典型陆相开放性断陷湖盆水化学场响应——以渤海湾盆地沾化凹陷为例

通过对沾化凹陷古近系1 160条数据体的试油资料,内容包含矿化度、水型、各离子含量(氯离子、钠离子、钙离子、镁离子、碳酸氢根离子、硫酸根离子等)、原油物性(原油密度、粘度、凝固点及含蜡量等)的分析,对沾化凹陷古近系的水化学场特征进行了研究,研究结果表明,与东营凹陷古近系沙河街组三段与四段封闭性滞留型水化学场特征明显不同,沾化凹陷古近系在宏观上呈现一系列开放性敞流湖盆水化学场的重要特征:矿化度及各离子含量较低(矿化度平均在10 g/L 左右),平面上水化学场环带状特征及剖面上的分带性不明显,而主要呈现平面的分区性及剖面的旋回性; 主要发育NaHCO₃型地层水(比例达到80%),变质系数、碳酸盐平衡系数高(分别在1.0和50以上),显示地层水变质作用及交替活动能力强; 不同类型地层水Cl^--HCO₃^-响应有明显差异,低矿化度NaHCO₃型地层水rCl^-/r(HCO₃^-)比值基本小于10,表明研究区溶解、溶蚀作用明显; 少量Ca²⁺ 和Mg²⁺ 负相关性显示,在研究区这种白云岩化作用主要发生在CaCl₂型地层水中; Na⁺-Ca²⁺ 关系显示,Na相对亏损、Ca相对富集特征不明显,代表Ca的相对富集数量的流体线(Ca_excess=0.997 4(Na_deficit)＋29.355(R²=0.859 6))远低于世界平均盆地流体线; 原油物性响应明显,研究区大多次生稠油分布在低矿化度型地层水中,显示了原油在开放性敞流型湖盆地层水载体中发生运移、聚集时的稠化作用。受湖盆中各次级洼陷的不均衡性发育和演化,研究区这种总体开放性敞流湖盆水化学场特征并不排除局部(如渤南洼陷)有封闭性滞留型湖盆水化学场特征。     

济阳坳陷沾化凹陷古近系水化学场对湖盆演化的响应及其油气意义*

通过对沾化凹陷古近系1160条数据体的试油资料、原油物性资料的分析,对沾化凹陷古近系沙河街组四段到东营组的水化学场特征进行了研究,结果表明：沾化凹陷古近系水化学场分布特征与湖盆演化的旋回性有良好对应关系,从湖盆的断陷初期阶段到断陷鼎盛阶段（沙河街组四段到三段）,湖盆水体加深及淡化,矿化度及氯离子含量平均值逐渐下降;而在湖盆的总体萎缩阶段（从沙河街组二段到东营组沉积期）,水体总体变浅,矿化度及氯离子含量平均值总体增大。在各阶段,地层水类型均以NaHCO₃型占绝对优势（比例达到80％）,显示了典型的开放型湖盆的地层水场特征。NaHCO₃型地层水主要分布于地层水矿化度较低（<15 g/L）的地层中,指示了水交替活动强烈的开放水文环境,对油气保存不利;而相对较高矿化度（≥15 g/L）的NaHCO₃型地层水主要分布于生烃洼陷（渤南洼陷等）内部及义东断裂构造带附近,其成因主要与油气田形成和高含量的、以深部幔源为主的CO₂气及断裂沟通有关,其对应的原油密度基本小于0.9 g/mL,指示了相对有利的油气保存环境。     

