渤东凹陷新生代伸展-走滑叠合断裂时空差异演化模式及控藏效应

以三维地震精细解释为基础,通过构造剖面恢复,系统分析了渤东凹陷新生代伸展-走滑叠合断裂的时空差异演化特征及控藏作用。研究结果表明:(1)渤东凹陷新生代广泛发育以NNE向为主干、NE向为派生、NW向为叠加的伸展-走滑叠合断裂体系,可划分为强伸展-弱走滑断裂和强走滑-弱伸展断裂2类;整体具有深浅分层、南北分段的特征,纵向上,古近系主要发育强伸展-弱走滑断裂,断裂大而稀,新近系—第四系主要发育强走滑-弱伸展断裂,断裂小而密;平面上,同一断裂在不同段的构造组合样式存在差异。(2)研究区新生代伸展-走滑叠合断裂的演化主要表现为北部断裂活动强度“早强晚弱”,中部断裂继承性持续发育,南部断裂活动强度“早弱晚强”;演化模式分为初始断陷(孔店组—沙四段沉积期)、强烈断陷(沙三段—东营组沉积期)和走滑坳陷(馆陶组—平原组沉积期)3个阶段,初始断陷阶段,NNE—NE向强伸展与弱走滑叠合,NE向强伸展-弱走滑断裂为主控,NW向先存断裂活化,分割凹陷;强烈断陷阶段,NNE—NE向强伸展与弱走滑叠合,NNE向强伸展-弱走滑断裂变为主控,NW向断裂活动减弱或停止;走滑坳陷阶段,NNE向强走滑与弱伸展叠合,断裂不控制沉积,但对地层展布具有调整作用。(3)研究区伸展-走滑叠合断裂的发育演化与油气成藏密切相关,整体具有“早期伸展控源、晚期走滑控运、多期叠加控圈”的特征,东部斜坡带是油气运聚的有利区。

斜坡外带输导体系与优势运移路径标定——以渤东凹陷东斜坡为例

渤海湾盆地海域的斜坡带勘探主要集中于渤海东部和南部反向断阶斜坡带,东部顺向断阶斜坡研究程度较低,油气成藏机理及富集规律不明确。利用油气运移物理模拟实验、地球化学参数示踪等技术,分析油气横向运移路径,建立顺向断阶和反向断阶斜坡带油气成藏模式。结果表明:研究区馆陶组下段砂体、东上段砂体、潜山不整合面是渤东凹陷围区斜坡带主要的输导层系,顺向断阶比反向断阶输导层保存能力弱,顺向断阶型斜坡外带输导层及之上的浅层是潜在含油层系;当输导层上倾方向断层断面正应力小于45 MPa或断层晚期活动速率大于24 m/Ma时,油气经垂向调整后富集于输导层系之上的浅层。渤东凹陷东部顺向斜坡外带A构造勘探目的层由东营组上移至新近系并钻遇较好油气。该结果对斜坡外带油气勘探具有借鉴意义。

利用盆地模拟技术评价渤东凹陷下第三系油气勘探潜力

盆地模拟结果显示:渤东凹陷东营组下段和沙河街组烃源岩的生油总量为48.71×108t,排油总量为26.37×108t;生气总量为47686×108m3,排气总量为35797×108m3;沙河街组烃源岩的生烃潜力远高于东营组下段烃源岩。据此并结合渤东凹陷内生排烃强度与生排烃量的平面分布特点,预测出该凹陷南部沉积中心周围的渤南凸起、庙西凸起及渤东低凸起南端是油气勘探取得突破的关键地区。

渤东凹陷东营组烃源岩评价

渤东凹陷是渤海海域下一步油气勘探的重点地区之一。本文通过对渤东凹陷单井烃源岩的有机地球化学分析和与渤中凹陷烃源岩的对比研究,结合渤东凹陷盆地模拟成果,得出以下认识:渤东凹陷南部东营组半深湖-深湖相泥岩的有机质丰度高,有机质类型好,有机质演化已处于成熟阶段,因而东营组暗色泥岩具有较高的生烃潜力,是一套良好的烃源岩层。

