渤海湾盆地火成岩侵入接触变质系统及其储层特征--以南堡凹陷古近系沙河街组为例

以渤海湾盆地南堡凹陷古近系沙河街组为例,综合利用地震、录井、测井、物性分析和岩心薄片等资料,开展火成岩侵入接触变质岩储层研究。①提出火成岩侵入接触变质系统地质模式,该系统纵向上可划分为侵入体、上变质带、下变质带、顶板和底板正常沉积层5层结构;②侵入体特征主要表现为:顶部发育有指相意义的捕虏体,微观上岩石结构与矿物结晶由中心向边缘有规律变化,宏观上侵入体多以低角度斜穿沉积地层等;变质带特征主要为:原岩为沉积岩,发育典型的变余结构,出现多种中低温热变质矿物及岩性为中低级热变质岩等;③接触变质带储层发育基质孔隙和裂缝两种储集空间类型,基质孔隙为变质砂岩烘烤变质改造后围绕变质矿物分布的次生“粒间孔隙”,裂缝主要为变质泥岩中的构造缝和侵入挤压缝,具有层状、斑状和沿裂缝浸染状3种分布方式;④变质带储层分布主要受热烘烤强度的控制,优质储层分布是有利岩相与热接触变质、侵入挤压和热液溶蚀等作用互相耦合共同控制的结果。侵入接触变质系统地质模式的提出和应用,有望推动南堡凹陷接触变质岩勘探目标的发现,为渤海湾盆地深层接触变质岩储层研究和勘探提供参考依据。

辽河坳陷清水洼陷古近系沙河街组深层烃源岩特征及油气成藏模式

通过有机碳、岩石热解、氯仿沥青“A”、饱和烃色谱-质谱和流体包裹体等的分析,对辽河坳陷清水洼陷古近系沙河街组深层烃源岩特征和油气成藏模式进行了详细研究。研究结果表明:(1)辽河坳陷清水洼陷古近系沙河街组深层烃源岩主要发育在E2s32亚段、E2s33亚段和E2s4段,其中E2s32亚段Ⅱ小层泥岩最为发育,主要为深灰色厚层泥岩,整体厚度约170 m。(2)研究区深层烃源岩总有机碳质量分数平均可达1.60%,生烃潜量平均值为2.82 mg/g;有机质类型以Ⅱ1—Ⅲ型为主,主要为浮游植物与高等植物混合贡献,为弱氧化—弱还原的湖相咸水沉积环境;烃源岩有机质丰度为0.5%~1.5%,普遍达到大量生烃阶段,部分已达到高成熟演化阶段。(3)研究区深层烃源岩在距今38 Ma时进入生油窗,距今20 Ma时开始生成天然气;流体包裹体显示研究区存在2期油气充注,分别为38~26 Ma和20 Ma~现今,与生烃演化史匹配。

渤海湾盆地庙西北地区古近系沙河街组三段源-汇系统重建

基于钻井岩心和三维地震资料,从物源岩性、分水岭和古水系、搬运通道3个方面对渤海湾盆地庙西北地区物源特征和沉积相展布进行了分析,并通过沉积区古地貌恢复和剥蚀物源区古地貌回溯重建了古近系沙河街组三段(沙三段)沉积时期的源-汇系统。研究结果表明:(1)渤海湾盆地庙西北地区古近系沙三段发育一个完整的近源搬运型源-汇系统,庙西北凸起为物源区,渤东凹陷为主要沉积区;庙西北凸起物源岩性包括中生界花岗岩、下元古界石英片岩及下元古界角砾岩;主分水岭沿凸起长轴呈近南北向展布,古水系散布其间,搬运通道主要为5个古沟谷和2个古断槽;渤东凹陷沙三段主要发育快速堆积的扇三角洲—湖泊相沉积,岩性主要为含砾砂岩、细砂岩及泥岩,分选性和磨圆度均较差,岩石成分及矿物组合均与庙西北凸起石英片岩及花岗岩较为匹配,扇三角洲沉积体呈近东西向展布,在渤东凹陷北部以连片朵状扇三角洲为主,南部为孤立朵状。(2)沙三段沉积期,庙西北凸起剥蚀作用具有“西强东弱”的特征,古分水岭逐渐向西迁移,凸起中部及北部物源面积大、垂向高差大,物源供给能力更强;渤东凹陷沙三段厚度为100~600 m,具有东南薄、西北厚的特征,沉积中心位于区域北部,且北部地层剥蚀作用更强,向东部延伸长度可达3.2 km;扇三角洲的发育位置受控于物源区搬运通道,其发育规模则受控于物源区域面积,渤东凹陷北部及中部扇三角洲沉积体规模更大,是勘探有利区。

