北黄海东部次盆地构造热机制与成烃效应

北黄海东部次盆地属于中新生代小型叠合断陷盆地,是我国海域勘探程度较低的一个盆地,对其经历的复杂构造-热演化史尚未有相关研究。本文利用镜质体反射率(R_o)和磷灰石裂变径迹(AFT)两种古温标进行多方法的热史模拟,获得了盆地中新生界的热流史及地温梯度的变化,并恢复了盆地的剥蚀量及抬升剥蚀过程,在此基础上研究了盆地内烃源岩的热演化历史。结果表明,东部次盆地从中侏罗世至今,经历了古热流由高(75~90 mW/m^(2),120~100 Ma)到低(60 mW/m^(2),40 Ma),然后再升高至现今(70 mW/m^(2))的过程,且早期(100~70 Ma)降温缓慢,后期(70~40 Ma)降温快速。古地温梯度相应地呈现由高(34~36℃/km)到低(23℃/km),再升高(28℃/km)的变化趋势。东部次盆地晚白垩世之前的古地温梯度和古热流高于现今的地温梯度和热流,这与盆地由断陷阶段-坳陷阶段的演化过程一致。东部次盆地晚白垩世—始新世经历了较强的抬升剥蚀,地层的剥蚀厚度为1.0~1.5 km,在100~90 Ma地层沉积开始缓慢或停止,明显的剥蚀过程发生在85~40 Ma,其中70~40 Ma为快速剥蚀阶段。东部次盆地的构造热演化史影响了盆地内烃源岩的生烃过程。中上侏罗统两套烃源岩都存在早期(晚侏罗世—早白垩世)生烃过程,在中部坳陷内的主体生烃坳陷,晚白垩世—始新世地层剥蚀厚度较小,且渐新世之后地层沉积厚度较大,现今能够达到的地温也越高,有利于烃源岩晚期生烃,证实了该盆地具有一定的勘探潜力,应围绕主体生烃坳陷寻找有利成藏区。

北黄海东部次盆地中新生代原型盆地分析

北黄海东部次盆地勘探程度较低,是中新生代小型叠合断陷盆地,经历了多期构造运动,盆地构造复杂。利用最新的地震和钻井资料,从构造特征分析入手,结合盆地发育的动力学背景,梳理了北黄海东部次盆地的构造演化,认为该盆地中新生代发育了伸展裂陷盆地、走滑伸展盆地及坳陷盆地3类性质的原型盆地。中—晚侏罗世,表现单一的断裂走向和箕状断陷型结构,为伸展裂陷型盆地,是该时期区域左旋剪切应力在盆地内派生的NE—SW向拉张应力作用的结果;早白垩世—晚渐新世,经历了早期区域左旋剪切应力向晚期区域右旋剪切应力的转变,表现为箕状断陷结构兼具明显走滑张扭特征,为走滑伸展盆地;中新世—第四纪,为典型的裂后沉降型坳陷盆地。盆地发育演化过程主体表现为由新生代受F2断裂控制的NEE向断陷盆地叠加在中生代受F1断裂控制的NW向断陷盆地之上,之后进入裂后坳陷沉降阶段;沉积沉降中心经历了先NW向迁移再NEE向迁移的过程。

北黄海盆地东部坳陷火成岩地震相识别与分布预测

北黄海盆地东部坳陷火成岩分布复杂并具有多期性,直接影响了油气成藏作用,然而目前对其空间分布尚缺乏深入认识,制约着该区勘探开发的部署。利用全三维地震资料,根据地震反射特征识别出了不同类型的火成岩地震相模式,并对其不同特征进行了分析,通过地震相识别进行平面追踪,结合时间切片三维地震技术及属性分析对火成岩分布进行了预测。结果表明,北黄海盆地东部坳陷主要发育柱状、尖峰状、蘑菇状和丘状4种火成岩反射地震相;研究区火成岩分区性较明显,主要发育3处火成岩体,分别位于东部隆起剥蚀区、坳陷中部和坳陷的西北部。

北黄海盆地东部坳陷中新生代构造样式

北黄海盆地东部坳陷中新生代自下而上发育中侏罗统、上侏罗统、下白垩统、渐新统和新近系,划分为3个构造层,即下构造层、中构造层和上构造层,分别对应盆地的中生代断陷-反转阶段、古近纪断陷—反转阶段和区域沉降阶段3期构造演化阶段。不同的构造演化阶段造就了不同的构造样式,基于地震反射资料,结合盆地地质结构特征,总结了坳陷构造样式特征,即伸展构造、挤压构造、反转构造及扭动构造4种样式,以伸展构造样式为主,翘倾断块、滑动断阶及逆牵引背斜是研究区内有利于油气运聚成藏的主要构造样式。

