准噶尔盆地莫索湾地区地层水研究

莫索湾地区地层水发育情况十分复杂,存在苏林分类的Na₂SO₄,NaHCO₃,MgCl₂和CaCl₂型水.在纵向上的两个压力系统中,下部高压层地层水发育为反向水化学沉积序列,上部常压层的水化学沉积序列在不同区域有所差异.结合研究区区域构造特征,通过对地层水水型、矿化度特征等的综合分析,认为莫索湾地区地层水处于NaHCO₃型水的水文地质体系中;CaCl₂型水来自于深部地层,通过断裂构造的沟通运移至目的层;而Na₂SO₄和MgCl₂型水是由较高矿化度CaCl₂型水与较低矿化度NaHCO₃型水混合而成的;盆5井区与盆参2井区地质条件的差异造成了两井区常压层水化学沉积序列的不同;而成岩作用和生烃作用造成了高压层的反向水化学沉积序列.     

准噶尔盆地西北缘地层水化学特征及与油气保存关系

准噶尔盆地西北缘油气富集,油水关系复杂。基于研究区大量地层水化学数据,分析了石炭系—白垩系各含油层系地层水化学垂向、平面分布特征,并结合地质背景,对红山嘴油田进行解剖,探讨了地层水化学特征与油气保存之间的关系。研究区纵向上从深到浅、地层由老到新,地层水矿化度逐渐减小;平面上,石炭系—白垩系,地层水矿化度高值区呈现从西北缘逐渐往盆地内部迁移的趋势。盆缘地区或克—乌断裂上盘等地区受地表水或大气水下渗淋滤影响较大,地层水处于自由交替循环带,分布低矿化度、低氯离子浓度的Na₂SO₄型或NaHCO₃型水,地层封闭性较差,通常形成稠油;往盆地内部或克—乌断裂下盘等地区,地层水处于交替停滞带或阻滞带,浓缩程度高,主要分布高矿化度、高氯离子浓度CaCl₂型水,地层封闭性好,形成保存较好的中—轻质油。      

大港油田埕北断阶区地层水化学特征与油气成藏

大港油田埕北断阶区古近-新近系地层水具有微咸水的特征,阳离子含量Na⁺+K⁺>Ca²⁺>Mg²⁺,阴离子含量Cl^->HCO₃^->SO₄^2->CO₃^2-,Cl^-在一定程度上控制着总离子量。地层水矿化度具有明显的垂向分带性,水型以高矿化度的NaHCO₃型为主,在研究区广泛分布。根据地层水矿化度与化学成分的纵向变化,可以划分为正向型、反向型及多向型水化学剖面;反向型和多向型剖面反映地层纵向连通性好,利于油气运移。根据矿化度、离子含量、钠氯系数、脱硫系数等参数的纵向分布,将水化学动力带分为地层水交替流畅带、交替阻滞带和交替迟缓带3类。交替迟缓带一般位于流体封存箱之下,地层水矿化度相对较高,是油气富集的区域。据此,预测张东、张东东地区的古近系沙河街组是油气勘探的有利目标区。     

戈布斯坦地区C块地层水化学特征与油气成藏关系

由于油气成藏条件上的差异性以及水文地质条件的不同,造成了阿塞拜疆共和国戈布斯坦地区C块作业区内的5个含油气构造各自具有相对独立的水化学体系。研究认为,Solakhay构造BalaⅦ组的地层水化学特征和油气地球化学特征反映出该油气藏为一个残余油气藏,其气顶天然气为原油生物降解成因。西Duvanny构造SurakhanyⅤ-Ⅶ砂组的CaCl₂型水(按苏林分类)则反映了其定容气藏(一砂一藏)的特征,具有较好的封闭条件。Kyanizadag构造BalakhanyⅦ砂组高矿化度地层水及CaCl₂型水表明该构造具有较好的保存条件。通过对Dashgil构造BalakhanyⅦ砂组NaHCO₃型水的成因分析,认为NaHCO₃型水的形成主要是由于原油生物降解影响造成的。另外,Dashgil构造南翼Das53井区出现的Na₂SO₄型水,分析认为具有混合成因水的特征,可能是不同时期流体聚集混合的结果。     

