渤海湾盆地东营凹陷沉积环境和古生产力对优质烃源岩形成的控制

优质烃源岩的形成受诸多因素的影响,认清不同类型烃源岩控制因素的差异对提高非常规油气的勘探效益具有重要意义。选取渤海湾盆地东营凹陷沙三中—沙四上亚段（Es₃^z、Es₃^x、Es₄^cs、Es₄^cx）烃源岩,借助薄片鉴定、热解分析和主微量元素检测等手段,探讨各层段烃源岩形成的控制因素差异。结果表明：Es₃^x和Es₄^cs烃源岩TOC含量较高,且以Ⅱ₁型—Ⅰ型水生有机质为主,分别形成于深水半咸化和深水咸化环境,而Es₄^cx和Es₃^z烃源岩TOC含量偏低,以Ⅲ型—Ⅱ₁型陆源有机质贡献占优,分别形成于浅水咸化蒸发和浅水半咸化环境。古生产力由高到低依次为：Es₄^cs>Es₄^cx>Es₃^x>Es₃^z,充分展现了各层段烃源岩有机质、环境和生产力的差异性。有机质富集程度与古生产力、盐度和水深均成正比,基本不受氧化还原条件影响。高生产力为研究区有机质发育的关键因素,当生产力较高时（Es₄^s和Es₃^x）,有机质的进一步富集则受到环境的明显控制：深水淡化环境下（Es₃^x）,盐度为主要制约因素;咸水环境下（Es₄^cs）,水深的控制作用则凸显出来;而在低生产力浅水淡化湖盆环境下（Es₃^z）,古生产力、盐度和水深对有机质发育的控制都很明显,这体现了多因素对有机质的共同控制以及各层段烃源岩有机质富集的控制因素的差异。因此,研究烃源岩的形成除需要关注生产力与保存条件之外,还应关注盐度、水深等环境因素以及多因素间的耦合作用,这对深化认识烃源岩的发育规律以及指导非常规油气勘探都具有重要意义。     

渤海湾盆地渤中凹陷西南部沙三段富有机质泥岩沉积环境及形成机理

有机质富集受多种因素影响,分析富有机质泥岩发育的控制因素对于页岩油气资源的勘探开发具有重要意义。通过对渤海湾盆地渤中凹陷西南部沙河街组三段（沙三段）中—下亚段（Es₃^m-l）泥岩岩心样品进行总有机碳含量（TOC）以及主量、微量元素地球化学分析,讨论Es₃^m-l沉积期古气候、沉积水体环境、沉积速率及古生产力对有机质富集的影响,建立Es₃^m-l有机质富集模式。结果表明：Es₃^m-l泥岩有机质丰度较高,TOC含量介于1.05%~6.37%之间;CIA_corr反映整体为温暖湿润的古气候,Es₃^l下部相对干旱,Es₃^l中上部到Es₃^m气候变得更加温暖湿润;B含量和B/Ga值反映整体盐度较低,为淡水—半咸水,Es₃^l中上部到Es₃^m水体盐度变大;Mo-U协变模式和C_org/P摩尔比反映Es₃^m-l底水保存条件存在波动,整体为弱氧化—还原环境;Ti/Al、K/Al、Zr/Al表明Es₃^m-l沉积期陆源碎屑输入较强,具有较高的沉积速率,Es₃^l下部到Es₃^m沉积速率降低;古生产力定量恢复表明Es₃^m-l沉积期湖泊古生产力整体较高。渤中凹陷西南部Es₃^m-l泥岩有机质的富集是古气候、保存条件、沉积速率及古生产力共同作用的结果。     

渤海湾盆地廊固凹陷烃源岩特征及其发育模式

通过对廊固凹陷古近系沙河街组四段-沙河街组三段下亚段烃源岩热解数据、碳氧同位素和分子地球化学参数的深入分析,探讨了不同构造气候条件下低丰度湖相烃源岩的发育机理。岩石热解和干酪根显微组分分析表明沙河街组四段-沙河街组三段下亚段有机质类型主要为Ⅱ型,有机质丰度存在明显差异。结合区域构造-气候背景以及碳氧同位素和分子地球化学参数,建立了沙河街组四段-沙河街组三段下亚段的烃源岩发育模式。沉积于裂陷初始阶段的沙河街组四段烃源岩,其湖盆宽/深比小,气候干热,水体为咸水-半咸水,发育稳定的盐度分层。有机-无机碳同位素的负偏移与较低的Pr/Ph值反映了相对低的古生产力和较好的保存条件。沙河街组三段下亚段烃源岩沉积于强烈裂陷阶段,湖盆宽/深大,气候温暖湿润,水体为淡水,上、下水体交换相对频繁,发育不稳定的温度分层,碳同位素正偏移以及C₂₇/C₂₉甾烷的变化反映了生产力增高和陆源有机质输入增多。     

