东濮凹陷北部地区古近系烃源岩热演化特征及其主控因素_刘景东
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中国地质GEOLOGY IN CHINA第37卷第2期2010年4月Vol.37,No.2Apr.,2010沉积岩中微量元素和稀土元素已被地质界广泛关注和深入研究,由于某些微量元素及其比值受风化、搬运、沉积和成岩以及变质作用的影响甚少,因此,这对识别盆地演化史、沉积古气候、古环境及沉积物的物质来源和构造背景均具有十分重要意义[1-8]。
近年来的研究表明,沉积物的陆源成分中某些元素,如Th 、Sc 、Co 、Zr 、Hf 、Nb 和稀土元素(REE )在水体中停留的时间比较短,可以快速、等量地转移到细粒沉积物中,可作为沉积岩物源的有效示踪剂,其地质意义更加突出[7-11]。
东濮凹陷古近纪沙三段是油气的有利储集层位,厚度大,油气资源丰富,前人从岩心、钻井、测井和地震资料入手,对其构造、沉积相类型、盐岩成因、成藏机理和勘探开发等方面进行了较为深入的研究[12-16],而对本区的地球化学特征方面的研究甚少,文献资料也较少。
可是,目前中国仍处于油气资源紧张的局势,进一步加大勘探开发的力度也是势在必行。
因此,从地球化学角度研究该区的沉积环境、物源属性也具有重要意义。
本文主要通过分析东濮凹陷沙三段泥岩和盐岩中的微量元素和稀土元素丰度、组合特征等,研究该区的物源区性质,并对古沉积环境进行重建,进而对下一步勘探开发奠定基础。
东濮凹陷北部古近系沙三段地球化学特征及地质意义程岳宏1于兴河1韩宝清2杜海峰3白振华4(1.中国地质大学(北京)能源学院,北京100083;2.中国石油化工股份公司中原油田分公司,河南濮阳457001;3.陕西省西安市延长集团研究院,陕西西安710075;4.中国石油勘探开发研究院,北京100083)提要:沉积岩的微量元素和稀土元素蕴含了大量的地质信息,对研究物源区性质与沉积环境的重塑具有重要的指导意义。
本文研究了渤海湾盆地东濮凹陷古近系沙河街组沙三段泥岩和盐岩的微量元素及稀土元素的地球化学特征。
东濮凹陷古沉积环境及其对有机质丰度的影响
鹿坤;左银辉;梅冰;曹宏明;丁艳辉
【期刊名称】《地质与勘探》
【年(卷),期】2013(49)3
【摘要】东濮凹陷南北古沉积环境、有机质丰度差别巨大,运用有机地球化学和微量元素等多种方法对东濮凹陷沙河街组古沉积环境及其对烃源岩有机质丰度的影响进行了研究,结果表明:东濮北部为典型的咸水、还原环境;南部为淡水-微咸水、弱氧化环境。
古沉积环境对有机质丰度起决定性作用:古盐度越高,还原性越强,有机质丰度越高。
在此基础上,对北部盐岩发育区有机质富集的原因进行了分析:水生生物来源和闭塞强还原环境是有机质富集的主要原因。
【总页数】6页(P589-594)
【关键词】沉积环境;有机质丰度;沙河街组;东濮凹陷
【作者】鹿坤;左银辉;梅冰;曹宏明;丁艳辉
【作者单位】中原油田勘探开发科学研究院;中原油田采油一厂
【正文语种】中文
【中图分类】P593
【相关文献】
1.东濮凹陷黄河南低含油丰度区沙三段烃源岩特征分析 [J], 耿娜
2.东濮凹陷黄河南低含油丰度区的油气勘探 [J], 彭君;何显莉;孙青;段红梅;蒋云静
3.辽中凹陷古近系烃源岩特征及有机质丰度控制因素 [J], 黄雪峰;吴伟;王星;白万
备
4.东濮凹陷沙三段生物群及其古沉积环境 [J], 魏美田
5.东濮凹陷北部低有机质丰度烃源岩高效成藏机理 [J], 鹿坤;李长春;周峰;张成富;徐田武
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东濮凹陷北部沙三段泥页岩微观储集空间特征及其主控因素黄宇琪;张金川;张鹏;唐玄;苏惠【摘要】东濮凹陷北部沙三段盐湖沉积体系泥页岩具有良好的页岩油气潜力,本文通过多口钻井岩芯泥页岩全岩矿物X衍射、粘土矿物X衍射、氩离子抛光及能谱、扫描电镜等测试数据,研究了东濮凹陷北部沙三段陆相泥页岩微观储集空间特征及其主控因素.认为储集空间以微-纳米级孔隙为主,包括无机原生粒间孔、无机原生晶间孔、无机次生溶蚀孔、有机孔及微裂缝等孔隙类型.其中,无机孔隙,特别是次生孔隙,对页岩油气储层具有明显的建设作用,有机质孔发现较少.