济阳坳陷古近系烃源岩结构及排烃的非均一性
济阳坳陷滩海地区古近系构造样式及其控藏作用
第25卷第1期油气地质与采收率Vol.25,No.12018年1月Petroleum Geology and Recovery EfficiencyJan.2018—————————————收稿日期：2017-09-30。
作者简介：马立驰（1973—），男，黑龙江绥化人，研究员，博士，从事油气勘探研究工作。
联系电话：（0546）8716201，E-mail ：dzymlc@ 。
基金项目：国家科技重大专项“渤海湾盆地精细勘探关键技术”（2016ZX05006）。
文章编号：1009-9603（2018）01-0001-05DOI ：10.13673/37-1359/te.2018.01.001济阳坳陷滩海地区古近系构造样式及其控藏作用马立驰1，王永诗2，景安语1，杨贵丽1，武云云1，赵铭海2（1.中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院，山东东营257015；2.中国石化胜利油田分公司，山东东营257000）摘要：在对济阳坳陷东部滩海地区边界断层发育特征及其对古近系油气成藏控制作用研究的基础上，将该构造带划分为单断-低凸型、双断-中凸型和多断-高凸型3种类型潜山披覆构造带。
单断-低凸型潜山披覆构造带古近系储盖组合最好，各个层系都有可能形成好的储盖组合，发育岩性、构造、地层和复合圈闭类型。
双断-中凸型潜山披覆构造带沙三段下亚段—东营组下部发育岩性和地层超覆圈闭，东营组中上部以披覆和岩性-构造圈闭为主。
多断-高凸型潜山披覆构造带以多层系地层超覆圈闭为主，整体储盖组合条件差。
垦东凸起沙三段地层油藏、长堤凸起东营组岩性油藏、埕岛凸起东营组岩性油藏将会成为下步研究区重点勘探目标。
关键词：潜山披覆构造带储盖组合圈闭类型勘探方向北西向构造带济阳坳陷中图分类号：TE111.2文献标识码：APaleogene tectonic styles and their controls on hydrocarbonaccumulation in the shallow sea of the Jiyang DepressionMA Lichi 1，WANG Yongshi 2，JING Anyu 1，YANG Guili 1，WU Yunyun 1，ZHAO Minghai 2（1.Exploration and Development Research Institute ，Shengli Oilfield Company ，SINOPEC ，Dongying City ，Shandong Province ，257015，China ；2.Shengli Oilfield Company ，SINOPEC ，Dongying City ，Shandong Province ，257000，China ）Abstract ：Based on the research of the development of boundary faults and their controls of hydrocaronon accumulation inthe shallow sea of the eastern part of Jiyang Depression ，the tectonic zone of buried hill draped structural belts was dividedinto three types ：single fault-low uplift ，double faults-middle uplift and multiple faults-high uplift.The reservoir-seal as⁃semblages in the single fault-low uplift of the buried hill draped structural belts are the best ，and good assemblages can oc⁃cur in each layer.There are different trap types such as lithology trap ，structural trap ，stratigraphic trap and composite trap.The lithology traps and stratigraphic overlapping traps developed in the lower of the third member of Shahejie Formationand the lower of Dongying Formation