分析表明,深浅层不同成熟度芦草沟组烃源岩均有发育,该区具有较好的生烃物质基础,具有寻找不同埋深油气藏的重要勘探前景。     

松辽盆地北部青山口组致密油特征及聚集模式

通过钻井、测井、岩芯及实验数据综合分析,对松辽盆地北部青山口组致密油特征与聚集模式进行了深入研究。结果表明,松辽盆地北部青山口组致密油分布在三角洲前缘及湖相区,储集层属于片状浊流形成的致密储层,孔隙度一般小于10%,局部可达到15%,渗透率普遍小于0.1×10-3 μm2。储集空间为粒间孔、粒内溶孔、铸模孔、微裂缝等,孔隙直径分布在5~200 μm,孔喉半径小于0.5 μm。烃源岩是青山口组一段和二段湖相泥岩,具有广覆式分布特点,干酪根为Ⅰ型或Ⅱ₁型,平均有机碳含量(TOC)为1%~3%,热成熟度(R_o)为0.9%~1.1%,属优质成熟烃源岩。聚集模式为储层平面上大面积连续分布,无明显边界,纵向上储层与源岩交互叠置形成千层饼状,具有紧密接触的源储共生型成藏组合。因此,致密油聚集宏观上受成熟烃源岩控制,其次取决于致密储层分布。致密油储层普遍超压,含油级别为油斑和油迹,不存在油浸和富含油,原油属于低黏度轻质原油,单井无自然产能,采取水平钻井并进行大规模分段体积压裂才能获得工业产能。对其沉积及聚集模式的认识为松辽盆地北部致密油勘探拓展了新的空间,具有实际指导意义。     

辽宁秀水盆地白垩系义县组烃源岩地球化学特征 ——以辽法D1井为例

对辽宁北部秀水盆地辽法D1井白垩系义县组上部烃源岩的有机质丰度、类型与成熟度及烃源岩厚度等特征分析表明,义县组湖相泥岩在盆地内分布广泛,厚度较大,为秀水盆地的主力烃源岩.义县组烃源岩TOC在1.37%~8.61%之间,平均值为3.70%,为中等-好的烃源岩,有机质类型为Ⅱ₁-Ⅱ₂型,R_o值较高,分布范围1.08~1.20,指示热演化达到成熟-生油高峰阶段,具有较好的资源潜力.     

柴达木盆地北缘含油气系统与油气勘探方向

柴达木盆地北缘侏罗系含油气系统具有巨厚的下侏罗统湖相泥岩和中侏罗统煤系地层。烃源岩有机质丰度高,有机质类型主要为Ⅱ-Ⅲ型,生烃期集中在喜山运动中晚期(E₃-N₁ )。本地区既有中生代古隆起,又有新生代构造运动形成的一系列构造圈闭(褶皱)和油气运移通道(断层),在侏罗系和第三系具有多套储盖组合。本区预测油气资源量达 10×108t,而探明油气储量仅为预测量的 3%,具有巨大的勘探潜力。冷湖一号至五号 (冷湖构造带西段 )勘探区带、南八仙-大红沟古隆起勘探区带及赛什腾山前勘探区带是今后柴达木盆地北缘最现实的三大有利勘探区带。     

柴达木盆地始新统沟鞭藻及其油源意义

我国中新生代陆相沉积,特别是咸化湖泊沉积中普遍发现属于“海源陆生”的沟鞭藻化石,由于其良好的生油特性,被认为是我国白垩纪—第三纪陆相油气资源的重要来源。柴达木盆地第三系始新统下干柴沟组是该地区最主要的烃源岩,生油岩及原油中富含公认的沟鞭藻生物标志物4 甲基甾烷和甲藻甾烷,但迄今该地区尚未发现可靠的沟鞭藻化石。本次研究在柴达木盆地北缘昆2井下干柴沟组发现了类型单调但化石丰富的以Subtilisphaera为主的沟鞭藻化石组合,为肯定柴达木盆地第三系原油沟鞭藻的贡献提供了直接化石证据。研究表明,沟鞭藻发育的第三系中始新统可能是本地区最有利的生油层,形成于湿热气候所控制的陆相咸水湖泊。     

