金湖凹陷基性岩捕获锆石年龄及其区域构造意义

郯庐断裂带的形成演化是中国东部中生代关键大地构造事件,该断裂带起源机制问题是了解华南与华北板块汇聚过程与方式的基本前提。本文利用郯庐断裂带东侧金湖凹陷内7个新生代基性岩样品394个点的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学数据,在分析岩浆活动时代基础上,利用捕获锆石年龄信息探讨了大别造山带的古生代演化及郯庐断裂带起源机制问题,为认识上述问题提供了一个全新的视角。研究表明,金湖凹陷的基性岩浆活动时代为古近纪早期(66.1~56.5 Ma),与围岩的沉积时代吻合;基性岩中的捕获锆石来自大别造山带,是印支期板块碰撞造山中楔入郯庐断裂带东侧华南板块的造山带物质,具有华南板块、北淮阳和华北板块的混杂岩石圈信息;捕获锆石中445 Ma(变质锆石)、290 Ma(岩浆锆石)及214 Ma(变质锆石)等峰值年龄信息指示古生代以来北淮阳构造带经历了与北秦岭构造带类似的弧—陆俯冲、碰撞历程,暗示秦岭造山带的二郎坪洋、商丹洋和勉略洋可延伸至大别造山带东端;年代学数据及构造分析支持郯庐断裂带起源于嵌入碰撞背景下的华南板片撕裂边界,其起源形式为陆—陆碰撞下的板块斜向汇聚边界。

金湖凹陷三河次凹阜二段产能影响因素

金湖凹陷三河次凹主要含油层系为古近系阜宁组阜二段,近年来相继发现H3、H4、H8、H9等含油断块,但始终未得到有效开发。主要问题是由于目前各试采断块油气产能差异较大。为正确合理地评价三河地区产能主要影响因素,根据试油试采资料,结合各井沉积微相、成岩相、孔渗数据等多种参数进行对比研究,认为影响油井产能的因素主要包括沉积微相、成岩相以及储层物性等,研究区内滨浅湖砂坝和弱压实成岩相为最有利的沉积及成岩相带。研究结果对区域下步滚动开发的产能预测具有一定指导意义。

苏北盆地金湖凹陷古近系阜四段沉积相研究

金湖凹陷阜四段是苏北盆地油气勘探的重要领域,但对其沉积相认识一直存在争议。为了明确阜四段的沉积相分布,基于岩心、测井和录井资料,对阜四段的单井相、连井相和平面相特征进行了详细刻画。结果表明阜四段沉积时期金湖凹陷西部发育三角洲前缘亚相沉积,天X95井-天98井井区发育辫状河三角洲相沉积,东南部发育半深湖深湖亚相沉积,其他地区发育前三角洲-浅湖亚相沉积。对金湖凹陷阜四段沉积相的精细研究有助于研究区下一步的勘探工作,对寻找新的油藏具有重要意义。

金湖凹陷断裂特征及其石油地质意义

金湖凹陷自晚白垩世-新生代发育复杂断裂系统,在统一应力场的作用下凹陷内形成伸展断裂、走滑断裂和挤压断裂。断裂系统的演化分为初始伸展、继承伸展、强烈伸展和走滑叠加四个阶段。初始伸展阶段凹陷伸展作用较弱,除主边界断层外,其他断层对沉积地层控制作用较弱;继承伸展阶段,凹陷持续伸展,部分早期断层停止活动;强烈伸展阶段,构造活动集中于主断层之上,形成主要沉积凹陷;走滑叠加阶段,凹陷内断层发生右旋走滑作用,在伸展构造之上叠加了走滑构造,该构造运动奠定了金湖凹陷现今的构造格局。杨村断层和石港断层为受基底断层控制的持续活动断层,而铜城断层是晚期形成调节石港断层和杨村断层走滑应力的变换断层。断裂活动受区域应力场和基底先存断裂的共同控制,表现为两期构造的叠加。两期构造运动控制了金湖凹陷油气的形成、运移和聚集。

金湖凹陷石港断层构造演化及油气聚集特征

石港断层位于金湖凹陷中部,是凹陷内的主要断裂带,具有复杂的结构及演化过程。通过三维地震资料解释及断层的定量解析,分析了石港断层带在晚白垩世—新生代时期的几何学及运动学特征,并讨论了断层伸展与走滑性质的转变及其分段特征。研究表明:自晚白垩世—新生代石港断层经历了凹陷内次级正断层、控制次凹的边界正断层到右旋走滑正断层的演化过程;平面上石港断层具有明显的分段特征,由北向南断层性质发生走滑—扭张—张扭—正断层的转变;断层的分段特征受基底先存断层的影响,断层性质的转化则反映了区域应力场方向的改变。在伸展与走滑作用的共同影响下,石港断裂带内聚集了丰富的油气。

