天文旋回约束下东营凹陷中始新统含碳酸盐细粒沉积岩成因分析

【目的】通过对中国东部渤海湾盆地东营凹陷发育的大套具有韵律特征的富含碳酸盐物质和有机质的湖相细粒沉积岩进行深入研究,以期探究其成因机制以及古气候、古环境的变化特征。【方法】基于岩心和薄片观察,依据沉积构造特征和矿物组分含量进行岩相划分。结合沉积环境和沉积速率的差异,将目标层段划分为四个单元,采取Multi-Taper Method(MTM)方法对樊页1井(FY1)沙四上(Esu4)到沙三下(Esl3)亚段的自然伽马(GR)测井曲线进行分段频谱分析。【结果】通过宏观和微观沉积观察,将东营凹陷地区发育的细粒岩划分为纹层状泥质灰岩、纹层状灰质泥岩、弱纹层状灰质泥岩、透镜状泥质灰岩和块状泥岩五种岩相。频谱分析结果显示,四个单元均记录了米兰科维奇旋回信号,包括125 kyr、38.7 kyr和18.7 kyr的周期。基于火山灰测年数据,我们建立了精度为38.7 kyr的“浮动”天文年代标尺,并确定东营凹陷沙四上到沙三下细粒岩沉积的总持续时间为5.3 Myr。进一步分析发现,18.7 kyr岁差旋回与碳酸盐岩含量变化之间存在良好的对应关系,表明地球轨道参数对含碳酸盐细粒沉积岩的沉积作用具有显著影响。【结论】本研究利用旋回地层学理论,从天文周期控制沉积作用的角度,揭示了湖泊沉积的古气候、古环境变化特征。通过分析,我们发现地球轨道参数(特别是18.7 kyr岁差旋回和125 kyr偏心率旋回)共同驱动了气候的变化,进而控制了含碳酸盐细粒沉积岩的沉积作用。具体表现为,在岁差极大值点或偏心率极小值处,日照量增多,湖盆水体温度升高,有利于方解石结晶和灰岩沉积;而在岁差极小值或偏心率极大值处,日照量减少,湖盆水体温度降低,细粒物质主要来自陆源输入,以泥岩沉积为主。这一研究成果对于非常规油气勘探开发具有重要的科学和指导意义。

东营凹陷页岩油岩相要素测井评价新方法及其应用

济阳坳陷东营凹陷页岩油岩相具有岩性复杂、非均质性强的特点,区域分布差异显著,目前尚无较好的测井方法能够识别和评价东营凹陷页岩油岩相特征。针对东营凹陷沙四纯上亚段页岩油岩相特点,从岩心刻度测井出发,结合岩心、薄片和实验分析化验等资料,按照“三端元四要素”的页岩岩相分类方案,明晰不同岩相测井响应特征并优选敏感参数测井曲线,建立了适用的页岩油测井岩相划分方法。结果表明:通过“分层+聚类AHC(合成聚类)”法、Fisher判别法、小波提频法、遗传优化神经网络等数学和地球物理方法结合,识别页岩油不同岩相的岩石组分、沉积构造、岩石结构和有机质含量,解决了因岩性复杂、测井分辨率不够、特殊测井资料不全和有机碳含量(TOC)模型精度不够等因素导致的岩相识别不出的问题,通过岩相四特征的识别,形成了东营凹陷页岩油岩相的测井定量判识方法技术,确定岩相集中段,为页岩油大规模的勘探开发提供了重要的地质依据。

