晋县凹陷古近系石盐矿成因分析

我国石盐矿产资源丰富,以往石油资料显示晋县凹陷赋存石盐矿。在充分收集现有资料的基础上,总结了晋县凹陷盐系地层特征,分析了本区石盐矿成因,为下一步开展石盐勘查工作提供理论依据。

晋县凹陷及邻区构造演化

通过对冀中拗陷晋县凹陷及邻区束鹿、前磨头凹陷的构造及其演化特征和石油地质特征分析,认为晋县凹陷基本构造特征为:"南北分区,东西分带",其形成和演化可分为孔店—沙四期(Ek—Es4)、沙三—沙二期(Es3—Es2)和沙一—东营期(Es1—Ed)3个阶段;冀中拗陷南区构造演化和石油地质特征自西向东具有凹陷规模由大变小,次级构造单元由宽变窄,形成时期由早变晚,下第三系烃源岩层位数由多变少、时代由老变新、资源量由富变贫,次级横向构造带比较发育且有逐步由强变弱的趋势等规律。最后探讨了南区构造演化的形成机制,认为南区诸凹陷的演化与衡水横向变换构造带演化密切相关。

晋县凹陷赵7井原油中异常高丰度地芰烷化合物的检出及其稳定碳同位素组成

晋县凹陷赵7井原油中检出了异常高丰度的、具有5α,14β,17β(H)-立体构型(αββ-)的短链甾烷——地芰烷和甲基地芰烷。沉积环境是高丰富地芰烷和甲基地芰烷出现的重要影响因素。Requejo等报道的具有5β,14β,17α(H)立体构型(ββα-)的短链重排孕甾烷和重排升孕甾烷的出现,代表了过剩铁的沉积环境,研究区高丰度地芰烷和甲基地芰烷的出现,则代表了贫铁、硫过剩的沉积环境。

晋县凹陷固城店沙三段岩性圈闭落实评价

从冀中坳陷晋陷凹陷沙三段岩性圈闭成藏背景人手,充分利用现有地震资料,综合运用地震波形、地震多属性、相干体、波阻抗反演等多种技术手段,刻画出砂体的形态,并深入解剖了研究区的岩性圈闭成藏重要条件,完成了岩性圈闭的井位标定。背景分析定方向、相干分析找异常、沉积分析明相带、储层预测描砂体、综合分析定圈闭是岩性圈闭研究的有效的工程程序和方法。

冀中坳陷晋县凹陷下第三系断陷湖盆的演化与烃源岩的形成

渤海湾盆地冀中坳陷晋县凹陷的泥质岩类主要发育在下第三系孔店组-沙河街组,其中孔店组二段(Ek2)和孔店组一段-沙河街组四段(Ek1-Es4)是最重要的2套烃源岩.在孔店组和沙河街组早期(Ek3至Es4)沉积时期,断陷活动强度由南向北转移,沉降中心也随之向北迁移,使晋县凹陷南北呈现出'跷跷板'式沉积,即早期(Ek2)沉降中心在凹陷的南部,而后期(Ek1-Es4)沉降中心则转移到北部.因此在凹陷南部Ek2的沉积厚度和泥岩厚度都明显大于北部,而Ek1-Es4发生了反转,北部的沉积厚度和泥岩的发育程度都远大于南部.其中在凹陷北部Ek1-Es4为一套岩盐、硫酸盐岩、碳酸盐岩和砂泥岩互层的蒸发咸湖-盐湖沉积建造,蒸发盐厚逾千米,其中膏盐厚度超过400 m,与岩盐、膏盐互层的含膏泥岩、白云质泥岩、钙质泥岩和暗色泥岩有机质丰度较高,目前埋深在2 500～3 500 m左右,为北区油气田的主力源岩;而Ek2为南部的主力烃源岩.油源对比表明,北区原油以明显的植烷优势、高伽马蜡烷含量、高孕甾烷含量等特征明显区别于南区各套烃源岩,油源应来自北部的Ek1-Es4烃源岩;而南区原油中伽马蜡烷和孕甾烷含量极低、姥鲛烷含量较高等特征的原油应来自于南部的Ek2烃源岩,否则是来自南部的Ek1-Es4烃源岩.

