渤海湾盆地中南部上古生界生烃史与

渤海湾盆地古生界含油气系统以上古生界煤系为主力烃源岩.该套烃源岩经历了复杂的埋藏史、热史和生烃史,具有多期次的生烃过程.该地区上古生界含油气系统具晚期成藏特征,只有与古近纪以来有效成藏期相匹配的晚期生烃才具有现实的资源意义.通过建立上古生界烃源岩的生烃史地质模型,划分了3种生烃史类型.以东濮凹陷为代表的"燕山期抬升、喜马拉雅期强追加"最有利于晚期二次生烃;以东营凹陷为代表的"燕山期弱追加、喜马拉雅期强追加"也具有较大的晚期生烃潜力;以莘县凹陷为代表的"燕山期较强追加、喜马拉雅期较弱追加"晚期生烃潜力有限.通过生烃史数值模拟,预测了不同阶段的生烃强度.济阳坳陷在新生代生烃量占其总生烃量的60%;临清坳陷在新生代生烃量占其总生烃量的14%;东濮凹陷在新生代生烃量占其总生烃量的90%.生烃史模拟预测了侏罗纪-白垩纪和新生代生烃强度的平面分布,在此基础上预测了渤海湾盆地中南部地区上古生界的天然气资源前景和有利勘探方向.     

渤海湾盆地济阳、临清坳陷上古生界烃源岩生烃史分析

建立在盆地叠加改造分析基础上的TSM盆地模拟,揭示了渤海湾盆地上古生界多套不同类型烃源岩的生烃演化。济阳、临清坳陷上古生界烃源岩在中三叠世末之前大体进入生烃门限,印支运动造成区域性生烃停滞,中新生代盆地演化差异导致了坳陷内不同凹陷上古生界源岩"二次生烃"过程的差异,从而也影响了对上古生界生烃潜力的评价。模拟结果表明,济阳坳陷上古生界源岩经历了燕山期、早喜山期2个"二次生烃"过程,早喜山期生烃量最大,并且生烃中心随时间呈迁移变化;东濮凹陷在早喜山期开始"二次生烃"过程,平均生烃强度较高。     

华北南部地区上古生界晚期生烃潜力研究

华北南部地区上古生界烃源岩主要包括煤系暗色泥岩、煤岩和炭质泥岩,从原始沉积特征来看,南华北盆地石炭系-二叠系烃源岩比北部渤海湾盆地沉积厚度更大。华北南部地区上古生界大致经历了3次埋藏生烃过程：印支早期生烃、燕山中期生烃、喜马拉雅晚期生烃,部分地区如开封坳陷、洛阳-伊川地区、合肥盆地、丘县-冠县凹陷、黄口凹陷、谭庄-沈丘凹陷,在燕山运动期已经达到最高演化程度和最大生烃期,在喜马拉雅期基本不具有生烃潜力。渤海湾盆地中的惠民凹陷、东濮凹陷、东营凹陷、沾化凹陷的晚期生烃潜力较大;车镇凹陷、莘县凹陷北部、鹿邑凹陷、倪丘集凹陷等晚期生烃潜力一般。     

渤海湾盆地中南部中—新生代盆地叠合特征及上古生界生烃规律

渤海湾盆地上古生界煤系地层是良好的气源岩。该套烃源岩在中—新生代经历了复杂的盆地叠合过程,导致不同地区之间生烃史的差异性。三叠纪、侏罗纪—白垩纪、新生代是上古生界烃源岩所经历的3个生烃阶段。中—新生代盆地的叠合期次、叠合样式和不均衡性控制着上古生界烃源岩在各个生烃阶段的生烃量多少与比例以及生烃中心的迁移,从而控制着上古生界资源潜力及资源分布。该区盆地的不均衡性越到晚期越强,上古生界烃源岩的早期生烃强度较稳定,但在晚期局部地区仍可经历强生烃过程。上古生界经历的盆地叠合期次和上覆地层数越少、中生代埋藏越浅、新生代埋藏越深,其晚期生烃潜力越大。基于"二次生烃"地质模型和生烃史数值模拟,评价了渤海湾盆地中南部各凹陷上古生界生烃潜力。      

