海拉尔盆地呼和湖凹陷白垩系层序地层特征及沉积演化

以层序地层学理论为指导,通过对全凹陷范围内的地震、钻井、测井、岩心以及古生物等资料的综合研究,建立了呼和湖凹陷白垩系层序地层格架。将呼和湖凹陷白垩系划分为3个一级层序(TSq1—TSq3)、5个二级层序(Ⅰ—Ⅴ)、8个三级层序(Sq1—Sq8);并在层序格架内进行沉积相划分和沉积体系研究,确定该区主要发育冲积扇、扇三角洲、辫状河三角洲、湖底扇和湖泊沉积等沉积体系。其中冲积扇沉积体系主要分布在早期Sq1层序中;扇三角洲沉积体系主要分布在Sq2层序的南部和Sq5层序的北部;而辫状河三角洲沉积体系在Sq3、Sq4层序中尤其发育,并在Sq2层序的北部也有所发育;湖底扇沉积体系主要发育在Sq2、Sq3和Sq4层序的洼陷带;湖泊沉积体系主要发育在各层序的洼陷带。沉积体系在平面与纵向上的演化受古构造与古地貌的控制,呼和湖凹陷南部沉积砂体为较有利的勘探区域。

海拉尔盆地呼和湖凹陷白垩系地震相

海拉尔盆地呼和湖凹陷是大庆油田寻找后备储量的新领域,但由于研究程度较低,至今未取得重大突破。依据地震反射终止关系,结合区域地质背景,将呼和湖凹陷白垩系划分成8个地震层序,即Sq1—Sq8。利用地震反射内部结构和外部几何形态,结合地震反射同相轴的振幅和连续性等参数,在研究区目的层(Sq1—Sq5)内识别出平行席状、亚平行席状、前积、充填、楔状、丘状、杂乱及波状-乱岗状地震相共8种地震相,并对其特征进行了描述。各种地震相平面分布具有差异性、纵向上具有继承性和演化性。经过综合解释,建立地震相与单井沉积相之间的响应关系,把地震相转换为沉积相。以湖泊沉积理论为指导,建立目的层各层序地震相-沉积相模式,结果表明,目的层主要发育冲积扇、扇三角洲、辫状河三角洲、湖泊以及湖底扇等沉积体系。

海拉尔盆地呼和湖凹陷南屯组层序地层与沉积体系分析

以层序地层学理论为指导,充分利用岩心、测井、地震等资料,依据层序界面反射特征,建立了海拉尔盆地呼和湖凹陷南屯组层序地层格架,将南屯组划分为两个三级层序:层序Sq1相当于南屯组一段,层序Sq2相当于南屯组二段。每个层序发育完整,分别由低水位体系域、水进体系域和高水位体系域组成。针对研究区目的层段所划分层序发育的特点,在层序地层单元划分和对比基础上,对层序格架内的沉积相类型和沉积体系分布规律进行了研究,确定研究区主要发育扇三角洲、辫状河三角洲、湖底扇、湖泊等沉积体系。Sq1层序在凹陷北部发育辫状河三角洲沉积体系,而在南部发育扇三角洲沉积体系。Sq2层序缓坡带发育辫状河三角洲沉积体系,陡坡带发育扇三角洲沉积体系,湖盆周围发育沼泽相。综合分析各层序沉积特征及演化规律,指出了呼和湖凹陷南部沉积砂体为较有利的勘探区域。

海拉尔盆地呼和湖凹陷南屯组典型砂体的特征分析

根据岩芯、电测曲线、录井、分析化验、地震等资料,分析了呼和湖凹陷下白垩统南屯组沉积相类型、沉积特征以及分布规律。研究表明,南屯组发育扇三角洲、辫状河三角洲、湖底扇和湖泊4种沉积相。扇三角洲主要分布在南一段的西北缓坡带和东南陡坡带,辫状河三角洲主要分布在南二段以及南一段的北部斜坡带,而在深湖-半深湖相中发育湖底扇。指出呼和湖凹陷南部沉积砂体为较有利的勘探区域,其中扇三角洲和辫状河三角洲前缘亚相带是油气聚集的重要相带。

海拉尔盆地呼和湖凹陷热演化史与油气关系

呼和湖凹陷现今地温梯度为3.54℃/100m,属于中温型地温场。根据镜质体反射率、包裹体测温和磷灰石裂变径迹法恢复了呼和湖凹陷古地温演化史,研究表明呼和湖凹陷早白垩世古地温梯度可达3.7～6.5℃/100m,古地温梯度高于现今地温梯度,古地温高于今地温。古地温恢复及热史模拟表明最高古地温是在早白垩世晚期达到的,下白垩统烃源岩热演化程度主要受古地温场控制。热演化史与油气关系研究表明呼和湖凹陷油气生成期主要有两期,分别是早白垩世晚期及古近纪以来,且以早白垩世晚期为主要成藏期,古近纪以来由于目的层温度降低生烃强度减弱。