冀中坳陷晋县凹陷古近系震积岩的发现及地质意义

晋县凹陷是渤海湾盆地内典型的新生代小型断陷湖盆,古近系孔一沙四段地层中发育大量的软沉积物变形构造,包括液化砂泥岩脉、泥岩株、泄水通道、重荷模与火焰状构造、球枕构造、振动液化卷曲变形构造、串珠状构造、微同沉积断层、地裂缝等,研究认为具有典型的震积岩特征,并在此基础上建立了研究区古近系震积岩垂向序列。孔一沙四段地层中发育震积岩、膏岩和凝灰岩等,研究认为深大断裂的活动诱发多期地震,形成各种类型的震积岩,同时深大断裂作为岩浆上涌的通道和沟通深部盐源的通道,为凝灰岩和膏岩的形成提供物质基础,该认识从沉积学的角度证明孔一沙四段地层沉积时期为晋县凹陷构造活动最强烈的时期。通过微裂缝等沟通原有孔隙,震积作用能够明显改善储层渗透性。

晋县凹陷中南部古近系沉积物源分析

通过重矿物组合分析法、轻矿物百分含量法、岩屑类型分析法对晋县凹陷中南部古近系物源特性进行了综合分析。研究结果证实,晋县凹陷中南部有来自西部无极-藁城低凸起、西南部的太行山隆起和东部宁晋凸起3大物源区:无极-藁城低凸起以中基性喷发岩为主,这个物源控制了赵县、黎村-四德、南固庄地区,赵县地区位于主物源区;太行山隆起岩性包括碳酸盐岩和陆源碎屑岩,碳酸盐岩成分占绝对优势,主要分布在高村和高邑地区;宁晋凸起以酸性喷发岩、石英岩块为主,并有一定含量的碳酸盐岩、硅质岩块,缺少中基性喷发岩成分,主要分布于宁晋断层下降盘的断阶带。

晋县凹陷下第三系沙四段至孔一段甾烷高异构化程度及未熟油形成机理探讨

通过冀中地区晋县凹陷下第三系沙四段至孔一段14口井 30块样品的色谱质谱分析 ,鉴定出 15个系列182个生物标志物。研究不同沉积环境下生物标志物的组合特征及其地质意义 ,讨论该层段盐湖相烃源岩甾烷“熟化”现象的产生及未熟油的生成 ,认为 :①水介质化学条件的变化是决定晋县凹陷中南部该层段三角洲相沉积中生物标志物组合特征多样性的重要因素 ;②该层段盐湖相未熟沉积有机质中存在的甾烷“熟化”现象 ,是由于在咸化水介质化学条件下 ,ββ 构型甾烷由甾醇经甾烯中间产物的还原作用而生成这一生成机理所引起的 ;③ββ 构型甾烷既可能具有热力学效应 ,也可能具有沉积环境的指相意义 ;④从一些生物标志物的生成机理和演化途径看 ,该凹陷未熟油可能是在咸化程度较高的水介质条件下 。

冀中坳陷晋县凹陷南部古近系沙四段——孔店组层序地层研究及油气勘探方向

充分利用已有的地震、钻井、测井、分析化验资料,应用层序地层学理论对晋县凹陷南部古近系沙四段—孔店组地层开展系统的层序地层学研究,建立了凹陷内不同位置的沉积模式,并对沉积相带展布及演化特征进行了分析,明确了下步油气勘探的有利方向。研究表明,晋县凹陷南部沙四段—孔三段为一个二级层序,其间可划分为3个三级层序、8个四级层序;发育有冲积扇、三角洲、扇三角洲、近岸水下扇及冲积平原5种沉积相类型;形成岩性类和构造—岩性类2个油气富集区,是下步油气勘探的重点区带。