山东东营凹陷南坡地区沙四段纯下亚段湖相碳酸盐岩滩坝发育的控制因素探讨

碳酸盐岩滩坝是断陷湖盆中一种重要的沉积类型。文章通过对古气候、古地貌、古物源、古水深和古盐度等因素对碳酸盐岩滩坝形成与分布控制作用进行研究,总结出了"古气候是基础,古地貌和古物源是条件,古水深是关键,古盐度是保障"是东营凹陷南坡地区沙河街组四段纯下亚段碳酸盐岩滩坝的"五古"控制模式。较干旱的温热适中的古气候条件下蒸发作用较强,有利于湖相碳酸盐岩的形成;水下隆起及其斜坡是碳酸盐岩滩坝沉积的有利场所,较低的碎屑岩物源供给指数为碳酸盐岩的发育提供了良好的环境;3～32m左右的古水深是碳酸盐岩发育的主要深度;古盐度为碳酸盐岩的沉积提供了物质保障,在一定程度上控制了白云岩和石灰岩的分布。采用主因素分析法对碳酸盐岩的控制因素进行了排序,古地貌对碳酸盐岩发育的控制作用最大,其次为古物源和古水深,古盐度的控制作用最小。

东营凹陷湖相烃源岩TOC与Sr的正相关性及原因

古近系沙河街组沙三段是东营凹陷的主力烃源岩。沙三段下部优质烃源岩常常呈纹层结构,主要由富有机质的碳酸盐纹层和粘土纹层组成。通过对其沉积环境和地球化学研究,发现烃源岩有机碳含量(TOC)与微量元素锶(Sr)含量具有显著的正相关关系,而且发现Sr赋存在碳酸盐纹层中,粘土纹层中Sr含量较低。碳酸盐纹层常常主要是由藻类勃发形成的钙质鳞板等内生成因碳酸盐薄纹层组成,因此Sr的来源与藻类勃发有关。藻类勃发对水体化学元素的吸附和同化作用诱发碳酸盐薄纹层形成,Sr占据Ca的晶格位置而在CaCO3中富集,从而在烃源岩中出现TOC与Sr同步富集。

东营凹陷古近系烃源岩超压特征及分布规律

统计分析 13 0 7口探井实测压力系数和 83 1口探井使用的钻井液密度数据 ,发现东营凹陷古近系沙三段、沙四段普遍存在异常超压 ,超压 (压力系数 1.1～ 1.5 )主要出现在 2 10 0～ 3 5 0 0m深度 ,强超压 (压力系数大于 1.5 )主要出现在 2 80 0～ 3 5 0 0m深度。东营凹陷沙三段、沙四段主力烃源岩超压平面分布具有北高南低、东高西低的总体特点 ,超压主要分布在洼陷带、断裂构造带和中央背斜带上。烃源岩压力系数等值线北部陡坡带比较密集 ,南部缓坡带相对稀疏。生油洼陷中心附近异常高压带的分布与生油洼陷基本一致 ,洼陷深陷区压力系数很大 ,向周围斜坡和构造高部位呈辐射状逐渐减小至正常 ,压力分布带与洼陷、边缘斜坡和构造较高部位的欠压实与压实带发育、分布规律的一致性很好。图 3表 1参

典型断陷湖盆C_(27)三降藿烷参数演化及其控制因素——以东营凹陷古近系为例

为研究实际地质体或地质剖面中的C27三降藿烷生物标志物同分异构体的演化、分布和主要控制因素,对目前关注的东营凹陷深层烃源岩进行了较密集的取心、测试和分析（丰8、丰深1、史121、史126井）,在此基础上,对东营凹陷古近系沙河街组三段和四段和孔店组等主要烃源岩层系（深度上横跨2 700～4 200 m）进行了详细的研究,结果表明：在2.7～3.572 km,除Tm的相对含量随埋藏深度增加总体降低以外,其他参数Ts、Ts＋Tm的相对含量（相对于191质谱图中总离子流的百分含量）及Ts/Tm及Ts/（Ts＋Tm）值均总体上随埋藏深度增加总体呈升高趋势;而在3.572～4.2 km,上述各参数随埋藏深度的关系均发生了＂逆转＂。研究发现,C27三降藿烷成熟度参数的分布除与其同分异构体的生成速率、热稳定性及异构化作用密切相关外,还与一些高分子化合物在裂解过程中向Ts的转化有关;热力作用宏观上控制了相关参数的分布,相关参数的逆转与碳酸盐矿物的富集密切相关,碳酸盐矿物对C27三降藿烷成熟度参数具有抑制作用或迟缓效应。