渤南洼陷沙四上亚段碳酸盐岩成藏条件与勘探潜力

渤南洼陷古近系沙河街组四段上亚段发育了大面积的湖相碳酸盐岩,而由灰岩、泥灰岩、灰泥岩或膏泥岩不等厚互层沉积形成了渤南洼陷一套重要的碳酸盐岩烃源岩。该套烃源岩厚度为20～100 m,厚度中心分别在垦西、义东地区。烃源岩的有机质类型主要为腐泥型,是一套类型好、高丰度的优质烃源岩。烃源岩有机质的生烃期较同层系泥岩生烃期早,在R_o为0.6%左右达到生烃高峰。原油以高C₃₅/C₃₄升藿烷比值、高丰度的4-甲基甾烷、高含硫量为标志性特征。油气经历了东营组末至馆陶组,馆陶组末至明化镇组两期成藏过程。沙河街组四段上亚段碳酸盐岩、扇三角洲及砂岩滩坝等形成的各类圈闭,以及与深洼陷带油源能够侧向对接的沙河街组四段下亚段是未来的有利勘探方向。     

廊固凹陷原油成因类型与分布规律

基于34个烃源岩与50个原油样品的分子生物标志化合物分析结果,研究了廊固凹陷主要油田的原油成因类型与分布规律。分析结果表明,沙河街组三段下亚段与沙河街组四段上亚段烃源岩有不同的分子生物标志化合物组合特征:沙河街组三段下亚段烃源岩陆源有机质的输入量较高且富含沟鞭藻类,沉积于淡水较强的还原环境;沙河街组四段上亚段烃源岩陆源有机质输入量较少且低等水生生物输入较多,沉积于咸水强还原环境。在油源对比基础上,结合原油分子生物标志物参数进行聚类分析,划分了3种成因类型的原油。第Ⅰ类原油来自沙河街组四段上亚段烃源岩,主要分布于牛坨镇凸起周边地区;第Ⅱ类原油来自沙河街组三段下亚段烃源岩,主要分布在凹陷偏北部的旧州—王居一带;第Ⅲ类原油来自沙河街组三段下亚段烃源岩与沙河街组四段上亚段烃源岩生成的混源油,以沙河街组三段下亚段烃源岩生成的原油为主,主要分布在凹陷东部的河西务构造带和曹家务—柳泉构造带南部的部分地区。廊固凹陷各油藏紧邻烃源岩聚集成藏,其分布规律受控于不同层段烃源岩的发育与分布。曹家务和中岔口地区是第一类原油下一步的有利勘探目标区域,柳泉构造带王居地区是第二类原油勘探潜力较大区域。     

鄂尔多斯盆地平凉北地区三叠系长7段烃源岩地球化学特征及形成环境

通过对鄂尔多斯盆地西南缘平凉北地区三叠系长7段15口井的暗色泥岩样品进行地球化学分析,结合测井解释成果,推断出其古沉积环境,总结了烃源岩质量的主控因素及发育模式。研究结果表明：(1)平凉北地区三叠系长7段烃源岩有机质丰度自下而上逐渐减小,长7₃亚段有机质丰度最大,长7₂亚段次之,长7₁亚段最小。长7₃亚段烃源岩有机碳质量分数最高可达12.4%,生烃潜力大,有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ₁型为主,是一套处于成熟阶段的好—优质湖相烃源岩。(2)平凉北地区长7₃亚段沉积期气候潮湿温暖,为陆相淡水环境。较高的古生产力、缺氧还原水体为有机质的生长、繁殖和保存创造了有利条件。(3)平凉北地区长7₃亚段发育火山-热液型烃源岩。火山活动与热水沉积共同影响着长7₃亚段的水体环境,其较高的古生产力是有机质大量生成的基础,缺氧还原环境是有机质完整保存的关键因素。     