陆相断陷咸化湖盆地层水化学场响应及与油气聚集关系——以渤海湾盆地东营凹陷为例

东营凹陷古近系水化学场分布与湖盆演化有着良好的对应关系,矿化度从深到浅逐渐降低,体现出沉积环境开放性的增强。高矿化度分布是咸化湖盆重要特征,盐岩溶解、扩散、运移和断裂沟通是其主要成因。在这种高矿化度地层水化学场中主要发育CaCl_2水型,在盆地边缘低矿化度地层水中,以NaHCO_3水型为主,同时发育有少量低—较高矿化度的Na_2SO_4水型和MgCl_2水型。对东营凹陷大量实测地层水及油气性质资料分析表明:东营凹陷CaCl_2水型指示地层封闭性条件较好的还原环境,在该环境中油气藏分布最为广泛,目前发现的高矿化度(100 g/L)油藏与CaCl_2水型相关;低矿化度(10 g/L)NaHCO_3水型指示封闭性条件差、水交替强烈的水文流畅环境,对油气聚集不利,可形成次生油气藏;高矿化度(30～100g/L)的NaHCO_3水型对油气聚集也有利,在该水型中多形成原生油气藏,其成因与地幔高浓度的CO_2运移及断裂通道的沟通作用有关;研究区高矿化度(30 g/L)Na_2SO_4水型的形成与膏盐有关,其中可形成原生油气藏;低矿化度Na_2SO_4水型指示封闭性条件差的氧化环境,对油气聚集不利。研究结果表明,在东营凹陷断陷咸化湖盆中,含NaHCO_3水型的地层环境更能代表地层水交替强烈的开放性沉积环境,而Na_2SO_4水型分布多与硫酸盐有关;东营凹陷表现出高矿化度的NaHCO_3水型和Na_2SO_4水型等异常地层水环境,但在各类型地层水环境中油气藏都有所发现,显示出典型断陷咸化湖盆中水化学场分布特征及与油气成藏之间独特的相互关系。     

山东东营凹陷前古近系水化学场、水动力场与油气成藏

东营凹陷前古近系水化学特征对沉积环境有着良好的响应,从太古宙到早古生代的寒武纪,由于海水的侵入,使矿化度和氯离子含量出现增大的物质响应,但从奥陶纪到中生代,构造作用变强,水深总体变浅,保存环境变差,矿化度和氯离子含量总体降低。水化学剖面具有一定的分带性,大致可以划分为3种水文环境:水文流畅带(0~1.1km)、水文阻滞过渡带(1.1~1.75 km)和水文迟缓带(>1.75 km)。在各带矿化度、主要离子含量及离子组合系数等水化学参数具有不同的响应,其中水文阻滞过渡带和水文迟缓带对油气成藏有利。主要发育CaC l2型水和NaHCO3型水,随着矿化度的升高,NaHCO3型水逐渐被CaC l2型水取代。前古近系水动力场具有一定的对称性,从太古宙到中生代,水动力场中心和水动力场对称轴线发生变化。盆地内部发育以离心流为主的水动力场,在盆地边缘发育以向心流为主的水动力场,在离心流与向心流相接触的离心流泄水地带是油气聚集成藏的有利位置。     

饶阳凹陷留西—留北地区新近系地层水特征及其与油气分布的关系

以冀中坳陷饶阳凹陷新近系油气分布最富集的留西—留北地区为研究对象,通过对该区新近系地层水及其与油气分布关系的系统分析,明确了新近系地层水的水化学类型及矿化度分布特征,揭示了该区新近系地层水的地球化学特征异常与油气运移、油气分布的内在关系。结果表明：留西—留北地区新近系整体上发育低矿化度的NaHCO3型地层水,地层水矿化度具有由西向东、由北向南逐渐增加的趋势,同时水化学类型由HCO3--Cl--Na＋型过渡为Cl--HCO3--Na＋型;在油源和断裂条件良好的条件下,新近系地层水异常与油气分布具有良好的对应关系,新近系油气主要在地层水矿化度高于背景值、水化学类型异常及油源断裂发育的地区富集,同时新近系高矿化度Na2SO4型或MgCl2型地层水对油气由深向浅的运聚特征具有重要的指示作用。     

惠民凹陷沙河街组地层水化学特征及其成因

根据惠民凹陷沙河街组水化学分析数据,探讨水化学成分分布特征,并初步进行地层水来源及成因方面的分析。研究结果表明:沙河街组发育的是以(Cl^-和Na⁺+K⁺为主要离子组分的(CaCl₂,型水,矿化度及其他水化学组分纵向上呈增加-减小交替变化的特点。各水化学参数反映凹陷内沙四段、沙三中下亚段和沙二段地层较好的封闭性,地层水总体被CaCO₃饱和,尚未达到CaSO₄饱和程度。与海水、湖水蒸发曲线进行对比,直观地反映水中离子的富集和贫乏程度,进而进行相应的地层水成因研究,即沙河街组地层水中Na⁺, Cl^-浓缩,Ca²⁺富集,以及Mg²⁺ 、 SO₄^2-贫乏的现象是蒸发浓缩作用、斜长石钠长石化、脱硫酸作用、有机质生烃等共同作用的结果。此外,平面上沙四段以上各层地层水矿化度低值区均分布在临南洼陷内,粘土矿物脱水作用可以解释洼陷及周边地层水的淡化现象。     

