第四纪洞庭盆地澧县凹陷构造活动特征及动力学机制探讨

第四纪澧县凹陷为洞庭盆地西北部的一个次级凹陷。通过地表观察和钻孔资料,对澧县凹陷及周缘第四纪沉积物和地貌及其反映的构造活动特征进行了研究,进而探讨构造活动的动力机制。澧县凹陷呈由南、北西、北东边界正断裂所限的三角形。早更新世-中更新世中期,边界正断裂强烈活动,凹陷区大幅沉降,充填了一套以砂砾层为主的沉积,其厚度自凹陷边缘向中央增加;正断裂下盘局部存在较大幅度沉降。与此同时,澧县凹陷南面、西面的外围地区产生构造抬升,形成由冲积层组成的多级基座阶地。中更新世晚期开始凹陷区及周缘地带整体抬升,凹陷区北部及凹陷南缘产生自西向东的掀斜,凹陷区北部形成小型褶皱构造。上述构造活动特征指示澧县凹陷在早更新世-中更新世中期具断陷盆地性质,中更新世晚期以来具拗陷盆地性质。提出早更新世-中更新世中期构造活动与地幔上隆有关:深部地幔上涌对地壳加热,使凹陷区中地壳韧塑性物质膨胀而向周边侧向迁移,尔后冷却收缩致上层地壳"塌陷"而产生整体性下拗沉降,并于下沉块体侧翼发育正断裂。此外,重力均衡机制可能也起到一定作用。中更新世晚期以来的构造活动可能与深部物质蠕移运动的弹性回返以及板块尺度的物质运动和挤压作用有关。

蠡县斜坡中北部沙二段—沙一段层序地层研究

通过对研究区岩芯、地震、测井和录井等资料的综合研究,建立了沙二段—沙一段的层序地层格架,将其归为2个三级层序,划分出低位体系域、湖扩展体系域和高位体系域3种类型的6个体系域,并在此基础上进行了详细的沉积演化研究。工区以辫状河三角洲和滨浅湖滩坝沉积为主,沙二段平原亚相广布于斜坡外带,前缘亚相呈北东向沿斜坡中带展布;沙一段为广盆浅水环境,三角洲沉积范围较沙二段明显缩小,中期发育了一套全区最重要的烃源岩,受博野水系强物源的影响,仅在大百尺一带发育辫状河三角洲前缘沉积。斜坡中带毗邻生油洼槽的前缘砂体及雁翎、西柳地区的滩坝体系是成藏的有利区带。

冀中坳陷饶阳凹陷蠡县斜坡带层序地层发育模式及主控因素

蠡县斜坡是冀中坳陷饶阳凹陷西部的一个古近系构造—沉积型斜坡,该斜坡南、北两个区域由于构造活动强弱程度的不同以及物源供给充足程度的差异,使其在斜坡类型、层序地层的对称性、湖平面的变化及沉积充填特征等方面均有不同。主要表现为斜坡北部具有构造—沉积型斜坡的特征,在沙三上亚段沉积时期构造活动强烈,构造坡折明显,层序地层格架具明显的三分性,发育了构造控制下的以高位体系域占优势的不对称层序,以顺流加积的辫状河三角洲沉积为主;沙二段沉积时期构造活动减弱,物源供给控制了层序的发育特征,由于北部物源欠发育,泥层厚度较大,以"泥包砂"为特点;沙一段沉积时期北部由于物源供给不足,A/S值逐渐加大,导致地层退积明显,在湖泛时期沉积了一套较厚的砂岩。而南部为典型的单斜型沉积斜坡,斜坡区不发育坡折,缺少低位体系域,沉积了以前积为主的三角洲体系;在沙二段沉积、沙一段沉积时期,物源供给和湖平面变化控制了层序的发育,南部受主物源影响,形成了大套分布广泛的三角洲前缘砂体,以"砂包泥"为特征。

