Weathered and Volcanic Provenance-Sedimentary System and Its Influence on Reservoir Quality in the East of the Eastern Depression, the North Yellow Sea Basin

Seismic stratigraphy, core logging and the data from cores are used to identify the development and evolution of the east provenance-sedimentary system and to analyze its influence on the quality of reservoirs in the eastern depression of the North Yellow Sea Basin. The eastern provenance-sedimentary system is a fan delta （delta） and subaqueous fan sedimentary system with volcanic provenance. Its evolution is closely related to internal uplift and coeval volcanic activity. During faulting and volcanic activity, an internal uplift gradually formed and the eastern provenance-sedimentary system began to develop. Clastic materials from the weathered uplift and volcanic activity were the main sources of sediment and were deposited in the Middle Jurassic to the Early Cretaceous. A subaqueous fan sedimentary system developed in the Middle Jurassic, a deltaic to subaqueous fan sedimentary system developed in the Late Jurassic, and a fan delta to subaqueous fan sedimentary system developed in the Early Cretaceous. The volcaniclastic detritus was mainly composed of acidic materials with a small amount of intermediate materials. The reservoir in the eastern sedimentary system is a type of tight sandstone with ultra-low porosity and very low permeability due to the influence of volcanism and diagenesis. The reservoir quality is worse than those of the northern and the western sedimentary systems. However, the high volume of volcanic materials and deep-marine sedimentary conditions resulted in good-quality hydrocarbon source rocks that ensures the exploration potential in the eastern sedimentary system reservoir.

2000年秋季黄、东海典型海区叶绿素a的时空分布及其粒径组成特征

分析了 2 0 0 0年秋季黄、东海几个典型海区的叶绿素 a调查资料 ,结果表明 :在没有温跃层存在的海区 ,叶绿素 a的垂直分布是均匀的 ,昼夜 (2 4 h)变化的幅度也很小 ,且上、下层不同粒径的浮游植物所含叶绿素 a的比例变化也不大。但在明显存在温跃层的海区中 ,叶绿素 a的垂直变化明显 ,昼夜变化的幅度较大 ,且在温跃层的上、下方显示相反的变化规律 ;不同粒径浮游植物叶绿素 a的比例组成在温跃层上、下方明显不同 ,在温跃层的下方 ,较大粒径 (2～ 2 0μm,>2 0μm)的叶绿素

南黄海东部泥区沉积速率和物源探讨

根据测定岩芯中^（２１０）Ｐｂ放射性活度，南黄海东部泥区最高现代沉积速率为１．６５ ｃｍ／ａ，泥区边缘沉积速率为０．１２ｃｍ／ａ。表层沉积物中的化学成分ＣａＣＯ_３，Ｃｕ，Ｓｒ，Ｔｉ和Ｒｂ的 含量表明黄河物源对该泥区没有影响，长江物源对该区贡献较小。

北黄海盆地东部坳陷储层特征及影响因素

北黄海盆地东部坳陷发育厚层中、新生代地层,其中侏罗系和白垩系是目前研究的主要目的层段。依据最新油气资源调查获得的原始资料并结合区域地质资料,对该区中生代的储层特征进行了较为深入的分析,认为研究区储层物性总体较差,多为以次生孔隙为主的低孔、低渗和特低孔、特低渗储层;储层的储集空间类型多为以粒内孔隙为主的孔隙型和裂缝型;主要成岩作用类型包括压实压溶作用、胶结作用、交代作用、溶蚀作用等。影响储层物性的因素主要包括:对储层起破坏作用的压实作用、胶结作用都比较强,而对储层起建设性的溶蚀作用总体上较弱,构造破裂对储层物性仅有一定的改善作用。

渤海东部和黄海北部沉积物中重金属分布特征

通过对渤海东部及黄海北部海域138个站位沉积物样品的重金属等含量分析,研究了该海域沉积物重金属元素分布特征及其控制因素.渤海东部及黄海北部海域沉积物中As、Cu、Cd、Cr、Co、Hg、Ni、Pb、V、Zn的平均含量分别为:9.87,20.1,0.15,58.9,11.6,0.02,26.7,23.0,74.0,65.5μg/g;重金属元素Cu、V、Cr、Co、Ni、Zn含量与有机碳含量、小于63μm细粒沉积物呈显著正相关,其在表层沉积物中的分布明显受到有机质含量和沉积物粒径的控制,而As、Hg分布没有明显受到有机质含量和沉积物粒径的影响.富集系数显示,Cr、Co、Ni、Pb、V和Zn为无富集;Cu为轻度富集;As、Cd和Hg为中度富集;依据Q-型聚类分析特征,将研究区域沉积物划分为3个不同的重金属分区,Ⅰ类区沉积物Hg富集程度较高;Ⅱ类区沉积物As富集程度较高;Ⅲ类区重金属元素含量普遍较高,尤其Cu、Zn和Cd含量明显增高.