渤东凹陷烃源岩生烃潜力研究

通过对渤东凹陷烃源岩生烃潜力的系统评价,认为东营组烃源岩有机质丰度达到中等—好烃源岩标准,渤东、渤中凹陷烃源岩类比研究推测沙河街组烃源岩有机质丰度更高;东营组烃源岩Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2 和Ⅲ型有机质均有分布,但以Ⅱ1、Ⅱ2 型为主;与渤中凹陷对比表明,两者在有机质丰度、类型和沉积环境等方面具有很大的相似性,推测两凹陷沙河街组烃源岩具有相同性质。油源对比认为,渤东凹陷油源主要为沙河街组烃源岩,东营组烃源岩贡献很少;盆地模拟结果显示渤东凹陷石油、天然气资源量分别为7.91×108 t和220.2×108 m3,其勘探前景良好。

渤东凹陷蓬二号构造地震资料测井约束反演

根据岩心、岩相资料和速度统计,对目的层馆陶组砂泥岩速度差异及其相应的地震反射界面进行了分析。通过精细的速度研究与地震地质模型分析,以及多次子波提取与反复细致标定,将常规地质界面型剖面反演成地层岩性型剖面,得到了4个低波阻抗段。这4个低波阻抗段分别对应的储层段为:(1)3150～3170m井段,为蓬xl2井测井解释的含水、油层段;(2)3215～3250m井段,为蓬xl2井测井解释的主要含油层段;(3)3300～3400m井段,为蓬xl2井测井解释的含油水层段;(4)3465～3495m井段,为蓬莱xl2井测井解释的含油水层段。

渤东凹陷古近系沙三段构造一古地貌对沉积的控制

利用地震、测井及录井资料，采用回剥技术及断失量的趋势分析方法，恢复了古近系沙三段沉积时期渤东凹陷的构造一古地貌，并阐明了构造一古地貌对沉积体系的控制。受郯庐断裂及其派生断裂的控制，古近系沙三段沉积时期渤东凹陷呈现整体沉陷，为一结构复杂的断陷，凹中发育1个近东西向的次隆，将渤东凹陷分隔为2个次洼，北部次洼为西断东超结构，南部次洼为东断西超结构。受构造一古地貌控制，沙三段渤东凹陷北部次洼的东部发育辫状河三角洲，西部和东南部断坡带发育规模较小扇三角洲。南部次洼的东部断坡带发育扇三角洲，三角洲沉积体系的主体发育部位明显受次洼控制。由于东部辽东隆起带物源供应充分，所形成的扇三角洲和辫状河三角洲规模较大，并不同程度超覆于中部次隆之上。发育于东部断坡带和缓坡带的三角洲砂体具有较好的储集条件和较好的圈闭背景，是油气勘探的重要目标。

渤东凹陷PL2-2-1井区烃源岩生排烃门限研究

对烃源岩或原油进行成熟度评价所依据的指标综合起来一般有三类 :反映干酪根演化特征、反映原油及生油岩可溶有机质演化特征及其他成熟度指标。综合研究这些成熟度指标并结合 (饱和烃 +芳烃 ) /有机碳与埋深的关系认为 ,渤东凹陷PL2 2 1井区东营组烃源岩已进入生烃门限 ,生烃门限为 2 5 5 0m左右 ;利用 (S1+S2 ) /TOC (简称生烃潜力指数 )和深度的演化关系可确定烃源岩的排烃门限 ,渤东凹陷PL2 2 1井区东营组烃源岩的排烃门限为 2 90

渤中、渤东凹陷结构认识及有利勘探方向

渤中、渤东凹陷沙河街且三、四段为断陷沉积，凹陷东部断陷沉积受NE向断裂（郯庐断裂系）控制，雁行排列的NE向断裂将其分隔成3个主半地堑。凹陷西部断陷沉积受NW或近E－W向断裂控制，亦形成3个主半地堑。断陷期的沙河街三段是凹陷的主力烃源岩，厚度可达3000m，而东营组下段生油指标达到好烃源岩标准，也是一套值得重视的烃源岩，环渤中凹陷的诸多凸起是寻找上第三系油藏的有利地区，凸起边缘和凹中隆则是寻找上第三系油藏和东营组优质油气藏的有利地区。