克拉玛依油区高矿化度重碳酸钠型水的发现与特征

在准噶尔盆地西北缘克拉玛依油区的风城池田、玛北油田的石炭系、二叠系及三叠系下部发现了矿化度高达150g/L的NaHCO₃型水(按苏林分类),是迄今为止准噶尔盆地地层水矿化度最高者,水化学特征首先是硼(B)含量高达1700～2300mg/L,是国内外文献中尚未见到的.其次是CO₃2-+HCO₃-含量非常高,占水中阴离子总量的56%～88%,CO₃2-高达31～39g/L,HCO₃-了高达14～36g/L,相应的Ca2+和Mg2+含量皆小于0.1g/L,与高矿化及NaHCO₃型水同时产出的原油密度变化较大,为0.789～0.895g/cm3.此水压力高,沿断裂从内部上升与早期形成的CaCl₂型水混合形成中局矿出应的Na₂SO₄型水,见于八区二叠系、三叠系油藏的古边水区.高矿化度NaHCO₃型水的成因,推测是在地壳深部,由成因不明的高压力、高浓度的CO₂气体进入水中形成的.根据发现点的分布,可能与深层潜伏的深断裂有关,并和轻质原油(密度<0.84g/cm3)的分布带基本一致.      

辽河盆地大民屯凹陷油水变化规律与油气富集

对辽河盆地大民屯凹陷静安堡西侧低潜山带地层水化学性质特征分析表明,潜山顶部地层水是以NaHCO₃水型为主,局部出现CaCl₂水型,反映了潜山顶部总体上具有一定的自由交替水动力条件的开放性环境,而局部出现封闭性环境;这种局部性的封闭环境主要是由于封堵性断层及上覆欠压实泥岩的封堵造成的。地层水矿化度具有明显的由西向东增加的变化趋势,西部最低值仅为1500mg/L,而东部矿化度最高达9378.69mg/L。高矿化度分布区是油气富集的有利区带。原油的物性与地球化学特征则表明了区内油气的运移距离较短,但在短距离的运移过程中,原油物性发生了明显的变化。潜山顶部地层水与原油的这些变化特征,指示了油气运移的方向及其富集的场所。      

沉积盆地中地层水化学特征及其地质意义

沉积盆地中普遍存在高矿化度地层水,并以CaCl2型水最为常见.研究认为高矿化度地层水成因主要包括(a)地表蒸发浓缩作用;(b)地下岩盐溶解作用;(c)隔膜渗透.通过地层水化学分析及其展布特征,可较好地解释盆地流体的活动规律,并能为盆地动力学研究提供丰富的动态信息.地层水化学特征的各种参数,如变质系数(rNa/rCl)、脱硫系数(100×rSO4/rCl)、碳酸盐平衡系数(rHCO3+rCO3)、钙镁系数(rCa/rMg)和钠钙系数(rNa/rCa)等的组合特征,又可以判断盆地内有利于油气的聚集与保存的层段.     

准噶尔盆地乌夏地区地层水与油气保存条件

针对准噶尔盆地乌夏地区地质流体分布的复杂特征,从水文地质条件和地层水化学特征分析入手,剖析了地层水与油气保存条件的关系。研究认为,处于交替阻滞带和交替停止带的二叠系、三叠系的大气水下渗阶段时间较短暂,而压榨水阶段时间较长,且受深部热液影响大,地层水以CaCl₂和NaHCO₃水型为主,矿化度高,钠氯系数和脱硫酸系数低,属于未破坏或微破坏型,保存条件优越,有利于油气聚集成藏。      

塔中奥陶系地层水化学特征及其成因与演化

塔中地区奥陶系地层水化学组成以(K⁺+Na⁺),Cl^-离子为主,大部分为CaCl₂型水,矿化度变化介于4.8～220.2g/L,r_Na+/r_Cl-比值变化介于0.26～0.85之间,说明变质程度小,可能是海水发生蒸发浓缩作用之后被淡水所混合的产物。受断裂作用影响,地层水矿化度在平面上具有明显的分区性;受区域不整合影响,纵向上地层水离子浓度和矿化度存在明显的分带性。地层水中阴离子Cl^-和HCO₃^-的浓度与阳离子(Na⁺+K⁺)和Ca²⁺的浓度的关系表明,本区可能的成岩作用过程主要为氯化钠矿物和碳酸盐矿物的溶解作用,而方解石的(铁)白云石化及钠长石化作用导致了Ca²⁺离子的富集与Mg²⁺离子的亏损,形成了CaCl₂型流体。区内地层水可分为常压高矿化度水和异常高压低矿化度水两种类型。前者可能与大气淡水淋滤和埋藏过程中的水-岩相互作用有关,后者可能与其形成的封闭体系有关。油气聚集和保存条件较好的区域位于塔中Ⅰ号坡折带和Ⅱ号构造带之间。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田西部盒8段地层水地球化学特征及成因