华北东部地区上古生界生烃潜力分析

华北东部地区上古生界烃源岩“二次生烃”潜力主要取决于烃源岩的埋藏史、热史和生烃史。该区上古生界烃源岩主要有4种埋藏史类型：早期浅埋-中期抬升-晚期深埋型、早期浅埋-中期浅埋-晚期深埋型、早期中埋-中期深埋-晚期浅埋型和早期深埋-中晚期抬升型。生烃史模拟结果表明，东濮凹陷“二次生烃”集中于古近纪，晚期生烃潜力大；济阳坳陷“二次生烃”以古近纪为主，晚期生烃潜力较大；临清坳陷“二次生烃”主要在侏罗纪-白垩纪，晚期生烃潜力小。上古生界砂岩储集层物性主要受控于沉积相和埋藏深度，石英含量高、粒度粗的储集层物性条件好，有效储集层深度下限大。“二次生烃”深度上限与有效储集层深度下限共同控藏模式表明，东濮凹陷和济阳坳陷上古生界天然气成藏条件好，周口坳陷和临清坳陷较差。图5表2参20     

济阳坳陷上古生界烃源岩二次生烃特征

渤海湾盆地济阳坳陷上古生界自形成以来,由于经历了印支期、燕山期和喜马拉雅期复杂的构造运动,其烃源岩的生烃演化具有不连续性和多期性。结合济阳坳陷构造沉积演化史和受热史,运用现代油气地质理论对该坳陷上古生界烃源岩做了研究,认为其具有明显的二次生烃特征,初次生烃发生在中三叠世末,最重要的二次生烃期发生在早第三纪末,此时烃源岩处于高成熟-过成熟阶段,而且二次生烃演化有4种类型,即“中、新生代持续深埋型”、“中生代浅埋、新生代深埋型”、“中生代深埋、新生代浅埋型”和“中、新生代持续浅埋型”。     

叠合盆地老烃源岩系油气勘探前景评价方法——以南华北周口坳陷上古生界为例

丰富有效的烃源岩、超晚期的"二次生烃"过程、相对较好的储集条件、继承性隆起的构造部位和有效的封盖层是形成上古生界自生自储油气藏必备的条件。石炭-二叠系原型盆地解体后,在周口坳陷中部坳陷带和北部坳陷带的中、新生代深凹区不同程度地残存有石炭-二叠系。其中倪丘集凹陷和谭庄—沈丘(东部)凹陷的上古生界烃源岩在中三叠世末(一次生烃)时的有机质热演化程度低,因而在喜山期再次深埋中保持了较强的"二次生烃"潜力,为成藏创造了条件。立足于超晚期成藏及充分考虑烃源岩"二次生烃迟滞效应",提出了叠合盆地老烃源岩系油气勘探前景评价方法。根据二次生烃潜力和成藏条件,在周口坳陷上古生界评价出3个较有利勘探区和3个远景勘探区。     

华北古生代克拉通盆地南部原生油气藏勘探前景

依据古生界烃源岩特征与烃源岩生烃史的分析,华北地区下古生界海相烃源岩虽然有机质类型好、厚度较大,但有机质丰度低,基本为差-非生油岩。加之烃源岩成熟以后,后期埋藏历史及烃源岩热演化史复杂,作为一个含油气系统的烃源岩,勘探风险较大。下古生界烃源岩仅在渤海湾南部地区具有中等-较差生烃潜力,经喜山期的深埋,在济阳坳陷、临清坳陷、东濮凹陷、黄口凹陷下古生界具备二次生烃条件,尚具有一定的勘探前景。上古生界石炭-二叠系烃源岩主要为煤系地层,厚度为150～500 m,有机质丰度属于低-中等,有机质类型为Ⅲ型。上古生界烃源岩二次生烃主要发生于晚三叠世末期和早白垩世末期,油气保存好,原生油气藏勘探前景广阔。上古生界有利勘探地区主要集中在渤海湾盆地的东濮凹陷、临南洼陷、德州凹陷南部及莘县凹陷北部二次生气强度较大的第三系凹陷内。     

济阳坳陷上古生界天然气资源潜力评价

济阳坳陷上古生界煤系烃源岩经历多次演化和生烃,天然气资源潜力大小成为勘探方向选择的关键。通过煤系烃源岩与热演化史等综合研究,评价了济阳坳陷上古生界天然气资源潜力。结果认为：石炭-二叠系煤层属于好的烃源岩、暗色泥岩为中等烃源岩;二次生烃是其显著特征,经历印支期一次生烃、燕山期部分烃源岩二次生烃和喜山期二次生烃,喜山期二次生烃属于晚期生烃,有利于晚期成藏。坳陷内东营南坡、惠民南坡和沾化凹陷孤北地区等具有较好的二次生烃条件和较大的资源潜力,是下一步天然气勘探突破的有利区带。     

