苏北盆地盐城凹陷盐③断裂带构造演化及其控圈作用

盐(3)断裂带位于苏北盆地盐城凹陷中,断裂带及周边区域发生过多期伸展-走滑复合的构造演化,控制圈闭的时空有效性。为阐明这些构造圈闭对油气差异聚集的影响,需先明确盐(3)断裂带在各时期的演化过程,并研究构造变形对圈闭的控制作用。本文基于盐城凹陷高精度三维地震资料,揭示主要断层和周边褶皱的几何学形态和运动学特征;结合断距回剥法定量恢复断层分段生长过程,进一步利用古构造图分析各期次的褶皱变形规律,解析各期次构造演化性质以及控圈作用。结果表明,盐(3)断裂带经历3个主要演化阶段:(1)泰州—阜宁期(K_(2)t—E_(1)f_(4))NW向伸展控制盐(3)正断层西段孤立生长、东段发生软连接,此时主干断裂的控陷作用不明显,圈闭不发育;(2)阜宁期末发生短期快速的压扭作用,造成盐(3)断层再活动,同时形成一系列的NW向共轭剪切断层,此时沿着盐(3)断裂带形成了一系列的圈闭;(3)戴南—盐城期(E_(2)d-Ny)发生SN向东强西弱的伸展,控制盐(3)断裂带东部再活动,并对圈闭进行调整。整体而言,盐城凹陷的构造活动强度具有“早强晚弱,东强西弱”的差异性,随着研究区构造应力场的不断变化,圈闭的构造幅度、面积逐渐缩小,构造高点也逐渐往SW向转移。

盐城凹陷阜三段原油地球化学特征及油源对比

盐城凹陷阜三段常规油藏的发现证实了盐城凹陷仍具有较大的勘探潜力,但受勘探程度的影响,缺乏系统研究,存在阜三段原油成因与阜二段烃源岩主要供烃亚段尚不明确的问题。通过分子地球化学分析,结合实际地质条件,对阜三段原油地球化学特征及来源开展研究。研究结果表明:阜三段原油为低熟稠油,母质来源为混合来源,形成于半咸化—咸化、还原—强还原环境,是生油早期阶段的产物;依据生标物特征可将阜二段烃源岩分为3类,E_(1)f_(2)^(2)亚段烃源岩成熟度低,形成于低咸度—还原环境,具有低孕(升)甾烷/规则甾烷、低三环萜/五环萜的特征。E_(1)f_(2)^(3)、E_(1)f_(2)^(4)、E_(1)f_(2)^(5)亚段烃源岩成熟度低,形成于高咸度—强还原环境,具有低孕(升)甾烷/规则甾烷、高三环萜/五环萜比值的特征。E_(1)f_(2)^(6)亚段烃源岩成熟度偏高,形成于较高咸度—还原环境,具有高孕(升)甾烷/规则甾烷,低三环萜/五环萜比值的特征;阜三段原油可分为2类原油,以Ⅱ类原油为主。综合油源对比结果与实际地质条件认为,Ⅰ类原油主要来自E_(1)f_(2)^(2)亚段烃源岩。Ⅱ类原油主要来自E_(1)f_(2)^(3)、E_(1)f_(2)^(4)亚段烃源岩,E_(1)f_(2)^(3)、E_(1)f_(2)^(4)亚段烃源岩为阜三段原油的主要供烃亚段。

盐城凹陷阜宁组地层井壁失稳原因及对策

盐城凹陷阜宁组地层易垮塌、密度窗口窄,阜二段“七尖峰”、“四尖峰”以黑色硬脆性泥页岩为主,该地层特点为层理、微裂缝性发育,坍塌压力系数较大,井壁不稳定,易导致划眼、电测遇阻、井漏、井眼报废等井下复杂故障。对已钻井资料压力曲线、阜宁组地层岩样矿物组分和微观特征分析,探讨了阜宁组地层井壁失稳的原因。根据阜宁组地层压力系数、岩性特征等特点,提出了优化封堵材料的配比,有效封堵阜宁组地层微裂缝,确定合理的钻井液密度,有效控制钻井液及滤液进入该地层,保持硬脆性泥页岩的井壁稳定,降低复杂故障发生的技术措施。现场应用表明,钾胺基聚合物钻井液体系及配套措施抑制封堵性能强,稳定井壁性能好,与同区块其他施工井比较,井下复杂故障率低。该技术措施为同类井施工提供了成功经验。