歧口凹陷沙河街组烃源岩分级评价及优质烃源岩分布

歧口凹陷沙河街组发育沙一段、沙三段2套重要的烃源岩层系,烃源岩累计厚度达1 500～2 500m,有机质丰度高,为歧口凹陷提供了丰富的油气资源。但由于不同地区、不同层系原始沉积环境和后期演化程度的差异使得烃源岩的质量和分布有着很强的非均质性。如何客观地评价烃源岩质量,并对不同质量的烃源岩分布进行精细刻画,明确优质烃源岩的展布是当前研究的重点和难点。通过研究,建立了烃源岩分级评价工作流程,厘定了歧口凹陷不同次凹、不同层系有效烃源岩和优质烃源岩下限标准,明确了歧口凹陷沙河街组优质烃源岩的分布特点,提出生烃中心南移的新认识,有效指导了勘探方案的制定。     

东营凹陷沙河街组一段沉积时期的湖泊古生产力

根据有机碳法计算湖泊古生产力的公式计算了东营凹陷沙河街组一段数百口井的古生产力值,做出了古生产力平面分布图,并与沙河街组三段沉积时期的古生产力以及现代不同营养类型湖泊的生产力进行了比较。研究表明,沙河街组三段中、下亚段和沙河街组一段沉积时期东营凹陷为超营养湖泊,是最有利于生油的湖泊;沙河街组三段上亚段沉积时期为富营养湖,也具有一定的生油能力。按生油岩的优劣程度排序,依次为沙河街组三段下亚段、沙河街组一段、沙河街组三段中亚段、沙河街组三段上亚段。     

吉木萨尔凹陷吉页1井区二叠系芦草沟组沉积环境及有机质富集机理

通过X射线衍射、有机碳测试、主微量元素测试和饱和烃色谱等分析对吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组烃源岩的古环境、古生产力及其有机质富集机理进行了研究。研究结果表明：①吉木萨尔凹陷吉页1井区二叠系芦草沟组烃源岩主要为长英质混合细粒沉积岩和黏土质混合细粒沉积岩,有机质来源包括陆源有机质和海相藻类,其中海相藻类贡献较大;芦一段TOC值平均为5.93%,芦二段TOC值平均为5.69%。②研究区岩样中Ba元素含量较高,平均质量分数为12 052.89×10^-6;烃源岩正构烷烃多呈单峰型,芦一段主峰碳为C₁₇和C₁₉,具有较弱的奇碳优势,芦二段主峰为主峰碳为C₁₉,具有奇碳优势,整体类异戊二烯烃中Pr和Ph含量丰富。③研究区整体为干旱-咸化还原沉积背景,芦一段沉积期为干旱气候,古水体较浅,古盐度较高,水体分层形成稳定的还原环境,古生产力比芦二段强;芦二段沉积期为半潮湿—半干旱气候,古水体较深,古盐度较低,还原环境好。④研究区烃源岩有机质富集受控于陆源碎屑供给、古生产力和古气候等因素,还原环境稳定,是典型的“生产力富集模式”,古气候、古盐度和陆源碎屑的影响导致芦二段TOC含量较低。     

柴达木盆地西北区新近系咸化湖盆生烃母质类型与有机质富集机理

柴达木盆地西北区(柴西北)新近系已取得显著勘探成果,资源潜力巨大,但关于烃源岩发育与有机质差异富集机理的研究相对较少,制约了勘探进程。选取研究区新近系4组烃源岩典型样品,分析其地球化学特征,并探讨烃源岩发育及有机质富集与古盐度、古生产力、氧化还原条件和沉积速率的关系。结果表明：研究区新近系烃源岩母质类型以Ⅱ型有机质为主,其次为Ⅲ型有机质,生烃母质主要为褶皱藻和皱球藻等原地水生生物与陆源有机质。新近系烃源岩的发育与有机质富集主要受控于古生产力、古盐度和沉积速率。生产力越大,越利于有机质富集,烃源岩的TOC越大;随着盐度增大和沉积速率升高,烃源岩有机质丰度具有先增大后减小的特征;还原程度越强,烃源岩TOC值越高。只有在高的古生产力、适当的古盐度和适当的沉积速率背景下,才利于有机质富集。在此基础上,建立柴西北新近系烃源岩的发育模式,优质烃源岩主要分布在沉积中心附近的缓坡带。研究为咸化湖盆烃源岩的研究提供了一定的理论指导。     

