Space-Time Evolution and Controlling Factor of Fine-Grained Sediments in the Upper Fourth Member of Shahejie Formation, Dongying Depression

Fine-grained rocks（FGR） are the important source rocks and reservoirs of shale hydrocarbon which is the prospect hotspot at present. Widely distributed fine-grained sediments（FGS） of the upper fourth member of Shahejie Formation in Dongying depression are taken as an example to study the space-time evolution and controlling factor of FGS in this paper. Based on the analysis of well cores, thin sections, inorganic and organic geochemistry indicators, FGR are divided into 7 types of lithofacies. Through the study of ‘point-line-plane＇, this study shows that FGS has the characteristics of rhythum, diversity and succession. The first stage is characterized by clayey FGS（massive claystone）. The second stage is characterized by carbonate FGS（low-TOC laminated limestone） and dolomitic FGS（dolomitic-silty shale） formed by transgression. The third stage is characterized by organic-rich carbonate FGS（middle/high-TOC laminated limestone） distributed in cycle. The fourth stage is characterized by FGS mixed carbonate and siliciclastic sediments（calcareous-silty shale）. A variety of space-time evolution of FGS are controlled by multiple factors including tectonism, climate and lake conditions.

渤南洼陷罗家地区沙四下亚段储层特征

渤南洼陷罗家地区沙四下亚段具有良好的勘探前景,已有多口钻井获得高产工业油流,但目前对该区沙四下亚段储层特征的研究较为薄弱,制约了勘探开发的进程。为了明确渤南洼陷罗家地区沙四下亚段储层发育特征,以罗家地区沙四下亚段砂岩储层为研究对象,结合岩心、铸体薄片、物性以及高压压汞等资料,对储层岩石学特征、物性及孔隙结构进行研究。结果表明:沙四下亚段储层岩性以岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩为主,储集空间类型以粒间孔为主,粒内溶孔少量发育;沙四下亚段储层孔渗变化大,中高孔、中高渗占优,孔隙结构总体较好;根据物性数据、孔隙类型、高压压汞的曲线形态以及各项参数将沙四下亚段储层的孔隙结构由好到差划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型,研究区以Ⅱ类为主、Ⅰ类次之。

陆相断陷咸化湖盆细粒沉积地层有机质富集特征及控制因素分析——以东营凹陷沙河街组第四段上亚段纯上次亚段为例

【目的】湖相细粒沉积泥页岩储层“甜点段”的发育与有机质富集密切相关,但目前针对断陷咸化湖盆泥页岩有机质富集控制因素的探究及富集模式的建立等相关研究较少。【方法】东营凹陷沙河街组第四段上亚段纯上次亚段(Es4scs)时期发育典型的陆相断陷咸化湖盆,为深化对研究该区细粒沉积地层有机质富集规律的认识。从沉积学、地球化学、古生物学及分子地层学等方面入手,利用薄片鉴定、X射线衍射、氩离子抛光—扫描电镜、孢粉鉴定、生物标志物色谱—质谱分析等技术手段,运用各项指标详细探究有机质富集的控制因素,建立适用于研究区各环境演化阶段的有机质富集模式。【结果】(1)有机质具有条带状、充填式、分散式等微观赋存状态,母质来源主要为藻类等低等水生生物,在中上部地层出现少量的陆源高等植物来源;(2)沉积环境经历了较浅水半干旱弱氧环境—深水半湿润还原环境—次深水半干旱贫氧环境三个演化阶段;(3)有机质富集的主要控制因素为古气候、古盐度、古氧化还原性、古生产力和沉积速率,而次要控制因素为古水深、陆源输入、火山作用和热液活动。【结论】本次探究了有机质富集的主控因素,建立了适用于陆相断陷咸化湖盆细粒沉积地层的有机质富集模式,研究成果对我国陆相页岩油气勘探开发具有重要意义,即高生产力、还原环境、适宜的盐度和沉积速率主导了高有机质富集,该环境的沉积产物是页岩油气勘探的有利层段。