呼和湖凹陷南屯组二段煤系层序特征及其聚煤规律研究

运用层序地层学相关的理论、方法,通过钻井、测井以及地震反射等标志,将呼和湖凹陷南屯组二段划分为一个三级层序。依据地层叠置样式、区域分布的等时性煤层以及地形坡折带在沉积层序中的位置,进一步细分出低位、水进及高位体系域,在剖面层序对比的基础上建立了研究区南屯组二段层序地层格架。以体系域为单位分析了此层序格架内沉积体系的配置及其时空演化特征。应用煤田地质学理论和方法对煤层的发育特征及聚煤规律进行了研究。结果表明,煤层主要发育于辫状河三角洲平原及湖盆周缘淤浅的滨浅湖地区;受构造沉降及沉积体系的控制,各体系域的聚煤作用均呈现出凹陷的东南部强、东北部弱的整体格局,煤层聚积具有较明显的分带性;垂向上煤层主要形成于水进体系域,其次为低位体系域。

海拉尔盆地呼和湖凹陷构造特征与演化

呼和湖凹陷位于海拉尔盆地的东部,是海拉尔盆地呼和湖坳陷内的二级构造单元,也是海拉尔盆地勘探程度较低的一个凹陷。根据对研究区构造特征及构造演化的分析,将研究区划分为阿萨力、辉索木、将军庙、锡林贝尔、胡舒庙和东巴彦滚等6个构造带,并重新认识了呼和湖凹陷构造演化阶段,将有助于结合沉积特征及石油地质条件等对呼和湖凹陷进行深入分析,进一步深入呼和湖凹陷沉积—构造—油气三位一体的综合研究。

海拉尔盆地呼和湖凹陷南屯组构造坡折带类型及其对砂体和油气的控制

呼和湖凹陷为"东断西超"的箕状断陷,断陷期广泛发育的构造坡折带对砂体及油气的富集起到重要的控制作用,对其研究将对该区的下步勘探具有重要意义。根据断裂发育特征及平面、剖面组合样式,在该凹陷识别出多种同沉积断裂组合样式,主要包括平行断阶状、帚状、叉状、断接型等断裂体系,造就湖盆复杂多变的构造古地貌及断裂坡折体系,严格控制着凹陷内砂体分散体系的沉积和堆积模式。按照所发育的断裂坡折带分布位置,分别阐述了断控陡坡型坡折带、缓坡断阶型坡折带、洼槽边缘型坡折带三种构造坡折带对沉积充填及沉积体系的控制作用。结合勘探实践探讨了同沉积断裂坡折带控制的砂体与油气藏富集的关系,指出洼槽边缘断裂坡折带是最为有利的勘探部位。

海拉尔盆地呼和湖凹陷断裂形成演化及其对油气的控制作用

断裂的形成及演化对油气的生成、运移和聚集具有重要的控制作用。本文系统分析了呼和湖凹陷断裂形成演化特征对油气成藏条件的控制作用。研究表明,呼和湖凹陷经历了3期构造演化,由下而上分别为:早期伸展断陷期(T_5～T_(22))、中期裂后热沉降断—坳期(T_(22)～T_(04))和晚期坳陷期(T_(04)～地表)。纵向上主要发育了两套断裂系统,下部伸展断裂系统主要为北东东向、北东向和北北东向;上部走滑断裂系统主要为北北东向和北北西向。断裂的形成和演化控制了烃源岩的分布和热演化程度、油气运移、圈闭的形成与油气的聚集,进而控制了油气的分布。综合研究表明,围绕主力生油洼槽及周边分布的长期活动断裂带附近是油气运聚成藏的有利区域。

呼和湖凹陷煤储层孔隙特征及其对吸附能力的影响

综合应用扫描电镜、低温氮吸附及等温吸附实验方法,对呼和湖凹陷南部煤储层的孔隙类型及孔隙结构进行识别和分析,基于分形理论探讨分形维数与孔隙结构和吸附能力之间的关系。研究结果表明:随着煤岩变形程度的增加,煤中植物组织孔大部分被破坏,裂缝的类型和数量逐渐增多,改善了煤储层的渗流能力。呼和湖凹陷煤储层的低温氮吸附曲线表现为3种类型,分别代表不同的表面性质和孔隙分布特征,墨水瓶孔是影响吸附能力的主控因素。斜坡带的煤岩分形维数高于洼槽区,这是由于煤岩变形程度高,孔隙结构发生重组,微孔含量占主导地位,使得比表面积增大,孔隙表面粗糙度增加,为甲烷提供更多的吸附空间,增强了煤岩吸附能力。因此,斜坡带无论孔隙类型、裂缝发育程度还是煤层吸附能力都更具优势,应作为大庆探区今后煤层气勘探的重点突破区。