盐城凹陷天然气藏成因研究

盐城凹陷天然气藏的发现是苏北盆地油气勘探的重大突破 ,但对天然气成因还有不同认识。利用天然气的化学组成、稳定碳同位素、苯及甲苯碳同位素、在线同位素质谱和流体包裹体技术 ,比较系统研究了盐城凹陷天然气的成因。其天然气的甲烷含量高、重烃含量低、干燥系数高 ,属高成熟裂解气 ,稀有气体同位素特征表明未受幔源气侵入影响 ;天然气碳同位素呈正碳分布 ,乙烷碳同位素值为 -2 8.3 1‰～ -2 6.91‰ ,ln(C1/C2 )稳定 ,ln(C2 /C3 )分布范围大 ,结合地质背景判断为混源气 ,主体为原油裂解气 ,气源可能与苏北盆地的海相古生界有关 ;流体包裹体均一化温度主频范围为 95～ 10 5℃ ,表明气藏形成时间为晚第三纪 ,以水溶相和气相方式运移为主。图 3表 3参

盐城凹陷天然气成藏模式

盐城凹陷发现了中等规模的天然气藏 ,与天然气伴生还有少量凝析油 ,目前对天然气成因还有争议。天然气甲烷含量高、重烃含量低、干燥系数高。天然气碳同位素呈正碳分布 ,δ1 3C1 介于 - 37.7‰～ - 38.1‰。结合地质背景 ,认为天然气为混源气 ,主体为油型裂解气 ,海相古生界烃源岩可能是其主力气源岩。凝析油碳同位素为- 2 8.8‰～ - 30 .5‰ ,全油色谱中含有一定的长链正构烷烃 ,Pr/Ph为 1 .56 ,三环萜烷含量高 ,C2 9Ts、C30 重排藿烷含量高 ,重排甾烷含量高 ,C2 9甾烷 >C2 7甾烷 >C2 8甾烷。石蜡指数、庚烷值表明凝析油为高成熟凝析油 ,C2 9甾烷 2 0S/(2 0S +2 0R)值表明其为成熟原油 ,凝析油为不同成熟度油气混合物 ,主体来源于泰州组烃源岩。凝析油的形成与蒸发分馏作用密不可分。烃类主要充注时间为 6Ma～ 1 5Ma。天然气成藏为“古生新储”

烃类垂向微渗漏近地表显示与运移通道的关系--以苏北盆地盐城凹陷朱家墩气田为例

烃类垂向微渗漏是油气化探的理论基础,在地表形成的化探异常形态和特征受油气分布、盖层、断裂与裂隙系统、储层流体属性等因素影响。为了研究油气藏中烃类垂向微渗漏近地表异常显示的主要受控因素,在苏北盆地盐城凹陷朱家墩气田上方近地表开展了以游离烃、顶空气法为主的地球化学勘探研究。结果显示,这些活跃的烃类指标异常分布与下伏气藏上方的优势运移通道具有良好的响应关系,表明油气藏中的烃类垂向微渗漏至地表是客观存在的事实。通过对已知气藏封盖条件和运移通道的分析,认为对该气田上方烃类垂向微渗漏的近地表异常显示起主控作用的是断层、盖层中的裂缝发育带和地层中的微裂缝系统。试验结果为今后研究油气藏上置化探异常模式及成因机理提供了较好的证据。

苏北盆地盐城凹陷朱家墩气藏成藏期次研究

在分析盐城凹陷构造演化史、朱家墩构造圈闭发育史和盐城凹陷主力烃源岩生、排烃特征的基础上,系统研究了朱家墩气藏K2t(泰州组)储层流体包裹体类型、分布特征和均一温度。研究表明,K2t储层流体包裹体明显分为盐水包裹体和有机包裹体;均一温度明显分为两期(即渐新世晚期和新近纪末期)。结合构造演化史、圈闭发育史和生、排烃史,并经综合分析认为,在渐新世晚期和新近纪末期,朱家墩气藏有过两期主要的油气充注,且以第2期充注为主。

苏北盆地盐城凹陷阜宁组烃源岩研究与成藏模式

通过对苏北盆地盐城凹陷阜宁组烃源岩研究,确定阜二段为盐城凹陷最有利烃源岩,结合多项成熟度指标分析及阜二段顶部地震反射层构造图,明确了区内阜宁组烃源岩的成熟生排烃范围,同时结合相关储层横向、纵向上的研究,指出阜三段下部砂体是阜二段油气聚集的最有利层系,并认为盐城凹陷可能存在"下生上储"型和"上生下储"型两类油气成藏模式,最后指出靠近大断裂的深凹带是盐城凹陷最有利的勘探区域。