盐湖相生油岩中某些地球化学参数与沉积环境的关系

柴达木盆地西部第三系盐湖相沉积生油岩中，含有丰富的碳酸盐岩，局部层段还含有盐岩、石膏和芒硝。生油岩中生物标志化合物的组成和分布与沉积环境有着密切的关系。沉积环境中盐度的增加可以抑制Ｔｍ向Ｔｓ的转化，反映母源输入的参数甾烷Ｃ_２７／Ｃ_２８十Ｃ_２９比值，随岩石中Ｃｌ－离子含量的增加而增大。成熟度参数藿烷Ｃ_３１Ｓ／Ｒ及甾烷Ｃ_２９ββ／αα＋ββ比值随岩石中碳酸盐含量的增加而减小，表明碳酸盐对甾烷和藿烷的差向异构化反应存在着迟缓效应。     

松辽盆地北部白垩系泉头组扶余油层致密油成藏主控因素*

松辽盆地北部中央坳陷白垩系泉头组扶余油层发育河流-浅水三角洲环境下形成的低渗透致密砂岩储集层。在已提交的探明储量中, 储集层孔隙度平均为11. 8％, 渗透率平均为2. 30×10^-3 μm², 以岩性油藏为主;剩余勘探目标以赋存于孔隙度小于10％、渗透率小于1×10^-3 μm², 储集层中的致密油为主。从烃源岩、构造、断裂和储集层4个方面阐述了扶余油层致密油成藏主控因素, 认为成熟烃源岩控制了研究区致密油分布范围, 构造高部位是油气运聚指向区, 北西向断裂带控制油气富集, 河道砂体控制致密油“甜点”区。采用类比法进行致密油资源潜力评价, 初步估算扶余油层致密油资源潜力为13. 09×10⁸ t, 是大庆油田资源接替的重要领域。     

湖相烃源岩生烃动力学及排油效率——以松辽盆地青山口组为例

为准确评价湖相烃源岩的排油量及致密油资源潜力,结合湖相I型有机质的黄金管热模拟实验和青山口组烃源岩的有机地球化学分析,对松辽盆地湖相烃源岩生烃特征、动力学参数和排油效率进行了研究。热模拟实验的产物定量结果表明,松辽盆地青山口组湖相烃源岩具有可观的生油潜力,最大生油量约为600 mg/g·TOC,主要的生油阶段在Easy Ro=0.5%~1.2%。动力学计算结果表明,该烃源岩生油的平均活化能为218.5 k J/mol,重质组分生成活化能要低于轻质组分。结合青山口组烃源岩的生油动力学参数和英X58井热史的地质推演,证实该井湖相烃源岩的当前生油转化率为40%~60%,生油量为240~360 mg/g·TOC;通过残留烃的定量,计算得到该烃源岩的排油量为150~200mg/g·TOC,相对排油效率约为60%。生油量及排油效率结果表明,松辽盆地致密油资源潜力大。     

鄂尔多斯盆地盐池-定边地区长7烃源岩有机地球化学特征及沉积环境研究

通过对鄂尔多斯盆地盐池-定边地区长7段烃源岩的分析,研究区长7段烃源岩有机碳平均含量为3.22%,生烃潜量均值为12.8 mg/g,氯仿沥青“A”均值为0.55%,可以划分为较好-好的烃源岩,具有良好的生烃潜力。利用有机岩石学分析、热解分析,并结合饱和烃生物标志物分析,发现研究区长7段烃源岩有机质类型以Ⅱ₁型和Ⅱ₂型为主,有机质以菌藻类生源为主,并伴有部分高等植物生源。烃源岩有机质成熟度R_o值介于0.42%~0.76%之间,并且热解T_max也主要集中在440~455 ℃之间,并且正构烷烃分布特征及甾、藿烷异构化参数说明烃源岩有机质处于低熟-成熟度阶段。根据饱和烃中甾藿烷参数、三环萜烷参数、伽马蜡烷指数、β-胡萝卜烷相对含量以及姥植比参数特征,研究区长7段烃源岩沉积环境为湖相淡水弱氧化-弱还原环境。     