应用油气藏规模序列法预测金湖凹陷的油气资源

成熟探区未发现油气资源量的规模倍受关注。根据金湖凹陷的油气藏规模序列,应用Pareto定律估计该区的油气地质资源总量为10802×104t,分布于159个油藏中;未发现油气地质资源量为4038×104t,分布于58个油藏中。这反映了该区的油气勘探程度较高,但仍有一定的勘探潜力,大量中小油气藏是今后勘探的主攻目标。油气藏规模序列法预测油气资源,计算过程简单,具有广阔的应用前景。

苏北盆地金湖凹陷戴南组成岩阶段划分及其油气地质意义

应用显微薄片、扫描电镜、X-衍射、包裹体测温等分析化验资料,根据镜质体反射率、埋藏史曲线、粘土矿物变化特征以及各种成岩现象和标志,综合划分和确定了金湖凹陷戴南组碎屑岩储层的成岩阶段。戴南组大部分处于中成岩A阶段,少量为早成岩B和中成岩B阶段。与成岩阶段相对应,戴南组储层孔隙类型也经历了从原生到次生的演化阶段,目前戴南组大部分以次生孔隙为主,保存少量原生孔隙。根据成岩阶段和孔隙演化进一步预测新庄1井区和天X77井、关X2井等井区为有利储层发育带。另外,根据成岩阶段的划分结果,反过来预测大部分地区下伏阜宁组有机质处于成熟阶段,是戴南组有利的油气来源,并推断秦X2、天X75、天X92等井区戴南组早期经历了大的构造抬升运动和较强的剥蚀作用。

苏北盆地金湖凹陷热史与成藏期判识

在镜质体反射率和磷灰石裂变径迹系统测试分析的基础上,对金湖凹陷西斜坡和卞闵杨构造带进行古地温梯度计算和热史恢复。根据镜质体反射率计算出西斜坡的古地温范围介于45.6～128.4℃,古地温梯度为45.5℃/km;卞闵杨构造带古地温为26.4～120.3℃,古地温梯度为42.7℃/km。根据磷灰石裂变径迹计算出西斜坡古地温梯度为40.7℃/km,卞闵杨构造带为45.8℃/km。对比分析得出凹陷内不同构造带均具有古地温梯度大于今地温梯度的规律,西斜坡古地温梯度高于现今10.4～15.2℃/km,卞闵杨构造带古地温梯度高于现今12.4～15.3℃/km。对西斜坡和卞闵杨构造带典型井进行热史模拟,得出古地温梯度随着凹陷地层年代变新而降低,三垛构造事件所导致的抬升剥蚀之前,凹陷已达到最大古地温。成熟度史反映出金湖凹陷埋深在1 000 m处Ro为0.4%,烃源岩进入低熟阶段,在1 900 m处Ro为0.65%,温度达到90℃,烃源岩进入生烃高峰阶段。将金湖凹陷西斜坡典型单井埋藏史—热史与包裹体均一温度综合分析,判识出成藏期介于47～41.5 Ma,确定了三垛期为金湖凹陷主成藏期。

苏北盆地高邮-金湖凹陷古近系阜宁组细粒沉积岩纹层特征与成因

深水细粒沉积物不仅可作为烃源岩,也可成为非常规油气的储集层。以苏北盆地高邮-金湖凹陷古近系阜宁组阜二段半深湖-深湖水平层理细粒沉积岩为研究对象,通过高精度厘米级岩心观察描述、薄片鉴定、X射线衍射全岩矿物分析、微量元素测试及扫描电镜等手段,分析了岩石纹层特征并尝试探讨其成因。结果表明:高邮-金湖凹陷阜宁组二段半深湖-深湖细粒沉积岩岩性复杂,多种物质组分的混合及叠置形成了不同颜色的纹层。水平层理可根据纹层厚度进一步分为薄纹层状和厚纹层状2类沉积构造,两者的宏观与微观结构、物质组成等均存在差异。纹层成因复杂,但主要受形成和保存2个方面因素影响。在纹层形成过程中,各物质组分的产生与沉淀均具有季节性意义;纹层的保存主要与水体深度有关。