蠡县斜坡沙河街组构造及其演化特征

蠡县斜坡位于饶阳凹陷的西部,整体为SE倾向、NE走向的单斜构造。斜坡断裂十分发育,断裂走向多为NE或NEE向,与斜坡倾向大致垂直。断裂样式主要为雁列式阶梯状断裂和主干断裂与次级断裂构成的Y字型、反Y字型、树枝状组合断裂,反映所受拉张和张扭应力作用较强烈。斜坡由高阳、雁翎和西柳三个构造带组成,雁翎构造带多发育断块和小型断层鼻状构造,高阳构造带发育较大规模的断层鼻状构造,西柳构造带发育小型的地堑式断槽构造,断块和小型断层鼻状构造发育。斜坡发育期主要位于沙一段—东营组沉积期,喜马拉雅早期构造运动对斜坡的发育具有重要作用,沙河街组中、下部沉积期属于深层古隆起构造背景上的继承性披覆发育期。

冀中饶阳凹陷蠡县斜坡北段古近系沙河街组沉积相及成藏有利区带

通过沉积环境、沉积特征、测井相和地震相等综合分析,认为蠡县斜坡北部主要目的层段古近系沙河街组沙一下段、沙二段及沙三上段发育退积式扇三角洲、辫状河和进积式辫状河三角洲3种沉积相类型。研究结果表明,蠡县斜坡北部沙一下段半环形扇三角洲前缘相带、沙二段河流相分流河道的主体部位及沙三上段辫状河三角洲各期分流河道的边缘相带砂体,是油气藏的主要储集体,其储集物性良好,加上良好的烃源岩层和有利的盖层,具有形成油气藏的优越条件,因此是下一步油藏勘探的重点,其中沙三段将是圈闭优选的主要突破口。

饶阳凹陷蠡县斜坡高43井区沙三上亚段沉积微相研究

为了解饶阳凹陷蠡县斜坡高43井区沙三上亚段沉积微相类型、平面展布及含油特征。在岩心观察的基础之上,结合岩石相、测井相、砂厚及含砂率分布的综合分析,总结出高43井区沙三上亚段主要发育三角洲平原、前缘2种亚相,并可细分为分流河道、河口坝、泛滥平原及分流间湾4个沉积微相;沙三上亚段细分为4个小层,分析了各小层沉积微相的平面展布规律,认为该区1、2两小层河道相对较为发育,分布范围较广,砂体之间相互连片叠置,为该区主力产层。

饶阳凹陷蠡县斜坡三角洲前缘薄互层砂泥岩储层预测

饶阳凹陷蠡县斜坡主要勘探目的层沙一段、沙二段以三角洲前缘薄互层砂泥岩沉积为主,具有较大的岩性油气藏勘探潜力,但是由于单砂层薄、岩性细,与泥岩围岩地球物理响应差别小,常规地震资料难以分辨,使得纵向识别薄砂层及横向描述砂体展布规律难度加大。通过综合分析与实际应用,在精确井震标定、精细地震解释的基础上,按点标定、线约束、体运算、分段描述的预测流程,应用谱白化拓频处理、拟声波模型反演、频谱分解等技术,开展了储层预测工作,提高了储层预测的精度,为该区岩性油气藏的勘探与发现亿吨级规模储量提供了重要技术支撑。

蠡县斜坡隐蔽油藏类型及勘探思路

蠡县斜坡是饶阳凹陷西部的一个大型宽缓型继承性沉积斜坡,是冀中坳陷的重要靶区,隐蔽油气藏勘探将成为该区的首要勘探方向。蠡县斜坡南北方向分为平台区和斜坡区,东西向可分为外带、中带、内带。通过南北分带、东西分区的研究,认为蠡县斜坡北部平台区的滩坝相砂体和南部的三角洲砂体是主要的砂体发育带;斜坡不同部位隐蔽油藏成藏模式各不相同,以斜坡中带的多种类型隐蔽油藏作为寻找规模储量的最佳目标。