碳、氢同位素分析及应用新进展

碳和氢是地球上有机质组成中最主要的两种元素。对沉积有机质中这两种元素组成特征的研究对于生物体和现代沉积物特征、物质来源和古环境、古气候等方面的研究具有重要意义。本文着重论述了碳、氢同位素分析在石油地质研究中的应用新进展，探讨了目前研究较少的氢同位素在技术和研究水平上的进步，并分析了影响氢同位素值的各项因素，为在今后研究中更好的利用氢同位素提供依据。

叠前地质统计学反演在北黄海X区块储层预测中的应用

北黄海X区块中生界目的层埋藏超过3000 m,储层横向连续性较差,纵向岩性变化快,砂体厚度较薄,精细刻画储层难度较大。为了丰富目标优选的地质信息,在叠前同时反演的基础上,采用将区域地质信息、钻井资料和地震资料有机结合的叠前地质统计学反演方法,开展研究区储层预测工作,得到的反演结果与钻井资料吻合度较高,有效提高了储层预测精度。依据反演结果在研究区刻画了多套单砂体,并确定白垩系底部的一套砂体在区内分布稳定、厚度较大,可作为下一步勘探的主要目的层。采用叠前地质统计学方法能够实现对区内储层的精细刻画和描述,并为主要目的层的划定提供更加可靠的依据。

东营凹陷东营三角洲沙三段中亚段古地貌特征及其对沉积的控制

东营凹陷沙三段中亚段发育9期特征明显的三角洲进积单元,古地貌对三角洲进积单元的控制作用明显。利用东营凹陷丰富的钻井和高精度三维地震数据,采用适用于该区的定量高精度古地貌恢复方法——滨线轨迹法,来重建研究区9期三角洲进积单元的古地貌特征,并揭示古地貌对沉积的控制作用。研究结果表明,东营三角洲在沙三段中亚段沉积时期古地貌整体呈现南缓北陡、斜坡向西迁移的特征。沉积体的分布范围和沉积样式与古地貌特征具有良好的耦合关系:三角洲沉积主要沿着东部和东南部凸起逐渐向湖盆推进,受物源供给能力和古地貌特征的影响,三角洲朵体沿斜坡向西延伸;深洼区主要发育半深湖—深湖相沉积,在坡度较大的斜坡前端沉积物易发生失稳而形成浊积砂体。

北黄海盆地东部坳陷中生界烃源岩特征

东部坳陷是北黄海盆地内最大的一个沉积坳陷,目前对该区的油气地质条件研究尚处于勘探早期。对该区烃源岩分布、地球化学特征和热演化特征作了初步分析,结果表明:东部坳陷内主要发育2套烃源岩,即中生界中、上侏罗统烃源岩;中侏罗统烃源岩母质以陆源高等植物为主,主要为Ⅲ型干酪根,有机碳含量中等,氢指数多在200 mg/gTOC以下;上侏罗统烃源岩母质为高等植物和低等水生生物混杂,兼有Ⅱ型和Ⅲ型干酪根,局部发育有机碳含量高、氢指数平均为500mg/gTOC的良好烃源岩;东部坳陷主体部位的2套烃源岩现今均已进入生烃门限,具备一定的生油气潜力,具有良好的油气勘探前景。

基于滨线轨迹的古水深定量计算新方法——以古近系沙三中段东营三角洲为例

古水深确定是沉积学分析中难点问题,目前主要依据"标志物—水深"的定性—半定量方法确定,但存在原始样品获取难、预测精度低等诸多问题。该方法依据滨线轨迹迁移规律获取在点物源背景条件下一个三级层序内可容纳空间与沉积物供给速率之间变化关系或定量函数,进而采用回剥法和正演法相结合获取不同点原始沉积物厚度和相应的可容空间,其中回剥法获取每个单元原始沉积厚度,正演法获取每个单元随沉积物覆盖后顶层可容空间增量。三角洲平原区为补偿区,其原始沉积物厚度等于可容纳空间增量,三角洲前缘区为欠补偿区,其水深等于可容空间增量与原始沉积物厚度之差。这一新方法不仅考虑到不同点构造沉降差异,而且还考虑了三级层序内沉积物供给速率的变化趋势,因而,较为准确地预测三角洲区的古水深变化。该方法成功地应用于东营地区三角洲沉积区水深变化,该区沙三中(Es3-2)共发育9期进积体,最大水深为180 m,出现于t3时刻。该方法揭示了9期三角洲朵体发育时期水深变化,为该区沉积体空间展布预测提供了有效的定量预测方法。