苏北盐城凹陷天然气与凝析油的成因机制

盐城凹陷天然气中甲烷含量高 ,碳同位素具有正分布系列 ,主体具有高成熟腐泥型气特征 ,伴随产出的凝析油则体现出与本区湖相原油和海相原油既相似又相区别的特征。不同组分间存在成熟度差异 ,轻质组分反映高成熟 ,中等组分体现出未熟—低熟 ,重质组分表现出成熟特征。母源分析对比表明天然气与凝析油主要源自古生界海相腐泥型源岩 ,混有泰州组少许贡献 。

盐城凹陷朱家墩天然气成藏特征

盐城凹陷天然气源主要来自于中古生界;对于E1f组和K2t组,垂向运移条件相似;E1f2段与E1f1段上部发育Ⅰ类盖层,K2t发育Ⅱ类盖层;E1f组发育中孔低渗储集层,K2t组发育低孔特低渗储集层。根据成藏期次分析,研究区天然气注入延续时间较长,发生在晚始新世新第三纪,特别是在晚始新世晚期、晚第三纪末期有过2期主要的油气充注过程,而且以第2期的注入为主;由于吴堡运动中形成圈闭的时间早于盐城天然气的2期主要充注时间,故而这些圈闭成为天然气聚集的有效且有利的场所。

盐城凹陷朱家墩泰州组气藏形成机理研究

分析了朱家墩泰州组天然气的成藏条件和成藏特征、成藏类型和成藏模式。通过分析认为 :泰州组气藏是古生界生成的天然气沿断层运移至泰州组聚集成藏的 ;泰州组气藏具有充足的气源和良好的盖层条件 ,但储集条件相对较差 ;泰州组气藏具有成藏晚、区域上存在良好的盖层和受控于断层等特点 ;泰州组气藏具有深盆气藏的显著特征 。

盐城凹陷含气系统特征分析

从含油气系统理论出发 ,针对盐城凹陷地质特征及Pz、K2 t和E1f1气藏的特点 ,将盐城凹陷纵向上划分为一个含气系统—古生界含气系统 ,并对该系统的基本地质要素和基本地质作用进行了系统的阐述 ,对该含气系统特征进行了归纳总结。研究认为古生界含气系统烃源岩具有两次生烃的特征 ,圈闭类型多样 ,主要以背斜、断块、断鼻构造圈闭为主 ,关键时刻在始新世末。

苏北盐城凹陷天然气成因类型

天然气成因类型的判别是系统地进行天然气地质研究的基础 .利用相关图件法、图解法、聚类分析法等多种方法对苏北盐城凹陷天然气的组成成分、碳同位素组成特征、轻烃组成等多种资料进行详细分析 ,认为盐城天然气属于混源气 ,但是以腐泥型干酪根生成的油型气为主 .

苏北盆地盐城凹陷天然气源岩探讨

通过苏北中、古生界主要烃源岩不同演化阶段热解气碳同位素测试结果分析,二叠系栖霞组和下寒武统幕府山组源岩具有与朱家墩气藏天然气相同的同位素特征;区域沉积构造分析盐城凹陷古生界与中新生界地层呈镜像关系,综合地球物理联合处理与解释结果及实钻资料表明,二叠系地层分布局限;通过盐城凹陷兴桥X1井钻遇上古生界烃源岩有机地球化学特征参数研究,结合周缘地区上古生界烃源岩的成熟度对比,认为苏北大部地区零星残留的上古生界烃源岩(二叠系)处于成熟-高成熟演化阶段,不可能生成干燥系数非常高的干气;综合分析认为朱家墩气藏过成熟气源主要来源于下古生界烃源岩,该认识对苏北盆地区带评价及优选具重要指导意义。

盐城凹陷天然气和凝析油的成因及烃源岩研究

通过地质、地球化学和分析实验等先进方法和技术 ,分析了天然气和凝析油轻烃指纹参数组成特征、单体烃碳同位素分布系列、生物标志物组成特征、相关原油或油花的生标分析、下扬子地区中古生界海相源岩评价及海相原油生标组成特征等多种资料 ,利用多种方法 ,详细探讨了凝析油中轻质组分与重质组分特征以及它们与天然气之间的关系 ,认真解剖了天然气的成熟度 ,对比剖析了可能的气源岩 ,界定了气源岩母质类型 ,并进行了气源对比探讨 .研究结果表明 ,盐城天然气属于高成熟演化阶段的产物 ,成因上归属于以古生界海相腐泥型气为主 ,混有少许泰二段腐殖型气 ,从而使得对于盐城天然气从成熟演化、成因类型。