矿物成分、岩相类型、成岩作用、有机质丰度及成熟度是储集空间发育的主要影响因素,其中矿物成分是影响储集空间类型的内因;不同岩相类型对应的储集空间类型不同;成岩过程中易溶物质的溶蚀对储层物性的改善起到重要作用,垂向上粘土矿物成分演化与孔渗高值有较好的对应关系.【期刊名称】《山东科技大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(035)003【总页数】9页(P8-16)【关键词】页岩油;页岩储集空间;沙三段;东濮凹陷北部【作者】黄宇琪;张金川;张鹏;唐玄;苏惠【作者单位】六盘水师范学院矿业工程系,贵州六盘水553004;中国地质大学(北京能源学院),北京100083;六盘水师范学院矿业工程系,贵州六盘水553004;中国地质大学(北京能源学院),北京100083;中国石化中原油田勘探开发科学研究院,河南濮阳457001【正文语种】中文【中图分类】P618.13页岩油气在全球油气资源领域异军突起,成为油气勘探开发新亮点。
我国是页岩油气资源大国,加快页岩油气发展,对我国具有十分重要的意义。
自元古代到第四纪地质时期,中国连续形成了从海相、海陆过渡相到陆相等多种沉积环境下的多套富有机质页岩层系,形成了多种类型的有机质,但由于后期构造变动复杂,有机质生气、含气及保存条件差异较大,形成了中国页岩气的多样性。
页岩气具有“原地”成藏地质特征,泥页岩不仅是烃源岩,也是主要储层。
东濮凹陷北部古近系与盐岩有关的油气藏类型胥菊珍;张孝义;张虹;贺艳梅【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2003(024)002【摘要】东濮凹陷是渤海湾地区一个典型的盐湖盆地,其古近系的两个沉积旋回沉积了两套盐岩.其中沙河街组第三段(Es3)的盐岩又可细分为第四亚段(Es43)、第三亚段(Es33)、第二亚段(Es23),主要分布在北部中央隆起带附近.盐岩层由于极为致密,其阻隔作用使其下部地层的地温、地层压力均较高,有利于下伏生油岩中的有机质向油气的转化.盐岩又是良好的盖层,且在高温、高压下呈塑性状态.由于盐岩的遮挡和变形,形成多种与盐岩有关的油气藏,即盐岩上部堑式背斜油气藏、盐岩侧向封堵油气藏、盐下背斜油气藏和岩性油气藏.由于Es3段盐岩的沉积中心的不断转移使得Es43,Es33,Es23的盐层之下都有盐岩相变的砂岩而成为较佳的储盖组合,从而造成中央隆起带盐下油气异常富集.同时,虽然沙河街组一段(Es1)的盐岩较薄,但其分布范围大,对其下部沙河街组二段(Es2)的油气富集起到了非常关键的作用.经分析,本区下一步的勘探目标为文留东部Es43盐下深层地垒带、文东Es23盐间文93扇体、东部前梨园洼陷及西部海通集洼陷.【总页数】5页(P152-156)【作者】胥菊珍;张孝义;张虹;贺艳梅【作者单位】中国地质大学能源地质系,北京,100083;中国石化中原油田分公司勘探开发科学研究院,河南濮阳,457001;中国石化中原油田分公司勘探开发科学研究院,河南濮阳,457001;中国石化中原油田分公司勘探开发科学研究院,河南濮阳,457001;中国石化中原油田分公司勘探开发科学研究院,河南濮阳,457001【正文语种】中文【中图分类】TE112.42【相关文献】1.东濮凹陷古近系沙河街组火山作用与盐岩成因 [J], 薛国刚;高渐珍2.东濮凹陷古近系沙河街组盐岩成因研究的进展、问题与展望 [J], 高红灿;陈发亮;刘光蕊;刘赵峰3.河南省东濮凹陷古近系沙河街组沙三段盐岩沉积特征及其石油地质意义 [J], 杜海峰;于兴河;陈发亮4.东濮凹陷古近系沙三段盐岩成因探讨及层序地层学意义 [J], 杜海峰;于兴河;陈发亮5.渤海湾盆地东濮凹陷古近系沙河街组盐岩成因——来自沉积学和地球化学的证据[J], 高红灿;郑荣才;肖应凯;孟凡巍;陈发亮;白工;栾艳春;谭先锋;施玉娥因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