北黄海盆地东部坳陷中生界沉积特征及演化

北黄海盆地是我国近海勘探及研究程度均较低的中新生代叠合断陷盆地,而东部坳陷是其内最具油气勘探前景的二级构造单元。通过岩芯观察与测井相分析,结合三维地震资料,认为东部坳陷中生界主要发育扇三角洲、辫状河三角洲、三角洲与湖泊沉积。受构造演化阶段的制约,不同时期具有不同的沉积演化特征。其中中侏罗世处于湖盆的初期断陷期,半深湖—深湖亚相发育,仅在坳陷边缘见少量小规模的扇三角洲沉积。晚侏罗世处于断陷扩展期,整体为一个完整的湖进—湖退旋回,早期北部缓坡发育三角洲沉积,南部及东部陡坡见扇三角洲沉积,中后期则由于湖平面上升,发育暗色泥岩为主的湖泊沉积,晚期北部缓坡见小规模三角洲前缘沉积。早白垩世处于断陷萎缩期,垂向发育2个正旋回沉积序列,其中旋回下部以扇三角洲、辫状河三角洲相为主,向上渐变为滨浅湖沉积。

北黄海东部次盆地油气成藏主控因素

北黄海东部次盆地尚处于勘探早期,石油地质条件复杂,油气成藏主控因素尚未探明。结合目前勘探成果,利用多口钻井资料,综合运用油气地球化学、烃源岩有机相划分、储层成岩作用和流体包裹体测温等手段,确定了东部次盆地的油气成藏主控因素。分布局限的中、低丰度烃源岩决定了东部次盆地油气平面分布范围,并决定了油气纵向上也是围绕烃源岩出现,而在远离主生烃灶的构造带和远离主力烃源岩的层段则难以运聚成藏;早期缓慢浅埋—中期强烈隆升—晚期快速深埋的沉积过程影响了油气分布,这一特殊的沉积埋藏过程控制了东部次盆地烃源岩生、排烃历史和储层演化史,造成东部次盆地大量生、排烃和成藏事件均发生在新近纪,而受成岩作用等因素的影响,此时主要目的层储层已大面积低孔、低渗,油气难以长距离运移,最终导致东部次盆地难以发生大规模的油气运聚成藏。综合而言,东部次盆地的油气成藏特征属于近源成藏,因此近主生烃灶的勘探目标风险小,下步勘探要在临近主生烃灶、同时储集条件有利的二级构造带上寻找以构造圈闭和构造-岩性复合圈闭为主的勘探目标。

扬子地区典型剖面二叠系不同沉积相地球化学特征

对扬子地区2个典型剖面即四川广元上寺剖面和贵州罗甸纳水剖面二叠系系统采样,在沉积相研究的基础上,对华南二叠系碳酸盐岩地层不同沉积相地球化学特征进行了分析。研究表明:Co、Ba、V、Rb等具有指相意义的元素,在越靠近深水环境,Co、Ba、V、Rb平均丰度越高,而w(Sr)/w(Ba)值从开阔台地相到盆地相整体有降低趋势。贵州罗甸纳水剖面为斜坡沉积背景的典型剖面,从台地前斜坡相→陆棚相→斜坡相→盆地相,w(ΣREE)值逐渐增大,且各相带稀土元素配分模式存在明显的Ce异常。四川广元上寺剖面二叠系浅海陆棚相下部和盆地相地层中平均残余有机碳丰度大于1.5%,说明这2个沉积相带可能为该地区优质烃源岩发育相带,该剖面二叠系显示从开阔台地相到盆地相具有有机质逐渐富集的特点。