塔里木盆地克拉苏构造带巴什基奇克组地层水化学特征及流体成因

地层水化学特征及流体成因的分析对油气成藏的研究具有重要意义,对库车坳陷克拉苏构造带的地层水化学特征及流体成因的研究有助于油气藏的勘探开发。塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带构造特征复杂,地层水化学特征及流体系统缺乏系统研究。为了明确克拉苏构造带地层水化学特征及其流体系统,对地层水的溶解性总固体(TDS)、离子比例系数及压力分布特征进行了分析。研究结果表明：克拉苏构造带地层水以高TDS的卤水为主(平均值为154.92 g/L),按照苏林分类主要为CaCl₂型,按照舒卡列夫分类为Cl-Na型和Cl-Na·Ca型,为典型的沉积埋藏水。地层水的脱硫系数较低(平均值小于1.2)、变质系数较高(平均值大于6),表明地层的封闭性较好,地层水经历了较强的水岩反应。参照地层压力场、岩性特征及地层水特征,将库车凹陷克拉苏构造带划分为第四系—新近系、古近系、白垩系、侏罗系及下伏地层四套流体系统。结合研究区岩性组成、构造演化特征及地层水化学特征分析,明确了白垩系巴什基奇克组地层水的成因为白垩系原始沉积水与侏罗系烃源岩生烃时排出的有机物转化流体、沉积水及古近系膏盐层高盐度流体的混合。     

准噶尔盆地陆梁地区水化学特征与油气运聚

陆梁地区内水文环境从深部到浅部有明显变化,发育多向型水化学剖面。深部为较高矿化度的CaCl₂ 型地层水,浅层为较低矿化度的CaCl₂ 型地层水,中层发育低—高矿化度的NaHCO₃型水。地层水的这种剖面分布形式与深层逆断裂和中 浅部的正断裂有着密切的关系。据此将研究区划分为 3个水文地质旋回,每个旋回有着不同的水化学特征及发育不同的水化学剖面。研究区的水动力场与油气运聚关系十分密切,早期主要流向是西北至东南及西南至东北方向,中-晚期主要流向是西南至东北方向,与油气运移方向基本一致。     

沾化凹陷东北部地区地层水特征及成因分析

统计分析了沾化凹陷东北部地区地层水的矿化度、水化学类型和化学系数变化特征,讨论了影响地层水化学性质的因素及地层水成因。研究表明,地层水矿化度随深度减小,化学系数随深度增大;沙河街组以低矿化度NaHCO3型地层水为主,东营组和馆陶组以较高矿化度CaCl2型地层水为主。低矿化度NaHCO3型地层水是长石高岭土化作用的结果,高矿化度CaCl2型地层水成因是斜长石的钠长石化。     

辽河西部凹陷南段致密砂岩地层水特征及其成因

<正>研究区位于渤海湾盆地辽河坳陷西部凹陷南段,总面积约700 km2。从下到上发育古近系沙河街组、东营组,新近系馆陶组、明化镇组和第四系。在沙河街组的致密砂岩中发现了工业气流,双202井日产气2.5×104 m3。在中国其他盆地致密砂岩气储层中地层水矿化度一般较高,水型为Ca Cl2型[1];但研究区沙河街组的地层水矿化度较低,水型以Na HCO3为主。地层水的特征是盆地内水-盐反应的综合体现。因此,致     