分形方法在苏北盆地金湖凹陷石油资源评价中的应用

成熟勘探区剩余资源量的多少倍受关注。根据金湖凹陷的油藏规模分布特征,应用分形方法估计该区的石油地质资源。石油地质资源总量为12284×104t,分布在507个油藏中;其中未发现的具有经济价值的石油地质资源量为2740×104t,分布在126个油藏中。这反映了该区的油气勘探程度较高,但仍有一定的勘探潜力,大量中-小油藏是今后勘探的主攻目标。分形方法作为油气资源评价的一种新途径,计算过程简便,结果可靠,应用前景广阔。

金湖凹陷西斜坡阜二段湖相碳酸盐岩沉积模式研究

前人对金湖凹陷西斜坡地区阜宁组阜二段湖相碳酸盐岩地层的成因认识不统一,因而本次研究以该层碳酸盐岩沉积相为重点,通过对研究区碳酸盐岩的成分组成、虫管保存程度、地层厚度分布规律、泥晶灰岩等的研究,提出研究区发育一套碳酸盐岩坪沉积体系。碳酸盐岩坪是一套静水环境下的泥晶灰岩和生物碎屑灰岩为主体的沉积体系,包含碳酸盐岩席、碳酸盐岩坝、碳酸盐岩滩以及泥坪四种微相。平面上在研究区西部水体较浅,水体动力较强,发育碳酸盐岩滩、坝相,东部水体较深,水动力较弱,发育碳酸盐岩席。并在全面研究基础上提出了碳酸盐岩坪沉积体系的沉积模式。

金湖凹陷阜三段沉积相分析

根据岩心微相、砂体剖面层序和砂体平面展布分析,对金湖凹陷阜三段沉积微相进行了研究,研究表明整个凹陷共发育了3个三角洲垛体,其中源于张八岭隆起和建湖隆起的水系在西斜坡形成了广布型的三角洲前缘沉积,另2个位于卞闵杨地区和在宝应地区,三角洲前缘相带分异比较明显,由三角洲前缘的水下分流河道-河口砂坝变为前缘席状砂和前三角洲。水下分流河道和河口砂坝砂体相互连接,形成厚度较稳定的三角洲前缘复合体,加之临近生油层,三角洲前缘砂体具有较大的勘探潜力。

应用地球化学方法评价断层封闭性——以苏北盆地金湖凹陷坝田地区为例

基于苏北盆地金湖凹陷坝田地区和周缘次凹以及断层上、下盘原油地球化学特征对比分析,明确主力生烃次凹,判识断层封闭性,分析坝田地区勘探潜力。研究表明,龙岗次凹周缘原油成熟度最高,为烃源岩成熟阶段产物,是坝田地区周缘主力生烃次凹。F_1断层上、下盘原油正构烷烃、甾烷、萜烷分布以及成熟度等地球化学特征存在明显差异,揭示F_1断层处于封闭状态,证实龙岗次凹烃源岩所生成的成熟油未越过F_1断层运移至坝田地区。坝田地区含油砂岩抽提物成熟度低,与自身斜坡区烃源岩和汊涧次凹、东阳次凹所生成的低成熟阶段产物相似。低成熟阶段烃源岩生烃量有限,难以形成规模油藏。因此,坝田地区勘探潜力较差,而紧邻龙岗次凹的断块圈闭是有利勘探目标。

金湖凹陷铜城断裂带断层活动与油气富集关系

依据三维地震资料,综合钻探成果,运用断层落差法研究断层在古近系沉积期间的活动特征,探讨断层活动特点对油气富集条件的影响。研究结果表明:断层活动受构造背景控制,在伸展阶段呈"弱—弱—强"变化,具"分时、分段、分区"特点,并分化出长期活动断层、晚期活动断层和早期活动断层。断层活动从运移、圈闭、保存3个方面影响油气富集,长期活动断层控制地层变形能力强,优势运移指向收敛,有利油气聚集,形成断鼻或断块圈闭规模较大;晚期活动断层和早期活动断层控制地层变形能力弱,优势运移指向分散,形成断块圈闭数量和规模不及前者。成藏期,控圈断层活动越弱,保存条件越好,越易见油气。铜城断层东侧油气富集条件相对有利。该研究结果可对今后该类型油气藏的勘探部署提供一定的参考。