渤东凹陷北部烃源岩地球化学特征与油源对比

探讨渤海湾盆地渤东凹陷北部多套烃源岩的生烃潜力及其生烃贡献。通过烃源岩有机碳含量测试及岩石热解分析,结果显示东三段、沙一+沙二段、沙三段均发育优质烃源岩,3套烃源岩的干酪根均以Ⅱ1-Ⅱ2型为主,主要处于低成熟阶段。烃源岩GC-MS测试表明它们形成于不同的沉积环境,母质来源各异,表现出明显不同的生物标志物组合特征。东三段以较低伽马蜡烷/C_(30)藿烷(<0.11)、较低ETR(<0.3)和较高C_(19)TT/C_(23)TT(>0.5)为特征,沉积于缺氧-低氧的淡水湖泊环境,具有较多的陆源有机质输入。沙河街组以较高伽马蜡烷/C_(30)藿烷(>0.11)、较高ETR(>0.3)和较低C_(19)TT/C_(23)TT(<0.5)为特征,沉积在缺氧的弱咸化湖泊环境,陆源有机质输入较少。沙三段的沟鞭藻贡献较大,以高4-MSI(>0.17)和高TDSI(>0.35)为特征,与东三段、沙一+沙二段存在明显差异。基于生物标志物参数的主成分分析将原油划分为3类油族:油族A来源于沙三段烃源岩;油族B来源于东三段烃源岩;油族C主要来源于沙一+沙二段烃源岩,次为东三段烃源岩。

基于多元统计分析的油-源对比——以渤海湾盆地渤东凹陷为例

多元统计分析可以综合考虑多个相关参数间的相互联系,在分类判别方面具有独特的优势,是多套烃源岩发育的复杂背景下油气源对比的有效方法。然而不同的多元统计方法在同一案例中的对比应用以及各自的适用性尚没有学者进行专门的研究分析。渤海湾盆地渤东凹陷发育多套烃源岩,不同构造的油气来源异常复杂,是利用多元统计分析进行油-源对比的最佳案例。综合对比主成分分析、Fisher线性判别分析以及Bayes线性判别分析的应用情况,发现主成分分析不能区分不同层位的烃源岩,因而不能用于渤东凹陷的油源对比,而Fisher和Bayes线性判别分析建立的模型可以区分不同层位的烃源岩,但都不能准确识别混源油。在Bayes判别模型得到的分类概率的基础上,通过优化Bayes判别模型的判别准则,建立了适用于渤东凹陷的油源判别模型,并识别出渤东凹陷存在4类油族,其中油族A、油族B、油族C分别来源于东营组三段(东三段)、沙一段-沙二段、沙三段烃源岩,而油族D为来源于东三段和沙一段-沙二段烃源岩的混源油。

渤海海域渤东凹陷烃源岩特征与勘探潜力

近年来渤东凹陷内油气勘探因一直未取得重大突破而陷入低谷,主力烃源岩不明确是制约该区油气勘探的核心问题。结合地震、钻井、测井和分析化验等资料,对渤东地区烃源岩地球化学指标、分布特征及成因环境进行了分析,借助盆地模拟和油源对比结果,明确了渤东凹陷的主力烃源岩层系和勘探潜力。渤东凹陷发育东三段、沙一段、沙三段和沙四段4套烃源岩,其中,沙三段烃源岩有机质类型好、丰度高,为很好的烃源岩,其生烃量占凹陷总生烃量的61%,是渤东凹陷的主力烃源岩。地质分析表明,PL9-1油田的油气主要来自渤东凹陷,预示渤东凹陷具备较大的勘探潜力。油源对比结果表明,PL9-1油田75%的原油来自于沙三段烃源岩,渤东凹陷及周缘地区今后的勘探应以寻找沙三段烃源岩生成的油气为主。