晋县凹陷中南部下第三系油气优势运移通道预测

晋县凹陷中南部下第三系油气运移通道体系主要由高渗透性砂体与顺向断层构成。在总结石油地质基础研究成果的基础上,应用构造解释成果、烃源岩分布、沙地比和沉积相分布等参数,采用基于栅格数据模型的概率估计模拟方法预测油气优势运移通道的分布。研究表明,晋县中南部发育4个优势运移通道,其中赵县背斜、高村和高邑鼻状构造等3条优势路径能够得到很好的反映;晋县凹陷沙三段油气成藏经2种途径由烃源岩供给,即沙三段自身烃源岩形成自生自储格局,下部沙四段至孔一段烃源岩形成下生上储的格局;断层的封闭性影响着油气二次运移过程。

应用地层测试资料评价晋县凹陷南部下第三系油藏

晋县凹陷南部地区东西宽20km，南北长40km，面积约800km2，属于典型的中新生代单断箕状洼槽，受宁晋断裂的影响，相应形成了孔店组和沙河街组泥、砂岩储层。1990年以来已对该区下第三系进行地层测试25层，ES2＋3段赵61井获工业油流。通过对各测试层位的测试资料分析，认为ES4＋Ek为低孔、低渗、低产储层；ES2＋3导流、导压能力强，为中孔、中渗、高产储层。建议今后对该区下第三系ES2＋3储层重点勘探，兼探ES4＋Ek储层。对赵61井各层测试资料分析，认为对该地区ES2＋3储层试油，可采用一开一关工作制度。

渤海湾盆地晋县凹陷高村—高邑地区沙河街组四段综合地质研究及目标优选

渤海湾盆地冀中坳陷晋县凹陷高村—高邑地区各层系石油勘探开发程度不均衡,其中沙河街组四段(E_(2)s^(4))剩余油气资源量较大,具有较好的生产潜力。通过对赵76断块油藏进行精细剖析,结合精细地层对比、层位标定、精细构造解释、砂体展布及沉积相研究等,明确了沙河街组四段(E_(2)s^(4))油气成藏的主要控制因素为岩性和构造。综合研究认为,岩性-构造油藏及岩性油藏为该区下一步主要的挖潜方向,优选了赵76断块下降盘构造-岩性叠合区和赵94井区砂体优势分布区作为下一步油藏评价目标区。

晋县凹陷高硫重质稠油中含硫甾烷的检出及其形成机制探讨

晋县凹陷高硫重质稠油饱和烃馏分中检出了异常丰富的含硫甾烷化合物.从结构上看,这些含硫甾烷是以噻吩形式并入到甾核D环上或者结合到侧链C-22位上的.结合文献中甲硫基甾烷和分子内含硫甾烷的报道,提出了含硫甾烷的四种形成机制和富硫沉积中甾类的成岩演化途径.甾类侧链上的烯键同时存在氢化作用和硫化作用两种过程:H2S或HS?的非生物化学氢化作用形成长链甾烷;硫化过程成功形成侧链含硫甾烷;环化或者硫化的不成功,则形成短链甾烷.这种侧链氢化/硫化机制,为晋县凹陷原油和烃源岩中高丰度短链甾烷(峰高超过规则甾烷和植烷以及正构烷烃)的发育提供了可能的成因线索.

天然气中高含H_2S的成因及其预测

充足的烃类、发育的硫酸盐(石膏)和储层经历过较高的温度是形成高含H2S天然气所必须的3个基本条件,也是硫酸盐热化学还原作用(TSR)发生的物质基础和热动力保证。TSR是一个十分复杂的有机物—无机物相互作用的地质—地球化学过程,并非具备了这3个条件就会发生TSR或形成高含H2S天然气。目前关于TSR的一些理论问题尚未完全达成共识,对其发生反应的温度条件、反应体系方程、烃类的消耗、同位素分馏、反应产物及其转化等科学问题存在较多争论。本文认为川东北和渤海湾盆地晋县凹陷高含H2S的天然气属TSR成因,并对TSR中的科学问题进行了探讨,为建立H2S的预测模型提供了参考。