北黄海盆地中生界原油特征及油源初探

北黄海盆地是中国勘探程度较低的一个海域,目前发现的原油产于下白垩统。其原油具有高密度、中高含蜡、低含硫的特点,属于较典型的湖相成熟原油,未经历过明显的生物降解过程。对原油及该盆地内两套主要的烃源岩(中侏罗统和上侏罗统烃源岩)进行色谱、质谱及碳同位素组成特征等分析,进行油源对比,结果表明:原油的碳同位素组成、异戊二烯烷烃分布、萜烷和甾烷类生物标志物及分子级的正构烷烃单体碳同位素组成等特征都与中侏罗统烃源岩存在较大差别,原油应来源于上侏罗统烃源岩中干酪根类型较好、母质以低等水生生物为主的湖相成熟烃源岩。

叠前同步反演技术在北黄海盆地中生界储层预测中的应用

北黄海盆地中生界目的层埋藏较深,储层纵横向变化快,厚度较薄,砂泥岩速度接近,造成纵波阻抗叠置,单纯依靠叠后纵波阻抗反演预测很难解决岩性区分和储层描述问题,而通过叠前同步反演得到的纵横波速度比和密度参数,进而转换为对岩性和物性敏感的其他参数,能有效区分砂泥岩,进行复杂岩性的识别和储层描述,提供更加准确的储层预测结果。利用叠前同步反演技术,对北黄海盆地中生界储层进行预测,刻画了目的层中砂体的空间几何形态,实现了对储层的精细描述,取得了较好的应用效果。

北黄海盆地东部坳陷中新生代的叠合盆地特征及其成因

以最新的地质-地球物理资料为基础,分析了北黄海盆地东部坳陷的断裂特征及构造样式,总结了研究区的沉积-构造演化阶段。研究表明:东部坳陷断裂发育,F1、F2断层为最重要的控制性断层,其次为F9、F10、F11、F8断层,同时在研究区识别出了伸展、挤压、扭动、反转等构造样式;结合构造研究与沉积发育史,将东部坳陷的沉积-构造演化划分为中侏罗世初始断陷期、晚侏罗世断陷扩展期、早白垩世断拗期、早白垩世晚期-始新世构造反转期、渐新世强烈断陷期、渐新世末-中新世初构造反转期、中新世-第四纪区域沉降期。以上述研究为基础,参考区域地质背景探讨了东部坳陷的成因机制:中侏罗世,研究区的初始断陷与块体逃逸的伸展作用有关;晚侏罗世,板块俯冲导致地壳减薄,东部坳陷持续断陷;早白垩世,由于伊泽奈崎板块运动行为变化使郯庐断裂左行走滑,在区域左旋并伴随热沉降的同时研究区发生断拗;晚白垩世,板块正向俯冲导致东部坳陷挤压反转并持续至始新世;渐新世,因太平洋板块转向、俯冲带后撤及印度-欧亚大陆碰撞,导致郯庐断裂带右旋,研究区在右旋张扭背景中强烈断陷;渐新世末,由于太平洋板块俯冲速率、印度-欧亚板块远程效应的增强及俯冲带抑制作用,研究区再次发生构造反转;中新世-第四纪,东部坳陷因岩石圈热衰减发生区域沉降。

北黄海东部次盆地层序地层格架中烃源岩发育特征与影响因素

北黄海东部次盆地是我国海域勘探程度较低的一个盆地,钻探已发现该盆地发育中、上侏罗统巨厚暗色泥岩,但目前对该盆地烃源岩的研究尚较薄弱,精细评价该盆地的烃源岩对后续勘探部署具有重要意义。本文利用多口钻井实测数据和地震、测井资料,在层序地层学研究的基础上,应用有机地球化学和有机岩石学等方法,对中、上侏罗统不同层序和同一层序不同体系域中的烃源岩特征进行综合研究,并探讨烃源岩的分布规律及影响因素。东部次盆地烃源岩非均质性特征明显:中侏罗统J2SQ1和J2SQ2层序均以半深湖—深湖相、滨浅湖相暗色泥岩为主,烃源岩有机碳质量分数总体较高(w(TOC)>1.0%),但生烃潜力指数(w(S1+S2))和氢指数(IH)均很低,且有机质类型差,表明研究区有机质丰度高的烃源岩并非都是生烃能力高的烃源岩,整体为中等—差烃源岩。上侏罗统J3SQ1层序中的烃源岩主要为三角洲前缘和滨浅湖相泥岩,有机质丰度较低,不同体系域发育的均是中等—差烃源岩;J3SQ2层序主要为半深湖—深湖相暗色泥岩,具有厚度大、质纯和横向分布广的特点,但不同体系域中烃源岩的w(TOC)变化很大(0.5%~5.3%),其中优质烃源岩主要发育在J3SQ2层序中的高位体系域和湖侵体系域中,厚度0~104 m,而低位体系域中发育的则是中等烃源岩,该套优质烃源岩是东部次盆地内最主要的一套油源岩。研究认为,层序地层格架和沉积相控制了东部次盆地烃源岩的空间展布范围,陆源有机质的输入与湖盆原位生物生产力的匹配关系控制了烃源岩的质量,湖盆水体的含氧量与盐度在一定程度上控制了有机质的保存。综上所述,北黄海东部次盆地属于中低丰度的含油气盆地,应在优质烃源岩发育区及其邻区寻找有利勘探目标。