东濮凹陷石炭—二叠系煤系烃源岩新生代生烃特征胡洪瑾;蒋有录;刘景东;徐田武【摘要】石炭二叠系是东濮凹陷煤成气的主力气源岩,尚不明确煤、碳质泥岩和暗色泥岩等组分在新生代的成气演化特征.基于高压釜热模拟实验,对不同类型烃源岩的生气产率及气体组分演化特征进行分析.热模拟结果表明:初次加热过程中,不同类型烃源岩热解烃类气体产率随温度升高而增大,暗色泥岩生气能力最强,煤岩的次之,碳质泥岩的最差;不同类型烃源岩热解产物组分演化规律相似,随温度升高,甲烷摩尔分数逐渐增加,重烃气摩尔分数先增大后减小,非烃气摩尔分数减小.二次加热结果显示:研究区在新近纪可能存在规模成气;相比于一次生烃,二次生烃重烃气、总烃气及非烃气产率降低,但甲烷产率升高,干燥因数增大.研究结果对认识东濮凹陷煤成气演化规律、指导进一步勘探具有参考意义.【期刊名称】《东北石油大学学报》【年(卷),期】2017(041)004【总页数】9页(P53-60,115)【关键词】煤系烃源岩;热模拟实验;石炭—二叠系;一次生烃;二次生烃;新生代;东濮凹陷【作者】胡洪瑾;蒋有录;刘景东;徐田武【作者单位】中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国石化中原油田分公司勘探开发科学研究院,河南濮阳457001【正文语种】中文【中图分类】TE122.2东濮凹陷是渤海湾盆地重要的富油气凹陷,发育古近系沙三段和石炭—二叠系煤系两套烃源岩,其中石炭—二叠系煤系为煤成气的气源岩,包括煤系暗色泥岩、煤岩和碳质泥岩三种类型[1]。
人们对研究区碳—二叠系煤系烃源岩进行研究[2-5],认为受复杂的构造演化影响,研究区石炭—二叠系煤系烃源岩经历中生代三叠系末期、新生代古近纪末期和新近纪中后期三期热演化生烃过程。
其中,刘丽等[2]认为该区煤系烃源岩新近纪二次生烃区分布于东部次凹和西部次凹,白庙和西斜坡带无二次生烃过程;朱炎铭等[3]认为新近纪二次生烃区分布于凹陷北部局部地区,且成熟度提高有限;何锋等[3]认为古近纪中期(Es3-Es1)以深洼陷带煤系烃源岩生气为主、斜坡带为次,古近纪晚期(Ed)和新近纪以斜坡带煤系烃源岩生气为主、地垒带次之。
东濮凹陷及邻区凹陷上古生界热演化史与二次生烃史研究的开题报告题目:东濮凹陷及邻区凹陷上古生界热演化史与二次生烃史研究一、研究背景东濮凹陷及邻区凹陷区域是中国东部最主要的油气勘探开发区域之一,在储量和产量方面均占有重要地位。
该区域多年来的勘探发现,烃源岩及油气成藏类型等一系列最基本和核心的地质问题都已经获得了重大突破,但关于该区域的热演化史及二次生烃史等问题研究尚处于起步阶段,尤其是针对受热影响下地质构造发育特点、油气成藏条件改善的影响因素及发育机理等问题,目前尚缺乏足够的系统研究。
因此,针对东濮凹陷及邻区凹陷上古生界热演化史及二次生烃史的研究,既有助于探明区域内油气成藏的规律和机制,也有助于深入理解该区域的地质构造和演化历史,同时为区域内油气资源的持续开发提供科学依据和技术支撑。
二、研究内容及方法本研究将综合运用地质、地球化学、地球物理等学科领域的基本理论和技术手段,以东濮凹陷及邻区凹陷上古生界沉积为研究对象,开展以下几个方面的研究:1、研究区域的构造演化历史,重点剖析热演化与构造演化的关系及其在区域内的作用机制;2、通过多种手段获取样品,对烃源岩、烃类组成、沉积物成分及生物标志化合物等关键参数进行分析,研究区域的古环境演化及其对油气形成和埋藏过程的影响;3、基于区域内已知的油气勘探成果以及地球物理调查资料,对油气藏发育特征、油气运移过程及发育机理等进行分析和探讨;4、通过对区域内已有油气形成模式的综合分析,结合地质模拟等手段,模拟出不同成藏模式下的二次生烃史及其对油气成藏的影响。
三、研究意义本研究旨在探讨东濮凹陷及邻区凹陷热演化史及二次生烃史的规律和机制,深入研究该区域的地质构造和演化历史,进一步提高该区域油气资源勘探和开发的技术水平,具有以下几个方面的重要意义:1、深入了解东濮凹陷及邻区凹陷的构造演化及其与热演化关系的作用机制,对于油气成藏作用的深入认识和探索,提高油气勘探效率具有重要意义;2、研究区域内的古环境演化与生烃成藏的关系,揭示了不同古环境背景下油气成藏的关键因素和机理,对油气勘探开发提供了科学依据;3、深入剖析区域内已知油气藏的特征和开发模式,结合地质模拟等手段,预测未来油气资源的勘探潜力,为资源的持续开发提供技术支撑。