埕北凹陷沙河街组构造-沉积响应特征与油气勘探意义

通过三维地震、岩芯、测井、录井资料,以“源-沟-汇”思想为指导,分析了埕北凹陷沙河街组构造断裂体系演化及其沉积响应特征,梳理了不同构造演化阶段沉积体系发育类型与时空展布。研究表明,沙河街组沉积期埕北断层、埕子口断层具有典型幕式构造演化特征。沙三段沉积期表现为强烈断陷幕,埕北断层活动强烈,陡坡带沿大型古沟谷发育扇三角洲沉积体系;西斜坡沿断槽型沟谷发育三角洲沉积体系;沙二—沙一段沉积期为走滑改造断陷幕,埕北断层活动明显减弱,埕子口断层活动相对较强,陡坡带和西斜坡沿物源通道均继承性发育三角洲沉积体系。勘探实践验证了砂体发育区为构造-沉积响应的结果,为研究区油气勘探指明方向。

惠民凹陷江家店地区古近系沙河街组物源体系特征与演化

【目的】惠民凹陷江家店地区沙四上—沙三段物源体系认识薄弱,增加了砂体和储层预测的难度。系统分析物源体系特征及演化,可为砂体和储层预测奠定基础。【方法】通过特征元素、岩石组分Q型聚类和砂砾岩百分含量分布特征等分析,识别出研究区物源区和碎屑物质搬运路径,建立了物源体系演化模式。【结果与结论】沙四上—沙三段层序Ⅰ至层序Ⅴ的特征元素比值分布模式与中生界具有良好的吻合关系,表现为明显高Mg/Mn比值、Al/Mg比值和较高Al/Na比值、Ba/Mn比值的特点;岩石组分Q型聚类分析结果表现为五种QFR组合,揭示了三大物源体系,包括过夏27—夏斜98井区物源体系、过夏37井区物源体系、过夏222—夏223—夏225井区物源体系;层序Ⅰ、层序Ⅱ时期,研究区东南侧的鲁西隆起区提供大量的碎屑物质,砂体发育范围大,层序Ⅲ时期物源区明显后退,砂体规模变小,层序Ⅳ、层序Ⅴ时期物源区向湖盆推进,砂体展布范围再次扩大。