渤海东部与黄海北部表层沉积物的元素地球化学记录

为研究渤海东部及黄海北部海域沉积物常量元素组成特征及与物源的关系,分析了该海域138个站位沉积物样品的常量元素含量。渤海东部及黄海北部海域沉积物常量元素Al2O3、Mg O、Na2O和TFe2O3分布基本相似;Si O2分布与Al2O3、Mg O、Na2O和TFe2O3分布相反;Al2O3、Mg O、TFe2O3、Ti O2和Na2O等元素与细粒沉积物呈正相关,Si O2与粗粒沉积物呈正相关,Ca O、Ca CO3、Mn O和K2O分布与沉积物粒度无明显正或负的相关性;北黄海东部K2O分布反映了鸭绿江物质的影响。R-型聚类分析得出3种组合类型,以Mg O、Ca O和K2O及Mn O为代表,分别对应反映陆源细粒物质输入、指示黄河和鸭绿江物质的影响和海洋自生作用。依据Q-型聚类分析特征,将调查海域沉积物划分为4个不同的地球化学分区,同时综合分析得出了Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区的沉积物运移的路径趋势。K2O/Ca O揭示黄河物质影响自南至北和自西向东呈逐渐减弱的趋势,其中研究区西南部和北黄海中西部受黄河物质影响较强,北黄海东部沉积物更多受鸭绿江物质影响。

北黄海盆地东部坳陷地层划分及沉积特征

应用地震、钻井、测井资料,运用层序地层学原理在北黄海盆地东部坳陷识别了6个不整合界面、划分了多套地层,并对地层及沉积特征进行研究。结果表明:晚侏罗世,发育暗色泥岩为主的湖泊沉积,盆缘扇体较少;早白垩世,以湖泊—三角洲相沉积发育为特征,半深湖相萎缩;始新世,仅见局限的滨浅湖与三角洲相沉积;早渐新世—晚渐新世,主要为河流—三角洲与滨浅湖相沉积,此时扇三角洲、河流—冲积平原广布,沉积物砂质含量高;新近纪—第四纪,盆地进入区域沉降阶段,新近纪接受了以填平补齐为特点的沉积,更新世则形成了稳定陆表海沉积。

黄海海域盆地的形成与演化

扬子板块俯冲在华北板块之下,于三叠纪末完成陆-陆碰撞,进入陆内俯冲阶段,在造山带的侧翼形成陆内前陆盆地。此时在苏鲁造山带南侧形成的南黄海盆地即属于陆内前陆盆地(J1—J2),而苏鲁造山带北侧的北黄海盆地和胶莱盆地则缺失这套地层(J1—J2),可能处于隆起状态。从晚侏罗世到早白垩世(J3—K1),中国东部发生广泛火山喷发、岩浆侵位,反映了中国东部构造应力场发生明显的变化。大别-苏鲁造山带南北两侧构造背景有明显的差异。北侧的火山岩特征表明其北侧为裂谷环境,包括北黄海盆地和胶莱盆地,表现为地堑和半地堑形式,高角度平面正断层和犁式正断层发育。晚白垩世—早第三纪,中国东部构造背景又发生了明显的变化,发生大规模的断陷作用。大别-苏鲁造山带晚白垩世发育A型花岗岩,表明造山作用结束,进入造山带崩塌和后造山期,与中国东部总体的伸展期是吻合的。南黄海盆地断陷作用强烈,接受了厚度较大的下第三系;北黄海盆地断陷作用较弱,只在北部小范围内接受了厚度较小的早第三纪沉积。晚第三纪,南黄海盆地和北黄海盆地由于热沉降由断陷变为坳陷。