通过对苏里格气田西部盒8段地层水性质及地球化学特征研究,推断地层水的成因,寻找天然气富集区,揭示气田油、气、水分布规律。苏里格气田西部39口井的地层水具有如下地球化学特征:①地层水阴、阳离子含量(r)高低差异悬殊,阴离子以Cl^-占绝对优势,HCO₃^-和SO^2-₄含量很低,阳离子以Ca²⁺占优势,K⁺+Na⁺含量也较高,Mg²⁺含量低;②地层水呈弱酸性,具中-高矿化度;③水型以氯化钙Ⅴ型水为主,局部有氯化钙Ⅳ型和Ⅲ型水;④地层水化学特征参数具有钠氯系数(r_Na⁺/r_Cl^-)低、脱硫系数(2×100×r_SO4^2-/r_Cl^-)高、变质系数[1/2(r_Cl^--r_Na⁺)/r_Mg²⁺]高和镁钙系数(r_Mg²⁺/r_Ca²⁺)低的特征。研究结果表明:苏里格气田西部盒8段地层水具有油气伴生水特点,属于天然气充注时留下的残余地层水,形成于封闭、还原的水文地球化学环境。地层水分布受砂体和成藏条件控制,可能有3种成因类型:孤立砂体封闭地层水、弱动力生烃气水驱替不完全的残留水及大砂体低部位滞水。     

东营凹陷含油气系统的划分及评价

对渤海湾盆地油气勘探程度较高的东营凹陷第三系含油气系统进行了初步划分和评价。该凹陷发育两套有效烃源岩和多套储集层,存在沙四上—沙四上、沙二段(!)含油气系统和沙三段—沙二段、沙三段(!)2个含油气系统。断裂发育使油气纵向运移十分活跃,两个系统共享某些石油地质条件,具有复合含油气系统的特点。凹陷具有多个生、排烃中心和多期油气生成、聚集成藏过程,各洼陷生成的油气就近运移聚集,形成相对独立的油气系统。以生油洼陷为中心,以各洼陷的油气运移可能到达的最大范围为边界,将其分为4个含油气亚系统。在此基础上,以“藏”为核心,将东营凹陷划分为8个油气成藏系统。对各含油气亚系统和成藏系统进行了初步评价。     

渤海湾盆地东濮凹陷南部地区古水动力演化与油气运聚

油气的运移、聚集与地下水动力场密切相关。从古水动力场演化角度分析东濮凹陷南部油气运聚机理,流体流动与断裂开启性之间的匹配关系,并利用流体包裹体均一温度数据,结合研究区热演化史和生烃史特征分析了油气藏形成时间,恢复其油气充注过程。结果表明：研究区可划分为3个水动力单元：东、西次凹带发育泥岩压实水离心流;兰聊断裂带发育大气水下渗向心流;中央隆起带位于东西两侧离心流汇合越流泄水区,是油气聚集成藏的有利区域。东营组沉积期是石油最主要的运移、聚集期,该阶段油气主要聚集在中央隆起带断层下盘的底部;东营运动抬升剥蚀期是石油的主要调整运移期。早期形成的深层油气藏向构造高部位的顶部运移调整,重新聚集形成浅层次生油藏;馆陶组-明化镇组沉积期为天然气主成藏期,断层封闭性增强,天然气聚集在构造翼部的深部地层,形成“上油下气、顶油边气”的分布格局。     