有效泥质油源岩有机碳丰度评价标准研究——以东营凹陷为例

烃源岩的孔隙度为其成烃空间,当烃源岩孔隙空间充满油时才能发生有效排油。依据渤海湾盆地东营凹陷有效泥质油源岩孔隙度与成熟度和密度之间关系模式,结合不同类型烃源岩热演化生油气过程中有机碳转化率,对东营凹陷有效泥质油源岩有机碳丰度评价标准进行了研究。结果表明,不同类型、不同成熟阶段的有效泥质油源岩,其有机碳丰度评价标准差异很大,其中Ⅰ,Ⅱ型有效泥质油源岩的总有机碳丰度最低下限值分别为2.01%和3.51%,残余有机碳丰度最低下限值分别为0.57%和2.07%。

玛南斜坡风城组油气成藏条件及主控因素

近年来,准噶尔盆地玛湖凹陷南斜坡(玛南斜坡)二叠系风城组岩性勘探取得突破,烃源岩、储集岩等油气成藏条件需重新认识,岩性油藏带试油获纯油层主控因素亟待查明。针对以上问题,对近年探井开展了地球化学及沉积储层分析测试,综合录井、测井及地震资料,取得了以下认识:1)新钻井在风城组扇三角洲外前缘相带钻遇一定厚度的Ⅱ型成熟好烃源岩,揭示了玛南斜坡同样发育风城组烃源岩。2)风城组扇三角洲平原相带发育块状砂砾岩,泥岩盖层欠发育,扇三角洲前缘相带发育泥岩盖层,研究区储集岩均为特低孔、特低渗储层。3)划分了4个成藏带,扇三角洲平原油藏带为高部位块状砂砾岩,下倾方向“水带”成因为平原相油藏带不整合盖层封堵不严,扇三角洲内前缘油藏带纯油层受局部泥岩盖层发育控制,扇三角洲外前缘油藏带泥岩盖层普遍发育,更加有利,由此优选了289 km2勘探有利区,指导后续勘探部署。

渤海湾盆地东营凹陷烃源岩碳氧同位素组成及地质意义

对渤海湾盆地东营凹陷沙河街组烃源岩层段开展了系统取样和碳酸盐碳氧同位素分析,并结合文献中的数据资料,在层位精细划分基础上,系统总结了碳氧同位素组成特征及纵向的差异,并探索分析了古湖泊环境的演变过程。沙四段下亚段δ^(13)C和δ^(18)O呈现较好的正相关,指示了断陷初始期盆地封闭性水文地质条件,但其碳氧同位素又整体相对较轻,并且具有从下部向上部逐渐变重的特征,表明盐湖水体不稳定并受到不同程度的淡水影响作用。沙四段上亚段δ^(13)C和δ^(18)O整体呈现较好的正相关且明显加重,指示了断陷加速期咸化湖泊水体环境较为稳定和封闭的特征。沙三段下亚段不同岩性碳酸盐碳氧同位素存在一定差异,其中较好反映烃源岩原始碳氧同位素组成特征的非钙片页岩,其δ^(13)C和δ^(18)O值分布非常集中,指示断陷鼎盛期非常稳定、封闭的半咸化湖泊环境。沙三段中亚段与沙三段下亚段非钙片泥岩数据较为接近,从一定程度上继承了沙三下亚段沉积期湖泊水体的碳氧同位素特征。

基于蚂蚁体追踪技术的裂缝预测——以东营南坡东部沙四段碳酸盐岩为例

东营凹陷东部沙四段上碳酸盐岩发育面积广,裂缝的发育程度对油气富集起控制作用。采用蚂蚁体计算方法对蚂蚁边界、追踪偏差、终止条件等关键参数进行了详细分析。在相干体属性基础上进一步进行蚂蚁追踪,明确了断裂组合关系和裂缝的发育程度。在此基础上,划分研究区裂缝发育区,确定碳酸盐岩有利区的发育规模。