富油凹陷二次勘探复杂储层油气藏改造模式——以冀中坳陷、二连盆地为例

富油凹陷二次勘探是实现老区持续增储的关键,但面临越来越多的深层、低渗透、特殊岩性等复杂油气藏,需要措施改造才能获得工业油气流。以渤海湾盆地冀中坳陷和二连盆地为例,针对低渗透薄稠油层改造易伤害、流动差、缝高控制难的技术难题,形成了"规模适度、中等砂比、全程防膨、高效降黏"的精细改造模式;针对超深超高温超高应力的碳酸盐岩潜山油气藏难以实现深度酸压改造的技术难题,研制了耐200℃高温耐剪切性能的超高温聚合物压裂液,优选出缓速效果突出、具有固液转向功能的清洁酸液体系,形成了"前置探缝、固液转向、多级注入、闭合酸化"的体积酸压改造模式;针对高含黏土砂砾岩低渗透储层改造易伤害、易敏感、易砂堵的技术难题,研制了岩心损害率由以往的38.6%降低到13.4%的滑溜水及低浓度压裂液体系,并配套形成"复合压裂、前置投球、多层分压"的低伤害复合体积改造模式。在蠡县斜坡、牛东潜山、阿尔凹陷综合应用106井次,整体改造效果较以往提高1.5倍以上,有效支撑了富油凹陷二次勘探新领域的增储上产。

饶阳凹陷蠡县斜坡古近系沙河街组一段物源特征研究

物源供应不仅影响了冀中坳陷饶阳凹陷蠡县斜坡地区沙河街组一段展布特征,而且控制了沉积类型和相带分布,进而决定了有利油气储层的发育。为了厘清蠡县斜坡地区的物源特征,从而指导进一步的沉积体系研究和勘探开发工作,本文基于饶阳凹陷蠡县斜坡3D地震资料、古近系沙河街组沙一段岩石学特征、重矿物组合及ZTR指数、碎屑锆石晶型及U-Pb年龄谱图,开展了沙一段沉积物源综合分析。研究结果表明:(1)蠡县斜坡北部、西部、南西部均发育有地震前积结构,且碎屑岩成分成熟度、ZTR指数分别向南东、东、北东方向增加,指示蠡县斜坡北部、西部、南西部各有一组水系携带物源注入。(2)依据岩屑组合和重矿物组合在平面上的展布特征,可以将蠡县斜坡地区划分出A、B、C 3个区域。其中A区地层具有来自基底隆起、切割岛弧环境的组分特征,且发育有一定的再旋回组分。岩屑组合为岩浆岩+沉积岩岩屑,重矿物组合为石榴石+锆石+磁铁矿+赤褐铁矿;B区地层具有来自基底隆起的组分特征,岩屑组合为岩浆岩+沉积岩+少量变质岩岩屑,重矿物组合为石榴石+锆石;C区地层具有来自基底隆起的组分特征,岩屑组合为岩浆岩+沉积岩+变质岩岩屑,重矿物组合为石榴石+锆石+钛铁矿。A、B、C区内沉积地层的发育依次由北部、西部、南西部水系控制,3组物源在西柳地区交汇。(3)锆石颗粒形态与年龄特征显示,工区内各物源对应的母岩区均为太行山隆起。其中注入工区北部的河流主要流经五台—忻州—涞源一带,携带的母岩主要为元古宇岩浆岩和古生界岩浆岩;携带西部物源的河流主要流经繁峙—涞源—阜平地区,对应的母岩主要为古生界岩浆岩;携带南西部物源的河流主要流经五台—阜平—定州一带,对应母岩主要为元古宇岩浆岩和古生界岩浆岩。相比沙二段,沙一段沉积时期西部物源供源能力有显著增强,南西部物源输入能力相对下降。(4)各组水系携带物源注入工区后形成浅水三角洲沉积体系,且距物源越近,物源供给强度越大,砂体发育情况越好。

饶阳凹陷蠡县斜坡中北段精细勘探与重要发现

饶阳凹陷蠡县斜坡是一个勘探40余年的老探区。受该斜坡地层产状平缓、构造圈闭不发育的影响,勘探早期阶段构造油藏发现殆尽之后,多年勘探再无进展。近3年来通过精细二次三维地震资料采集与处理、精细小断层微幅度构造刻画解释、精细小砂体综合预测描述、精细压裂施工工艺技术选择、精细勘探开发一体化实施,新增三级石油储量达亿吨级,重新取得了岩性地层油藏的重要发现,实现了老探区精细勘探的新突破。