渤海湾盆地南堡凹陷东营组地层水化学特征的成藏指示意义

南堡凹陷是渤海湾盆地北部的富生烃凹陷,东营组是其重要油气勘探层位。通过对凹陷已有油气藏东营组地层水化学特征参数的统计分析,南堡凹陷地层水总体属于NaHCO3型,矿化度中等偏低,东营组一段和二段以及北堡油田的保存条件最好。利用地层水地化特征参数开展了断层封堵性示踪。结合区域盖层特征、断裂活动性和油气成藏特征分析,指出在区域性盖层发育区,主干断裂和浅层分支断裂发育带是浅层油气勘探的重要领域;而在东二段以下主干油源断裂带附近,应是中深层油气勘探的主要领域。     

渤海湾盆地东营凹陷异常压力分布和演化特征及与油气成藏关系

运用数值模拟方法对渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷新生界地层异常压力的分布和演化特征进行研究,结果表明,古近系沙河街组三段和四段地层中广泛发育异常压力,且以超压为主。自沙河街组沉积以来,超压系统开始发育;东营组沉积末期,超压系统逐渐增大。渐新世末喜山运动II幕时期,地层抬升剥蚀,发育负压系统;中新统馆陶组沉积时期,超压系统再次迅速增大;直至明化镇组—第四系沉积时期达到最大范围和最高值。现今凹陷2 200 m以上地层基本为常压,2 200 m以下开始出现明显压力异常。沙河街组高沉积速率导致的欠压实,引发了该时期超压系统的形成,而粘土矿物脱水和烃类大量生成造成了晚期超压系统的发育。结合油气成藏期次研究表明,东营组末期、馆陶组末期及明化镇组—第四系沉积时期,超压系统与凹陷的3期成藏期次具有很好的匹配关系,暗示生烃作用是超压的重要成因,超压又是油气运移的良好动力。     

渤南洼陷古近系—新近系砂岩储层地层水特征及成因演化过程

含油盆地中地层水的形成演化贯穿油气生成、运移、聚集及保存的全过程,明确地层水的来源及演化过程对预测盆地油气藏分布具有重要的实际意义。为研究渤南洼陷古近系—新近系砂岩储层中地层水的地球化学特征及分类,运用各类流体的离子蒸发浓缩线分析方法,利用砂岩薄片鉴定手段,研究不同类型地层水的来源、演化过程及其地质意义。结果表明,渤南洼陷古近系—新近系砂岩储层中地层水主要可以分为3类：Ⅰ类地层水为主要赋存于馆陶组及明化镇组的NaHCO₃型水,Ⅱ类地层水为主要赋存于东营组和沙河街组一、二、三段的CaCl₂型水,Ⅲ类地层水主要为赋存于沙河街组三、四段的CaCl₂型水。Ⅰ类地层水为湖水与大气降水的混合成因;Ⅱ类地层水为Ⅰ类地层水经历蒸发浓缩、方解石的溶蚀沉淀、长石溶蚀、斜长石的钠长石化等水-岩改造的产物;Ⅲ类地层水为Ⅱ类地层水经历各类蒸发岩溶蚀、白云石-铁白云石沉淀、SO₄^2-还原及黄铁矿沉淀等水-岩改造的产物。不同层系砂岩储层与赋存地层水之间的水-岩反应过程控制了储集空间发育机制及特征,因此,明确砂岩储层中地层水的地球化学特征及演化过程有利于指导优质储层的预测。     

松辽盆地北部地下水热对流及油气聚集模型

松辽盆地北部与油气有关的地下水活动可分为沉积水运动和渗入水初生水对流运动两个阶段。地下水矿化度在盆地边缘地区随埋深的增大而增加,中间地区则出现了低→高→低的现象,中央地区随埋深增大地下水矿化度递减。该区地下水矿化度的“倒转”分布规律是因地下水的热对流运动而形成的。根据盆地地下水热对流地质模型建立的油气聚集模型可将油气聚集场所分为3大类:盆地边缘为地下水流动急剧变化区,地下水所携带的油气在有利的圈闭中聚集成藏(C类);盆地中间为由流线Ⅲ-Ⅲ'限制的“死循环”区,流体不与外界发生交替,具有好的油气保存条件(B类);盆地中央区上部为地下水的区域排泄区,利于油气聚集(A2类),中央区下部为两个流动系统交汇区,易形成油气聚集(A1类),此处亦为无机成因气藏的可能分布区。这3类油气藏(A、B、C类)分属不同的油气系统。      