北黄海盆地中生界沉积充填及有利生储盖组合

沉积充填生储盖组合中生界北黄海盆地北黄海盆地是我国海域油气勘探的新区,成藏条件及其时空匹配研究薄弱,是制约该区油气勘探取得突破的重要基础地质问题之一。通过岩心、钻井、测井及地震资料等的综合分析,对中生界构造格架下的沉积充填及有利生储盖组合特征进行了系统研究。结果表明,北黄海盆地中生界为断陷湖盆,中侏罗统以湖泊沉积为主,上侏罗统主要发育三角洲-湖泊沉积体系,下白垩统发育扇三角洲-湖泊沉积体系。北黄海盆地中生界发育2套有利的生储盖组合,上侏罗统上部的半深湖相暗色泥岩有机质丰富,构成研究区主力烃源岩,与下白垩统扇三角洲储集砂体及其上部滨浅湖泥岩组成的复合型组合,为空间匹配最好的生储盖组合;上侏罗统烃源岩与其中下部三角洲河道砂体组成的倒灌式间断型组合,为另一套较有潜力的组合,储层物性及断裂-不整合面输导是决定生储盖组合优劣的关键。

北黄海东部次盆地下白垩统沉积环境及沉积充填

下白垩统是北黄海东部次盆地目前最重要的油气勘探层位,准确认识下白垩统的沉积特征,对下一步油气勘探战略选区及优化勘探部署具重要意义。依据钻测井、地震资料,利用古生物、地球化学、地球物理等手段,研究了下白垩统的沉积相类型,分析了古气候、古盐度、古水动力、古物源等沉积环境,最终探讨了三级层序地层格架内下白垩统的沉积充填及演化。结果表明,北黄海东部次盆地下白垩统发育扇三角洲-湖泊沉积体系。该时期以亚热带炎热半干旱气候为主,夹短暂温湿气候。古水体为淡水-半咸水性质,接受来自北部、东部、西南等多个方向的物源供给。早期地层分布局限,以滨浅湖亚相、扇三角洲相沉积为主;之后,湖泊水体范围扩大,发育扇三角洲平原-扇三角洲前缘-滨浅湖亚相沉积序列;中晚期地层受区域抬升作用的影响,仅残存于盆地西北部,以滨浅湖相沉积为主。

中生界波阻抗叠置砂泥岩的孔隙度预测——以北黄海盆地X区块为例

北黄海盆地X区块中生界目的层具有埋深大、储集层致密、纵横向变化快的特点。根据测井资料统计分析,中生界目的层砂泥岩纵波速度接近,纵波阻抗分布范围叠置,利用常规波阻抗反演方法难以有效区分砂泥岩,更无法准确预测砂岩储集层的孔隙度。为解决砂泥岩波阻抗叠置区孔隙度的预测问题,探索性地采用了以下方法:1利用岩性敏感曲线重构声波时差曲线,并进行反演;2通过曲线重构反演的方法区分砂泥岩,再利用砂岩骨架约束原始波阻抗反演数据,得到砂岩原始真实的波阻抗值,进而根据原始波阻抗与孔隙度的关系式将砂岩波阻抗转化为孔隙度。该方法在研究区取得了较好的应用效果。

基于曲线重构的测井约束反演在中生界储层预测中的应用

陆相沉积为主的中深层目的层埋藏较深,储层纵横向变化快,砂泥岩速度接近,常规测井曲线不能有效反映砂岩储层特征,给储层预测带来难度。探索性地采用录井岩性重构声波时差曲线,在此基础上,利用波阻抗稀疏脉冲反演技术,对北黄海盆地东部坳陷某区块中生界储层进行预测,刻画了目的层中砂体的空间几何形态,实现了对储层的精细描述,取得了较好的应用效果。