东营凹陷中央隆起带构造特征、沙箱模拟与形成机制研究

东营凹陷中央隆起带是渤海盆地济阳坳陷东营凹陷中油气最富集的区域。该构造带走向近东西,为北陡南缓两翼不对称的隆起带,上部发育"塌陷式"地堑断裂系统。由于构造受北缘断层控制,具有同沉积与逆牵引(reverse drag)特点,故勘探早期将其认为滚动背斜。20世纪80年代以来,由于钻井揭露与地球物理勘探资料的增多,研究者普遍认为是盐泥底辟构造。本次工作,是在进行详细的地震、地质解释基础上,结合前人研究成果与假设,运用沙箱实验证实方法探讨了构造带成因。通过实验与地质、地球物理的综合研究认为,东营凹陷中央隆起构造带是区域张扭力与重力联合导致的伸展-底辟作用的产物;盐泥底辟物质的形态、底辟与伸展作用的强度控制了局部构造的形态与断裂构造的发育程度。      

东营凹陷中央背斜复式油气聚集带

东营凹陷中央背斜带是一个地质条件复杂，油气富集高产的复式油气聚集带，目前已发现了东辛、郝家、现河庄、新立村、史南等５个复式油气田。该背斜带始新世发育一系列的塑性拱张构造和扭张断裂，渐新世的块断活动使构造面貌进一步复杂，东辛油田东宫和辛镇背斜的顶部断裂下陷形成地堑式断裂构造，次级地堑和次级断层的发育使其地质条件十分复杂。     

东营凹陷中央背斜变换带演化特征及其控油规律

依据断裂系产状及其断裂的组合特征分析,在东营凹陷中央背斜上识别出一个复杂的变换带。研究表明,该变换带 的存在使中央背斜东、西部存在明显的构造差异。不同地质历史期变换带由不同的传递断层组成。沙四上亚段至沙二段沉 积期,主要由控凹边界断裂产生的胜坨传递断层调节中央背斜内部的差异构造变形,沙一段至明化镇组沉积期,营66-1断 裂则成为中央背斜变换带内主要的传递断层。变换带内主要传递断层具有明显的正斜滑分量,实验表明其形成的泥岩涂抹 远远好于正断裂。这些断层的倾角及其正应力与油柱高度分别呈负、正相关性,且正应力在7~20 MPa 之间;传递断层良好 的封闭性使得油气主要围绕传递断层下盘分布。明化镇沉积期传递断层的强烈活动造就了变换带中的油气比中央背斜其它 构造部位更加富集。     

东营凹陷盐底辟作用与中央隆起带断裂构造成因

华北渤海湾盆地济阳坳陷的东营凹陷中央隆起带同生断层非常发育,断层数量较多。主干正断层的下降盘上形成“逆牵引”构造,组成“负花状”地堑断裂系。这些断裂系将中央隆起带分割为一系列小断块。本文将这些断裂系和相关的小断块划分为3个构造,分别称为辛镇、东营和郝家—现河庄(简称郝—现)构造。研究证明,复杂断裂与断块组合构造主要为盐底辟作用的结果,伴生的逆牵引作用形成“包心状”的复杂断裂构造形态,总体上,东营凹陷中央隆起带构造成因是区域北北西—南南东向伸展作用下局部底辟作用和逆牵引作用共同形成的,而不是走滑成因。据强度,底辟构造可分为低幅度隆起和隐刺穿构造。其形成时期主要为沙河街组三段沉积期开始持续到馆陶组沉积前。底辟物质由盐岩为主的塑性层组成。     

东营凹陷中央隆起带沙河街组碳酸盐胶结物发育特征及其形成机制

碳酸盐胶结物是东营凹陷中央隆起带砂岩储层中重要的自生矿物,但其形成机制目前尚无深入研究.首先在岩相观察下针对东营凹陷中央隆起带沙河街组的碳酸盐胶结物进行期次划分并归纳其发育特征,再依据各期碳酸盐胶结物的共生矿物、碳氧同位素组成、流体包裹体温度、元素化学成分等信息对其形成机制进行研究.研究结果表明:研究区碳酸盐胶结物的碳不仅受到有机质成熟过程中排放的有机酸的影响,还受到沙四段沉积的湖相碳酸盐岩溶解的影响.研究区沙河街组主要发育四期碳酸盐胶结物:第一期碳酸盐胶结物以白云石为主,其形成过程与甲烷细菌对有机质的分解作用有关;第二期碳酸盐胶结物以方解石为主,与第一期碳酸盐胶结物之间夹有一层绿泥石薄膜,胶结物的形成与孔隙流体的浓缩导致的Ca、HCO₃-过饱和现象相关;第三期碳酸盐胶结物主要为方解石、白云石和铁白云石,以充填长石溶孔和原生孔隙为特征,其物质来源于长石的溶蚀及泥岩的脱水作用;第四期碳酸盐胶结物多为铁方解石和铁白云石,以充填早期碳酸盐溶蚀后形成的次生孔隙为特征,物质来源于粘土矿物的转化,多与黄铁矿颗粒共生,其形成过程受到烃类流体活动的影响.      

