多种剥蚀厚度恢复方法在内蒙古雅布赖盆地侏罗系和白垩系中的应用及其地质意义

剥蚀厚度恢复是进行盆地埋藏史、热演化史、油气成藏等定量分析的基础。文中利用镜质体反射率法、流体包裹体法、声波时差法和地层厚度趋势法等多种方法,恢复了内蒙古雅布赖盆地侏罗系和白垩系剥蚀厚度。计算结果表明,侏罗系和白垩系总剥蚀厚度为1610.9-2177.0m;在流体包裹体法和地层厚度趋势法约束下,恢复的侏罗系剥蚀厚度为930.2-1395.3m,白垩系剥蚀厚度为0-612.1m。雅布赖盆地侏罗系剥蚀厚度＂北大南小＂,白垩系剥蚀厚度＂南大北小＂,反映盆地改造强度具有晚侏罗世南弱北强、早白垩世南强北弱的特征。大规模隆升剥蚀,导致地层温度下降、烃源岩遭到破坏,一定程度上制约着雅布赖盆地的烃源岩成熟演化以及油气生成。

雅布赖盆地萨尔台凹陷古地温场与油气成藏期次

为了探明雅布赖盆地萨尔台凹陷中侏罗统烃源岩经历的古地温环境及其与油气成藏的关系，利用镜质体反射率（Ro）、磷灰石裂变径迹（AFT）、流体包裹体等古温标揭示古地温大小，并建立烃源岩热演化史模型，在此基础上结合流体包裹体均一温度进行油气成藏期次判定。研究区现今为低温传导型地温场，地温梯度为2．76℃／100m。不同次级构造单元古地温场特征不同：盐场次凹、小湖子次凹为传导型古地温场，古地温梯度为2．8-3．4℃／100m，古地温约81．2℃-128．1℃；黑沙低凸起带受凸起聚热或热异常作用的影响，古地温梯度明显高于沉积凹陷区域，达到4．0-4．8℃／100m，古地温约103．2℃～140．2℃。中侏罗统古地温高于现今地层温度，有机质成熟演化主要受古地温场的控制。热史模拟和油气成藏期次分析表明，萨尔台凹陷不同次级构造单元油气充注过程稍有差异，但对整个萨尔台凹陷中侏罗统储层来讲主要存在两期油气充注过程，分别发生在晚侏罗世早期（145．0～152．0Ma）和早白垩世（100．0～134．0Ma），与达到古地温峰值的时间大致相当，体现出古地温场演化在油气成藏过程中的重要性。

雅布赖盆地萨尔台凹陷中—新生代构造热事件的磷灰石裂变径迹分析

运用磷灰石裂变径迹（AFT）分析方法,探讨分析雅布赖盆地萨尔台凹陷中—新生代构造热事件发生的径迹年龄（AFTA）和长度（AFTL）分布特征,并通过反演法建立热史模型,恢复构造热演化过程。研究结果表明：研究区可能至少经历了3期隆升过程,分别发生在晚侏罗世末期（（138.0±10）-135.8 Ma）、早白垩世晚期（（116.0±8）-109.3Ma）和古近纪中晚期（52.0-29.4 Ma）。在时间演化上,新河组下段（J2x1）地层在盐场次凹和小湖子次凹具有相似性,但后者地层温度普遍高于前者,尤其在早白垩世,拥有更利于油气生成的地温环境。发生在180.0-146.7 Ma和130.5-100.0 Ma期间的2次增温过程与烃源岩热演化关系密切,地层温度可加热至72.0-135.0℃,是影响油气生成的关键阶段。构造热演化过程的研究为雅布赖盆地萨尔台凹陷的石油、天然气等矿产资源的勘探提供了新的约束条件。