东营凹陷南坡东段骨架砂体发育特征与油气显示的关系

通过重点解剖东营凹陷南坡东段沙三段中、上亚段三角洲骨架砂体及沙二段河流相骨架砂体各静态地质要素发育特征,认为东营南坡东段骨架砂体具有厚度大、顶面形态及产状较平缓、物性好的特点。与油气显示特征相结合,发现砂体厚度、顶面形态与油气显示关系不明显;而砂体产状、物性与油气显示关系较好,砂体的产状和油气运移动力之一的浮力有关,而物性则与油气运移的毛细管阻力有关。倾角越大、物性越好,油气显示越丰富。因此确定产状、物性是影响砂体输导性能的主控因素,产状和物性的耦合控制了油气的优势运移路径。

东营南坡生物降解稠油中微量元素特征及其地质意义

石油中除了主要成分烃类外,还存在一些非烃组分,包括含氮、硫、氧化合物和微量元素(Algeo and Li Chao,2020)。随着现代检测技术的进步,原油中目前可以鉴定出约80多种微量元素,包括镧系和锕系稀土元素。这些不同的元素在原油中含量差异巨大,反映了原油在烃源岩层和输导层中地球化学行为的差异,因而可以通过原油中微量元素的差异研究其母源特征、运移特征以及次生变化特征。本文以广泛发育于东营南坡东段的生物降解稠油为研究对象,分析不同密度和粘度原油中微量元素的含量及相关参数的特征,揭示生物降解作用对原油微量元素构成的影响,并论述其地质意义。

车镇凹陷低坡折带碳酸盐岩储层分布规律

为探索车镇凹陷低坡折带碳酸盐岩储层分布规律,从古沉积环境、岩石学特征、储集物性等方面分析了低坡折碳酸盐岩储层特征,运用多属性预测技术预测有利储集相带。研究结果推翻了以往的认识,指出车镇凹陷低坡折带东部发育独立的灰滩群落,西部灰滩连片;受沉积相带、白云岩化和断层活动的影响,碳酸盐岩储层以中孔、中低渗物性为主,在东部D15-G6宽缓平台的60-80m储层厚度是拓展碳酸盐岩油藏勘探空间的有利储集相带。

莱南斜坡带沙四段沙三下亚段--原型盆地恢复及其对沉积的控制

莱州湾凹陷南部斜坡带后期经历多次大规模构造运动改造,导致原始盆地面貌不清,沉积体系分布不明确。以构造演化分析为主线,通过地震解释、声波时差法和趋势厚度法相结合,对沙河街组早期沙四段—沙三下亚段沉积时期的原型盆地面貌及其配置关系进行了恢复,并明确了不同沉积体系的平面分布及控制因素。研究表明:(1)沙四沉积时期,莱南斜坡带整体受断裂伸展活动引起的块体差异升降,西部受两组东西向断层分割形成3个东西向展布的断槽,东部及南部为潍北凸起的隆起区,早期断层分割东西古地貌变化;(2)沙三下沉积时期,整体快速沉降,西部受东西向断裂差异抬升,形成局部高地,潍北凸起东部一部分后期逐渐淹没于水下,形成宽缓台地背景;(3)不同物源体系供给控制了沙四段扇三角洲与辫状河三角洲差异分布,古地貌与物源差异供给共同控制了沙三下亚段湖相碳酸盐岩与风化残积相的发育与垂向分布。沉积体系的发育和分布对于盆地原型面貌具有重要的响应关系。