渤海湾盆地东营凹陷沙河街组四段膏盐层及地层压力分布特征

渤海湾盆地东营凹陷古近系沙河街组四段垂向上发育3套膏盐岩,膏盐韵律层具有明显的蒸发成因的沉积序列。膏岩层在平面上呈环状分布,从湖盆中心向盆地边缘依次沉积盐岩-石膏-泥膏岩-碳酸盐岩-泥灰岩-碎屑岩。在声波时差计算地层压力系数和实测压力统计的基础上研究发现,古近系地层压力在垂向上表现为浅层正常压力系统和深层超压系统的"双层结构"。平面上,异常压力的分布范围与膏盐岩的分布具有较好的对应关系。膏盐岩地层的压力封闭和物性封闭的双重封闭机制是东营凹陷沙河街组四段地层超压形成的重要控制因素之一。

特征元素比值在沉积物物源分析中的应用——以东营凹陷王58井区沙四上亚段研究为例

利用Ni/Co、V/Co、Mg/Mn、Mn/Sr、Ba/Mn、Fe/K、Mg/Ca、Ba/Sr、Mg/Al、Al/Na十个特征元素比值,通过分布模式、物源指数、Q型聚类等方法,对东营凹陷王58井区沙四上亚段砂体物源进行了研究。沙四上亚段沉积时期,王58井区存在南北两大物源体系,王58井及其以北地区沉积物主要来自北部物源体系,王斜583和王126井及其以南地区主要为南部物源体系,中部牛114—斜1井一带具有南北混源特点。研究表明利用特征元素比值判别沉积物物源方向,能够有效地避免水动力及成岩作用的影响,更加准确地判断沉积物的物源方向。

陆相断陷湖盆滩坝沉积模式——以东营凹陷古近系沙四上亚段为例

东营凹陷古近系沙四上亚段发育的滩坝沉积主要有砾质滩坝、砂质滩坝和碳酸盐岩滩坝。滩坝的形成与物源存在一定的关系,这种关系主要受物源类型、物源供应强度及水动力等的综合影响。东营凹陷各地区滩坝的宏观分布特征与微观沉积特征存在明显差异。在详细分析沉积特征的基础上,认为东营凹陷主要存在基岩—滩坝沉积体系、正常三角洲—滩坝沉积体系、扇三角洲—滩坝沉积体系和碳酸盐岩滩坝沉积体系,并建立了相应的沉积模式,为该区油气勘探提供了指导。

利津洼陷沙四上亚段滩坝沉积特征及控制因素分析

通过岩心观察、测井和地震资料分析,运用沉积学、层序地层学理论,将利津洼陷沙四上亚段分为1个层序3个体系域(LST、TST、HST),并细分为7个准层序组。研究了滩坝砂岩的沉积特征和在准层序组内的平面展布,以准层序组1、2滨浅湖滩坝最发育,准层序组3、4风暴滩坝最发育,准层序组6、7砂质滩坝发育差但发育碳酸盐滩坝。对滩坝控制因素进行了探讨,首次提出了"气(气候)-源(物源)-盆(盆地)"系统控滩坝的分析思路,是对传统"源控论"的完善与补充,可更合理解释滩坝的成因和分布,增加预测性。

东营凹陷沙四段上部泥质烃源岩元素地球化学及其古盐度的空间差异性

东营凹陷第三系沙河街组四段上部为一套优质烃源岩系。通过分析烃源岩系典型元素和元素比值的变化特点,对沙四段上部沉积时期沉积水体的古盐度进行了研究。利用聚类分析方法,研究区分出3类具有不同元素地球化学特征的样品,结合Sr/Ba、Sr/Ca、Fe/Mn和Sr/Cu值对沙四段上部沉积时期的古盐度进行空间划分,结果表明沙四段上部沉积时期,研究区处于相对干旱的气候条件,但沉积水体的盐度存在空间差异性,从古湖盆的边缘到中心盐度呈升高趋势,湖盆北部盐度较低。这一认识将有助于分析该区有效烃源岩的分布和形成机制。