北黄海盆地东部坳陷断裂构造分析

北黄海盆地是我国海域勘探程度较低的含油气盆地,断裂构造极其发育并对盆地的沉积构造演化及油气成藏具有重要控制作用。通过对北黄海盆地东部坳陷最新三维地震资料精细构造解释,系统研究了该区的断裂构造类型、特征及其成因演化。断裂构造类型按运动学特征可分为正断层、逆断层、扭动断层和反转断层;按断层级别与规模可分为一级控盆断层、二级控凹断层、三级控带断层、四级控圈断层和五级层内或层间小断层。研究区主要发育了北西向、北东向、近南北向和近东西向4组断层,平面组合样式有平行式、斜交式、雁列式、斜列式等;断裂剖面形态有犁式、座椅式、坡坪式、平直式等,剖面组合样式包括伸展性质的地堑、地垒、"Y"字形、反"Y"字形、复合"Y"字形、同向断阶、反向断阶、"入"字形、羽状、帚状、树枝状、梳状和扭动性质的似花状、半花状以及挤压性质的叠瓦状。中-新生代断裂活动主要有6个地质时期:1中侏罗世-晚侏罗世伸展活动;2侏罗纪末期挤压反转;3早白垩世弱伸展活动;4始新世-早渐新世伸展活动;5晚渐新世伸展活动;6新近纪弱伸展活动。北黄海盆地东部坳陷中、新生代构造演化经历了多期伸展-反转挤压(隆升)构造旋回,上述断裂分期差异活动是周边板块运动和深部地质作用双重控制的结果。

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。

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。

北黄海盆地东部坳陷油气成藏时间研究

东部坳陷是北黄海盆地唯一发现油流的沉积坳陷,具有较好的油气勘探前景,其油气藏形成时间将决定该区油气勘探思路和油气勘探方向。通过烃源岩的油气生排烃史和油层的砂岩包裹体研究,综合分析推断了东部坳陷油气藏成藏时间。研究表明,东部坳陷中侏罗统烃源岩的主要生烃期和排烃期为渐新世,下白垩统和上侏罗统砂岩储层包裹体的油充注时间为早中新世。结合盆地构造演化史综合分析推断,北黄海盆地东部坳陷的油气藏形成时间为晚渐新世至早中新世。

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。

北黄海盆地东部坳陷东南部层序地层特征及沉积体系

以层序地层学为理论指导,通过对地震、钻井、测井及古生物等资料的研究,建立了北黄海盆地东部坳陷东南部的层序格架。研究区的中生界可分为1个一级层序、2个二级层序、5个三级层序,在此层序格架内进行了沉积相划分及沉积体系研究,厘定了扇三角洲、辫状河三角洲、浊积扇和湖泊沉积等4种沉积体系。断陷早期,JSQ1的西部与东部分别发育了中型的扇三角洲与辫状河三角洲沉积体系;断陷中期,西部的扇三角洲沉积体系逐步扩展并在其前端多发育小型浊积扇,东部的辫状河三角洲沉积体系亦持续扩张且在JSQ4沉积期规模达到最大;断陷晚期,KSQ1内仅发育盆缘的小型扇体和滨浅湖相沉积,东部、南部隆起区未接受沉积或沉积较薄并剥蚀殆尽。沉积体系的平面展布和纵向演化受古构造与古地貌的控制。

北黄海盆地东部坳陷沉积层序充填与盆地演化

北黄海盆地位于苏鲁造山带—临津江造山带与胶—辽隆起之间。盆地划分为一凹二隆三坳共6个二级构造单元,其中东部坳陷钻遇中生界中侏罗统—下白垩统地层,以陆相沉积为主。划分为8个三级层序,中侏罗统发育2个三级层序,为拉张构造背景下的向上变细沉积序列;上侏罗统发育2个三级层序,沉积序列为拉张--构造反转背景下的向上变细序列。在上侏罗统沉积期末,挤压构造导致部分地层遭受剥蚀。下白垩统发育4个三级层序,受挤压构造控制,沉积地层剥蚀严重,局部缺少层序。钻井B32与B21的测井资料分析,认为Th/U比值可以有效对比,这种对比从古水深和海平面变化方面佐证了盆地的拉张--挤压构造的演化特征。构造演化史剖面分析,说明北黄海盆地东部坳陷的沉积层序发育和分布受构造活动性质的影响,同时也说明了盆地转换伸展构造背景的演化特征。