海拉尔盆地呼和湖凹陷煤层气资源潜力分析

利用钻井和地震资料,研究了呼和湖凹陷煤层的发育与分布情况,确定了煤层的热演化程度和气测异常等;结合煤层含气量参数,预测了凹陷内的煤层气资源前景。结果表明,呼和湖凹陷煤层气资源量约为7.43×1011 m3,远远超过了前人对整个东北区煤层气资源的评价。呼和湖凹陷大二段煤层埋深适中,是煤层气勘探开发有利层段;南二段煤层埋深多在2 000 m左右,但煤层气资源量最大,在以后的开发中应加强研究。通过与美国成功开发的含气盆地对比表明,呼和湖凹陷的煤层气潜力值得重视。

呼和湖凹陷地震相

目的 预测海拉尔盆地呼和湖凹陷下白垩统有利储集相带和复合圈闭。方法 在南屯组生油层系弱振幅反射背景上,识别沉积背斜、前积、退积、振幅异常等多种地震相类型,并将它们与测井、岩心及构造图分析相结合。结果 在凹陷内圈定了与主河口有关的扇三角洲前缘、水下扇等骨架砂体的展布,识别出了构造、岩性及复合等多种可能的有利圈闭。结论 南屯组可生油的半深 深湖相带只发育在深陷带和陡坡带,所圈定的陡坡水下扇体具有较好的生储盖和圈闭条件。

呼和湖凹陷断裂特征及其对油气成藏的影响

断裂的形成演化过程对油气的运聚成藏具有重要的影响。本文系统分析了呼和湖凹陷断裂特征、断裂演化及其与油气成藏的关系。研究表明,呼和湖凹陷以T_(22)和T_(04)反射层为界,划分为3套构造层,分别为下部伸展断陷构造层、中部断坳构造层,上部坳陷构造层,其中上部构造层中断裂不发育。纵向上主要发育了两套断裂系统,下部断裂系统展布方向主要是北东东向、北东向和北北东向。上部断裂系统展布方向主要为北北东向和北北西向。发育4种类型的断裂,分别为早期伸展断裂,中期走滑断裂,早期伸展中期走滑断裂和早期伸展中期走滑晚期反转断裂。断裂的主要形成时期为南屯组末期、伊敏组末期和青元岗组末期。断裂的形成和演化影响烃源岩的分布和热演化程度,形成多种类型的圈闭,为油气垂向运移提供良好的运移通道。其中在主力生油洼槽及其周边的几个控陷断层附近有利于油气富集。

应用层序地层地球化学方法研究呼和湖凹陷烃源岩

利用层序地层学和地球化学相结合的方法,在层序格架内对呼和湖凹陷南屯组烃源岩进行精细研究,探讨层序格架内暗色泥岩的发育与分布,结合和9井南屯组密集取样的有机碳和热解分析实验结果,对比层序格架内不同体系域中有机质丰度、类型的差异,并在层序格架内进行油源分析,提高油源对比的精度.结果表明:层序格架内水进体系域的暗色泥岩广泛分布,具有厚度大、泥地比高等特点;水进体系域中暗色泥岩有机质丰度和类型优于低位域和高位域;水进体系域暗色泥岩的生标等特征与原油表现出较强的亲缘关系.

海拉尔盆地呼和湖凹陷南屯组油气成藏期次研究

海拉尔盆地呼和湖凹陷南屯组是该区近期新增规模储量的潜力地区,但南屯组油气成藏期次不明确阻碍了对油气成藏过程的准确认识。为此采用生烃史和流体包裹体综合分析的方法,同时结合单井沉积史与热史分析,对研究区南屯组生油岩生烃和储层注烃2个油气成藏过程展开分析,厘定了南屯组油气成藏期次。应用化学动力学方法评价生烃史的结果表明,研究区主力烃源岩南屯组的生烃期为125～115Ma,对应的地质时期是伊敏组沉积中晚期;南屯组烃源岩生油高峰对应的依敏组沉积中晚期就是油气的主要成藏期。应用流体包裹体法分析得到的油气主要充注期为118～112Ma,略晚于生烃期。考虑到排烃期、运聚期要略滞后于生烃期,2种方法分析结果相互佐证,由此认为依敏组沉积中晚期是呼和湖凹陷南屯组油气大量充注的主要成藏期。