东营凹陷盐22块沙四上亚段砂砾岩粒度概率累积曲线特征

在岩芯观察和沉积相分析基础上,利用粒度分析资料对东营凹陷北部陡坡带盐22块沙四上亚段近岸水下扇砂砾岩体的粒度概率累积曲线进行了研究。研究表明,该地区近岸水下扇砂砾岩中的粒度概率累积曲线主要包括:"上拱弧形"、"简单一段式"、"准牵引流型"等3种基本类型和"近似上拱弧形"、"台阶状多段式"、"低斜率两段式"、"低斜率三段式或多段式"等4种主要过渡类型。内扇亚相以泥石流(碎屑流)沉积作用为特点,其粒度概率累积曲线主要为"宽缓上拱弧形";中扇亚相以碎屑流和颗粒流沉积作用为主,辫状沟道微相中下部的粒度概率累积曲线以"近似上拱弧形"为主,顶部砂岩表现为"准牵引流型";外扇亚相发育牵引流和颗粒流沉积,粒度概率累积曲线为"低斜率滚动—跳跃—悬浮三段式"、"一跳一悬夹过渡三段式"和"较高斜率上拱弧形"。总体上,从内扇到外扇亚相,随流体性质由泥石流(碎屑流)向牵引流逐渐演化,粒度概率累积曲线会依次出现"宽缓上拱弧形"、"较高斜率上拱弧形"、"简单一段悬浮式"、"低斜率滚动—跳跃—悬浮三段式"或"一跳一悬夹过渡段三段式",相邻典型曲线间有复杂的过渡类型。

辽河坳陷双清地区古近系沙河街组四段孔隙度演化模拟

在综合考虑沉积微相和成岩作用对储集层孔隙度影响的基础上,建立了辽河坳陷双清地区不同沉积微相成岩指数ID与储集层平均孔隙度的相关关系,预测了该地区沙四段储集层在各沉积时期的平均孔隙度,恢复了孔隙演化史,确定了不同沉积时期有效油气储集层的分布范围。孔隙度预测结果表明,有效油、气储集层分布于研究区北部孔隙度大于5.8%的地区。孔隙演化史的模拟结果表明,储集层孔隙度在埋藏早期主要受沉积相的影响,而在晚期则主要受成岩作用的控制。储集层预测孔隙度与实测孔隙度的绝对误差为2.7%,而研究区储集层的填隙物含量在1.0%～40.0%之间,平均为21.7%,由此可见,所建预测模型可用于填隙物含量较高的储集层钻前孔隙度预测和孔隙演化史模拟。

东营凹陷沙四上亚段滩坝物源体系

滩坝是东营凹陷沙四上亚段的一个重要沉积体系。根据岩石中岩屑组分的类型及组合特征、砂岩成分成熟度、砂体展布方向及古地理格局等对东营凹陷沙四上亚段进行了物源体系的研究。研究区存在9大物源体系,其中广饶凸起、鲁西隆起、滨县凸起和高青三角洲为滩坝的形成提供了物源。根据物源与滩坝的关系,将研究区划分为基岩-滩坝物源体系、正常三角洲-滩坝物源体系、扇三角洲-滩坝物源体系;由于物源的性质、供给强度的不同,造成滩坝在宏观展布和储层特征上存在明显差异。

东营凹陷古近系沙河街组四段上亚段细粒沉积岩沉积环境及控制因素

探究细粒沉积岩沉积环境及其控制因素有助于从成因上把握泥页岩储层的特征与分布,从而更有效指导非常规油气勘探。岩心观察、薄片分析、X-射线衍射实验及地球化学分析发现,东营凹陷沙河街组四段上亚段细粒沉积岩沉积环境要素中,气候、水深及还原性变化由4个阶段组成且整体呈现旋回性。其中第2个阶段受海侵影响,盐度从异常高值逐渐降低。细粒沉积岩发育的主控因素包括物源、气候、水体物理化学条件、构造作用及突发事件等:研究区母岩包括变质岩、沉积岩(碳酸盐岩与石英砂岩等)及火成岩,经风化提供黏土、碳酸盐及粉砂作为细粒沉积岩的物质基础;气候及水体物理化学条件的旋回性导致了细粒沉积岩垂向上的规律变化;构造作用通过控制沉积相而影响细粒沉积岩的展布;突发事件(浊流等)亦影响细粒沉积岩的发育。