江苏金湖凹陷古近系奇碳优势和偶碳优势共存的正构烷烃

苏北盆地金湖凹陷古近纪阜宁组二段暗色泥岩及其生成的原油中,正构烷烃系列存在着偶碳优势、奇碳优势以及二者共存的3种分布型式。本文重点探讨正构烷烃奇碳优势和偶碳优势共存的形成原因。在这类暗色泥岩与原油中,正构烷烃通常低碳数部分呈nC15、nC17优势,中碳数具有nC20、nC22优势,高碳数为nC25、nC27、nC29、nC31优势;并且具有强烈的植烷优势、较高的伽玛蜡烷指数、含有一定量β胡萝卜烷和C24四环萜烷。分析认为沉积水体环境和有机质来源的变化决定了正构烷烃的分布形式,该类正构烷烃形成于湖盆水体盐度分层的沉积环境,主要来源于湖盆内藻类和湖盆外高等植物蜡。

金湖凹陷闵北地区阜一、二段火山岩地层划分与对比

根据火山岩的岩性、电性以及岩石化学等特征 ,将闵北地区阜一、二段火山岩地层划分为岩流单元、岩流组、亚旋回等不同的单元。以岩流组作为该区火山岩地层划分的基本单位 ,对该区火山岩地层进行了划分与对比。该区火山岩分布的规律是 :岩流组的厚度、数目由东向西呈衰减趋势 ,而在南北方向上则相对比较稳定 ;岩流组的厚度分布受断层活动的控制 ;岩流组的可对比性 ,南北方向略好于东西方向 ;火山岩岩体呈东厚西薄楔状分布的格局。

金湖凹陷闵桥地区玄武岩储层特征研究

为识别玄武岩喷溢相微相类型 ,研究不同储层类型和不同孔隙结构的储层参数 ,以岩心、分析化验及试油为依据 ,测井资料为基础 ,研究闵桥地区玄武岩储层特征及储层发育控制因素。其结果 :本区玄武岩储层可划分为 3类 ,其中Ⅰ、Ⅱ类为有效储层 ,Ⅲ类为非有效储层 ;建立了储层有效孔隙度、含油饱和度图版及有效厚度划分标准 ;应用本文研究成果完成了 8个断块探明储量申报工作 ,同时指导了本区玄武岩油藏的滚动勘探开发 ,并取得了显著效果。

金湖凹陷范庄油田阜宁组层序划分及沉积相分析

根据金湖凹陷范庄油田的地震及钻井资料,阜宁组阜一段岩性为褐色、棕色砂岩夹泥岩;阜二段为灰色砂岩及灰岩夹泥岩;阜三段、阜四段为深灰色泥岩夹粉砂岩。运用高分辨率层序地层学,把阜宁组分为半个上升的中长期旋回和九个短期旋回。通过对岩心、测井资料、分析化验资料以及单井沉积相分析,研究区为湖泊相沉积环境,共识别出3种亚相7种微相。对沉积相演化的研究,研究区显示为水体逐渐加深的退积过程。

金湖凹陷闵桥玄武岩中微量元素向烃源岩的迁移及其地质意义

金湖凹陷闵桥构造阜宁组烃源岩中发育玄武岩,并且形成了玄武岩烃源岩组合体。对阜宁组烃源岩中的微量元素系统分析发现,在生油门限深度附近,玄武岩被周围烃源岩有机质形成的有机酸蚀变改造,其中的微量金属元素被活化、溶蚀和迁移,然后沉淀于烃源岩中。其结果造成玄武岩原生气孔和收缩裂缝进一步扩大和连通,形成了良好的储集空间;同时周围烃源岩中微量金属元素含量显著增加。这种元素迁移是导致玄武岩蚀变、储集性能改善的重要原因,这也使有机质热演化得到某些过渡金属的催化作用成为可能。

金湖凹陷烃源岩“浅熟”原因探讨

苏北盆地金湖凹陷古近系烃源岩具有"浅熟"特征。从烃源岩成熟度指标、古温标测试数据等出发,在三垛组地层剥蚀厚度恢复和热演化史分析的基础上,对金湖凹陷烃源岩"浅熟"原因进行了初步探讨。分析认为特殊的埋藏历史是造成该区隆起带和外斜坡烃源岩"浅熟"的根本原因,三垛末期抬升运动是造成烃源岩热演化程度偏低的主要原因,而并不是"低熟油"或"未熟生烃"。