低演化陆相页岩孔缝特征及对页岩油赋存的意义:以济阳坳陷外围青南洼陷沙河街组为例

济阳坳陷低演化页岩油资源潜力巨大,是继中高成熟页岩油成功突破后的重要领域之一。为了明确低演化陆相页岩孔缝特征及对页岩油赋存的意义,以济阳坳陷外围青南洼陷沙河街组沙三下-沙四上纯上亚段为例,综合运用薄片观察、有机碳测试、X射线衍射(XRD)分析、溶剂抽提、低温N 2吸附、高压压汞、扫描电镜、能谱元素等多种技术,在划分页岩岩相基础上,探讨了低演化页岩孔隙类型、大小、分形特征及影响因素,明确了裂缝发育特征,阐明了页岩孔缝对页岩油赋存的重要意义。结果表明:研究区页岩总有机碳质量分数w(TOC)多在1.0%~4.0%,矿物组分以长英质矿物为主,其次为黏土矿物和碳酸盐矿物。孔隙类型以墨水瓶孔、平板狭缝孔为主,包括石英粒间孔、黏土矿物片间孔、白云石晶间孔等,孔径多小于200 nm,呈多峰分布,主要集中在2~50,50~80,100~200 nm。页岩储层发育较多的水平层理缝、高角度缝和网状缝,多被沥青充填或浸染,裂缝有利于页岩油的赋存和运移。富长英质矿物岩相通常比富黏土矿物岩相具有更高的孔体积和比表面积,长英质矿物对孔隙有积极贡献,且随热演化程度的增加,孔体积和比表面积呈先降低后增加的趋势。当镜质体反射率R_(o)>0.6%时,页岩油含量显著增加,主要与有机质开始大量生烃有关。水平层理缝、石英颗粒粒间孔、白云石和方解石晶间孔是页岩油有利的储集和赋存空间。

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。

东营凹陷东辛地区沙河街组低序级断裂特征研究

低序级断裂是地质构造中一种重要的构造形态,对于油气勘探与开发具有重要意义。基于此,以东营凹陷东辛地区沙河街组为研究对象,结合实地调查和室内分析,系统研究了该地区低序级断裂的特征。该地区低序级断裂呈现出多变的走向和断距,并以强烈的断裂影响作用带来的沉降和胀缩为主要特征。通过对断裂岩体的描述和解剖,也揭示了断裂活动对沉积岩体的改造和影响。为东营凹陷东辛地区沙河街组低序级断裂的研究提供了重要的实证,并对该地区油气勘探和开发提供了理论和实践基础。

陆相富碳酸盐页岩结构特征与页岩油可动性——以济阳坳陷古近系沙河街组页岩为例

基于岩矿及地球化学分析、物性测定、镜下观测及不同薄层剥离测试等手段,剖析了渤海湾盆地济阳坳陷古近系沙河街组富碳酸盐页岩的结构特征,对比了不同类型页岩薄层的有机质丰度、储集性及含油性,划分出典型的页岩储-渗结构类型,并分析了不同类型页岩储-渗结构中油的可动性。取得以下认识:①泥质层与方解石层重复叠置是富碳酸盐页岩的主要结构类型,其中方解石层分为泥晶方解石层、粉晶方解石层和纤维状方解石脉。②泥质层是页岩有机质丰度及孔隙度的主要贡献者,具有最好的生烃能力、储集性能和含油性;而泥晶方解石层也具有较好的生烃潜力、储集性和含油性;粉晶方解石层和纤维状方解石脉具有较好的渗流输导性能。③济阳坳陷富碳酸盐页岩主要发育4种类型储-渗结构,各类储-渗结构中油的可动性强弱依次为:富粉晶方解石层页岩储-渗结构、富复合方解石层页岩储-渗结构、富纤维状方解石脉页岩储-渗结构、富泥晶方解石层页岩储-渗结构。济阳坳陷沙河街组页岩油在不同热演化阶段具有不同的储-渗结构类型勘探目标。

辽河坳陷大民屯凹陷古近系沙河街组三段沉积相

辽河坳陷大民屯凹陷沈84—安12区块古近系沙河街组三段是油气勘探的重点目的层系。综合钻井、岩芯、录测井和分析化验等资料,利用物源区分析、碎屑组分、重矿物和粗粒/细粒沉积物平面分布等多种方法探讨了研究区物源体系特征和来源;运用沉积学基本原理和方法,开展了沙三段的沉积相及其演化特征研究。结果表明,大民屯凹陷沙三段主要来自新太古代—古元古代变质岩基底和中生代多期次构造运动过程中生成的中酸性火成岩的再旋回沉积,同时受中生代晚期的幔源物质影响,主物源方向为北和北东向。研究区沙三段Es_(3)~4Ⅱ和Es_(3)~4Ⅰ油层组主要发育浅水扇三角洲前缘沉积,划分为水下分流河道、水下分流间湾(富砂)和水下分流间湾(富泥)沉积微相;自Es_(3)~4Ⅱ到Es_(3)~4Ⅰ油层组沉积期,湖盆水体深度由浅变深,水下分流河道和水下分流间湾(富砂)微相分布范围逐渐减少,水下分流间湾(富泥)逐渐增加。