in the double faults-middle uplift of the buried hill draped structural belts ，and the drape trap and the lithology-structural trap developed in the middle and upper of Dongying Formation.The stratigraphic overlapping traps mainly developed in the multiple faults-high uplift of the buried hill draped structural belts ，and the res⁃ervoir-seal assemblages generally have poor condition for hydrocarbon accumulation.The next exploration targets are E s 3stratigraphic oil reservoir in Kendong Uplift ，E d lithology oil reservoir in Changdi Uplift and Chengdao Uplift.Key words ：buried hill draped structural belts ；reservoir-seal assemblages ；trap types ；exploration direction ；north-westtectonic belt ；Jiyang Depression济阳坳陷滩海地区为一北西向大型潜山披覆构造带，已发现新北、新滩和埕岛等多个油气田，累积探明石油地质储量超过1×109t ，且主要分布在新近系和前古近系，古近系仅占10%。
渤海湾盆地济阳坳陷烃源岩排烃特征研究
直是 石油地 质理论 研究 的薄 弱环节 。 目前 在排 烃 的
动力 、 相态 、 通道及 方式 的认识 上 尚存在 着较 大不确
定性 和分歧 ， 致使 源 岩 排烃 量 的计 算 模 型 及 所取 得
的认识 各 不相 同 ， 甚至 相差很 大 ， 临界 排烃饱 和度 如
摘 要 ： 源 岩在 埋 藏 演 化 过程 中 发生 排 烃 的 重 要 表 现 之 一是 其 生 烃 潜 力 不 断 减小 ， 之 也 可 利 用 烃 源 岩 在 演 化 过程 中生 烃 潜 力 的 变 烃 反
化 规 律来 模 拟 其 排 烃 特 征 。利 用 综 合 热 解 参 数— — 生烃 潜 力 指 数 ［ ｓ ＋ｓ ） 丁 ）］ 热 演 化过 程 中 的 变 化 规 律 来 确 定 源 岩 的 排 烃 （ 。／ （ 在 ｆ
究 同一类 源岩 在不 同演化 阶段 生烃潜 量 的变化规 律 就 可 以确定 出其 在 演 化 过 程 中是 否 发 生 过 排 烃 作 用， 结合 实际源 岩 的规 模 还 可 以计 算 出 排 出烃 类 的 数量 。本 文应 用一个 源岩综 合热 解参 数—— 生烃 潜 力 指数 ， 过其 在埋 藏 演 化 过程 中 的变 化 规律 来 研 通 究 源岩 的排烃 特征 ， 论模 型如 图 １ 理 。 在利 用岩石 热解 仪 评 价 烃源 岩 的实 验 中， Ｓ ＋
价 方 法 进 行 比 较 来 提 高 最 终 评 价 结 果 的 可 靠
性 。
即可 视为 其原 始生 烃潜 力 ； 当源 岩 演 化 到一 定 程 度 并有 油气排 出后 ， Ｓ Ｓ ＋ 将 逐 渐 减小 ， 时 它 只 代 此 表着 源岩 的剩余 生 烃 潜 力 。不 难看 出 ， 源 岩演 化 在
济阳坳陷沾化凹陷沙一下亚段优质烃源岩成因分析
二段烃源岩强烈的非均质性，钟建华等（20丨5 )通过 恢 S = 角洲前积层的A 度 ，表明东营凹陷古近纪沙
期为深水沉积环境而沙一下亚段烃源岩由丁•成 熟 度 较 低 ，对 油 气的 供 给作 用 未 予 以 足 够 重 视 ，研究 尚不系统、深 入 ，制 约 r 沙一段及其上部层系油气成 藏 的 认 识 ：本 文 从 矿 物 组 成 、地 球 化 学 特 征 分 析 人