中国石化东部探区古生界原生油气藏勘探前景

中国石化东部探区下古生界烃源岩以海相碳酸盐岩为主，有机质丰度较低。渤海湾盆地南部下古生界烃源岩于中三叠世末进入生油高峰，中生代发生二次生烃，新生代埋深虽然可达万米，但富有机质干酪根绝大部分已转化，生烃潜力有限；南华北地区下古生界烃源岩在晚三叠世达到早成熟阶段，新生代基本未发生二次生烃作用。上古生界是一套海陆交互相的煤系地层，煤层及暗色泥岩在晚三叠世末期和早白垩世末期两次发生深成变质作用。在系统分析前人研究成果的基础上，指出渤海湾盆地南部是上古生界烃源岩二次生烃最有利的地区，油气保存好，原生油气藏勘探前景广阔，有利勘探区为东濮凹陷、临南洼陷、德州凹陷南部、莘县凹陷北部；下古生界的原生油气藏勘探风险较大，渤海湾盆地南部具有一定的勘探前景。图5表4参30     

渤海湾盆地中南部上古生界天然气资源潜力

渤海湾盆地上古生界煤系烃源岩经历了复杂的埋藏史、热史和生烃史，具有多期次的生烃过程，该区上古生界天然气具有晚期成藏特征，古近纪以来所生成的天然气具有较大的资源意义。为此，建立了渤海湾盆地中南部地区上古生界烃源岩的生烃史地质模型，据此对生烃过程进行了数值模拟，通过生成生烃强度随地理坐标和时间变化的三维数据体，实现了对任意平面范围、任意时间段生烃量的定量计算。依据越晚期的生烃量其资源贡献率越高的原理，结合对天然气成藏条件的深入分析，预测了渤海湾盆地中南部地区上古生界天然气资源量的分布规律，进而提出了勘探建议：惠民凹陷的滋镇洼陷、阳信洼陷，东营凹陷南部，东濮凹陷东部次洼、中央隆起带和西部次洼是寻找上古生界天然气的远景区；沾化凹陷孤北地区、东濮凹陷中央隆起带、东营凹陷南坡、惠民凹陷的滋镇洼陷南坡则可作为近期寻找天然气资源的重点区带。     

东濮及邻区上古生界天然气成藏条件分析

东濮及邻区包括南华北盆地、鲁西隆起、渤海湾盆地三大构造单元的各一部分,上古生界为一套海相-海陆过渡相-陆相的含煤地层,具有较好的生、储、盖条件。通过对圈闭类型、形成时间、埋藏史、成烃史及其配置关系的分析,认为东濮凹陷、中牟凹陷具有最好的成藏条件;莘县凹陷、冠县凹陷具有一定的成藏条件;济源凹陷、丘县等凹陷等成藏条件较差。     

渤海湾盆地新生界沉积洼陷类型及与油气富集的关系

渤海湾盆地发育数十个含油气凹陷,各凹陷往往发育多个新生界沉积厚度大、地层发育较完整的洼陷。沉积洼陷是凹陷中油气生成、运聚的基本单元,并控制了油气的平面分布;不同类型洼陷的沉降和沉积特征以及油气富集情况存在较大的差异。基于大量统计资料,对渤海湾盆地新生界的洼陷类型及与油气富集的关系开展了分析。渤海湾盆地新生界洼陷依据控洼断层的活动速率以及地层的沉积速率、埋藏史和剥蚀厚度,可划分为早期发育型、继承发育型和晚期发育型3大类,并可细分为早期Ⅰ型、早期Ⅱ型、继承Ⅰ型、继承Ⅱ型、晚期Ⅰ型和晚期Ⅱ型6种基本类型;不同类型洼陷的分布具有分区性,其主力烃源岩系及生烃期不同。采用模糊数学评价方法对渤海湾盆地主要含油气凹陷中的54个洼陷进行生烃能力评价,可将其划分为A类、B类、C类和D类4类生烃洼陷。沉积洼陷的发育类型与生烃类型整体上具有一定对应关系：A类和B类洼陷的生烃能力强,多为继承发育型和晚期发育型洼陷;C类和D类洼陷的生烃能力为中等-较差,以早期发育型洼陷居多。富油凹陷主要由继承发育和晚期发育的A类和B类生烃洼陷组成;而由早期发育型洼陷组成的凹陷,其含油气情况则较差。洼陷的发育类型与油气的运移距离及富集层系也具有一定相关性：继承发育和晚期发育的A类生烃洼陷的供烃动力强,油气运移距离较长,因此,继承发育型洼陷中油气多富集于中部层系,而在晚期发育型洼陷中油气在浅部层系较富集;早期发育型洼陷的供烃动力较弱,油气运移的距离较短且油气主要赋存于下部层系。     