渤海湾盆地廊固凹陷古近系沙河街组油藏单元精细表征

依据岩心相、测井相、岩屑分析化验等资料,利用点-线-面的油藏单元表征方法,对渤海湾盆地廊固凹陷古近系沙河街组的微构造、主力层油藏单元类型及油水连通关系进行了详细研究。研究结果表明:(1)廊固凹陷古近系沙河街组主要发育构造型油藏单元和“断砂配置”型油藏单元。安11井区Es_(4)^(上)-Ⅰ砂组1小层、2小层、3小层和4小层的油藏单元数量分别为6个、5个,3个和2个;安22井区Es3中-Ⅱ砂组3小层和7小层的油藏单元均为5个,其他小层油藏单元数量不等。(2)安11井区Es_(4)^(上)-Ⅰ砂组油藏单元砂体连通程度和流体连通程度均较高;安22井区Es_(3)^(中)油藏单元类型、空间分布特征均较为复杂,油藏单元砂体连通程度较高、流体连通程度相对较低。(3)在实施油藏单元作为开发单元后,安11井区和安22井区各小层的单井日产原油量均有增加。通过油藏单元的精细表征,不仅能发现勘探开发中的滚动评价目标,而且可为开发过程中动态储量及经济可采储量的标定提供准确的油层厚度、油藏边界及油藏分布范围等。

辽河拗陷滩海东部沙河街组低渗透砂岩储层成岩作用特征

基于铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射及物性资料综合分析,文中对辽河拗陷滩海东部古近系沙河街组一二段(简称沙一二段)储层的岩石学、物性及成岩作用特征进行了详细研究,建立了砂岩孔隙定量演化模式。结果表明:沙一二段储层岩性以长石岩屑砂岩为主,为中低孔、特低渗储层,以长石、岩屑的粒内溶孔为有利储集空间;目前处于中成岩阶段A期,经历了压实、胶结、溶蚀和交代4种成岩作用,其中压实、胶结作用降低储层孔隙度,破坏储层物性,孔隙度因压实作用减少了15.4百分点,因胶结作用减少了12.0百分点;溶蚀作用改善储层物性,并控制优势储层区域的分布,在其他非建设性成岩作用造成减孔与部分高岭石迁移造成增孔的综合控制下,实际溶蚀作用增加孔隙度7.2百分点。

南堡凹陷古近系沙河街组沉积环境和物源:来自微量和稀土元素地球化学的证据

为深入认识南堡凹陷沙河街组富有机质泥页岩形成机理,通过详细分析微量和稀土元素地球化学特征,对其水体沉积环境及物源进行研究。结果表明:微量元素Li, Cs, Bi较为富集;Cr, Sn较为亏损;其他微量元素接近于上地壳元素含量。稀土元素总量变化范围宽泛,接近或高于大陆上地壳的平均值,指示陆源碎屑供给较为充足。REE分配模式表现为轻稀土元素富集,分异程度较高;重稀土元素相对亏损,分异程度较低。铕元素异常值(δEu)负异常明显,铈元素异常值(δCe)基本正常。根据锶丰度和锶/钡比值的变化,反映出沙三段沉积时期湖泊水体具有一定的分隔性,淡水、半咸水和咸水环境共存;沙一段沉积时期湖泊水体的连通性增强,以半咸水环境为主。根据V/(V+Ni)、Th/U比值及δCe、铈异常指数(Ce_(anom))值特征,反映出湖泊水体为分层较强的贫氧环境。源生Ba含量揭示出湖泊水体古生产力较高。通过稀土元素组合特征分析,认为沙河街组物源主要来自燕山褶皱带于燕山期发育的花岗岩,且混有少量沉积岩。南堡凹陷沙河街组泥页岩有机质富集程度与其古环境和古地理密切相关:一是适宜的水体古盐度和丰富的水体营养物质适应多种浮游藻类的共同繁盛,提高了湖泊水生有机质生产效率;二是贫氧的水体环境减缓有机质在埋藏过程中的降解,提高了沉积有机质保存效率。