雅布赖盆地萨尔台凹陷侏罗系新河组有效烃源岩研究

对雅布赖盆地萨尔台凹陷侏罗系新河组有效烃源岩进行有机质下限分析,识别有效烃源岩分布范围,并分析有效烃源岩下限值与成熟度的关系。本文据烃源岩生排烃机理,通过w(TOC)与热解参数w(S1)之间的关系,确定了雅布赖盆地萨尔台凹陷新河组下段有效烃源岩w(TOC)下限值,其中盐场次凹有效烃源岩w(TOC)下限值为1.0%,小湖次凹w(TOC)下限值为0.7%,梭托次凹不具备排烃条件。利用△log R法计算新河组下段的页岩w(TOC)含量,识别并统计了单井有效烃源岩厚度,参照沉积相和地层厚度确定了有效烃源岩的分布特征,新河组下段有效烃源岩主要分布在小湖次凹中央洼槽带,累计厚度最大约600m,盐场次凹有效烃源岩累计厚度基本小于100m,梭托次凹不发育有效烃源岩。成熟度越大,有效烃源岩w(TOC)下限值越小。

雅布赖盆地侏罗系新河组致密油形成条件与有利区资源潜力

雅布赖盆地是我国西部一个侏罗纪湖相含油气盆地。为了评价其侏罗系新河组致密油的勘探前景,基于烃源岩、储集层条件及其配置关系的分析,采用地质要素叠合法优选出盆地的致密油有利区,并利用小面元容积法估算了资源潜力。研究表明,雅布赖盆地的优质烃源岩主要分布在中侏罗统新河组下段,累积厚度大、有机质丰度高、有机质类型好、处于生油的成熟热演化阶段,为致密油主要发育段;低孔、低渗的致密储集层主要以薄互层或夹层形式分布在烃源岩层内,原油具备典型的源内自生自储特征;成熟的富有机质烃源岩与储集层的大面积直接接触和巨厚的泥岩封盖是致密油发育的重要控制因素。首先,通过烃源岩成熟度确定了小湖次凹为致密油发育有利部位。然后,综合测井和录井油气显示成果,依据烃源岩TOC(有机碳含量)>1%、0.6%<Ro(镜质体反射率)<1.3%、储集层(孔隙度≥4%)累计厚度>10 m的标准,圈定了盆地致密油有利区主要分布在小湖次凹的中西部。最后,根据小面元容积法估算有利区石油地质资源量大致为0.92×10~8t,资源丰度平均为34.5×10~4t/km^2。

基于星点状方解石胶结与溶解的识别查明砂岩粒间孔隙类型---以雅布赖盆地新河组砂岩为例

目前含油气砂岩中粒间孔隙是原生孔隙还是次生孔隙的认识仍不一致,而对星点状方解石胶结与溶解的识别能够有效地查明粒间孔隙的类型。文章通过铸体薄片细致地观察雅布赖盆地新河组砂岩中的微观现象,以成岩环境演化和成岩序列分析为主线,重视方解石胶结物的赋存状态与物质来源和溶蚀流体来源的配置关系,精细解剖微观现象,从而弄清楚星点状方解石的成因,进而查明砂岩的粒间孔隙类型和储集空间类型。结果表明,粒间孔隙中的星点状方解石是成岩早期浸染状方解石胶结物的溶蚀残余,溶蚀流体为成岩中期的有机酸流体,溶蚀类型为一致性溶解,形成的粒间孔隙为次生孔隙。鉴于此,雅布赖盆地新河组砂岩的储集空间由次生粒间孔隙和次生粒内孔隙(长石、岩屑、方解石胶结物的溶蚀孔隙)组成。

