济阳坳陷古近系沙河街组页岩有机质热演化特征

钻探显示渤海湾盆地济阳坳陷古近系沙河街地层具有良好的页岩油资源潜力,成熟页岩厚度超过1 000 m,其有机质热演化特征备受关注。通过对研究区5口页岩油钻井岩石热解地化参数详细统计和对烃源岩原始有机碳、可转换碳、页岩含油量以及生烃潜力等页岩有机质特征的分析,探讨了页岩镜质体反射率动力学应用范畴。沙河街组（沙三段下亚段和沙四段上亚段）页岩最大热解温度（Tmax）为423～450 ℃,有机质成熟度（Ro）为0.45%～0.94%,平均为0.73%,Ⅱ型烃源岩原始有机碳（TOCo）含量为0.92%～5.67%,平均为4.23%,可转换碳（Cc）比例为51%～63%,平均为59%,页岩含油量(S1)为（10～75）×104 t/km2,平均为39.67×104 t/km2,生烃潜力(S2)为（20～465）×104 t/km2,平均为293×104 t/km2,热解产量指数(PI)为0.03～0.47。综合研究认为,济阳坳陷沙河街组优质烃源岩主要集中在东营凹陷和沾化凹陷,有机质成熟度对页岩油的生成和聚集至关重要,当Ro为0.70%～0.74%时,油气开始大量生成,并且开始排烃。     

济阳坳陷车镇与沾化凹陷古近系沙河街组遗迹群落及其沉积环境

本文较系统地研究了中国东部济阳坳陷车镇与沾化凹陷古近系遗迹化石的组成、分布和产状特征及其沉积环境，提出了三种古湖泊沉积环境中的遗迹化石群落：（1）Scoyenia遗迹群落，由?Scoyenia、Beaconites、Taenidium、Planolites、Palaeophycus、Macaronichnus、Gordia、Skolithos、Ophiomorpha、Sagittichnus和Favreina等遗迹属组成，代表了经常干旱的滨浅湖或泛滥平原上的极浅水沉积环境；（2）Mermoides遗迹群落，以Mermoides、Neonereites、Planolites 、Helminthopsis、 Helminthopsis、Helminthoidichnites、Vagrichnus和Cochlichnus等遗迹属为特征，指示半深湖或较深水湖沉积环境；（3）Macaronichnus遗迹群落，主要组成分子有Macaronichnus、Planolites、Palaeophycus、Skolithos 、Monocraterion、Arenicolites、Margaritichnus、cf.?Thalassinoides?等遗迹属和须根迹，反映了中等能量与低能水体交替变化的沉积环境。     

济阳坳陷东营凹陷古近系沙河街组沉积相

济阳坳陷东营凹陷的主要含油层系为古近系沙河街组。沙河街组各段沉积相的展布各具特征,演化序列清楚。沙四段早期主要发育冲积—洪积扇,分布于湖盆的边缘地区;沙四段晚期,受北断南超的箕状构造背景控制,由北向南依次发育了近岸水下扇、滑塌浊积扇、半深湖相和滨浅湖濉坝相沉积。沙三段沉积时期是三角洲发育的鼎盛时期,三角洲的主体主要分布于凹陷的东部和中部地区,伴随着三角洲自东向西的推进及湖盆范围的不断缩小,沉积类型由早期的三角洲—滑塌浊积扇、三角洲—坡移浊积扇体系向晚期的河流—三角洲体系演化。南部斜坡带以河流相沉积为主,北部陡坡带垂向上由近岸水下扇—滑塌浊积扇、三角洲和辫状河三角洲组成。经过沙三段沉积时期三角洲等的填平补齐作用,到沙二段沉积时期以河流相沉积为主,只在凹陷西部的利津洼陷发育小规模的三角洲—浅湖相沉积。沙—段沉积时期湖盆发生大规模湖侵,物源供应减弱,以滨、浅湖相沉积为主,在凹陷南部边缘发育有滩坝相沉积。     