断陷盆地缓坡带物源转换与沉积响应——以渤海湾盆地饶阳凹陷蠡县斜坡古近系源-汇系统为例

寻求盆外物源通量变化与盆内沉积体系的定量耦合响应仍然是源-汇系统研究的薄弱环节,也是断陷湖盆源-汇系统研究框架下的一个重要命题。基于渤海湾盆地饶阳凹陷蠡县斜坡全覆盖的3D地震资料和岩心、测井数据,结合碎屑锆石U-Pb定年技术,对研究区古近系沙(沙河街组)二段与沙一段开展物源体系定量化表征,并通过定量沉积构造解释和定量地震地貌测量,建立了浅水三角洲的定量化表征方法。研究显示,沙一段-沙二段沉积时期,古永定河分支被古大清河袭夺,造成蠡县斜坡A区特征锆石含量由37%下降至26%,对应的A区浅水三角洲面积由144 km2减小至38 km2,平均水下分流河道宽度由104 m减小至47 m;古唐河水系特征锆石含量由31%上升至39%,对应的B区浅水三角洲面积由71 km2增加至94 km2,平均水下分流河道宽度由77 m增加至88 m;古大沙河水系沉积物通量未观察到明显变化,对应的C区浅水三角洲面积由206 km2降低至185 km2,平均水下分流河道宽度由120 m减小至81 m。构造作用、气候变化及湖平面升降等异旋回作用影响范围较大,将会造成沉积体系的同步响应;而物源通量变化将影响特定沉积体系,是研究区浅水三角洲沉积响应的主要驱动机制。

湖南澧县凹陷膏盐矿床成矿地质特征及找矿方向

湖南省已知膏盐矿床以中新生代内陆湖相沉积矿床为主,它们的形成具有一定地质构造背景,相互间有密切的联系,在时空分布上具有一定的规律性。其中澧县凹陷膏盐矿产种类较全,储量较大。凹陷西部边坡浅滩相沉积了并经后期改造的特大型石膏硬石膏矿床,凹陷中东部即凹陷中心蒸发沉积了厚大钙芒硝、无水芒硝、石盐矿床。膏盐沉积具明显的水平和垂直分带现象。湘西北区有较多类似凹陷,具有寻找或扩大膏盐矿床规模的有利条件。

饶阳凹陷蠡县斜坡中部沙一下亚段碳酸盐岩沉积储层及油藏特征

饶阳凹陷蠡县斜坡中部是沙一下亚段碳酸盐岩的有利发育区,以生物灰岩、鲕状灰岩和白云质灰岩为主。目前多口井在该层系获工业油流或见良好油气显示,展示了沙一下亚段碳酸盐岩的勘探潜力。近两年通过井震结合、岩心薄片观察、测井解释、单井相及多井相分析等多种技术手段,对沙一下亚段碳酸盐岩沉积储层及油藏特征进行了深入研究,明确了沙一下亚段碳酸盐岩的平面展布规律及有利含油相带。沙一下亚段碳酸盐岩储层物性具有中孔、中渗特征,油藏类型以构造—岩性和岩性地层为主,成藏条件较为复杂,主要受沉积微相和储层物性控制。高阳地区位于滨浅湖区,沙一下亚段碳酸盐岩分布最厚,主要发育生物灰岩和鲕状灰岩;西柳地区位于半深湖区,主要发育白云质灰岩,储层物性最好。优选这两个区带,为蠡县斜坡中段碳酸盐岩重点勘探区带。

饶阳凹陷肃宁洼槽对蠡县斜坡供烃潜力的地球化学证据

蠡县斜坡是饶阳凹陷重要的油气探区,其油气来源问题一直是勘探关注的重点,特别是斜坡南部的油源问题一直存在争议。本研究通过开展任西–肃宁洼槽烃源岩评价及地球化学特征分析、蠡县斜坡原油油源分析和运移路径示踪,证实了肃宁洼槽对斜坡南部的供烃潜力,并明确了蠡县斜坡不同区域油源。蠡县斜坡原油可分为3类,其中:A类原油由淀北洼槽E_(s4)-Ek烃源岩供烃,主要分布在蠡县斜坡北部;B类原油由任西洼槽Es_(1)^(下)烃源岩供烃,主要分布在斜坡北中部;C类原油位于蠡县斜坡中南部,油源分析及芳烃运移示踪参数指示其由肃宁洼槽Es_(1)^(下)烃源岩供烃。蠡县斜坡中南部油藏油源的明确,从源的角度证实了肃宁洼槽对蠡县斜坡中南部的供烃能力,为蠡县斜坡南部的勘探提供了有力的证据,对斜坡南部勘探具有重要指导意义。