雅布赖盆地新河组砂岩颗粒包膜特征

根据铸体薄片和扫描电镜观察,研究雅布赖盆地新河组砂岩颗粒包膜的赋存状态,分析颗粒包膜的成因及其对物性的影响。结果表明:雅布赖盆地新河组砂岩颗粒包膜为伊利石膜和蛋白石膜。伊利石膜具有充填状和环边状两种赋存形式,充填状伊利石膜由沉积作用形成的团块状蒙皂石转化而来,环边状伊利石膜由沉积作用形成的环边状蒙皂石转化而来。蛋白石膜来源于长石和火山岩岩屑溶蚀提供的硅质流体,沉淀在次生石英加大、次生长石加大、方解石胶结物等颗粒表面。环边状黏土膜发育的粒间孔全充填方解石,SiO 2流体含量过高,胶结物发育的粒间孔适宜蛋白石微粒沉淀。自生矿物的形成取决于成岩环境,颗粒包膜不能抑制次生石英加大和方解石沉淀而保护孔隙。含油气沉积盆地砂岩中普遍发育颗粒包膜。该结果可为研究区优质储层分布规律研究提供参考。

雅布赖盆地中生代构造特征

雅布赖盆地大地构造位置处于阿拉善地块的北部弱活化带,依据地震剖面反射结构特征,结合区域地质和钻井资料可将盆地划分为三个构造层。盆地演化经历了印支运动,燕山运动和喜山运动三个阶段,其中以白垩纪的喜山运动影响最大。喜山期时,盆地在区域挤压应力作用下,现今周缘山系快速隆升,盆地西南部的老地层向中心逆掩推覆,沉积盆地明显缩小,表现出现今盆地的范围和格局。

雅布赖盆地新河组块状砂岩沉积–成岩–物性耦合机制

雅布赖盆地新河组块状砂岩的孔隙度与渗透率交会图呈现出特殊的“两竖夹一横”特征,通过岩心观察、物性、铸体薄片、扫描电镜等开展沉积–成岩–物性耦合机制研究以查明孔隙度与渗透率相关性差的根源。结果表明,3种沉积–成岩–物性耦合机制形成了7类砂岩是雅布赖盆地新河组块状砂岩物性复杂的根源。高粘滞性砂质碎屑流沉积物在压实作用下形成I类低孔低渗砂岩,低粘滞性砂质碎屑流沉积物在伊利石晶间孔和方解石溶蚀孔的共同作用下形成II类中孔中渗砂岩,颗粒流沉积在方解石胶结物和碎屑长石差异溶蚀作用下形成了III类低孔低渗砂岩、IV类中孔中渗砂岩、V类高孔中渗砂岩、VI类高孔中渗砂岩、VII类高孔高渗砂岩。孔隙度与渗透率交会图中,“左下竖”由I和III类砂岩构成,“右上竖”为VII类砂岩,“一横”由II类和IV^VI类砂岩组成。沉积作用是砂岩物性差异的内在因素,而成岩作用是砂岩物性差异的直接原因,二者共同作用是雅布赖盆地新河组块状砂岩孔隙度和渗透率相关性复杂多变的根源。

雅布赖盆地萨尔台凹陷烃源岩地球化学特征、成熟度演化与油气关系

基于大量地球化学参数精细描述,利用热演化模拟技术,分析雅布赖盆地萨尔台凹陷中侏罗统烃源岩地球化学特征、成熟度演化及其与油气的关系.分析结果表明:1凹陷沉积中心,J2q以中-高成熟Ⅲ型烃源岩为主,埋藏深度大,可成为潜在有利气源;J2x1为Ⅱ2-Ⅲ型中成熟中-好烃源岩,为有利油源区;2斜坡带,J2q、J2x1分别为Ⅰ-Ⅲ混合、Ⅱ1-Ⅱ2型中成熟中-好烃源岩,为有利油源区;3黑沙低凸起,各组烃源岩有机质丰度较低,生油潜力一般,但构造位置有利于形成背斜圈闭油藏.J2x2为差生油岩,普遍分布萨尔台凹陷全区,且热演化程度低,只能作为下部油(气)源经垂向运移后的储集体.中侏罗世早期(180.0Ma)至晚侏罗世末期(140.0Ma),J2q、J2x1烃源岩快速经历了多阶段演化并达到中高热演化程度,是有机质大量向油气转化的关键阶段.另外,早白垩世末(100.0Ma)斜坡带达到最大埋深,成为该区域烃源岩成熟演化的第二个关键时期.