层序地层地球化学在海拉尔盆地呼和湖凹陷烃源岩评价中的应用

呼和湖凹陷是海拉尔盆地未来油气勘探的新战场,目前勘探程度较低,关于烃源岩的认识比较薄弱,精细评价该区烃源岩对有利区带预测具有重要意义。以层序地层学和地球化学理论为指导,综合运用有机碳(TOC)、生烃潜量Pg(S1+S2)、氯仿沥青"A"、干酪根元素特征、岩石热解特征和干酪根类型指数(KTI)及显微组分特征、镜质组反射率(Ro)和源岩甾萜烷特征等方面资料,从不同层序和同一层序不同体系域对呼和湖凹陷的烃源岩特征进行综合评价研究。结果表明,呼和湖凹陷烃源岩非均质性特征明显,烃源岩生烃的层位主要分布于Sq4、Sq3和Sq2层序的湖侵体系域和高位体系域,尤其是Sq3和Sq2层序的湖侵体系域中。应用这一方法进行烃源岩评价,不仅对呼和湖凹陷的油气勘探工作具有重要的意义,同时对于勘探程度低、钻井稀少的含油气盆地中的烃源岩评价工作更为有效。

海拉尔盆地呼和湖凹陷煤层气测井评价

为了评价海拉尔盆地煤层气的资源潜力，基于呼和湖凹陷煤层的实验数据探讨了利用测井资料评价煤层气的方法。采用岩心刻度测井法和体积模型法计算了煤层的工业分析组分，在此基础上建立了煤层组分与含气量的关系，进一步利用实验数据求取兰氏方程系数，通过等温吸附线估算含气量，进而采用测井资料计算的渗透率评估了煤层渗透性。应用结果表明，所建模型可用于评价研究区煤层的组分、含气量及渗透性，模型的计算结果与实验数据吻合较好。

呼和湖凹陷原油地球化学特征及油源对比

呼和湖凹陷原油具有低密度、低粘度、低含蜡量和低凝固点的特点。其正烷烃碳数分布范围为nC14～nC35,主峰碳数多为nC21,奇偶优势基本消失,nC2-1/nC2+2为0.55～1.186,为轻质油。原油姥鲛烷优势明显,且伽马蜡烷、β胡萝卜烷含量低,为淡水-沼泽环境。原油饱和烃含量高,非烃和沥青质含量低,轻重烃比值较高,C29甾烷20S/(20S+20R)和C29甾烷αββ/(αββ+ααα)均在0.45～0.58,C31藿烷22S/(22S+22R)为0.58,这些特征表明该区原油属于成熟原油。油源对比研究表明,研究区原油只具有与南二段煤系烃源岩大致相同的碳同位素、甾烷及萜烷分布特征,原油来源于南二段煤系烃源岩。

海拉尔盆地呼和湖凹陷下白垩统层序构成样式及油气成藏模式

分析在不同构造背景下发育的层序构成样式,可以更加精确地预测有利勘探区带和油气藏。利用地震、钻井、测井、岩心以及古生物等资料,依据层序界面特征,将呼和湖凹陷下白垩统划分为3个二级层序、5个三级层序。依据构造背景,将研究区划分出断控陡坡带、缓坡断阶带、洼槽带等3种构造单元,在此基础上分不同构造单元建立了相应的层序构成样式:断控陡坡型层序构成样式、缓坡断阶型层序构成样式、洼槽型层序构成样式。研究结果表明,不同的构造单元具有各自特征的层序构成样式和沉积体系域构成模式,不同类型层序构成样式也决定了不同的构造单元具有不同的油气成藏模式。在断控陡坡带主要发育断层-岩性和断鼻型油气藏,在缓坡断阶带发育断层-岩性和地层超覆型油气藏,在洼槽带主要发育自生自储型的透镜体油气藏;此外,洼槽边缘可发育断层-岩性型油气藏。

呼和湖凹陷煤层气储量及有利勘探区预测

针对海拉尔盆地呼和湖凹陷勘探程度较低的特点,利用钻井和地震资料的解释与反演,评价和预测了呼和湖凹陷煤层的空间分布规律、煤层厚度及煤的地质储量,结合煤层含气量参数,预测了凹陷内的煤层气资源量约为7.43×1011m3,占整个海拉尔盆地煤层气资源量的68.83%。呼和湖凹陷大二段煤层埋深适中,预测煤层气资源量较大,是煤层气勘探开发有利层段;南二段煤层埋深多在2000m左右,但预测煤层气资源量最大,值得开展研究工作。