地震沉积学研究方法和歧口凹陷沙河街组沙一段实例分析

地震沉积学是当今国际沉积学研究热点,在薄层砂体勘探开发中已发挥了重要作用。本文根据地震沉积学的基本原理和陆相沉积盆地的研究实践,提出了适合中国陆相沉积盆地薄层砂体识别预测的地震沉积学研究流程,即在高频层序地层格架中,通过90度相位转换、分频处理、优选属性并开展地层切片、岩心刻度地层属性切片、识别薄层砂体、确定沉积体系类型和演化、预测岩性圈闭等工作。同时,以黄骅坳陷歧口凹陷沙河街组沉积体系和砂体预测为研究实例,开展地震沉积学研究,明确了沙河街组沙一段三角洲沉积体系及其演化,预测了有利岩性油气圈闭勘探地区。

辽东湾坳陷古近系沙河街组层序地层分析

辽东湾坳陷是中国东部海上的主要含油气区之一,包括3凹2凸共5个次级构造单元,其中辽中凹陷面积最大、埋藏也最深,整个盆地充填古近系及新近系沉积。通过对全盆地范围内的地震、钻井、测井和古生物资料的综合研究,建立辽东湾坳陷沙河街组层序地层格架,将辽东湾坳陷沙河街组划分为3个二级层序,6个三级层序,并对各层序特征进行了分析对比。在层序格架内进行沉积相划分和沉积体系研究,确立辫状河三角洲、扇三角洲、深水浊积扇3种主要的沉积相类型,建立了沙河街组各个层序的沉积模式。Es4沉积范围较小,Es1+2和Es3沉积范围较大,Es3沉积水体比Es1+2沉积水体深,Es1+2层序的辫状河三角洲前缘沉积为有利勘探区带。

济阳坳陷东营凹陷古近系沙河街组深湖相油页岩的特征及成因

古近系沙河街组沙三段下部发育的深湖相油页岩是东营凹陷最重要的优质烃源岩。该油页岩呈深灰色或棕褐色 ,页理发育 ,主要由富含有机质纹层和浅灰色钙质纹层形成的毫米级沉积层偶组成。其中有机质纹层中的有机碳含量在 5 %以上 ,富含藻类化石及鱼化石等 ;钙质纹层主要由方解石组成 ,呈灰白色。沉积环境分析表明 ,该油页岩形成于湿润气候条件下的半咸水 -微咸水的深湖缺氧环境中 ,沉积速率较慢 ,湖盆处于欠补偿状态 ,水体分层结构使沉积有机质得到有效保存。藻类等水生生物勃发吸收了更多的CO2 ,从而诱发大量内生成因的碳酸盐沉淀 ,形成碳酸盐纹层 ,而藻类的死亡则导致湖水有机质输送通量增多 ,使沉积物中有机质保存量增大 ,促使高有机质丰度烃源岩的形成。因此 ,分层的水体结构和藻类的勃发是油页岩形成的重要控制因素。

歧口凹陷沙河街组一段中部区域盖层封气能力综合评价

依据单井以及气藏资料,对歧口凹陷沙河街组一段中部区域盖层综合评价参数进行了研究。认为盖层的厚度普遍较大且连续性好,有较强的微观封闭能力;但北大港潜山构造带和板桥凹陷北部地区较高的储层压力系数与盖层内断裂的垂直断距较大造成偏小的断层岩排替压力不利于盖层对天然气保存。基于盖层厚度、排替压力、气藏压力系数与断层垂向封闭特征等4个参数建立盖层封气能力综合评价方法,并根据歧口凹陷盖层封气能力评价标准,对盖层的封气能力进行了评价。研究认为沙河街组一段中部区域盖层在歧口凹陷大部分地区均具有封闭中、低储量丰度气藏的能力,在凹陷区具备封闭高储量丰度气藏的能力,评价结果与目前气藏的特征具有较好的一致性。