油源断裂伴生圈闭形成时期厘定方法及其应用

为了研究含油气盆地油源断裂附近油气分布规律,在油源断裂伴生圈闭形成机制及形成时期研究的基础上,通过不同地质时期油源断裂的断距-位移曲线反映出来的断裂开始形成时期和分段生长连接时期,确定油源断裂伴生圈闭形态开始形成的时期;通过分析油源断裂断层岩的排替压力与时间变化关系和储层排替压力与时间变化关系,确定油源断裂侧向封闭开始形成时期,二者叠合建立了一套油源断裂伴生圈闭形成时期厘定方法,并将其应用于渤海湾盆地歧口凹陷大张坨断裂在沙一下亚段内伴生圈闭形成时期的厘定中。结果表明:大张坨断裂在沙一下亚段内伴生圈闭形成时期为2.35 Ma,虽晚于沙三段烃源岩大量排出油气时期,但仍可以捕获沙三段烃源岩排出的大量油气,较有利于下伏沙三段烃源岩排出的油气在大张坨断裂附近沙一下亚段内聚集成藏,与目前大张坨断裂附近沙一下亚段已发现油气分布相吻合,表明该方法用于厘定油源断裂伴生圈闭形成时期是可行的。研究结果对认识油气分布及油气勘探的深入具有一定的指导意义。     

渤海湾盆地东营凹陷沙四上亚段—沙三下亚段岩相特征及沉积环境——以樊页1井为例

通过岩心、显微薄片的观察，依据有机质含量、无机矿物组成、沉积构造等特征，将渤海湾盆地东营凹陷沙河街组四段上亚段（沙四上亚段）-沙三下亚段樊页1井的细粒沉积岩划分出11种岩相类型。利用常量、微量元素含量及特定元素比值的垂向变化，从古气候、古物源、古水深、古盐度和古氧化还原性5个方面对沉积环境的垂向变化特征进行分析。研究层段发育的细粒沉积岩形成于半深湖-深湖、半咸水-咸水、相对湿润、还原-强还原的古环境条件，且环境的垂向演化具有明显的阶段性，经历了水体加深、盐度降低、气候由干旱转为湿润、强还原-弱还原-还原、陆源供给由多减少再增多的演化过程。5个沉积环境要素共同影响着岩相类型的垂向分布与组合特征。随水体加深，岩相组合中碳酸盐岩所占比重逐渐降低。不考虑重力流事件，岩石组分中石英、长石含量与水体深度、离岸距离、陆源碎屑供给量密切相关，从而影响粉砂岩及粉砂质细粒沉积岩的发育程度。高盐、强还原的水介质环境有利于有机质的保存，多形成富有机质岩相。古气候的变化使其他古环境要素也相应发生改变，进而影响岩相类型的分布与组合特征。     

渤海莱州湾凹陷中部古近系沙三段烃源岩地球化学特征及沉积环境

通过对渤海海域莱州湾凹陷中部古近系沙三段烃源岩样品的热解、TOC、饱和烃GC/MS分析以及主、微量元素分析,研究了其烃源岩的地球化学特征及沉积环境。研究结果表明：(1)莱州湾凹陷中部古近系沙三段烃源岩有机质丰度差异较大,总体为好—优质烃源岩,有机质类型以Ⅰ—Ⅱ型为主,整体处于低熟—成熟阶段;(2)通过Pr/nC₁₇-Ph/nC₁₈图版、C₂₄四环萜烷/C₂₆三环萜烷(C₂₄TeT/C₂₆TT)、C₂₇/C₂₉规则甾烷、奥利烷指数等参数判断沙三段烃源岩有机质来源为低等水生生物和高等植物的混源输入;(3)综合CIA,Sr/Ba,Pr/Ph,V/(V+Ni),U/Th值和伽马蜡烷指数等分析了烃源岩形成时期的古环境,认为沙三段沉积时期气候温暖湿润,降水丰富,水体为淡水—微咸水,陆源输入较多,具有较高的初始生产力,沉积时期整体表现为贫氧的弱氧化弱还原环境,沙三下段—沙三上段沉积环境整体变化不大,古气候和古水体盐度基本保持不...     