牛庄洼陷沙河街组超压系统发育特征及其演化

东营凹陷牛庄洼陷沙河街组发育有超压系统,这对油气运移和聚集过程有着重要的影响。在对超压系统现今发育特征研究的基础上,本文运用约束下数值模拟方法对牛庄洼陷超压系统的演化规律进行研究,并探讨了超压系统的主要形成机制。牛庄洼陷在沙河街组四段、沙河街组三段的下亚段和中亚段存在着超压系统,最大压力系数可以达到1.8,最大剩余压力超过了20MPa。自沙三段上亚段沉积期开始,超压系统开始发育。到东营组沉积期末,超压系统经历了大约10Ma的泄压过程。自新近系馆陶组沉积期,超压系统再次迅速增压,逐渐接近现今发育状况。上覆地层沙三段上亚段高沉积速率导致了超压系统的形成和早期剩余压力的增加,而水热增压和烃类物质大量生成联合造成超压系统晚期迅速增压。超压系统演化规律揭示出在油气主要运移期研究区古异常流体压力的分布状况,这为进一步开展牛庄洼陷油气运移和聚集过程的动力学研究提供了理论依据。     

辽宁大民屯凹陷地热资源形成条件分析

大民屯凹陷是新生代陆相凹陷盆地,其地层、构造、岩浆岩等地质背景具备传导性地热的良好成矿条件,热源主要为幔源热,储热层为沙河街组砂砾岩层段层状热储,盖层为第四系、新近系馆陶组、明化镇组和部分古近系东营组泥岩段地层.凹陷内基底断层及多期次级断裂形成了地热田良好的导热和导水通道.新近系平均地温梯度2.9℃/100 m,古近系平均地温梯度3.18℃/100 m,一定深度下的地下热水可以达到理想温度,具备地热开发条件.     

济阳坳陷东营凹陷古近系沙河街组沉积相

济阳坳陷东营凹陷的主要含油层系为古近系沙河街组。沙河街组各段沉积相的展布各具特征,演化序列清楚。沙四段早期主要发育冲积—洪积扇,分布于湖盆的边缘地区;沙四段晚期,受北断南超的箕状构造背景控制,由北向南依次发育了近岸水下扇、滑塌浊积扇、半深湖相和滨浅湖濉坝相沉积。沙三段沉积时期是三角洲发育的鼎盛时期,三角洲的主体主要分布于凹陷的东部和中部地区,伴随着三角洲自东向西的推进及湖盆范围的不断缩小,沉积类型由早期的三角洲—滑塌浊积扇、三角洲—坡移浊积扇体系向晚期的河流—三角洲体系演化。南部斜坡带以河流相沉积为主,北部陡坡带垂向上由近岸水下扇—滑塌浊积扇、三角洲和辫状河三角洲组成。经过沙三段沉积时期三角洲等的填平补齐作用,到沙二段沉积时期以河流相沉积为主,只在凹陷西部的利津洼陷发育小规模的三角洲—浅湖相沉积。沙—段沉积时期湖盆发生大规模湖侵,物源供应减弱,以滨、浅湖相沉积为主,在凹陷南部边缘发育有滩坝相沉积。     

渤海海域古近系—新近系不整合剥蚀量恢复研究

应用盆地波动过程分析方法,对渤海海域9个不同坳陷内的18口典型井古近系和新近系进行了沉积—剥蚀过程分析,分解出了760Ma、220Ma、70Ma和30Ma四个低频波动周期,以及18Ma、8Ma和2Ma三个高频波动周期。通过分析反映"组"、"段"级别的、以18Ma和8Ma为周期的波动曲线特征,预测了孔店期—沙河街期沉积—剥蚀过程;系统地计算出了古近纪—新近纪地层中主要不整合的剥蚀量,确定了与油气成藏密切相关的孔店组末期、东营组末期和馆陶组末期地层剥蚀厚度分别为:0～516m、0～213m和0～682m。通过波动曲线特征对比分析,确定了研究区构造转换带分别是孔店期位于渤中、沙河街期和东营期位于BZ13-1-2井区和LD10-1-1井区、馆陶期位于LD10-1-1井区、明化镇期位于BZ3-1-3D井区;定量地恢复了与油气运聚密切相关的孔店晚期、东营晚期和馆陶晚期不整合剥蚀量平面分布,再现了关键时期沉降沉积区和隆起剥蚀区区域分布规律。上述认识对于深入研究渤海海域古近系—新近系油气分布规律,开拓沙河街组及其以下层系油气勘探新领域具有重要意义。     