盐城凹陷凝析油地球化学特征

运用碳同位素、气相色谱、色谱 质谱、流体包裹体技术 ,研究了盐城凹陷凝析油地球化学特征 ,并与永安凹陷永 7井凝析油、下扬子海相原油进行了对比。该凝析油碳同位素为 -2 8 8‰～ 3 0 5‰ ,全油色谱中含有一定的长链正构烷烃 ,Pr/Ph为 1 5 6,三环萜烷含量高 ,伽玛蜡烷含量低 ,重排甾烷含量高 ,C2 9甾烷 >>C2 7甾烷 >C2 8甾烷。石蜡指数、庚烷值表明原油为高成熟凝析油 ,甲基菲指数MPI表明原油为未熟—低熟原油 ,C2 9甾烷 2 0S/ (2 0S+2 0R)值表明原油为成熟原油。这种成熟度的差异可能与不同成熟度原油的混合作用有关。油气主要充注时间为 6～ 1 5Ma。凝析油的主体可能源于泰州组烃源岩 。

盐城凹陷朱家墩地区天然气储层特征

根据岩心描述所建立的沉积层序特征并结合地震地层学解释结果 ,可将阜一段早期沉积体系解释为中 -低弯度的河流沉积 ,河流主物源来自于西部和西北部地区 ,河道在平面上可相互连接呈交织状河道形态 .朱家墩地区受到由西南向东北方向延伸的河道体系的影响 ,发育了相互叠置的河道砂体 ,可进一步划分为河道沉积、决口沉积和河道间漫滩沉积等沉积微相 .该区天然气储集砂体类型为砂砾岩、砾状砂岩、砂岩和少量粉砂岩 .砂岩类型以长石岩屑砂岩为主 ,并有少量岩屑长石砂岩 .自生矿物主要类型有石英、绿泥石、硬石膏、钠长石、伊利石和碳酸盐等 ,含量变化较大 .天然气储层以次生孔隙发育为特点 ,阜一段天然气储层次生孔隙发育 ,泰二段天然气储层次生孔隙发育较差 .该区天然气储层成岩作用已进入晚期成岩作用阶段的 A亚期早期 .该区气藏为深层中等丰度中等规模的受岩性影响的层状构造砂岩气藏 .位于构造高部位的优质储层天然气充注较好 ,而位于高部位的劣质储层和部分低部位的储层天然气充注较差 .本区储层发育的一大特点是不仅压实强烈 ,次生溶蚀作用也十分强烈 .根据前人对该区油气储层物性和孔隙结构的研究和分类原则 ,对盐城地区天然气储层进行了划分 .

苏北盆地盐城凹陷兴桥1井烃源岩特征及气源分析

盐城凹陷兴桥1井钻遇二叠系孤峰组和栖霞组两套烃源岩。孤峰组为暗色泥岩,视厚度11.3m,有机碳最高为1.44%,平均0.74%,有机质类型偏向Ⅲ型;栖霞组为暗色碳酸盐岩,厚度较大,其中TOC>0.4%的地层的折算厚度大于42m,有机质类型主要为Ⅱ2型。这两套烃源岩的有机质热演化程度较低,至今仍具一定的生烃能力。兴桥1井上白垩统浦口组及下二叠统栖霞组见到多层气显示,浦口组的气源可能为深部二叠系,栖霞组的气体则可能受到更深部寒武系气源的侵入。

盐城凹陷主要含气储层研究

评价认为,盐城凹陷ZJD地区主要含气层阜一段、泰州组、浦口组砂岩孔隙的演变明显受沉积、成岩和烃类聚集作用的控制。阜一段主要含气储层的次生孔发育,连通性好,以中孔中渗为主。泰州组砂岩主要发育在斜坡区,埋藏较浅,成岩后期的再胶结作用弱。所以这两套砂岩是主要的勘探目的层。浦口组砂岩储层由于受沉积和成岩改造的影响大,原生、次生孔隙均不发育,较难成为天然气的有利聚集场所。

盐城凹陷断层封闭性

盐城凹陷断裂发育,断层封闭性评价具有一定的难度。根据前人的研究方法,结合实际地质情况,选取典型断层——盘1断层、盐3断层,应用泥岩涂抹系数建立该区断层侧向封闭性的评价标准值为1.26,根据泥岩塑性变形及破裂所能承受的最大正压力建立断层垂向封闭性有效正压力,区间为10～22MPa.通过对盐城凹陷主要断层的封闭性进行综合评价发现,该区断穿基底——阜一段的断层封闭性具有明显的分区性特点:南部断层封闭性较好,北部断层封闭性差,封闭断层的特征各不相同,与实际地质情况相吻合。