塔里木盆地克拉2气田白垩系储层沉积相

克拉2气田是我国陆上勘探发现的最大气田,它的发现奠定了塔里木盆地做为我国 “西气东输” 重要天然气基地的资源基础。克拉2气田产层主要为下白垩统巴什基奇克组砂岩、下第三系库姆格列木群底砂岩和白云岩,其中下白垩统巴什基奇克组砂岩储层厚度为220.3-285.2m,孔隙度为1.1-22.4%,平均12.83%;渗透率为0.004-1770.1×10-3μm2,平均51.46×10-3μm2。砂岩储层以剩余原生粒间孔为主。通过钻井和露头剖面沉积相对比,克拉2气田巴什基奇克组第三段为扇三角洲前缘沉积,主要微相有水下分流河道、水下重力流和浅湖泥等,岩性以砂砾岩、含砾砂岩和褐色泥岩为主;第二段为辫状河三角洲前缘沉积,主要有水下辫状河道、河口砂坝和分流间湾等微相,以棕褐色中细砂岩夹薄层泥岩为主;第一段为辫状河三角洲平原沉积,主要有远端辫状河道和分流间湾微相,以棕褐色中细砂岩为主。巴什基奇克组沉积时期,古气候以干旱炎热为主,北部发育多个扇体,在平面上相互连接、叠置形成多个物源出口,形成了一系列由辫状河道组成的辫状河三角洲,而非单一辫状河流形成的沉积体,从而形成大面积分布的稳定砂体。沉积微相对比表明,巴什基奇克组储层是由互相切割的多个辫状河道砂体叠置而成,各段微相在横向上分布十分稳定,各砂体互相连通、连续性好,泥岩夹层薄、不连续,空间上具有厚度大、分布广、连续性好、物性好和隔夹层少的特点,为一套优质天然气储层。     

钙质砂岩-沉凝灰岩组合致密油储层孔隙类型及成因:以二连盆地阿南凹陷下白垩统腾一下段为例

从微观尺度对二连盆地阿南凹陷下白垩统腾一下段3口取芯井55块致密油储层样品开展孔隙类型及成因进行系统研究。利用AM2井,A43井和H20井3口典型井的岩心(100m)、薄片(200片)、背散射(60个)、扫描电镜(18块)、荧光显微镜(150片)及PCAS(6块)等方面资料及方法,对目的层进行了岩石类型、沉积特征、孔隙类型、分布及成因等方面的系统研究。研究结果表明,阿南凹陷腾一下段岩性复杂,发育滨浅湖、浅湖、半深湖、火山灰沉积及重力流沉积等多种类型沉积相。钙质砂岩和沉凝灰岩的油气显示最好,是目的层致密油勘探的重点目标。砂岩储层的孔隙主要包括残余粒间孔、粒间扩大孔和溶蚀孔。沉凝灰岩储层的孔隙以溶蚀孔为主,其次为粒间孔和构造微裂缝。沉凝灰岩的平均面孔率为12.05%,要高于砂岩的平均面孔率9.13%。腾一下段致密油储层孔隙的成因包括压实及脱水作用、溶蚀作用、沉凝灰岩的脱玻化作用、构造应力作用。目的层的沉凝灰岩在地质历史时期遭受了强烈的溶蚀作用并表现为重稀土亏损。目的层砂岩和沉凝灰岩中的长英质、碳酸盐及凝灰质组分普遍发生了强烈溶蚀作用,溶蚀作用是目的层致密油储层孔隙成因的主导因素。     