渤东凹陷东南斜坡构造变换带识别及其石油地质意义

根据渤东凹陷斜坡带新钻井以及新采集的三维地震等勘探资料,采用构造样式解剖、断裂分析以及油气成藏规律分析等方法研究构造变换带特征及其石油地质意义。结果表明,渤东凹陷东南斜坡带上存在构造变换带,此变换带具有调节局部构造变形和分割构造带的作用,把斜坡带分割为西、中、东3个整体呈NE向的似花状构造带。变换带对于明下段极浅水三角洲沉积体展布具有一定控制作用,是砂体形成岩性尖灭的有利场所,同时,近SN向变换断层对NEE向断裂的封堵易形成构造圈闭、构造—岩性圈闭,具有较大的勘探潜力。3个似花状构造带的南部3条断层的断面与地层呈顺向配置,形成断面汇聚脊到顺向地层的优势运移路径,同时受到南部呈雁行排列的密集断裂带的阻挡,形成了研究区一条似花状构造内部的优势运聚范围,最终在渤东凹陷东南斜坡带上形成密集断裂带横向遮挡的主控断层—地层产状耦合油气富集模式。

渤海海域渤东凹陷结构特征与勘探方向

通过对渤东凹陷结构特征、凹陷结构演化综合研究,明确了凹陷结构具"东西分带、南北分区"的特征:平面上凹陷东西分带,西部洼陷带呈NNE向半地堑串联分布,东部洼陷带呈NE向半地堑并联分布,剖面上南北分区,由北向南凹陷结构由北区的单一半地堑结构过渡到中区、南区复杂化的半地堑结构;阐明了凹陷结构演化对洼陷生烃潜力的控制;总结了渤东凹陷主要4种油气成藏模式:凸起上覆披覆背斜型油气藏、潜山型油气藏、中央走滑带下生上储型油气藏和斜坡带构造——岩性油气藏;预测了渤东凹陷4个有利勘探区带:渤东低凸起(南段和北段)、中央走滑构造带、西二洼斜坡带和东一洼斜坡带,其中位于主力生烃洼陷西二洼周缘的渤东低凸起南段和西二洼斜坡带是最有利的勘探区带。

渤海海域渤东凹陷沙河街组四段古生物组合的发现及其意义

渤海海域渤东凹陷沙河街组四段内发现了丰富的孢粉、藻类和轮藻类化石组合,孢粉组合与渤海湾沿岸地区沙河街组四段的Ephedripites-Ul moideipites tricostatus-Pterisisporites组合特征一致,沟鞭藻类见有Luxadini-umelongatum,Cangxianellaelongata,Alterbidinium?sp.,Subtilisphaerasp.等典型的沙四段分子,并在渤海地区首次发现了Luxadiniumdongmingense,Morkallacysta paradoxum,M.huanghuaense,Palaeoperidiniumrugosum等种,轮藻则连续见到渤海沿岸地区沙四段典型化石Gyrogona qianjiangicao。该古生物组合的发现为该地区沙四段地层的确定提供了可靠的古生物资料,为今后地层的划分与对比提供了依据。

渤海湾盆地渤东凹陷次级洼陷差异演化特征

以渤海湾盆地渤东凹陷三维地震精细解释为基础,利用构造剖面复原等方法,探讨次级洼陷结构特征与控洼断裂差异演化过程。研究认为,渤东凹陷共发育6个次级洼陷,凹陷结构由北到南表现为单断半地堑区、半地堑—地堑过渡区、不对称双断地堑区的差异变形规律。渤东凹陷发育3类(伸展、走滑、叠合)、3组(NNE向、NE向、NW向)断裂,NNE—NE向伸展断裂为主干控洼断裂,NW向伸展断裂规模小,切割洼陷,走滑断裂早期局部表现为控沉积的伸展性质,晚期强烈走滑改造地层展布格局。受控洼断裂的差异演化控制,古近纪次级洼陷演化过程可以分为4个阶段:沙四段—孔店组沉积期为初始断陷阶段,NE向伸展断裂为主控,NW向断裂切割洼陷,呈“南北分区”特征,沉积中心位于东北部;沙三段沉积期为强烈断陷阶段,NNE向伸展断裂变为主控,NW向断裂减弱;沙一段—沙二段沉积期为热沉降阶段,NNE向伸展断裂仍为主控;东三段沉积期为断陷强化期,NNE向主控断裂剧烈活动,呈“东西分带”特征,沉积中心已经迁移至西南部。