太行山东缘石家庄南部地壳结构及断裂活动性探测

采用深、浅地震反射和钻孔地质剖面相结合的方法,对太行山东缘石家庄南部的地壳结构和隐伏断裂的活动性进行了研究.深地震反射探测结果表明,该区地壳厚度33～38km,莫霍面从华北平原向太行山下倾伏.石家庄—晋县凹陷是受拆离断层控制的盆岭构造,太行山山前断裂为凹陷的西边界断裂,表现为上陡下缓的铲形断裂.石家庄—晋县凹陷中还发育北席断裂和栾城断裂,它们与太行山山前断裂一样受拆离断层的控制,未错断早更新世晚期以来沉积的地层不属于活动断裂.深地震反射剖面的中部还揭示了一个近垂直的穹窿状反射异常体,它可能起源于莫霍面,向上,穿过上、下地壳分界面,并延伸至上地壳.穹窿状反射异常体内部反射波视频率随深度增加而降低,在莫霍面附近的壳幔过渡带也出现明显的频率降低、界面扭曲和变形现象,推断它可能是上地幔岩浆上涌到地壳内部的侵入体.结合电磁测深结果可以发现,上地幔热物质的上涌和东、西向拉张可能是形成石家庄—晋县凹陷的动力学机制.探测结果为深入理解石家庄地区的深部地球动力学过程、华北克拉通破坏机制、深浅构造关系和地震构造提供了依据.

冀南地区盐类矿产成矿条件和远景分析

冀南地区,系指石家庄—衡水以南,河北省与河南省分界以北的平原区,石油部门称之为临清地区。过去石油部门和煤炭部门在此区做过不少以找石油、天然气、煤为主的勘查工作,积累了丰富的地质资料。其中也包括有关盐类矿产的资料,且在部分钻井中有盐类矿产的显示,是很好的找矿线索。因此,认为在本区找到盐类矿产资源是有可能的。

赵41断块干扰试井资料分析

对晋县凹陷41断块油田采用小直径电子压力计试井新技术，成功地进行了干扰试井。通过对观察井、激动井所得试井资料的详细分析、评价，证实了干扰井组中各井间地层的连通性，为下一步实施注水开发提供了可靠的依据。同时，进行了地层产能的分析，做出了产能预测，认为随着原油流度、产能的降低，整个断块油藏产量将快速递减。因此，提出要对油藏及时补充能量，并采取原油降粘措施等建议。

砂岩酸化技术在晋45油田开发中的应用

砂岩基质酸化技术是油水井增产、增注的传统技术。在晋 4 5砂岩油田开发过程中 ,结合储层特点和油水井表皮堵塞特点 ,发展和优选了酸化工艺技术 ,即开发前期应用普通土酸酸化进行表皮解堵 ;中期应用自生土酸进行重复深度酸化 ;后期进行暂堵酸化。该技术已在晋 4 5砂岩油田经过多井次现场应用 ,增产、增注效果明显 ,酸液配制方便 ,现场施工简单。

傅里叶变换离子回旋共振质谱对中国高硫原油的分子组成表征

常规GC/MS只能分析饱和烃和芳烃馏分中具有挥发性的小分子化合物,以此技术研究原油中含硫杂原子的分布具有明显的局限性.本文采用具有超高分辨率的傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)技术,从分子层次研究中国下第三系典型盐湖相膏盐沉积盆地原油中的硫化物,从分子中杂原子类型、碳原子数和缩合度(以等效双键DBE表示)等方面整体描述有机硫化合物的分子组成.有机硫化合物的杂原子类型十分丰富,鉴定出S1,S2,S3,OS,OS2,O2S,O2S2,NS和NOS等类型(S1表示化合物分子中的杂原子仅含有1个硫原子的杂原子化合物).江汉原油中高丰度有机硫化合物以硫醚类为主,主要是一环环硫醚类化合物;晋县凹陷高硫重质稠油中有机硫化合物主要是苯并噻吩和二苯并噻吩类化合物,缩合度和碳数范围大大增加.晋县凹陷和江汉盆地虽然同属下第三系盐湖相膏盐盆地,发育碳酸盐-蒸发岩沉积,但在不同微生物作用下硫的化学成岩演化明显不同,导致具有明显不同的生物标志物组合特征、有机硫化合物分布乃至不同的未熟油-低熟油生油机理.