临清坳陷东部石炭-二叠系流体包裹体特征及油气充注期次研究

利用临清坳陷东部4口井35块石炭-二叠系储层样品对流体包裹体特征进行分析,通过流体包裹体显微鉴定、微束荧光光谱和均一温度测试等方法,结合埋藏史、热演化史及生排烃史模拟技术对临清坳陷石炭-二叠系油气充注期次进行研究。结果表明:有机包裹体以发弱黄色、弱蓝白色-白色荧光及不发荧光的气相包裹体为主,少见弱蓝绿色和弱蓝白色荧光的油包裹体,样品中检测到大量裂缝和孔隙沥青及沥青包裹体,早期油藏遭受破坏,以天然气成藏为主;石炭-二叠系至少存在5幕与油气成藏相关的流体活动;第一成藏期距今171～148.5 Ma,主要为油充注,第二到第四成藏期以天然气成藏为主,成藏期分别为距今141.9～95.7 Ma、51.0～33.1 Ma和19.7～2.5Ma,主要成藏期是古近纪以来的第三、四期,处于烃源岩大规模生烃期。

平衡剖面技术在临清坳陷东部盆地分析中的应用

基于平衡剖面的基本原理,借鉴张性地区平衡剖面恢复的方法和经验,对临清坳陷东部5条主要测线进行了恢复,并分析了各构造阶段的盆地演化特征。研究结果表明:在早—中三叠世,盆地不存在挤压与拉张,为稳定内陆坳陷发育阶段;在晚三叠世,盆地整体抬升并遭受剥蚀,应力场表现为北东—南西向挤压;在侏罗纪—早白垩世,区内进入张性伸展发育阶段,研究区表现为受兰聊大断层控制的北东向大型初始裂陷盆地;在晚白垩世,盆地性质由拉张转变为挤压,整体缺失上白垩统,中生界剥蚀厚度约为400m;在古近纪,研究区进入大规模断陷盆地发育阶段,应力场优势拉张方向为北西—南东向;在新近纪—第四纪,研究区进入整体拗陷阶段,表现为轻微拉张性质,盆地演化趋于稳定。

临清坳陷东部上古生界煤系烃源岩的生烃演化

为了明确临清坳陷东部上古生界煤系烃源岩的生烃演化过程,对煤系烃源岩的热演化特征、生烃演化与构造-埋藏的时空匹配关系进行了动态分析。研究结果表明,临清坳陷东部上古生界煤系源岩具有多期次的生、排烃过程:初次生烃过程具有区域一致性,主要发生在印支期中三叠世末期,但生烃量有限;主要生烃过程发生在燕山期和喜马拉雅期,现今进入生烃门限的深度在4 000 m左右。临清坳陷东部可以划分出中隆新隆、中坳新隆、中坳新坳等3种不同类型的盆地叠合单元,对于上古生界煤成气藏勘探而言,应在盆地叠合单元详细区划的基础上,重点在中坳新坳型叠合单元寻找那些主力二次生烃期较晚(古近纪末或新近纪—第四纪),且后期构造变动相对较弱的地区。

临清坳陷东部早—中侏罗世地层剥蚀量恢复与原型盆地

受中生代以来多次构造运动的控制,临清坳陷东部在不同构造时期盆地性质也不相同。在对研究区进行地震解释基础上,分析了临清坳陷东部自侏罗纪以来的构造演化历史,恢复了下—中侏罗统剥蚀量和原始地层厚度,并结合同一时期的断裂系统图对盆地发育特征进行了初步分析。结果表明:临清坳陷东部J1-2处于坳陷盆地发育阶段;地层剥蚀程度的强弱主要受自晚侏罗世以来的多期构造运动所形成的各种构造的控制,呈现剥蚀厚度呈NE向大小相间分布的规律;J1-2时期盆地整体展布方向为NE向,盆地展布主要受印支期所形成的挤压构造所控制。

临清坳陷东部构造演化及对上古生界烃源岩生烃的控制作用

目前渤海湾盆地的勘探形势良好,在上古生界陆续发现多个煤成气气田,但在盆地西南部的临清坳陷东部尚未有大的勘探突破。为提高天然气勘探效率,从构造演化方面入手,结合埋藏史和流体包裹体的分析结果,对研究区上古生界煤系烃源岩的生烃作用进行了深入研究。结果表明:临清坳陷东部的构造演化主要受华北板块与其周围板块的相互运动及其运动方式所控制,三叠纪以来经历了5期演化过程;上古生界煤系烃源岩的成熟演化主要受构造演化所控制,共经历了5次生烃作用,以喜马拉雅早中期和喜马拉雅晚期2次生烃作用最强,并且与圈闭形成时间匹配良好,生成的油气能得到有效的保存。