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

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。     

东营凹陷北部沙河街组四段深部储层多重成岩环境及演化模式

主要通过薄片鉴定、扫描电镜观察、包裹体分析、粘土矿物分析、镜质体反射率测试和岩心物性分析等手段,结合构造发育史和有机质热演化史等研究成果,以揭示东营凹陷北带古近系深部碎屑岩储层成岩环境及演化模式为目的展开研究工作。结果表明:东营凹陷北带古近系深部碎屑岩储层存在酸性、碱性和酸性碱性交替等多重成岩环境。酸性成岩环境以碳酸盐矿物溶解、长石溶解蚀变为高岭石并伴生石英次生加大等为标志,碱性成岩环境以石英质颗粒及其次生加大边溶解、长石次生加大和晚期碳酸盐矿物沉淀为标志。研究区古近系深部碎屑岩储层成岩环境由浅至深大致经历了碱性—酸性—酸性碱性交替(局部碱性较强)—碱性—弱碱性的演化过程,并建立了沙河街组四段的成岩演化和储层改造模式。     

用介形类优势分异度恢复古湖盆的水深--以山东东营凹陷古近系沙河街组沙三段湖盆为例

从定量古生态学的角度出发,利用生态学和古生态学的资料,对介形类的优势分异度H(s)和古湖泊水深D的关系进行了相关性拟合,并得出了两者之间的关系。利用古近系东营三角洲地震资料和沉积资料验证这种对应关系的可信性,因此利用定量计算的介形类优势分异度值可以较准确确定古水深。以东营凹陷古近系沙三段沉积时期为例,恢复了三个亚段沉积时期的古水深,并做出了平面等值线图。结果表明,东营凹陷的古水深由大到小依次为中亚段沉积时期、下亚段沉积时期和上亚段沉积时期。湖泊古水深的定量恢复,对于含油气盆地的油气生、储、盖研究具有重要的意义。     

渤海海域辽中南洼压扭构造带成因演化及其控藏作用

在三维地震资料详细分析解释的基础上,利用水平相干切片和不同方向地震测线对辽中南洼压扭构造带的发育特征 进行了分析,进一步结合地层发育及应力场特征对压扭构造带的成因演化进行了研究,在此基础上探讨了其对油气成藏的 控制作用。结果表明：辽中南洼压扭构造带的形成演化受控于NNE向展布的辽中1号和中央走滑断裂,两条断裂主要表现 为伸展-走滑性质,平面上表现为弯曲的“S”形,且构成左阶排列。辽中南洼的古近纪早期的伸展沉降与后期走滑断裂派 生的挤压应力是压扭构造带形成演化的主要控制因素,古近纪孔店-沙三期辽中南洼伸展沉降,沙三末期的构造变革使得 压扭构造带开始形成,古近纪晚期（Ed） 辽中1号和中央走滑断裂表现为强烈的右旋走滑,两条断裂的左阶排列以及中央 走滑断裂的“S”形弯曲在压扭构造带派生出构造挤压应力。此后,古近纪末期东营运动以及新近纪末期渤海运动的构造挤 压对其进行了改造,压扭构造带下凹上凸,古近系东营组和新近系地层弯曲上拱。压扭构造带成藏条件优越,作为主要封 堵断层的中央走滑断裂“S”形外凸增压部位断裂带紧闭、封堵能力强,有利于形成大中型油气藏。     

辽河坳陷滩海月东油田新近系馆陶组底界研究

辽河坳陷南部滩海地区馆陶组底界的确定长期以来缺乏划分的依据,因靠近南部中央低凸起及其两侧的馆陶组巨厚块状砂砾岩层与下伏东营组之间发育一套厚50～100m不等的砂砾岩与砂泥岩的正粒序沉积,其时代归属有不同意见。本文首次在这套有争议的地层的岩心中发现了属新近纪的孢粉化石组合以及属于古近纪沙河街组和东营组中-下部的藻类再沉积化石,为本套地层归属新近纪馆陶组提供了可靠的生物化石对比依据。渤海湾盆地的新近系与下伏古近系间普遍为角度不整合接触,因风化侵蚀面起伏不平而馆陶组与下伏东营组的岩性变化可分为突变型、渐变型和“三明治”型3种。正确认识馆陶组底界对合理划分和对比油气层组有重要的勘探意义。