东濮凹陷北部地区古近系油型气成因类型及分布特征蒋有录;胡洪瑾;谈玉明;刘景东;赵利杰【摘要】Based on pressure-thermal experiments of kerogendegrading/cracking and oil cracking with source rocks and oil samples of Dongpu Depression,the componential differences between kerogen-degraded/cracked gas and oil-cracked gas were identified,and a genesis identification chart to distinguish the two different types of gas was ing this chart,and combining the data of natural gas component and carbon isotope in the northern Dongpu Depression,the genesis of the oiltype gas in the study area was studied,and the distribution characteristics of these two types were discussed.The oil type gas found in Paleogene of the northern Dongpu Depression can be clearly identified with two origins,kerogen-degraded/cracked origin and oil-cracked origin.The kerogen-degraded/cracked gas has relative high value of C1/C2 and low value of C2/C3;while the oil-cracked gas has relative low value of C1/C2 but high value of C2/C3.There are significant differences in the distribution of the two types of gas in the northern Dongpu Depression,the kerogen-degraded/cracked gas occur more widely than oil-cracked gases in depression,while the latter is found near sag center.The distribution differences between kerogendegraded/cracked gas and oil-cracked gas are related to their generation and accumulation condition differences.In terms of the oil type gas identification and their distribution,a conclusion is made that there are favorable formationconditions for the gas types in deep and central sag area,suggesting that there are good oil type gas potentials for exploration in the deep and central sag in the northern Dongpu Depression.%以热压模拟实验模拟东濮凹陷干酪根热裂解和原油热裂解过程,分析干酪根热裂解气和原油裂解气组分特征的差异,以此建立干酪根热裂解成因气和原油裂解成因气的判识方法;结合东濮凹陷北部地区天然气碳同位素及天然气组分数据,对研究区油型气进行划分,进而探讨干酪根热裂解气与原油裂解气的分布特征.结果表明,研究区古近系油型气分为干酪根热裂解气与原油裂解气,干酪根热裂解气具有相对较高的C1/C2值和较低的C2/C3值特征,而原油裂解气则与之相反.干酪根热裂解气和原油裂解气的分布存在明显差异:前者分布范围更广,后者更近于洼陷中心分布,两者分布的差异性与其生成及成藏条件差异有关.根据干酪根热裂解气与原油裂解气分布特点,推测在邻近洼陷中心区具有良好的干酪根裂解成气及原油裂解成气的条件和油型气勘探前景.