胜利油田东营凹陷中央隆起带断层封闭模式研究

东营凹陷中央隆起带断裂系统复杂,断层封闭性直接控制油气藏形盛分布及油气藏规模,封闭性强的断层附近可形成大规模油气藏,封闭性差的断层附近油气藏规模小,甚至无油气藏形成.以岩性配置封闭模式、主应力封闭模式和泥岩沾污带封闭模式3种最主要的封闭模式为例建立了东营凹陷中央隆起带断层封闭模式.定量分析评价了东营凹陷中央隆起带断层封闭性,认为东营凹陷中央隆起带封闭性断层的最佳断面正应力为40~50 MPa,封闭性断层的泥岩沾污因子常小于2.6.针对某一具体断层判断其是否具有封闭性需多方面综合分析,不可简单地进行单因素分析.      

东营凹陷中央隆起带烃类流体活动在成岩作用上的响应

为探讨成岩作用对烃类流体活动的响应,利用显微观察、包裹体测温、扫描电镜、阴极发光等研究方法,系统地研究了东营凹陷中央隆起带沙三段自生矿物形成与烃类流体活动的相关性。研究表明：研究区沙三段储层的成岩序列为：第一期石英次生加大边→第一期碳酸盐胶结物(黄铁矿)→绿泥石薄膜→第二期碳酸盐胶结物→第二期石英次生加大边（第一期高岭石）→第三期碳酸盐胶结物→第三期石英次生加大边（第二期高岭石）→第四期含铁碳酸盐胶结物（黄铁矿）。第一期油气充注发生于第二期碳酸盐胶结物形成的后期,第二、三期油气充注发生于第三期碳酸盐胶结物形成的中后期,第四期碳酸盐胶结物的形成标志大规模油气充注时期的结束。烃类流体活动对研究区的自生高岭石、含铁碳酸盐矿物（第四期碳酸盐胶结物）、黄铁矿等3类自生矿物的形成过程产生重要影响。砂岩储层中,第二、三期碳酸盐胶结物的港湾状溶蚀现象、高岭石大量发育、第四期碳酸盐胶结物和黄铁矿的共生组合等成岩现象可作为微观上识别烃类流体活动的标志。含油性较好的层段,烃类流体活动可导致碳酸盐胶结物产生大规模的溶蚀作用,并促使长石溶蚀产生大量高岭石,砂泥岩界面处可见黄铁矿与含铁碳酸盐胶结物共生;而含油性差及不含油的层段,由于缺少烃类流体提供的大量有机酸,高岭石发育较少,早期碳酸盐胶结物保存较好。     

东营凹陷中央背斜带沙三段砂岩石英次生加大边发育特征及其指示意义

石英次生加大是砂岩储层中常见且重要的成岩现象.本文通过对东营凹陷中央背斜带沙三段不同含油级别砂岩样品铸体薄片镜下观察、石英次生加大边宽度和含量的定量统计以及流体包裹体测温,分析了不同含油级别砂岩中石英次生加大边发育特征、期次和石英次生加大所需硅质的可能来源.砂岩样品中石英次生加大边最大宽度和加大边面积分布范围变化大,分别分布在4~90 μm和2.50~39 927.80 μm2之间.砂岩中与油气充注有关的石英次生加大主要有两期,结合埋藏-温度史图,该两期石英次生加大边发育时间分别为距今15~6 Ma和4~0 Ma.钾长石溶蚀和沙三段砂泥岩层中黏土矿物的转化是研究区不同含油级别砂岩石英次生加大边发育的主要硅质来源.东营凹陷中央背斜带沙三段不同含油级别砂岩石英次生加大边发育具有相似性和差异性两种特征:（1）不同含油级别砂岩中石英次生加大边最大宽度和单颗粒石英次生加大边面积整体统计分布特征具有相似性;（2）石英次生加大边宽度和单颗粒石英加大边面积普遍存在差异性.砂岩孔渗性、含烃流体充注造成的酸性水介质环境和油水分布特征是造成沙三段不同含油级别砂岩石英次生加大边发育相似性和差异性的主要原因,该区砂岩中石英次生加大可作为含烃流体充注的成岩示踪标志.      