济阳坳陷沾化凹陷古近系沙河街组二段潜山周缘滩坝及物性特征

以高分辨率层序地层学理论为指导,通过岩心、录井和测井分析,对济阳坳陷沾化凹陷沙二段进行划分和对比。在识别和划分不同沉积相的基础上,结合古地理、古水深、物性和油气显示资料,着重对碎屑岩滩坝和生物滩沉积特征和储集层物性进行分析,结果表明:①生物滩和砂滩分布于平坦、开阔环境中,单层厚度薄,分布面积广;砂坝形成于有一定坡度和地形起伏的环境中,单层厚度大,分布局限。②古地貌和基准面旋回是断陷盆地潜山周缘滩坝储集层物性的主控因素。③潜山西侧生物滩物性最好,面积广、厚度薄,物性最有利;其次为东侧砂坝和砂滩,面积局限,厚度大,物性次之;北侧生物滩和砂滩物性较差,面积较广,厚度较大。     

济阳坳陷古近系泥页岩成因相划分

系统岩心观察和高密度薄片鉴定等分析测试资料研究结果显示,济阳坳陷沙三下-沙四上泥页岩成分组成及构造类型主要受沉积作用控制,岩石结构特征主要受成岩作用控制。根据泥页岩中方解石成因及重结晶程度,结合岩石成分及构造特征,将济阳坳陷沙三下-沙四上泥页岩划分为沉积主控型、沉积-成岩双控型及成岩主控型三大成因相。沉积主控型分布最为广泛,岩相类型多样,构造特征反映成因环境;沉积-成岩双控型主要见于纹层状岩相,由泥质纹层与显晶粒状方解石纹层互层构成;成岩主控型以柱状、柱纤状方解石垂直层面呈脉状、透镜状产出为特征。成岩主控型和沉积-成岩双控型泥页岩与页岩油气关系密切,是重要的有利成因相类型。     

济阳坳陷沾化凹陷沙二段潜山周缘滩坝及物性特征

以高分辨率层序地层学理论为指导,通过岩心、录井和测井分析,对沾化凹陷沙二段进行划分和 对比。在识别和划分不同沉积相的基础上,结合古地理、古水深、物性和油气显示资料,着重对碎屑岩滩坝和 生物滩沉积特征和储集层物性进行分析,结果表明：① 生物滩和砂滩分布于平坦、开阔环境中,单层厚度薄, 分布面积广;砂坝形成于有一定坡度和地形起伏的环境中,单层厚度大,分布局限。② 古地貌和基准面旋回是 断陷盆地潜山周缘滩坝储集层物性的主控因素。③ 潜山西侧生物滩物性最好,面积广、厚度薄,物性最有利; 其次为东侧砂坝和砂滩,面积局限,厚度大,物性次之;北侧生物滩和砂滩物性较差,面积较广,厚度较大。     

济阳坳陷车镇凹陷古近系沙河街组深水沉积中的遗迹化石

通过岩心观察和标本鉴定,在济阳坳陷车镇凹陷古近系沙河街组沙一段深水沉积中识别出大量遗迹化石,包括Mermoides chezhenensis,Helminthopsis sp.、Gordia sp.、Helminthoidichnites sp.、Planolites beverlegensis、Neonereites uniserialis和Planolites sp.,它们是无脊椎动物线虫、节肢动物、环节动物和腹足类等形成的牧食迹和进食迹。这些遗迹化石中的Neonereites uniserialis为由一系列小球粒排成的蛇曲形痕迹,不分枝,长约7 cm,宽约2 mm,呈顶凸痕保存于灰色、深灰色页岩中。Mermoides chezhenensis为微小简单、不规则弯曲的觅食拖迹,长1~3 cm,宽1~2 mm,近平行或略倾斜层面分布于灰色、深灰色薄层状泥岩中,内迹保存。根据遗迹化石的共生组合特征及沉积环境,可分出两个遗迹组合：Mermoides chezhenensis遗迹组合和Neonereites uniserialis遗迹组合。Mermoides chezhenensis遗迹组合丰度和分异度较高,组成分子有Mermoides chezhenensis、Helminthopsis sp.、Gordia sp.、Helminthoidichnites sp. 和Planolites beverlegensis,其中以Mermoides chezhenensis的大量出现为组合代表。该组合出现于灰色、深灰色泥岩中,反映了富氧的半深湖环境。Neonereites uniserialis遗迹组合组成分子为Neonereites uniserialis和Planolites sp.。该组合分布于灰色、深灰色页岩中,反映了贫氧的半深湖-深湖沉积环境。Mermoides chezhenensis遗迹组合与Mermia遗迹相相比,其化石组成、丰度及分异度基本相似。但Neonereites uniserialis遗迹组合与Mermia遗迹相在化石组成、丰度及分异度等方面存在很大差异,所反映的水体化学性质也不相同。因此,目前所建立的陆相遗迹相模式还不完善,尚有许多遗迹相未被识别和建立。     