【期刊名称】《中国石油大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(041)003【总页数】7页(P42-48)【关键词】天然气;成因类型;干酪根热解气;干酪根裂解气;原油裂解气;古近系;东濮凹陷【作者】蒋有录;胡洪瑾;谈玉明;刘景东;赵利杰【作者单位】中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛266580;中石化中原油田分公司勘探开发科学研究院,河南濮阳457001;中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TE122.1在含油气盆地中,干酪根热裂解成气和原油裂解成气是油型气的两种主要形成机制。
河南东濮凹陷古近系各组段的原始地层厚度分布及其构造古地理意义杨桥;漆家福;程秀申;能源;谢宸;徐政强【期刊名称】《古地理学报》【年(卷),期】2006(008)003【摘要】东濮凹陷位于河南省濮阳市东部,属中原油田.古近系自下而上包括沙河街组一至四段和东营组.古近系原始地层厚度分布反映出东濮凹陷在古近纪具有裂陷盆地的构造古地理特点,但是古近纪不同时期裂陷盆地的特征有明显的差异.沙四段沉积时期发育多沉降-沉积中心的断陷湖盆,且沉积中心不稳定;沙三段沉积时期兰聊断层是控制东濮凹陷的主边界断层,发育由2条相对稳定的NNE向沉降-沉积带构成的复式半地堑断陷湖盆,控凹断层位移沿走向的差异导致局部沉降-沉积中心在次级凹陷带内沿轴向迁移;沙二段、沙一段和东营组沉积时期东濮凹陷发育"反S型"沉降-沉积带,反映兰聊断层南段的垂直位移明显小于中段,而盆地南部的长垣断层与黄河断层的垂直位移量明显增大.古近纪构造古地理演化特征可能是导致断陷湖盆发育的岩石圈动力学机制变化的结果.【总页数】7页(P407-413)【作者】杨桥;漆家福;程秀申;能源;谢宸;徐政强【作者单位】中国石油大学(北京)教育部油气成藏机理实验室,北京,102249;中国石油大学(北京)教育部油气成藏机理实验室,北京,102249;中国石化中原油田石油勘探开发研究院,河南,濮阳,457000;中国石油大学(北京)教育部油气成藏机理实验室,北京,102249;中国石化中原油田石油勘探开发研究院,河南,濮阳,457000;中国石化中原油田石油勘探开发研究院,河南,濮阳,457000【正文语种】中文【中图分类】P534.61+1【相关文献】1.河南省东濮凹陷古近系沙河街组沙三段盐岩沉积特征及其石油地质意义 [J], 杜海峰;于兴河;陈发亮2.东濮凹陷古近系沙河街组沙三段沉积期湖岸线的变化及岩相古地理特征 [J], 纪友亮;冯建辉;王声朗;张宏安;王德仁3.辽东湾地区辽西凹陷中南部古近系构造格架与层序地层格架及古地理分析 [J], 徐长贵;许效松;丘东洲;赖维成;周心怀4.东濮凹陷古近系沙三段盐岩成因探讨及层序地层学意义 [J], 杜海峰;于兴河;陈发亮5.黄骅坳陷北大港构造带古近系沙河街组层序地层框架和岩相古地理研究 [J], 宋琨;范乐元;朱文春;刘伟;朱筱敏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
东濮凹陷北部膏盐岩分布特征及其对地层温度的影响孙波;蒋有录;张善文;宋玲;郝建光【期刊名称】《油气地质与采收率》【年(卷),期】2012(019)001【摘要】东濮凹陷北部地温场的形成受广泛分布的巨厚膏盐岩控制,并与构造位置、断裂热液活动、凹陷内部热流体活动有关.通过岩心观察及精细层序地层对比,将东濮凹陷北部划分为4套区域性膏盐岩和2套局部性膏盐岩,使用盆地模拟方法恢复了膏盐岩的热传导作用,并利用实测地层温度数据证实了膏盐岩对研究区现今地层温度的影响.研究发现,由于膏盐岩具有较好的热传导作用,导致其发育区及周边的地层温度产生异常高值,对烃源岩热演化和生排烃过程具有显著的促进作用.【总页数】3页(P28-30)【作者】孙波;蒋有录;张善文;宋玲;郝建光【作者单位】中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266555;中国石化股份胜利油田分公司,山东东营257000;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266555;中国石化股份胜利油田分公司,山东东营257000;中国石化股份胜利油田分公司西部新区研究中心,山东东营257000;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266555【正文语种】中文【中图分类】TE112.2【相关文献】1.