渤海湾盆地临清坳陷东部边界断裂——兰聊断层几何学、形成演化与成因机制

充分利用钻井、测井、分层和地震资料,并结合区域地质背景和前人研究成果对临清坳陷东部地区地震资料进行了详细解释,以此为基础对临清坳陷东部边界—兰聊断层的几何学特征、形成演化及其形成的动力学背景进行了深入分析。研究认为:兰聊断层为—上陡下缓的铲式正断层,在基底发生滑脱;兰聊断层具有多期活动的特征,不同构造阶段断层性质不同;兰聊断层活动具有分段性,南段从J_3—K_1开始活动,而北段则是从Ek-Es_4开始活动;兰聊断层的形成演化主要受华北板块与其周围板块的相互运动所控制,其中伊泽奈岐板块和太平洋板块向欧亚板块俯冲运动导致岩石圈发生拆沉作用,并引起地幔上涌,由此所产生的水平拉张应力场是控制兰聊断层形成演化的根本原因。

临清坳陷东部三叠系沉积岩地球化学特征及构造意义

碎屑沉积岩的物质组成对其形成的构造背景具有重要的指示作用。通过对临清坳陷东部三叠系碎屑沉积岩样品地球化学主量和微量元素分析表明:三叠系岩石样品主要为成熟度较低的杂砂岩和长石砂岩;碎屑沉积岩的母岩总体上与大陆地壳组成基本一致,原岩以沉积岩和花岗岩为主;临清坳陷东部中生代早—中三叠世处于靠近大陆岛弧的活动大陆边缘构造环境,其动力学机制与早期秦岭洋壳向华北板块俯冲、晚期扬子板块和华北板块碰撞作用有关。研究结果为确定三叠纪时期华北东部南侧的构造环境提供了地球化学方面的证据。

临清坳陷东部石炭—二叠系煤系烃源岩特征及生烃史

临清坳陷东部石炭-二叠系煤系烃源岩极为发育,厚度大、分布广,对其进行生烃条件研究,对于深层的煤成气勘探具有重要意义。在烃源岩沉积特征研究的基础上,利用多种化验测试资料对烃源岩的有机地球化学特征进行了分析。研究发现,临清坳陷东部构造隆起带煤系烃源岩有机质较高,但氯仿沥青“A”含量和氯仿沥青“A”转化率偏低,埋藏较深的凹陷地区可能生烃潜力较大,尚需做深入的研究;生烃母质以产气态烃的III2型干酪根为主,其次为Ⅲ1型;康庄潜山等构造隆起区有机质成熟度较低,尚处于成熟阶段的初期,凹陷中煤系烃源岩埋深大,热演化程度较高,推测可能已经达到成熟-过成熟阶段。最后通过烃源岩热演化史的研究,确定本区煤系烃源岩的主要有两个生气期,其中第三纪-第四纪为本区的主要生气聚集期,受不同地区沉积埋藏演化差异的控制,以腰站断层为界,南区的主生气期为沙四-沙二期,北区为沙二-馆陶期。

高古4井及其与邻区煤成气藏的比较研究——兼论临清坳陷东部煤成气勘探方向

临清坳陷煤成气藏资源潜力大,但至今仍未取得大的突破。从源岩的埋藏史、生排烃史、断层的活动历史以及由此造成的侧向封堵性入手,通过对临清坳陷东部,尤其是高古4井的解剖,结合渤海湾盆地典型煤成气探井的对比,认为早期(早白垩世末期)没有进入生烃门限而古近纪末或新近纪初才达到二次生排烃的地区是煤成气勘探的有利区带。二次生排烃高峰期晚、断层活动与二次生排烃高峰时期相匹配是油气大规模运聚成藏的前提。后期构造运动的强弱及侧向封堵条件的好坏是油气成藏的关键。

临清坳陷东部石炭—二叠系二次生烃差异性研究

受盆地多旋回叠加和反转演化控制,临清坳陷东部石炭—二叠系含煤系地层烃源岩经历了二次生烃过程,并在空间上表现出强烈的差异性。通过对这套烃源岩生烃史模拟结果表明,石炭—二叠系烃源岩于早中三叠世进入生烃门限,随后印支运动造成全区生烃中止,中新生代烃源岩再次深埋,发生二次生烃作用。不同井区二次生烃在时间和空间上存在差异性,洼陷带发育三个"二次生烃"阶段,生烃高峰期发生在新生代,凸起带发育两个"二次生烃"阶段,生烃高峰期发生在中生代,隆起区尚未发生二次生烃。二次生烃早期生成的烃类基本遭受破坏,晚期生成的烃类具备成藏条件,是勘探的主要目标。现今洼陷带烃源岩已进入成熟—高成熟阶段,成为晚期煤成气藏的气灶。