济阳坳陷古近系页岩的纹层组合及成因分类

在济阳坳陷古近系中发育大量湖相页岩及纹层状的碳酸盐岩,页岩类型多样。通过对300多块页岩薄片的显微镜下观察分析表明,这些湖相页岩和纹层状碳酸盐岩均由3种基本纹层构成:富有机质纹层(即富含有机质的黏土矿物纹层)、隐晶碳酸盐纹层和黏土纹层。按纹层组合和比例的不同,可将页岩和纹层状碳酸盐岩系统地划分为黑页岩、钙质纹层页岩、富有机质纹层页岩、泥页岩、钙质页岩、纹层状泥灰岩和纹层状灰岩等7种类型,并尝试提出利用纹层组分划分页岩类型的三角形成因分类方案。由于不同纹层形成的古湖泊条件不同,该分类方案不仅能够反映各种页岩的纹层组成,同时也可反映页岩的成因。     

济阳坳陷渤南洼陷古近系沙河街组沉积相

渤海湾盆地济阳坳陷渤南洼陷的主要含油层系为古近系的沙河街组。沙河街期各时段沉积相的展布各具特征，并具清晰的演化序列。沙四早期以发育扇三角洲相为特征，分布于洼陷南部；北部边缘则发育近岸水下扇沉积；东部及西部均存在辫状河三角洲相；中部有盐湖沉积。沙四晚期以盐湖相发育为特征，主要占据湖泊深水部位，其周围依次分布半深湖、浅湖及滨湖亚相。此外，局部见及小型辫状河三角洲沉积。沙三期是辫状河三角洲发育的全盛时期，主要分布于洼陷东南部，物源来自孤岛凸起。这些沉积长期来被认为是浊积岩，近期研究表明它们属辫状河三角洲沉积。辫状河三角洲前缘砂体构成了渤南洼陷最主要的储层成因类型，渤南洼陷绝大部分油气均储存在该类砂体中。沙三期湖泊相沉积也始终发育，且深湖、半深湖亚相发育良好。经过沙三期后的抬升剥蚀和填平补齐作用，沙二期湖盆变浅，以浅湖为主，研究区东南部及西北部均发育面积较大的辫状河三角洲沉积。沙一期发生大规模湖侵，物源区向后退缩，研究区仅存在单一的湖泊相，其中半深湖、深湖亚相占绝对优势。     

沾化凹陷罗家地区沙三下段泥页岩储层特征

沾化凹陷罗家地区古近系沙河街组沙三下段发育100~300 m厚的暗色泥页岩,具有较大的油气资源量和勘探潜力.研究表明,罗家地区的这套泥页岩为盐度较高、强还原性的深湖-半深湖沉积,岩石类型以泥岩、灰岩及之间的过渡岩性为主,碳酸盐矿物含量一般高于50%.根据泥页岩纹层厚度、组合方式、比例和稳定性,将深水泥页岩划分为6种类型,其中以薄层状泥质灰岩为主.泥页岩储层孔隙度为2%~8%,平均5.3%;渗透率变化较大,一般为(1~10)×10-3 μm2,平均为7.5×10-3 μm2,为低孔低渗的非常规储层.储集空间类型多,储层发育的裂缝包括构造裂缝、层间微裂缝和成岩缝,孔隙包括矿物晶间孔、溶蚀孔、有机质孔等.储层质量受矿物组成和岩相、成岩作用、有机质含量等因素共同控制,其中有机质含量是控制该套泥页岩储层物性的主要内在因素.     