歧口凹陷中央隆起带构造样式及形成演化特征

重新划分了歧口凹陷二级构造单元,解析了盆地中央隆起带,并指出中央隆起带是一个复合的构造系统,阐明了其变形机制。在此基础上,运用沉降史分析方法确定了歧口凹陷中央隆起带新生代形成演化过程。指出歧口凹陷中央隆起带的发育经历了多期、多幕的演化过程,自渐新世开始,隆起带的演化自西向东迁移,各个时期也具有自西向东沉降速率加快的趋势。古近纪沙河街组三段至二段（沙三至沙二）沉积时期,盆地主要受伸展作用控制,中央隆起带西段形成翘倾旋转断块;古近系沙-沉积时期,受深断裂走滑作用影响,中段形成地层平坦的地垒构造;古近纪东营组沉积时期,东段白东区形成大型复合滚动背斜,叠加新近纪走滑作用产生的正型负花状褶皱构造。     

东营凹陷伸展断弯褶皱的构造几何学分析

东营凹陷是渤海湾盆地南部一个典型的中新生代半地堑盆地。本文通过对横穿东营凹陷的地震反射剖面进行精细的构造解析,发现这个半地堑盆地的伸展构造具有明显的膝折变形特征,基本上符合伸展断弯褶皱模型。由此运用伸展断弯褶皱理论,同时按照平衡剖面原理,详细恢复了东营凹陷伸展构造的发育过程。经过对盆地内部构造变形的反复拟合和测算,我们确定了东营凹陷伸展断弯褶皱的构造几何学特征及其运动学过程,揭示出东营凹陷各主要裂谷阶段的地壳水平伸展量,并且将其中的背斜解释为上凹与上凸断层转折组合所形成的一个伸展背斜构造。同时采用构造几何学方法推断在白垩纪末期该地区曾经历过大约1750m厚的剥蚀作用,总伸展量可达25km。     

山东东营凹陷渐新统东营组的天文地层研究

选定东营凹陷牛38、郝科1和利1等3口井东营组进行天文地层研究。以牛38井沙河街组一段顶界31.8Ma作为东营组底界年龄,得到3口井各段的年龄平均值为:东二段底28.406Ma,东一段底25.385Ma和顶界24.467Ma。东营组底界(31.829Ma)大致相当于"中国区域地层表"提出的32Ma的渐新统底年龄,但是与"国际地层表"提出的渐新世鲁培尔阶底界(33.9Ma)相差1.9Myr。东三段底界、顶界的平均年龄分别为31.829Ma、28.406Ma大致可与中国的乌兰布拉格阶或国际的鲁培尔阶中上部相当;东二段底界至东一段顶界的平均年龄大致相当于塔本布鲁克阶或夏特阶。根据东营组岩石地层与天文地层研究认为,在三角洲沉积过程中,东营组各段界线是穿时的,如东三与东二段界线的年龄相差可达1.4Myr。根据偏心率理论曲线和小波分析,夏特阶底界(28.4Ma)附近的变化可能与偏心率100ka左右理论周期的特殊变化有关。     

东营凹陷古近系岩性圈闭识别方法研究

针对东营凹陷岩性油气藏的勘探特点,在三级层序格架内识别出体系域,研究了主要岩性体的成因类型、分布特征及其时空配置关系,通过岩性油气藏储层模型的建立和地震预测模型参数的研究,提高了岩性圈闭预测评价和描述的精度.地质和地震预测技术研究的有机结合揭示了在高频可容纳空间变化条件下岩性体沉积作用的有序性及其边界条件,构成以地质规律为指导的岩性圈闭识别技术系列.     

东营凹陷深部“红层”地层划分方法探讨

运用岩石地层学“最优分割”数值计算方法 ,对由于缺少古生物化石资料而长期难以进行地层划分的山东东营凹陷下第三系沙河街组四段至中生界“红层” ,进行了岩石化学性质差异的最优分割划分。结合有限的古生物化石资料和标准地层剖面的岩石学特征 ,将分割的层序进行了地层归属标定 ,成功地将“红层”各个层属及亚层属划分出来 ,其科学性、合理性已为之后的勘探成果所证实 ,同时在东营地区最深探井———郝科 1井的地层划分中得到了运用。该方法为缺少古生物化石数据的“哑地层”划分提供了一种新思路。     