柴达木盆地归属问题的讨论

柴达木盆地西部已找到17个第三系油源的油田，其主要烃源岩层位是陆相始新统下干柴沟组。也有论文提出下干柴沟组是海侵湖泊沉积，并被命名为下干柴沟海侵。最近又有论文提出该组地层不是深湖相，应属于泻湖相，是塔里木盆地西南始新世海湾泻湖相带被阿尔金断裂东错的残留泻湖部分，或塔里木盆地原型盆地的东部被错移部分，并提出重新认识柴达木盆地西部的油气勘探方向。本文针对上述观点展示了塔里木盆地西部海湾古新统-始新统的吐依洛克组、阿尔塔什组、齐姆根组、盖吉塔格组、卡拉塔尔组的沉积相和典型的海相生物化石群，它完全不同于柴达木盆地古新统-始新统的路乐河组和下干柴沟组沉积相和陆相湖泊生物化石群，两者是截然不同的。不能支持柴达木盆地西部与塔里木盆地西南海湾在老第三纪时属于同一盆地或同一沉积单元。“源控论”依然是指导柴达木盆地西部陆相沉积油气勘探的理论依据。把塔里木盆地西南已知油气田的烃源岩划归老第三系海相沉积，显然是误解，把塔里木盆地西南老第三系海相油气勘探部署推广到柴达木盆地西部陆相沉积区也是一种误导。科学的古地理观将有助于勘探工作的正确部署。     

陆相致密油与页岩油藏特征差异性及勘探实践意义: 以渤海湾盆地黄骅坳陷为例

陆相致密油和页岩油同属低孔低渗油气藏,二者具有很大相似性,常具有共生关系,然而其成藏特征存在较大的差异,不加区分极易误导油气勘探.利用系统取心、测井、录井和各类测试化验分析资料,综合分析渤海湾盆地黄骅坳陷孔店组、沙河街组,梳理致密油和页岩油的成藏条件及其富集规律差异性,进一步探讨致密油与页岩油勘探选区评价方法.研究结果表明,从岩性上看,致密油储层岩石类型多样,包括致密砂岩、致密碳酸盐岩、致密火成岩等;页岩油气以细粒沉积为主,其矿物成分多样,岩性可细分为碳酸质页岩、长英质页岩、粘土质页岩、混合质页岩等.从物性上看,二者均为低孔低渗型储层,致密储层分先天致密和后天致密两类,主要发育粒间孔、晶间孔、溶蚀孔隙、裂缝等,多以微米级孔隙为主;页岩储层以先天致密为主,发育有机孔、粒间孔、页理缝、裂缝等,多以纳米级孔隙为主.从生烃运移过程来看,二者油气来源均与优质烃源岩密切相关,致密油岩层本身不生烃,原油依靠临近富有机质泥页岩干酪根生烃增压造成的源储压差,经历短距离运移与充注,源储压差高则充注程度高;页岩油本身即为生油岩,系已生成、尚未排出而滞留在页岩孔隙或裂缝之中的石油.从可压裂性上看,致密储层本身具有较好脆性,脆性条件不是致密油甜点的决定性因素,而页岩脆性因成分不同存在较大差异,是页岩油甜点评价的关键因素.从勘探选区来看,致密油优势储集相带、优质烃源岩及二者之间的匹配关系控制有利致密油富集区,"三明治"式最有利,源上源下次之;页岩油受成熟富有机质页岩及脆性岩相控制,强调在富含滞留烃中寻找具有较高脆性的页岩.      