东濮凹陷北部地区古近系油型气成因类型及分布特征 [J], 蒋有录;胡洪瑾;谈玉明;刘景东;赵利杰2.膏盐岩对地层温度及烃源岩热演化的影响定量分析——以塔里木库车前陆盆地为例 [J], 吴海;赵孟军;卓勤功;鲁雪松;桂丽黎;李伟强;徐祖新3.东濮凹陷膏盐岩沉积控制因素及其对油气成藏的影响 [J], 孙利;余光华;李建革;王家亮;巩建强4.上海第四纪地层温度场分布特征与影响因素分析 [J], 瞿成松;陈海洋;曹袁;徐丹5.上海第四纪地层温度场分布特征与影响因素分析 [J], 瞿成松;陈海洋;曹袁;徐丹;因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
渤海湾盆地青东凹陷古近纪烃源岩热演化史研究
渤海湾盆地青东凹陷是中国东北地区的一个大型盆地,具有丰富的石油和天然气资源。
在这个盆地中,古近纪烃源岩是石油和天然气形成的主要来源之一。
因此,对于烃源岩的热演化史研究具有重要的意义。
热演化是指烃源岩在地质历史长期作用下所经历的热力学变化过程。
在这个过程中,热源的作用下,烃源岩中的有机质分解、裂解和重组,产生了大量的烃类物质,包括石油和天然气。
因此,热演化是影响石油和天然气生成和分布的重要因素之一。
在对渤海湾盆地青东凹陷古近纪烃源岩的热演化史进行研究时,主要通过采用有机地球化学和岩石热力学方法进行分析。
研究表明,这里的古近纪烃源岩主要由湖相生物(藻类和藻类残骸)、陆相生物(植物)和煤系有机质组成,具有较高的有机碳含量和
良好的早成熟度。
在热演化过程中,烃源岩因为受到地貌抬升、侵蚀剥蚀和板块运动等因素的影响,密度、温度和压力等因素也不断发生变化,因而产生了复杂的热演化史。
研究表明,早期的热演化主要发生在白垩—古新世时期,当时热源主要来自于地质构造作用和热流的作用。
而晚期的热演化主要发生在近新世时期,当时热源主要来自于深部热流和火山活动的作用。
总的来说,研究表明渤海湾盆地青东凹陷的古近纪烃源岩热演化史比较复杂,并且热演化史中还存在有许多不确定因素需要进一步探究。
这对于开发石油和天然气资源有着重要的意义。
中国地质GEOLOGY IN CHINA第40卷第2期2013年4月Vol.40,No.2Apr.,2013东濮凹陷位于渤海湾盆地临清坳陷东南部,呈NNE 走向,北窄南宽,面积约5300km 2。
受多次构造运动影响,凹陷经历了上隆(前古近系)、初期裂陷(沙四段沉积期)、强烈裂陷(沙三段沉积期)、萎缩(沙二段沉积期)、稳定下沉(沙一段沉积期)、收缩(东营组沉积期)和消亡-拗陷(馆陶组沉积期-至今)等多个发展阶段。
裂陷期受基底断裂控制,形成了“两洼一隆一斜坡”的构造格局,自西向东依次发育西部斜坡带、海通集洼陷、中央隆起带和前梨园洼陷,受局部断层控制,在中央隆起带内部还发育濮卫次洼(图1),上述洼陷(或次洼)是古近系烃源岩的主要分布区。
勘探实践证实,东濮凹陷为渤海湾盆地油气并举的富油气凹陷,近93.7%的石油和近80%的天然气分布于凹陷北部地区。
东濮凹陷北部地区不同洼陷(或次洼)及其周边油气分布关系较为复杂,油气分布的差异从根本上主要受烃源岩热演化和生烃作用控制。
前人对东濮凹陷古生界和中生界烃源岩的热演化进行了较多的研究[1-2],对热演化过程及生烃史有了较为深入的认识,但关于古近系烃源岩的热演化研究相对不足。
本文以镜质体反射率资料为主,可溶有机质、生物标志化合物资料为辅,结合盆地数值模拟,研究了东濮凹陷北部地区不同洼陷(或次洼)古近系烃源岩的热演化及其生烃特征,并进一步分析了烃源岩热演化差异的主控因素。
1烃源岩地质特征东濮凹陷北部地区古近系烃源岩主要分布于沙三段和沙一段,属于内陆盐湖相沉积,以发育多旋回的盐类沉积为特征,在这两套烃源岩发育层段,发育着4套主要盐膏层。
前人研究[3-4]和大量岩心观察表明,盐膏岩与烃源岩在纵向上互层,具有明显的共生关系;平面上盐膏岩主要发育在湖盆沉积及沉降中心,为半深湖、深湖发育区,与烃源岩也具有共生关系。