咸化湖盆缓坡带碳酸盐岩岩石学特征及沉积模式——以东营凹陷古近系沙四上亚段为例

咸化湖盆中广泛发育的碳酸盐岩厚度薄、相变快,储层预测难度大。综合利用岩心、薄片、测井及地震等资料,对东营凹陷南部缓坡带沙四上亚段的湖相碳酸盐岩进行系统研究,结果表明:碳酸盐岩的主要岩石类型为内碎屑颗粒云岩、鲕粒云岩、生物碎屑(灰)云岩、泥晶灰(云)岩。由岸向湖方向,高能的亮晶生物云岩和砂屑灰云岩逐渐向低能的泥晶灰(云)岩转变,单层厚度逐渐减薄。沿岸带地形平坦,碳酸盐岩浅滩平面呈带状分布,单层厚度大,储层中陆源碎屑含量高,残余原生和大气淡水溶蚀孔隙较为发育。近岸带内地形起伏较大,高能浅滩分布于局部的高部位,碳酸盐岩成分较纯,但强烈的胶结作用造成原生孔隙发育差。远岸带内主要发育深灰色泥岩及油页岩夹薄层的泥-微晶白云岩,泥晶白云岩主要分布于局限洼地内,储集空间以裂缝和晶间孔隙为主。沿岸带内广泛发育的高能颗粒碳酸盐岩浅滩是勘探的主要方向。

东营凹陷沙四上亚段湖相碳酸盐岩储层特征及主控因素

东营凹陷是典型的箕状断陷含油气盆地,其沙四上亚段广泛发育湖相碳酸盐岩沉积。随着陆相页岩油研究的大力推进和取得的重要进展(赵文智,2020),湖相碳酸盐岩研究也越来越引起重视。与海相碳酸盐岩相比,湖相碳酸盐岩岩性特征复杂多变,不仅形成于滨浅水环境,而且在深水细粒混积岩中也有明显发育。因此,湖相碳酸盐岩储层研究对常规、非常规油气藏勘探开发都具有重要意义。

辽东半岛南部早古生代馒头组—冶里组沉积盆地演化

辽东半岛南部早古生代地层发育，其中馒头组—冶里组的沉积过程，具有完整的陆源碎屑岩—碳酸盐岩堆积特点。从层序划分、沉积环境演化、古气候变迁等方面分析，馒头组—冶里组反映了一个完整的碳酸盐岩台地的发展过程，可划分出准备阶段（形成碎屑岩垫板）、生长—发育阶段（形成碳酸盐岩缓坡）及衰亡阶段（发育白云岩盖层）。

缓坡坡折带类型与特征及其控沉积作用——以东营凹陷沙四上亚段湖相碳酸盐岩沉积为例

为了揭示东营凹陷南部缓坡坡折带类型和特征,明确湖相碳酸盐岩的沉积规律,利用地震、钻/测井、岩心及分析化验等地质资料,确定了坡折带发育位置,研究了坡折带与碳酸盐岩沉积的关系,建立了缓坡背景下碳酸盐岩沉积模式,认为碳酸盐岩沉积受到坡折带、物源体系、湖平面的联合控制。研究结果表明:低位体系域时期,湖平面低,碎屑物源供给充足,中—低坡折带控制碳酸盐岩发育;湖侵域时期,湖平面持续上升,碎屑物源供给减弱,高—中坡折带处碳酸盐岩最为发育;高位体系域时期,湖平面开始缓慢下降,碎屑物源供给逐渐变强,各坡折带碳酸盐岩沉积规模均有减小.东营凹陷南部缓坡沙四上亚段沉积时期高坡折带控制的高台阶发育高能灰(云)滩,总面积57 km^(2),沉积厚度平均为21.1 m,孔隙度平均为12.3%;中坡折带控制的中台阶发育厚层中—高能灰(云)滩,总面积119 km^(2),沉积厚度平均为43.5 m,孔隙度平均为8.6%,碳酸盐岩发育最好;低坡折带控制的低台阶沉积薄层低能灰(云)滩,厚度平均为9.4 m,孔隙度平均为7.4%;深洼带碳酸盐岩发育程度差,沉积厚度平均为4.0 m,孔隙度平均为6.1%,但油页岩发育,中坡折带碳酸盐岩储层和深洼带油页岩储层可作为下一步重点勘探开发区域.