山东省东营凹陷沙四上亚段咸化机制特征

关于东营凹陷古近系咸化机制的争论已持续近三十年,其中沙四上亚段是该区最为重要的烃源岩之一,查明其咸化机制及沉积特征是重要且必要的。本文从沉积物、古生物、地球化学三方面着手,分析咸化机制中最重要的两个问题:盐源与成盐机制。结果表明:通过分析本区的沉积物(白云岩、海绿石及岩相组合)、古生物(中华直管藻等)、地球化学三方面特征,证明东营凹陷在古近系确实遭受过海水影响,并将时间具体到沙四上亚段的早期。海水是由地震引发的四期海啸所带来。在此基础上,分析得出研究区早期盐源以海水侵入为主,中后期以母岩风化造成的古盐释放、火山或岩浆活动、深层卤水上涌三种盐源为主,具有多种盐源分段控制的特点。成盐机制有机械成因、化学成因、生物成因及复合成因四种,具有海陆相盐类并存,成因复杂的特点。针对此特殊现象,本文提出从地球化学及阴极发光等方面对共存的海陆相碳酸盐岩进行区分,以期引起同行的关注与讨论。

渤南洼陷沙四上亚段多类型沉积体系形成机制

为揭示渤南洼陷沙四上亚段沉积体系的分布规律及其控制因素,明确勘探方向,通过地震剖面、钻探、测井、分析化验等所获资料的综合分析,在渤南洼陷沙四上亚段识别出扇三角洲体系、近岸水下扇体系、滩坝体系和湖泊体系共4种沉积体系,并通过古气候、古盐度、古物源、古水深和古地貌等因素对沉积体系形成与分布的控制作用,总结出"五古"控制模式。依据层序划分研究结果,对各体系域的沉积体系展布特征进行探讨,对各沉积体系物性特征进行分析。研究结果表明:低位域广泛发育扇三角洲和砂岩滩坝,湖侵域和高位域呈现出陡坡近岸水下扇、缓坡扇三角洲、古隆起碳酸盐岩、古洼陷盐湖沉积这一沉积面貌;结合断裂体系分布预测出4个有利储集层分布区,即北部扇三角洲前缘、西部生物礁、中部砂岩滩坝及南部扇三角洲—碳酸盐岩滩坝混合区。

东营凹陷沙四上亚段烃源岩排烃特征及潜力评价

东营凹陷岩性类隐蔽油气藏的勘探日趋重要,其主力烃源岩的排烃特征及资源潜力的研究亟待加强。将东营凹陷沙四上亚段烃源岩分为暗色泥岩和油页岩两套,根据排烃门限理论,利用生烃潜力法对两套烃源岩的排烃特征进行了详细分析并对其资源潜力进行了评价。沙四上亚段烃源岩的主要排烃期为明化镇组沉积时期,排烃门限深度为2600 m。两套烃源岩的总排烃量和总平均远景资源量分别为59.67×108t和25.65×108t,其中暗色泥岩的总排烃量和总平均远景资源量分别占总量的72.18%和72.2%,而油页岩仅分别占27.82%和27.80%,表明暗色泥岩的资源潜力更大。综合分析后认为,沙四上亚段为岩性油藏的主力烃源层,具有良好的资源前景。

扇三角洲沉积体系高精度层序地层学研究

以东营凹陷胜北断层下降盘坨 76块沙四上亚段扇三角洲沉积体为例 ,对扇三角洲沉积体系下的高精度层序地层学进行了研究。经过分析认为 ,在扇三角洲沉积体系中的高精度层序地层单元划分为准层序组、准层序、层组、层四级 ,并对准层序和层组的类型和对比方法进行了总结。将扇三角洲沉积体系中的层组类型划分为Fu、Cu和Cu -Fu三大类 ,准层序类型划分为Fu -Fu、Cu -Fu、Cu -Cu三大类 ,同时总结出了沿物源方向的相序递变和垂直物源方向的侵蚀切割对比 2种准层序和层组对比模式。

蠡县斜坡沙三上亚段与沙一下亚段沉积特征及有利储层分布

近年来,针对蠡县斜坡提出了以岩性-地层油藏为主的精细勘探目标,这对沉积相的精细划分和重新认识提出了更高的要求。利用岩心、录井及测井资料,精细刻画了蠡县斜坡沙三上亚段和沙一下亚段的沉积特征,并确定了有利储层的分布范围。结果表明:在沙三上亚段沉积期,辫状河道和辫状河泛滥平原较发育;在沙一下亚段沉积期,辫状河三角洲前缘水下分流河道和滨浅湖滩坝较发育。对研究区有利储集砂体物性的统计表明,储集性能由好到差依次为:辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体、辫状河河道砂体、滨浅湖滩坝砂体、辫状河三角洲前缘河口坝砂体。在沙三上亚段沉积期,研究区中部的同口镇和辛桥村—旧城村一带发育紧邻泛滥平原泥质烃源岩的辫状河河道沉积,为寻找岩性-地层油气藏的有利地区;在沙一下亚段沉积期,研究区旧城村—西柳村一带发育辫状河三角洲前缘水下分流河道和滨浅湖滩坝沉积,为寻找岩性-地层油气藏的勘探潜力区。