沙三段烃源岩可细分为沙三下亚段、沙三中亚段和沙三上亚段(图2),其中沙三下亚段岩性主要东濮凹陷北部地区古近系烃源岩热演化特征及其主控因素刘景东1,2,3蒋有录3(1.南京大学地球科学系,江苏南京210093;2.中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡,214126;3.中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛,266555)提要:依据可溶有机质、生物标志化合物和镜质体反射率资料,结合EASY%R o 法数值模拟,综合分析了东濮凹陷北部地区不同洼陷古近系烃源岩的热演化特征及其差异性的主控因素。
结果表明,前梨园洼陷和海通集洼陷进入高、过成熟阶段,濮卫次洼进入成熟阶段,前梨园洼陷和濮卫次洼相对海通集洼陷具有较宽的生烃窗范围,对应的生烃门限深度较浅,而高成熟门限深度较深。
沙三段为各洼陷主力生烃层系,东营沉积末期为主要生烃期,明化镇期—现今出现二次生烃。
烃源岩热演化差异的主控因素为地温,其次为异常高压,有机质类型影响较小。
关键词:烃源岩;热演化;主控因素;古近系;东濮凹陷中图分类号:P618.13文献标志码:A文章编号:1000-3657(2013)02-0498-10收稿日期:2012-07-02;改回日期:2013-02-05基金项目:国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”(2011ZX05005-001)资助。
作者简介:刘景东,男,1984生,在站博士后,主要从事油气成藏方面的研究;E-mail :Ljd840911@ 。
第40卷第2期为灰色、深灰色泥岩和泥页岩,部分粉砂岩和盐膏岩夹层,厚度大、分布广,前梨园洼陷和濮卫次洼烃源岩有机质丰度高,平均值分别为1.85%和1.1%,海通集洼陷烃源岩有机质丰度一般,平均值为0.57%。
沙三中亚段发育较厚的白色盐膏岩,深灰色泥岩夹粉砂岩,厚度大,分布较广泛,濮卫次洼烃源岩有机质丰度高,平均值为2.04%,前梨园洼陷和海通集洼陷烃源岩有机质丰度较高,平均值分别为0.75%和0.89%。
沙三上亚段主要为灰、深灰色泥岩、灰质泥岩夹粉砂岩,局部为盐膏岩,分布范围相对较小,前梨园洼陷和濮卫次洼烃源岩有机质丰度一般,平均值均为0.55%,海通集洼陷烃源岩有机质丰度较低,平均值为0.29%。
沙一段主要为灰色泥岩,部分夹有油页岩,分布较为广泛,各洼陷(次洼)烃源岩有机质丰度均较高,平均值均超过1.0%。
从有机质类型来看,东濮凹陷北部地区沙一段烃源岩有机质类型以I型和II1型为主,沙三段烃源岩有机质类型在不同洼陷存在一定的差别,其中前梨园洼陷和海通集洼陷以II1型为主,其次为I型,少量II2型;濮卫次洼以I型为主,其次是II1型和II2型。
2现今热演化程度2.1可溶有机质可溶有机质中总烃和氯仿沥青“A”被广泛应用于烃源岩成熟度研究中[5]。
一般来说,烃转化率(总烃HC/有机碳)和沥青转化率(氯仿沥青“A”/有机碳)随烃源岩热演化程度的增加而逐渐增加,根据这两个参数随深度的变化,可以准确地划分有机质的演化阶段[6]。
受所收集测试分析资料限制,主要对前梨园洼陷及周边地区进行可溶有机质演化程度分图1东濮凹陷北部地区构造单元划分图Fig.1Division of tectonic units in northern Dongpu depression刘景东等:东濮凹陷北部地区古近系烃源岩热演化特征及其主控因素499中国地质2013年图2东濮凹陷北部地区沙三段地层柱状图Fig.2Stratigraphic columnar section of Sha-3member in northern Dongpu depression析。
从图3可以看出,前梨园洼陷及周边地区古近系烃源岩氯仿沥青“A”/有机碳和总烃HC/有机碳存在2个高峰值,第一高峰值分别为31%和19%,对应深度约2300m,反映了烃源岩存在低成熟阶段生成的烃类滞留;第二高峰值分别为43%和35%,对应深度约3800m,反映了成熟阶段生成的烃类滞留。
趋势线形态分析表明,前梨园洼陷及周边地区可以将烃类转化阶段划分为未成熟阶段、低成熟阶段、成熟阶段、高成熟阶段和过成熟阶段5个阶段,其中生烃门限深度为1900m,成熟门限深度为3000m,高成熟门限深度为4100m,推测过成熟门限深度约5000m,可以看出古近系烃源岩大部分处于低成熟阶段、成熟阶段和高成熟阶段,未成熟阶段和过成熟阶段相对较少。