临清坳陷东部高古4井煤成气藏成藏特征

为了查明临清坳陷东部上古生界煤成气藏的勘探潜力,通过多种方法对其成藏条件进行研究并对高古4井煤成气藏进行解剖。结果表明:该区主要发育煤岩和砂泥岩互层沉积,其中煤岩和泥岩可作为烃源岩,干酪根类型多为Ⅲ型和Ⅱ2型,生气为主,砂体可作为储层,与煤岩和泥岩形成储盖组合;高古4井太原组气藏中的天然气主要来源于本组煤岩,储集空间以溶蚀孔隙和微裂缝为主,上覆煤岩封盖和侧向泥岩遮挡形成断块圈闭,定型于新近纪,烃类聚集主要发生于新近纪之后,其它组段砂岩由于侧向遮挡条件不利而未成藏。高古4井煤成气成藏具有"近源自生自储、超晚期生烃成藏、断层侧向遮挡"的特点,发育类似成藏条件的区域应该成为该区今后勘探的重点。

临清坳陷东部火成岩对油气成藏作用的影响

临清坳陷东部中新生代爆发了大规模的火山活动,其形成与华北东部燕山期、喜山期的板块俯冲而引发的裂陷活动有关。利用钻井和物探资料对火成岩的标定和描述,分析了不同层段火成岩的空间分布情况,并探讨了火成岩与油气成藏的关系。分析表明:火成岩能提供热源,促进有机质生烃;发育气孔和微裂缝,能作为有效储层;火成岩的侵入和喷发刺穿了沉积盖层,为深源层油气的向上运移提供通道;在一定条件下,火成岩亦可作为区域盖层对油气起到遮挡作用而形成圈闭;多期热源的叠加可能对先前形成的油气结构和储集性能产生破坏作用。

临清坳陷东部太原组煤系烃源岩特征及主控因

通过对临清坳陷东部典型预探井太原组煤系烃源岩地球化学特征的研究,认为有机质丰度中高古7井和高古4井的有机质丰度较好,而德古2井和聊古2井则相对较差。有机质类型除高古4井和高古7井泥岩为Ⅱ1型干酪根外,其余均为Ⅲ型干酪根。有机质成熟度高古4井和德古2井达到中成熟阶段,而高古7井和聊古2井仅为低成熟阶段。煤系烃源岩的主控因素主要为沉积环境和构造演化。位于潮坪相的高古4井和高古7井形成的煤系烃源岩质量较好;而为泻湖相和台地相沉积的德古2井和聊古2井形成的烃源岩质量相对较差。构造演化中喜山期断层活动是造成临清坳陷东部不同构造带煤系烃源岩热演化差异性的主要原因。

临清坳陷东部断裂系统与上古生界煤成气成藏

为提高临清坳陷东部的油气勘探效率,以构造解析理论和含油气系统理论为指导,采用定量和定性相结合的方法分析了研究区断裂特征、发育演化,并结合油气成藏要素和成藏条件分析了其对上古生界煤成气成藏的影响。结果表明:平面上断层按走向可分为NE向(或NNE向)和NW向(或近EW向)两组;包括正断层和逆断层两种类型,正断层自基底到盖层中均有发育,而逆断层仅发育在侏罗系以下的地层当中,具有基底卷入的特征;断裂活动时期断裂可作为运移通道,对于油气的垂向运移和调整起着控制作用;剧烈的构造活动形成了多种与断层相关的构造类圈闭,圈闭形成时间与油气生成时期匹配良好;综合成藏条件的研究结果认为临清坳陷东部上古生界煤成气主要存在4种成藏模式。临清坳陷东部断层具有多期发育的特征,并控制着上古生界煤成气成藏,勘探重点为新生代断陷区,以晚期成藏为主要勘探类型。

临清坳陷太原组煤系烃源岩生烃演化特征

通过对临清坳陷(东部)太原组低成熟煤系源岩加水热压模拟实验结果对比分析,发现生成的气态烃中二氧化碳的体积分数、甲烷体积分数、酸烷比及干燥系数在相同的温度点其数值差别明显,但具有相似的演化趋势;通过热模拟实验,结合研究区烃源岩特征,认为临清坳陷(东部)煤系源岩具备形成工业油气藏的物质基础。

临清东部贾寨三维古生界低速异常影响因素分析

临清坳陷东部古生界煤城气勘探潜力较大,针对三维地震数据表现出的上古生界沉积地层低速异常,从地表条件、处理流程及地下特殊岩性体、地下介质中形成气藏的地质条件等影响因素展开分析,认为贾寨东地震低速异常极有可能是负反转构造形成有效圈闭,具有规模含气的可能。