渤海湾盆地及鄂尔多斯盆地上古生界-天然气成藏条件分析

对渤海湾盆地与鄂尔多斯盆地上古生界烃源岩、储层、盖层、圈闭等成藏要素的地质特征分析结果表明,鄂尔多斯盆地和渤海湾盆地均具有完整的生、储、盖组合和基本的自生自储成藏条件。对成藏条件时间配置关系的对比发现,鄂尔多斯盆地以1个沉降—抬升幕、持续生烃、早期成藏为特征,渤海湾盆地则以多个沉降—抬升幕、二次生烃、晚期成藏为特征。成藏条件的空间配置关系对比表明,鄂尔多斯盆地上古生界烃源岩、储层、盖层在时间上及纵横向上具有连续性,天然气保存条件良好,可形成大面积分布的岩性气藏,资源潜力大。渤海湾盆地上古生界烃源岩、储层、盖层时间连续性较差,天然气需要较大幅度的垂向运移才能成藏,二次生烃区与构造高部位成藏区之间的横向重叠区分布局限,以形成中、小规模但丰度较高的构造气藏为主。     

渤海湾盆地东濮凹陷上古生界烃源岩成烃特征及成藏意义

为了明确渤海湾盆地东濮凹陷上古生界油气成藏条件和规律,采用烃源岩评价、生烃热模拟实验和盆地模拟相结合的研究方法,定量研究石炭系—二叠系烃源岩生烃历史和强度,并探讨其成藏意义。结果表明:东濮凹陷石炭系—二叠系烃源岩显微组成中富氢的壳质组、基质镜质体含量高（>10%）,烃源岩具有较高生油潜力,成烃演化过程以多阶段性、生气带宽为特征;石炭系—二叠系在燕山期埋藏深度小,R_o在0.6%~0.8%,生气量较小,在喜马拉雅期呈差异化的热演化特征,凹陷西部至西斜坡地区生气强度整体较低,为（1~20）×108 m3/km2,东部深洼带烃源岩埋深大、演化程度高、生气量大,生气强度达（60~110）×108 m3/km2。已有勘探成果分析显示,生气强度大于40×108 m3/km2的区域才能形成天然气富集,前梨园洼陷带生气强度在（60~110）×108 m3/km2,具备形成原生煤成气藏和古生新储煤成气藏的有利条件,是下步有利勘探区带。      

渤海湾盆地冀中坳陷上古生界煤系烃源岩地球化学特征与生烃演化

为深化渤海湾盆地冀中坳陷上古生界煤系烃源岩地质认识,以有机地球化学实验作为研究手段,分析了上古生界煤系烃源岩有机地球化学特征及其生烃能力,利用埋藏史—热史分析,探讨了生烃演化过程。研究结果显示,霸县凹陷的文安地区、武清凹陷和大城凸起上古生界烃源岩有机质丰度最高,其次是廊固凹陷北部地区,深县凹陷、束鹿凹陷相对较低;冀中坳陷东北部上古生界煤层显微组分以文安地区壳质组含量为最高,平均达29.1%,壳质组含量大于20%的样品数占样品总数的80%以上;生烃热演化经历了低成熟阶段、二次成熟阶段、高成熟凝析油湿气阶段和过成熟干气阶段;在白垩纪末,煤系烃源岩埋藏深度约为1 200~2 000 m,R_O值为0.5%~0.7%,达到一次生烃状态;在古近纪末,煤系烃源岩最大埋深>7 000 m,超过中生界最大古埋藏深度或古温度,开始二次生烃,资源潜力较好。