柴达木盆地北缘东部侏罗系发育特征

侏罗系是柴达木盆地主力生油层,主要分布于盆地北缘。通过对柴北缘侏罗系标志层、岩性特征和沉积体系的综合研究,明确了主要露头剖面侏罗纪不同时期的沉积相类型。本区侏罗系主要发育 5 种类型沉积相,包括冲积扇、辫状河、扇三角洲、辫状河三角洲和湖泊,相带的展布和古地理演化均与区域构造运动密切相关。根据侏罗系内部及其与上下地层的接触关系和沉积旋回演化,柴达木盆地北缘东部经历了早--中侏罗世断陷湖盆沉积到晚侏罗世挤压坳陷沉积两大沉积演化阶段。     

鄂尔多斯盆地南部延长组层序地层格架中烃源岩特征及控制因素

三叠系延长组是鄂尔多斯盆地中生界重要的含油气层位,属典型的岩性油藏,具有含油层位多、成藏关系复杂的特点,其中烃源岩发育特征对岩性油藏分布具有重要的控制作用.基于露头和测井资料,将鄂尔多斯盆地南部延长组自下而上划分为SQ1、SQ2和SQ3三个三级层序,研究了层序地层格架控制下烃源岩的发育特征及其控制因素.研究结果表明:主力烃源岩赋存于湖侵体系域,以长7段为代表,属湖泊扩张至最大湖泛期物源补给欠补偿时半深湖-深湖相沉积,缺乏大量陆源碎屑注入而发育腐泥组占绝对优势的高有机质丰度烃源岩.高位体系域亦发育有烃源岩,如长9段和长6-4+5段,属最大湖泛期后物源补给超过基准面上升而向湖盆推进的滨湖相、浅湖相沉积,陆源碎屑输入致其表现为腐植型占优势且具较高有机质丰度的烃源岩.油源对比显示延长组油源主要来自晚三叠世延长组最大湖泛期形成的长7段湖侵体系域,说明不同体系域烃源岩对延长组油藏的贡献存在差异.层序地层沉积动力背景下体系域可容纳空间垂向与侧向变化,不仅决定体系域内部沉积相类型展布,更直接控制体系域内烃源岩有机质丰度和类型.研究层序地层格架中不同体系域内烃源岩赋存的差异性,有助于在层序沉积背景下预测和评价盆地内烃源岩分布规律.      

柴达木盆地第三系油源对比

本文利用生物标记化合物,着重讨论了柴达木盆地第三系内陆盐湖相地层中的油源对比问题.主要应用甾烷的母源参数与成熟度参数相结合的方法,和油/岩综合指纹类型曲线对比法.查明了这组同时代但不同成熟度的原油,各有其相应成熟级别(未成熟、低成熟、成熟和高成熟)的源岩.表明它们是不同成烃演化阶段的产物.研究证明,迄今柴达木盆地所找到的石油,大部分是低成熟的,而成熟和高成熟的油气资源还有很大的勘探前景.     

阿尔金西段侏罗系沉积特征及石油地质条件分析

阿尔金西段侏罗系由中、下侏罗统大煤沟组和上侏罗统采石岭组组成,出露于格斯沟至黑水沟一带以及祁曼塔格西北缘,呈NEE方向展布。钻井和地震资料表明,阿尔金西段侏罗系在盆地内部新生界覆盖之下也有大面积分布。大煤沟组是以冲积扇-河流-滨湖相沉积为主的含煤建造,暗色泥岩发育;采石岭组是以洪-冲积扇相沉积为特征的碎屑岩建造。其沉积特征与柴达木盆地北缘、西部以及塔里木盆地极为相似,表明侏罗系沉积时柴达木盆地与塔里木盆地是连通的,属于同一侏罗纪原型盆地,此时阿尔金断裂并不存在。直至渐新世伴随阿尔金断裂的大规模走滑,阿尔金山快速隆升,才分割为两个盆地。有机质化学分析表明大煤沟组中暗色泥岩有机质丰度高,为中等-好的烃源岩,干酪根类型为II2-III型,热演化处于成熟-高熟阶段,具有生油潜力。此外该区域生储盖匹配良好,圈闭发育,具有较好的石油地质条件和油气勘探前景。