渤海湾盆地渤中坳陷沙一段与沙三段古湖泊水体分层新证据

前人对渤海湾盆地渤中坳陷湖相烃源岩有机质保存条件，尤其是对水体分层的研究，主要提出的是生物标志物证据，缺乏无机地球化学方面的证据。基于U、V元素在沉积水体中的富集原理，以及草莓状黄铁矿的形成机理，尝试探讨渤中坳陷沙一段与沙三段古湖泊水体分层的证据。结果显示，沙一段与沙三段V/（V+Ni）值分别介于0.20~0.93与0.62~0.78之间，指示古湖泊水体为缺氧环境。沙一段与沙三段U/Th值介于0.14~0.43之间，但是沙一段与沙三段U元素与TOC值具有明显正相关性，说明U元素富集于缺氧水体中。同时，沙一段与沙三段V元素与TOC值也具有明显正相关性，进一步说明沙一段与沙三段烃源岩沉积期，古湖泊边部水体均为缺氧环境，但非停滞缺氧环境。对沙一段与沙三段草莓状黄铁矿的平均粒径统计显示，沙一段与沙三段草莓状黄铁矿平均粒径仅略大于停滞缺氧环境的粒径上限5.0 μm，说明沙一段与沙三段沉积期，古湖泊边部浅水区水体存在一个氧化还原界面，该界面位于湖底沉积物向下几厘米深处。据此可推断，向古湖泊沉积中心方向，水体逐渐加深，水体中的氧化还原界面必然会逐渐上升至水体中部，此界面即为沙一段与沙三段水体的分层界面。     

渤海海域庙西地区烃源岩有机相特征及其对优质烃源岩的指示意义

烃源岩有机相是有机质质量分数、有机质类型、有机地球化学特征和沉积环境的综合体现,利用有机相评价烃源岩特征是现今石油勘探中的有效方法。渤海海域庙西地区（黄河口东洼、庙西南洼）烃源岩有机相的研究相对薄弱,制约了该地区优质烃源岩的探寻,因此需要对该地区有机相纵向分布特征、平面展布特征及烃源岩形成机理展开研究。在对庙西地区东营组、沙河街组和孔店组烃源岩评价基础上,结合干酪根显微组分及生物标志物组成特征,综合考虑烃源岩沉积环境、沉积相及有机质生源特征等因素,进行有机相综合评价并预测优质烃源岩发育区。研究结果表明,庙西南洼、黄河口东洼中部沙三段及庙西南洼中南部沙一二段为优质烃源岩,其有机相类型为半深湖混源母质相（AB相）到滨浅湖陆源母质相（B相）。古水深和古气候是控制庙西地区沙河街组湖相烃源岩发育的主要环境因素,古水深影响输入湖泊的有机质生源母质类型和有机质的保存条件,古气候变化控制输入湖泊的沉积物含量和浮游生物的繁衍程度。     

辽东湾地区古近系烃源岩生物标志物特征及其地质意义

辽东湾地区古近系沙河街组沙三段、沙一段及东营组东三段为主要的烃源岩层,具有良好的油气勘探前景.为了揭示烃源岩的地球化学特征、沉积环境及生物来源,利用岩心和岩屑样品,通过热解、总有机碳含量测定及饱和烃色谱-质谱分析等方法,对这3套烃源岩的有机质丰度、类型、成熟度及生物标志物特征进行研究.结果表明:辽东湾地区沙一段烃源岩有...     

渤海湾盆地惠民凹陷临南洼陷沙河街组原油地球化学特征及油源对比

惠民凹陷是渤海湾盆地济阳坳陷中的一个富油气单元。系统研究惠民凹陷临南洼陷20个原油样品和4个烃源岩样品地球化学特征,分析其成熟度、沉积环境和有机质来源,利用烃源岩和原油生物标志化合物参数建立油-岩关系,筛选有效参数运用交会图和聚类统计划分原油类型和进行油源对比。研究区原油已进入成熟阶段,生油母质的沉积环境为弱氧化-弱还原的湖沼相-淡水湖相,具有陆相湖盆混合型母质特征。总体上,研究区原油有较高的饱和烃含量和较低的胶质及沥青质含量,正构烷烃为"平台式"双峰形态分布,伽马蜡烷含量较低,4-甲基甾烷含量较高。研究区内不同地区原油的地球化学特征存在一定差别,可按地区分为南带和北带。相比南带的原油,北带原油样品中4-甲基甾烷/C₂₉R、Ts/Tm比值较低,而C₂₉降藿烷/C₂₉降新藿烷、1,2,7-/1,2,6-三甲基萘、菲/∑甲基菲较高。研究区沙四段烃源岩有机质类型为Ⅲ型,有机质丰度较低;沙三段烃源岩有机质以Ⅱ型为主,有机质丰度较高,其中,沙三下亚段和中亚段是临南洼陷的主力烃源岩。通过系统对比研究区原油和烃源岩的地球化学特征,认为临南洼陷沙三、沙四段原油来自沙三下、中亚段烃源岩。