但需要强调,上述各门限深度基本代表整个东濮凹陷北部地区,但受沉积相带、沉积厚度、地温梯度等方面的影响,海通集洼陷和濮卫次洼的门限深度可能存在一定的差异。
2.2生物标志化合物在成岩作用和有机质成熟过程中,烃源岩中甾、萜类生物标志化合物会发生“异构化反应”,如甾烷的ααα型向ααβ型转换、藿烷的ββ型向βα型和αβ型转换、侧链上R型向R+S型的差向异构化等[5,7-8]。
所以,不同构型甾、萜类化合物的相对含量就成为评价有机质热演化程度的有效参数,其中甾烷C29ααα20S/(20S+20R)、甾烷C29αββ/ (ββ+αα)和藿烷C32αβ22S/(22S+22R)较为常用。
东濮凹陷北部地区烃源岩生烃门限对应的C29ααα20S/(20S+20R)、C29αββ/(ββ+αα)和C32αβ22S/(22S+22R)分别为0.25,0.25和0.40,到生油高峰达到平衡,三参数值分别达到0.45、0.40和0.65[9]。
不同洼陷烃源岩甾烷αααC2920S/(20S+20R)与C29ββ/(ββ+αα)、甾烷αααC2920S/(20S+ 20R)与藿烷C32αββ22S/(22S+22R)的关系(图4)表明,前梨园洼陷、海通集洼陷和濮卫次洼烃源岩大部分进入生油门限,并达到生油高峰,但成熟度跨度较大,反映了洼陷区不同部位烃源岩的热演化程度存在明显的差异。
2.3镜质体反射率目前,镜质体反射率(R o)被认为是研究烃源岩热演化和成熟度的最有效参数[10-14],随热演化程度的增加,镜质体的化学结构发生变化,造成镜质体反射率逐渐增大,且该趋势不可逆转。
一般认为,镜质500第40卷第2期图3前梨园洼陷及周边地区古近系烃源岩热演化剖面Fig.3Thermal evolution profile of Paleogene hydrocarbon source rocks in Qianliyuan sag and its surrounding areas体反射率R o=0.5%为生油门限,0.5%~0.7%为低成熟阶段,0.7%~1.3%为成熟阶段,其中R o=1.0%时进入成烃高峰,1.3%~2.0%为高成熟阶段,R o>2.0%为过成熟阶段[15]。
东濮凹陷北部地区烃源岩镜质体反射率R o随深度变化关系(图5-a)表明,R o随埋深增加而有规律的增加,受样品分布等因素影响,R o的跨度较大,从未成熟阶段到过成熟阶段均有分布,而且同一深度下的R o变化范围也较大。
总体来看,东濮凹陷北部地区大部分烃源岩R o处于0.7%~1.3%,进入成熟阶段,另有部分烃源岩R o超过1.3%,进入高成熟或过成熟阶段。
从埋深来看,全区埋深在2250m左右时,R o达到0.5%,进入生烃门限,并随深度的增加而逐渐增大,2250~3000m为低成熟阶段,3000~4100m为成熟阶段,生烃高峰深度为3750m,大于4100m进入高成熟阶段,与根据可溶有机质的分析结果基本一致。
对比表明,不同洼陷烃源岩R o的变化范围及其随地层埋深增加而增大的速率存在一定的差别(图5-b~d)。
前梨园洼陷烃源岩R o跨度较大,大部分处于0.7%~2.0%,进入成熟、高过成熟阶段;从变化趋势线来看,埋深在2050m左右时,R o达到0.5%,进入生烃门限,并随深度的增加而逐渐增大,2950~4200m 为成熟阶段,生烃高峰深度为3920m,大于4200m 进入高成熟阶段。
海通集洼陷烃源岩与前梨园洼陷类似,同样R o跨度较大,大部分处于0.7%~2.0%范围内,进入成熟、高过成熟阶段;埋深在2400m左右时,R o值达到0.5%,进入生烃门限,并随深度的增加而逐渐增大,3050~4010m为生成熟油阶段,生烃高峰深度为3720m,大于4010m进入高成熟阶段。
濮卫次洼烃源岩R o跨度相对较小,大部分处于0.7%~1.3%范围内,进入成熟阶段,比前梨园洼陷和海通集洼陷的热演化程度低;埋深在2100m左右时,R o值达到0.5%,进入生烃门限,并随深度的增加而逐渐增大,2700~4100m为生成熟油阶段,生烃高峰深度为3600m,大于4100m进入高成熟阶段。
3热演化史与生烃史采用东濮凹陷第三次资源评价的古热流模型,并以实测R o值作为约束条件对古热流模型进行校正,进一步采用EASY%R o法对东濮凹陷北部地区不同洼陷(或次洼)古近系烃源岩的热演化史及生烃史进行了模拟。