盆缘非生烃洼陷它源油气运聚方式及勘探意义——以渤海湾盆地沾化凹陷三合村洼陷为例

盆缘非生烃洼陷的油气勘探受制于较差的油气输导条件,使之往往成为勘探“禁区”。为探索盆缘非生烃洼陷多样化的油气运聚方式,拓展油气勘探空间,以渤海湾盆地沾化凹陷三合村洼陷为例,在系统梳理前人认识基础上,基于钻井、测井、地震及分析测试资料,开展了油气运聚方式分析。结果显示：三合村洼陷存在东营组沉积期和馆陶组-明化镇组沉积期两次油气充注过程,分别对应于早期成藏与中、晚期成藏。早成藏期渤南洼陷与三合村洼陷连为一体,来自渤南洼陷的油气经侧向运聚进入三合村洼陷沙河街组聚集成藏。中、晚成藏期,渤南洼陷生成油气经“网毯”和“不整合体”复合运聚进入三合村洼陷东营组及其以上地层中聚集成藏。盆缘非生烃洼陷油气运聚方式再认识的理论意义在于拓展了油气勘探空间,在现实上发现了三合村油田。     

烃源岩生烃耗水机制与油气成藏

解剖烃源岩自然演化规律,结合生烃实验模拟,对有机质生烃耗水机制进行深入研究,并对生烃耗水量进行计算,研究生烃耗水与油气运移及成藏的关系.模拟实验采用加水液压与不加水柱压2种条件,对比两种情况下有机质演化过程中的地球化学特征,重点研究生烃潜力及碳转化率的变化.研究结果表明,有机质在生烃演化过程中与水相互作用,对干酪根的影响表现为活化部分无效碳,对已降解的产物表现为进一步加氢,导致总生烃潜力增加.在耗水机制研究基础上提出了生烃耗水量的计算方法,对东营凹陷主力烃源岩的计算结果表明,Es4上烃源岩耗水区间大,耗水量也较大.Es3下、Es3中烃源岩生烃耗水区间、耗水量依次变小.生烃耗水对油气运移和成藏有重要影响,可以提高生烃母质碳降解率以增大流体体积,并且增加烃源岩孔隙流体的压力和含油饱和度.生烃耗水和成岩耗水区间相匹配,强化了油气运移的动力,有利于形成自生自储和下生上储油气藏.图6表2参24     

Formation Water Geochemistry and Its Controlling Factors： Case Study on Shiwu Rifted Sub-basin of Songliao Basin, NE China

1. Introduction Formation water in a sedimentary basin is of intrinsic scientific interest, because it can provide information on the geochemical, hydrological, thermal and tectonic evolution of the basin (Hanor, 1994; Meng, et al., 2001). The composition of formation water can also provide an insight into a number of important problems specifically related to hydrocarbon exploration and production, especially to fluid flow and petroleum migration (Lynchz, 1996;Hitchon,1995). The Songliao Ba…     

渤海湾盆地东营凹陷古近系深层油气成藏系统及勘探潜力

东营凹陷是渤海湾盆地具有代表性的陆相断陷盆地,深部层系勘探程度低,丰深1、丰深斜101等井获得高产工业油气流,显示了良好的勘探潜力。以东营凹陷古近系深层为对象,在烃源岩分析基础上,结合优质储层成因研究,建立油气成藏模式,明确深层勘探潜力方向。结果表明：东营凹陷古近系深层的沙四下亚段及孔店组构成独立的含油气系统,孔二段、沙四下亚段发育的盐湖（咸化）环境烃源岩具有排烃时期早、排烃时间长、效率高、生排烃周期长的特点,为深层油气成藏系统提供了有利的油源条件;咸化湖泊的多类型沉积体经历了酸-碱交替的成岩流体环境,形成了以次生溶蚀孔隙为主的优质储层,为深层油气成藏提供了良好的储集条件;深层油气成藏系统的油气藏分布与断陷盆地结构、沉积储层发育和成藏动力系统具有良好的对应性,“自源型”及“他源型”油气成藏模式有序分布;缓坡带红层和滩坝砂岩及陡坡带砂砾岩等不同类型油气藏是东营凹陷古近系深层重要的勘探领域。