页岩油的储层特征及其影响因素分析——以沾化凹陷罗家地区为例

为查明沾化凹陷罗家地区古近系沙河街组三段下亚段页岩油的储层特征及其影响要素,通过岩心、薄片、扫描电镜等多种资料综合分析,开展页岩油储层岩性、储层空间类型、影响因素及页岩油储层评价参数的研究。结果表明: 综合矿物成分和沉积构造2个因素,可将研究区页岩油储层岩性划分为7种类型; 不同岩性储集空间发育有较大差异,纹层状泥质灰岩和纹层状灰岩储集空间最为发育,纹层状灰质泥岩储集空间较发育,块状泥岩储集空间发育一般,块状泥质灰岩、块状灰质泥岩及纹层状粉砂岩储集空间发育较差; 研究区页岩油储层储集空间的发育主要受矿物成分、沉积构造、有机质含量和赋存方式以及成岩作用的影响。以此为基础,选取方解石含量、纹层状构造、总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)含量、镜质体反射率(R_o)及孔隙度作为页岩油储层评价参数,将沾化凹陷罗家地区页岩油储层分为优质储层、有利储层和不利储层3类。     

Characteristics and influencing factors of shale oil reservoir: A case study of Luojia area in Zhanhua sag

In order to find out the characteristics and influencing factors of shale oil reservoir in the lower third member of Shahejie Formation of Paleogene in Luojia area of Zhanhua sag, the authors studied the lithology, space type, influencing factors and evaluation parameters of shale oil reservoir by comprehensive analysis of cores, thin sections, SEM and so on. The results show that mineral composition and sedimentary structure are two important factors, based on which the shale oil reservoir can be divided into seven types. The reservoir space of different lithological types varies greatly. Laminated argillaceous limestone and limestone reservoirs were mostly developed, and laminated gray mudstone reservoirs were relatively developed, followed by massive mudstone. The massive argillaceous limestone, massive grey mudstone and laminated siltstone reservoirs were less developed. The reservoir space of shale oil reservoir in the study area was mainly influenced by mineral composition, sedimentary structure, organic matter content and occurrence mode as well as diagenesis. On this basis, calcite content, laminar structure, TOC content, R_o and porosity were selected as evaluation parameters and the shale reservoir in Luojia area of Zhanhua sag was classified into three types: high quality reservoir, favorable reservoir and unfavorable reservoir.     

济阳坳陷古近纪沙河街组页岩油储层中的藻纹层和藻生物层的发现及其意义

<正>页岩油气是目前国内外的当采能源,受到了广泛的关注。我国页岩油气勘探开发起步较晚,但发展迅速。济阳坳陷古近系沙河街组页岩油气资源丰富,目前是国内单井产量最高,总产量最大的页岩油气勘探开发基地。但还有一些基础地质问题尚不清楚,给勘探开发带来了一定的困难。近期的研究发现,济阳坳陷古近系沙河街组页岩油储层发育良好的藻纹层(钙质纹层或亮晶纹层)和藻生物层,是页岩油气良好的储集层。     