沾化凹陷沙四段上亚段滩坝沉积特征及其主控因素

在岩心观察和分析测试的基础上,结合录井、测井等资料,运用沉积学理论,对沾化凹陷沙四段上亚段滩坝的沉积特征和分布规律进行研究,并分析其主控因素。结果表明,研究区发育砂岩滩坝和碳酸盐岩滩坝2种类型;其中砂岩滩坝主要分布于罗家鼻状构造及其周缘,岩性以灰色粉、细砂岩为主,分选好、成熟度高;碳酸盐岩滩坝分为生物礁和灰岩滩坝2种类型,生物礁主要沿义东断裂带呈长条状分布,岩性以灰色灰岩和灰质白云岩为主,分选较差,一般为原地沉积或仅经过短距离的运移;灰岩滩坝主要分布于邵家洼陷,岩性以灰色灰岩为主。古气候、古地貌和古物源为沾化凹陷滩坝沉积的主控因素,独特的古气候条件决定了研究区水量相对缺乏,与南缓北陡的古地貌特征和西部物源缺乏的古物源特征共同控制着滩坝沉积的区域、规模和类型。

胜坨地区沙四上亚段物源体系分析

物源问题的研究对于了解和确定研究区有利沉积相带及储集砂体的分布、寻找有利油气储集层具有重要意义。胜坨地区沙四上勘探程度相对较低,前人关于目的层段的物源体系的研究成果很少。为了进一步查清研究区沙四上沉积时期砂体成因和物源方向,更好地预测砂体的分布,本文综合运用地震、测井、地球化学等资料,采用古地貌分析法、沉积砂体岩屑类型对比法、砂岩百分含量法和沉积物特征元素等方法探讨了胜坨地区沙四上亚段砂体的物源方向,并结合特征元素物源指数判别公式对沙四上亚段物源体系实现了定量评价。综合分析认为研究区沙四上亚段具有多物源体系特征,除了直接来自于胜北断层和坨94断层上升盘的物源外,还有沿着胜北断层与坨94断层转换带处的物源体系。

鄂尔多斯盆地东部米探1井奥陶系马四段天然气勘探新发现及勘探方向

近期,鄂尔多斯盆地米探1井在奥陶系马家沟组四段(以下简称马四段)取得了天然气勘探新发现,展示了该盆地东部马四段具有良好的天然气勘探前景,然而,该区马四段天然气成藏条件研究十分薄弱,制约了该区下一步天然气的勘探部署。为此,基于米探1井马四段钻探新成果,综合野外露头、地震、测井、岩心、微观薄片、储层物性分析和地球化学分析等资料,系统研究了天然气成藏条件,建立了马四段天然气成藏模式,并预测了天然气勘探有利区带。研究结果表明:①鄂尔多斯盆地东部马四段天然气藏为自生自储油型气藏,烃源岩分布于桃利庙坳陷和米脂坳陷中的马三段—马一段海相地层;②该区马四段沿横山隆起、米脂坳陷中凸起带发育台内滩、台内丘相储层,其中台内滩相储层岩性为砂(砾)屑白云岩和粉—细晶白云岩,储集空间主要为粒间孔、晶间(溶)孔和微裂缝,平均孔隙度为4.95%,台内丘相储层岩性主要为微生物白云岩、斑状粉晶白云岩、斑状灰质粉晶白云岩和斑状白云质石灰岩,储集空间类型有晶间(溶)孔和微裂缝,平均孔隙度为2.47%;③断裂和微裂缝是马三段—马一段海相气源向马四段运移的通道;④马四段发育岩性圈闭和构造—岩性圈闭,其内部及上部地层中发育多套石灰岩和石膏盐岩盖层,为天然气聚集提供了有利的场所和遮挡条件。结论认为,鄂尔多斯盆地东部马四段天然气成藏条件良好,是未来天然气勘探的重点接替领域,其中榆林—靖边地区的台内滩和神木—米脂地区的台内丘为天然气勘探有利方向。