东营凹陷地下水动力场的形成与演化

沉积盆地地下水动力场的理想模式可以归纳为对称型和不对称型两种,其中局部地下水动力单元可以划分为泥岩压榨水离心流,大气水下渗向心流,越流、越流蒸发泄水和滞流4种类型。地下水动力场的演化具有旋回性,每个旋回可以分为两个阶段:盆地沉降沉积时期的泥岩压榨水离心流阶段和盆地抬升剥蚀时期的大气水下渗向心流阶段。随沉积盆地的形成与演化,水动力场也有形成、发展和消亡的过程。东营凹陷地下水动力场在平面上呈对称性:总体上大气水由凹陷边缘向凹陷中心渗入,凹陷内部各洼陷为压榨水形成的离心流区,凹陷边缘南部斜坡带和北部断阶带以及凹陷内部中央断裂带为越流泄水区。纵向上,局部水动力单元强度及演化规律与地层的埋藏深度有关。随着埋藏深度的增加,水动力单元强度逐渐减弱。     

东营凹陷第三系隐蔽油气藏的地震预测研究

论述了山东省东营凹陷第三系隐蔽油气藏(四大类：岩性型、地层型、裂隙型和复合型)的识别与地震预测技术，应用相干分析、地震属性分析和Stratamagic等地球物理勘探技术，对隐蔽油气藏进行了预测、描述及油气综合评价，为勘探开发提供了井位，取得了显著的效果。     

东营凹陷牛38井沙三段高分辨率旋回地层研究

自然伽玛测井资料取自山东省东营市胜利油田的牛38井。该井的沙河街组划分为四个段,其中沙三段依据含艾氏鱼群组合的鲱科化石和沉积物旋回堆积速率(AR)等研究,可与北美始新统绿河组进行对比。根据上世纪90年代沙三段古地磁研究结果,井深3263m处C18n.1n/C18n.1r界线调整为38.975MaBP。通过频谱分析和数字滤波计算,得出了沙三段几个界线的年龄值,其中,在沙三下、中亚段界线算出的36.9MaBP,岁差旋回幅度有明显变化,这一变化与Palike(Palikeetal.,2001)在ODP71线1052孔中发现的类似图像(36.7Ma)可比较。     

东营凹陷旋回式深湖相烃源岩研究

对东营凹陷沙河街组烃源岩的研究发现:在灰褐色泥岩、纹层状褐色泥岩、钙质泥岩和油页岩中常常夹有泥质粉砂岩和少量浊积砂岩;对牛38井密集采样分析则指示有机碳含量等多项地球化学参数呈现出“波峰”、“波谷”状变化特征,沉积界面也清晰地记录了湖平面的旋回式(升降)变换过程。本文探讨了盆地的充填过程,建立了旋回式深湖相沉积的地层模式——平衡充填,并深入分析了该套烃源岩的地质地球化学特征和有机质的赋存状态,指出旋回式深湖相烃源岩与浊积砂和前三角洲砂体主要以交互式或包裹式构成最佳生储配置关系,有利于隐蔽油气藏的形成。     

山东东营凹陷沙河街组纹层年龄估算方法探讨

渤海湾盆地位于北纬35°—42°之间,中始新世沙河街组四段上部和三段沉积期间,在气候上属于中亚热带,湖泊水体较为稳定,并出现季节性分层,因此沉积常显示出暗灰和浅灰色的年纹层(或称偶层)。根据不少国内外湖泊纹泥统计和14C测定和频谱分析的对比,认为纹层可以作为地层定年工具。纹层年龄计算方法研究对含油盆地成烃成藏定量研究具有重要意义。东营凹陷年纹层计算方法有两种,或选定含纹层岩芯样品进行岩石薄片和电子探针观察和测定,取得年纹层间隔与元素峰值统计;或选取一段含纹层的测井数据作天文400ka、40ka或20ka周期地层年龄计算。通过两种方法求出东营凹陷通29井等沙三段—沙四上亚段堆积速率的比较,前者薄片和探针方法得到的平均速率为0.1078mm/a,后者天文的方法得到的是0.1280mm/a,两者计算差只有0.0172mm/a。因此应用两种方法来计算地层年龄和对比是可行的。前者求纹层方法更为直观,但岩芯和电子探针的测定费用较大,而相比而言,用油田测井数据作天文地层堆积速率和年龄的计算,在经济上、时间上可能胜于前者。     

东营凹陷博兴地区油气成藏动力学与成藏模式

根据东营凹陷西南部地区的地质背景和地层压力特征,探讨了该区的油气成藏特征、成藏动力学机制及成藏模式。成藏动力学机制可分为:自源封闭型和它源开放型。按照封存箱理论,油气藏的形成有箱内成藏、箱外顶部成藏和箱外边部成藏 3种模式;又分为近距离运移、垂向运移和侧向运移 3种聚集模式。成藏动力学背景对油气藏的形成与分布具有重要影响。