黄、东海海洋黄色物质的卫星反演

在对物理特性分析的基础上,建立了黄、东海海域卫星离水辐射率黄色物质反演模式,并利用2003年4月15日SeaWIFS卫星获得的黄、东海海域离水辐射率(Lw)数据反演给出了黄海中部—东海南部(北起33°52′N,南到22°00′N;西起122°36′E,东止125°28′E)海域的黄色物质分布图。结果分析表明,研究区给出的黄、东海海域黄色物质吸收系数在0.003—0.13m 1范围内,与大西洋北海测得的黄色物质吸收系数比较接近,但明显低于波罗的海和地中海,更低于世界各地沿海海湾。平均而言,比在太平洋点测黄色物质吸收系数值高约80%,达0.09m 1左右。在水平分布上,黄海海域的黄色物质吸收系数明显高于东海海域,沿岸水域明显高于远海水域。受长江水系和黄海环流以及沿岸排污等要素的影响,在长江口以外和黄海中、南部水域及其沿岸附近有明显的高吸收系数值聚集区。同时发现,在黄海西部沿岸,由于有较高反射率的高泥沙含量的影响,对该区黄色物质的反演产生了较大的影响,特别在苏北沿岸和长江口水域尤其如此。而在韩国、日本西海岸、浙江及福建沿岸水域则比较正常的给出了黄色物质的分布。

北黄海盆地东部坳陷勘探突破对我国近海残留“黑色侏罗系”油气勘探的启示

最新的勘探和研究证实,北黄海盆地东部坳陷发育了中、上侏罗统2套有效烃源岩并以上侏罗统为主力烃源岩层,在其供烃范围内形成了上侏罗统—下白垩统"下生上储式"和中—上侏罗统"自生自储式"2类成藏组合,取得了我国东部海域以侏罗系为唯一源岩的含油气盆地勘探突破。为进一步探索我国近海盆地残留"黑色侏罗系"的资源潜力和勘探前景,本文采用地震-地质综合解释、烃源岩地球化学分析、盆地模拟等方法,综合分析了我国近海主要盆地残留"黑色侏罗系"的分布和地球化学特征。结果表明,我国近海残留侏罗系暗色泥岩烃源岩非均质性较强,多属"中等"级别,局部发育"中等—好"、"中等—差"级别烃源岩,侏罗系烃源岩大多存在早(J_3—K_1)、晚(E_2末—N_1)2期生、排烃高峰,生烃总量达1.4×10^(11 )t,资源前景乐观,预测可形成侏罗系"自生自储式"和侏罗系—白垩系(或新生界)"下生上储式"2类源储组合。

匹配追踪算法频谱分解的碎屑岩薄砂体储层预测——以北黄海盆地东部坳陷下白垩统为例

在碎屑岩薄砂体油气储层勘探中,由于目标区选择和井位部署的需要,落实薄砂体的横向展布至关重要。北黄海盆地东部坳陷下白垩统发育扇三角洲沉积相,物源多方向,岩性横向变化大,储层较薄,受地震资料自身频率的限制,利用叠后波阻抗反演方法难以识别薄储层,而基于匹配追踪算法的谱分解技术具有计算速度快、时频分辨率高的特点,是寻找薄砂体储层最为有利的手段。通过分析井点处下白垩统薄砂体的地震响应,再通过地震资料提频处理,高频段能够区分薄储层,然后用匹配追踪算法对地震资料进行频谱分解和地震沉积旋回分析,最后在高频层序地层上对薄砂体储层进行分频解释。结果表明,下白垩统虽为低孔、特低渗储层,但以指状分布的扇三角洲平原砂岩百分含量高,烃类检测效果好,为下白垩统砂岩储集层圈闭的有利区域。

时频分析在北黄海东部坳陷中生界储层的应用

北黄海东部坳陷有利勘探区块为发育在斜坡上的扇三角洲沉积相,砂岩储层薄,横向变化大,利用常规的地震属性难以圈闭有利储集层,时频分析技术是寻找薄储层最有利的手段。通过研究短时窗傅里叶变换、连续小波变换、时频连续小波变换和S变换等几种经典时频分析方法的特点,分别从时间分辨率、频率分辨率总结了各自的优缺点和适应性,最后优选出S变换对北黄海东部坳陷地震资料进行频谱分解。结果表明,该项技术提高了地震分辨率,对地层细节的刻画更清晰,有效地识别了断层边界,并且能够预测储集层的沉积环境变化及沉积相划分,频谱分解方法是该研究区进行储层预测的新方法和新手段。