济阳坳陷富林洼陷中生界复杂岩性风化壳储集层成岩作用*

风化壳储集层成因及其差异性特征分析是当今储层地质学研究热点。渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷富林洼陷中生界油气勘探遇到瓶颈,目前探井仅钻揭白垩系顶部风化壳,且风化壳储集层岩性复杂、非均质性极强,明确风化壳储集层成岩改造、储集空间类型和组合关系,对本区乃至济阳坳陷中生界潜山油气勘探至关重要。通过岩心和薄片观察,结合录井、测井等资料,对富林洼陷白垩系西洼组复杂岩性风化壳储集层开展研究。结果表明: 风化壳岩性主要为安山岩和凝灰岩,其次为脉岩、隐爆角砾岩和砂砾岩。由于不同构造单元在复杂埋藏过程中经历了“洼—隆—隆”或“洼—隆—洼”的演化过程,不同岩性储集层的成岩序列和孔隙演化差异明显。火成岩和碎屑岩原生孔隙类型和成因明显不同,但现今储集空间均以次生孔隙特别是溶蚀孔为主,被溶蚀物质包括斑晶、基质以及火山岩屑等。溶蚀作用的主导流体多变,继抬升暴露过程中富含CO₂的大气淡水之后,有机质成熟时排出的有机酸对储集层改善有积极作用。有利风化壳储集层的形成受到岩性、埋藏演化过程和成岩流体的共同控制。整体上,富林洼陷白垩系西洼组储集层质量由好到次的顺序为: 凝灰质砂砾岩,火山角砾岩,含残余气孔安山岩,凝灰岩,次火山岩;不同岩性风化壳储集层在复杂埋藏过程中,经历了不同的成岩改造。     

Diagenetic of the Mesozoic complex weathering crust reservoir rock in Fulin subsag,Jiyang Depression

The formation of weathering crust reservoirs and the analysis of their differences have become the current research focus of reservoir geology. The Mesozoic oil and gas exploration in the Fulin subsag of Zhanhua sag in the Jiyang Depression of Bohai Bay Basin has encountered its bottleneck. Only the weathering crust at top of the Cretaceous is currently penetrated by exploration wells and the weathering crust reservoir is characterized by complex lithology and high heterogeneity. In order to enhance exploration in the Mesozoic buried hill reservoir in the study area and even the Jiyang Depression,it's of great importance to figure out diagenetic evolution,reservoir space types and their combination relationships. The complex lithology of weathering crust reservoir rock of the Cretaceous Xiwa Formation in the Fulin subsag was studied by core and thin section observation combining with well logging data. The results show that the key lithologies of weathering crust include andesite and tuff,followed by dyke,cryptoexplosive breccia and glutenite. During the complex burial process,different tectonic units underwent the evolution of 'sag-uplift-uplift' or 'sag-uplift-sag',resulting in significant differences for diagenetic sequence and pore evolution of different reservoir rocks. The primary pore types and their genesis of igneous and clastic rocks are obviously different,but the present reservoir space is dominated by secondary pores,especially dissolution pores. The dissolved material includes porphyry,matrix and volcanic debris. The dominant fluid for dissolution is variable. In addition to the atmospheric fresh water rich in CO₂ during the uplifting and exposure,the organic acid discharged during the maturation of organic matter has a positive effect on improving reservoir quality. The formation of favorable weathering crust reservoir rock is controlled by lithology,burial evolution and diagenetic fluid. On the whole,the reservoir quality order of the Cretaceous Xiwa Formation in the Fulin subsag is as follow: Volcaniclastic rock,vesicular andesite,tuff,subvolcanic rock. Different weathering crust reservoir rocks in the study area underwent different diagenetic modification during the complex burial process.     

沾化凹陷东部长堤地区沙河街组沙三段储层研究

综合运用地质、测井、地震及分析化验等资料,对沾化凹陷东部长堤地区沙河街组沙三段沉积体系及亚相微相类型进行了较为全面的研究,认为沙三段主要发育近岸水下扇沉积。其中,中扇亚相最为发育,并可细分为辫状水道、水道间和前缘过渡带3个微相;其次,根据粒度分析、物性特征、压汞分析、镜下观察、扫描电镜分析及测井资料数字处理成果等资料,对该区沙三段储集层的岩石类型、微观孔隙结构、成岩阶段、层内及平面非均质性等进行了综合研究,指出了该地区沙三段有利储集体及有利储集层位。