渤海湾盆地东濮凹陷古近系沙河街组盐岩成因——来自沉积学和地球化学的证据

东濮凹陷是渤海湾盆地盐岩最发育的凹陷,其古近系沙河街组主要发育有4套累计超过1 000 m厚的盐岩,其成因颇受争议。通过沉积学和地球化学方法对其进行了研究。盐岩与具纹层状沉积构造的泥页岩相间发育,泥页岩的V/（V＋Ni）平均比值为0.736（基本分布在0.64-0.81）,其中发育有石盐漏斗晶体并夹有砂质碎屑流块状砂岩等特征,表明具纹层状沉积构造的泥页岩形成于半深湖—深湖的强还原环境。盐岩与泥页岩之间没有侵蚀暴露面,泥页岩层面上也没有干裂沉积构造,盐岩厚度大且较纯净,从而推断盐岩和与其相邻的泥页岩的沉积环境一样,都是半深湖—深湖的强还原环境。纵向上,盐岩发育于层序的湖侵体系域和高位体系域,盐岩发育期也是东濮凹陷的主要裂陷期和扩张期;横向上,盐岩分布于凹陷中央,与凹陷边缘沉积的砂岩呈彼消此长的关系,泥页岩则主要分布于砂岩和盐岩之间的较广阔地区。即盐岩的沉积中心、凹陷的沉积中心及凹陷的沉降中心三者基本一致,盐岩发育期也是湖盆发育的鼎盛期。沉积学的证据支持东濮凹陷盐岩＂深水成盐＂的观点。在连续沉积的盐岩段,从老地层到新地层,δ37 Cl值没有出现逐渐减小的特征,而是呈不规律的变化,说明东濮凹陷沙河街组盐岩应是在温暖潮湿气候条件下一定水深环境中形成的,即＂深水成盐＂。通过与现代峡谷型湖泊和人工河道水库的对比,说明在盐岩发育期东濮凹陷应具较明显的湖水分层特征——＂深水成盐＂的基础和基本形式,从理论上也支持东濮凹陷盐岩＂深水成盐＂观点。

黄骅坳陷沙河街组一段下亚段混合沉积成因类型及演化模式

渤海湾盆地黄骅坳陷沙河街组一段下亚段广泛发育碎屑岩与碳酸盐岩的混合沉积,但由于目前对于混合沉积的研究程度较低,难以界定沉积相及油藏分布范围、成藏要素及分布规律等一系列问题。为此采用了沉积微相精细研究技术,在工区层序地层格架建立的基础上,综合研究了混合沉积的岩石学特征、成因类型、演化模式及层序地层格架对混合沉积分布的控制作用。研究认为,该区混合沉积大致分为4种类型:母源混合、相缘渐变混合、原地混合和重力流混合沉积。混合沉积在低位体系域最为发育,高位和湖侵体系域混合沉积作用受到抑制。黄骅坳陷沙河街组一段下亚段是一个典型的现代混合沉积实例。该研究结果可为进一步的勘探和开发提供新的思路和依据。

东营凹陷西部沙河街组三段上部泥岩中白云岩夹层成因研究

本文以东营凹陷西部沙河街组三段上部泥岩中白云岩夹层为研究对象，通过泥岩及白云岩夹层在岩石学和地球化学等方面对比研究后认为区内白云岩形成于半深湖环境，是湖盆演化过程中特定阶段由于水深条件、古气候条件、水介质条件等均有利于白云石排除动力学和热力学的障碍而从水介质中沉淀形成的原生白云岩。