渤东凹陷南部新生代断裂体系发育及演化特征

本次研究运用三维地震精细解释及构造剖面复原等方法,系统分析渤东凹陷南部新生代断裂体系发育及演化特征。研究结果表明:研究区断裂体系由NNE向和NE向两组主干断裂组成,其中渤东2号断裂和渤东3号伸展断裂平面呈NNE-NE向展布,剖面具“Y”字型、反“Y”字型和似花状组合特征;中央走滑断裂平面呈NNE向展布,延伸较长,剖面具负花状和半花状组合样式特征,且与渤东2号断裂北部具叠合特征。通过对渤东凹陷南部主干断裂六个活动期次的演化过程分析,结合断层活动速率法定量评价断裂活动性,发现伸展活动高峰期为沙三段和东营组沉积期,其中渤东2号断裂在东营组沉积期活动速率最大,为98 m/Ma,渤东3号断裂在沙三段沉积期最大,为89 m/Ma。进而将研究区的断裂演化模式划分为三个阶段:初始断陷阶段,以伸展断裂发育为主,断裂伸展强度表现为北强南弱,东强西弱;强烈断陷阶段,断裂伸展活动加强,东西分带特征明显,断裂伸展强度表现为南强北弱,西强东弱;走滑坳陷阶段,以走滑断裂发育为主,断裂走滑强度表现为南强北弱,西强东弱。

构造迁移及其对油气成藏的影响——以渤海渤东、庙西凹陷为例

以渤海渤东、庙西凹陷为例,综合利用钻井、地震等资料,从地层分布、控凹断层活动性以及沉积、沉降中心的变化等方面分析了渤海湾盆地东部的构造迁移特征,探讨了构造迁移对油气成藏的影响。渤东、庙西凹陷不同时期的地层分布、控凹断层活动性以及沉积、沉降中心具有从东向西、从南向北逐渐迁移的特点,构造迁移影响了不同时期烃源岩的分布、热演化程度以及油气资源的分布;渤东西洼、庙西西洼和庙西北洼是3个潜在富烃洼陷,具有很大的勘探潜力。

渤东凹陷南部PL14区T20界面厘定及特征

渤东凹陷南部地区油气资源丰富,但多年勘探一直未获重大发现,其中该区新近系与古近系地层分界面T20的认识不清可能是制约该区油气发现的一个重要因素。本文采用区域控制、单井解析、分类对比的研究思路,综合利用钻井、地震资料,对研究区T20界面进行了重新厘定和界面特征的对比分析。从古生物、岩性组合旋回变化、地层接触关系等方面,认为应将研究区T20界面整体上调至一套振幅较弱的波组之中,钻井上该界面上下古生物种群及数量发生突变,并位于一套进积型准层序组的顶面,地层接触关系表现为顶超特征。研究区T20界面地震反射特征与区域上其他地区存在明显差异,界面上、下地层的岩性、岩相不同于邻区是造成T20界面地震反射特征差异的重要原因。

渤东中部地区新近系储集体控砂因素分析

渤东凹陷是渤海湾盆地重要的油气聚集区,本区油气集中富集在新近系的馆陶组、明下段和中生界花岗岩潜山。渤东中部地区新近系地层埋藏较深,地质构造复杂,根据岩心分析、区域地质、地震、测井等资料,描述和分析了渤东凹陷储集砂体的控制因素,包括沉积相、构造沉降、古物源、古气候等,控制了和影响了砂体的岩石类型、组合,沉积方式,沉积体的外形等,对预测储集砂体的存在及进行下一步勘探具有重要意义。