内容提要：沾 化 凹 陷 发 育 沙 四 上 亚 段 、沙 = 下 亚 段 和 沙 一 下 亚 段 3 套 烃 源 岩 ，前 人 对 沙 一 F 亚 段 烃 源 岩 未 进 行 深 人 研 究 本 文 利 川 丫 1'机 地 球 化 学 方 法 付 沾 化 四 陷 沙 一 下 、丨卩.段 烃 源 ‘/;•品 质 进 行 分 析 ，研 究 表 明 沙 一 下 亚 段 烃 源 V1;' 有 机 质 丰 度 高 、干 酪 根 类 型 以 丨 铟 为 主 ，为 优 质 烃 源 '/;V烃 源 VT;冗 积 中 心 位 于 渤 南 洼 陷 ，但 孤 南 洼 陷 烃 源 岩 品 质 最 好 ：孤 北 洼 陷 和 孤 南 洼 陷 的 部 分 烃 源 岩 达 到 大 量 排 烃 阶 段 ，所 以 勘 探 开 发 研 究 应 重 视 来 自 沙 一 下 亚 段 烃 源 岩 的 贡 献 沉 积 环 境 分 析 表 明 ，沙 - • 下 亚 段 沉 积 期 沾 化 凹 陷 构 造 沉 降 速 率 较 小 ，气 候 为 北 亚 热 带 至 暖 温 带 中 等 偏 干 旱 气 候 ，均 不 i 持 形 成 优 质 烃 源 岩 沙 一 下 段 高 品 质 炫 源 岩 的 形 成 的 主 要 吩 W 是 高 盐 度 导 致 湖 泊 的 高 生 产 力 和 良 好 的 水 体 分 L i 湖 盆 窃 盐 度 是 由 于 饵 馘 朗 的 海 侵 导 致 . 海 侵 沿 孤 I每 沣 陷 一 孤 北 洼 陷 一 渤 南 洼 陷 的 / / 向 推 进 .导 致 孤 南 洼 陷 虽 然 不 是 沉 积 、沉 降 中 心 ，但 烃 源 岩 品 质 最 好
济阳坳陷沾化凹陷邵家地区沙三段烃源岩特征
济阳坳陷沾化凹陷邵家地区沙三段烃源岩特征刘斯文（１．长江大学地球科学学院，湖北武汉 ４３０１００；２．江西省天然气有限公司，江西南昌 ３３００９６） 摘 要：沾化凹陷古近系沙河街组为一套湖相沉积体系，西部邵家洼陷主要发育沙三段、沙四段两套烃源岩，通过沉积条件、烃源岩空间展布、生物标志物、有机地化指标及生烃史对比分析，沙三段沉积条件更加有利于有机质大量堆积保存，其形成的烃源岩品质优于沙四段，且主要生烃期较晚，能与沙河街组内储集层匹配形成较好的油气藏，结合油源对比分析，沙四段油气藏油源主要来自沙三段，研究沙三段烃源岩特征对沙河街组油气藏具有重要意义。
关键词：邵家洼陷；沙河街组；烃源岩；沙三段；沙四段；生物标志物；油源对比 中图分类号：Ｐ６１８．１３０．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９８１（２０１８）０４—０１０４—０３ 沾化凹陷为胜利油田济阳坳陷北部一次级构造，凹陷被走向ＮＮＥ的邵家断层系分成两部分，西北较小的邵家洼陷与中东较大的四扣洼陷（见下图）。
其中邵家洼陷自发现馆陶组油层以来，先后发现了多套含油层系，主力含油层系为沙二段、沙四段，其中沙四段勘探呈现多点开花的局面，围绕其生油洼陷发现了多处含油区块，证实沙四段具有较大的勘探潜力，而沙四段油气藏内源岩，故研究沙三段烃源岩具有重要的实际意义。
图１ 济阳坳陷沾化凹陷构造单元划分示意图１ 沉积背景邵家地区地层发育比较齐全，自下而上有太古界、古生界、中生界、古近系、新近系及第四系。
本区古近系孔店组、沙河街组、东营组与新近系馆陶组、明化镇组以陆源砂岩和泥岩为主，夹少量化学岩，第四系由平原组组成［１、２］。
本文研究层段为古近系沙河街组沙四段和沙三段，其中沙四段既有较好烃源岩层，又具备储集条件，上覆沙三段含大套深灰色油泥岩、油页岩，以烃源岩为主。
区域现今沙河街组构造形态仍然保留了沉积时盆地的基本形态，沙四段沉积期主要发育三角洲－滨浅湖沉积体系，初期为洼陷深陷期，周缘古地貌地形差异大，呈现南北陡、东西较缓的特征，相应的沉积环境差异较大。
济阳坳陷晚古生代煤系烃源岩特征及二次生烃研究的开题报告
济阳坳陷晚古生代煤系烃源岩特征及二次生烃研究的开题报告一、研究背景我国煤系地层广泛分布，具有丰富的煤炭资源和油气资源潜力，其中济阳坳陷为我国重要的油气勘探区之一。
济阳坳陷晚古生代煤系地层分布广泛，烃源岩的发育程度和油气勘探潜力较高，是研究煤系烃源岩特征及二次生烃的重点区域。
二、研究内容及意义本研究主要以济阳坳陷晚古生代煤系地层为研究对象，通过野外地质调查、岩心分析、有机地球化学和数值模拟等方法，探讨济阳坳陷晚古生代煤系烃源岩的形成演化、生烃潜力和二次生烃机制，研究成果对揭示晚古生代煤系烃源岩特征及油气生成机制具有重要的科学意义和应用价值。
三、研究方法1. 野外地质调查和岩心分析：通过野外地质调查和岩心分析，对济阳坳陷晚古生代煤系地层的岩性、组分、结构、古环境等进行详细描述和分析。
2. 有机地球化学分析：对煤系地层中含有机质样品进行有机地球化学分析，测定有机质含量、成分、类型、成熟度等指标，分析煤系烃源岩的生烃潜力。
3. 数值模拟：采用数值模拟方法，研究烃源岩热历史演化和二次生烃过程，揭示烃源岩的形成、演化和油气生成机制。
四、主要研究内容1. 煤系地层岩性、组分、结构和古环境分析，探讨晚古生代煤系地层的形成演化。
2. 有机地球化学分析，测定煤系地层有机质的含量、成分、类型、成熟度等指标，研究煤系烃源岩的生烃潜力。
3. 数值模拟研究，通过热力学研究分析烃源岩的形成演化和油气生成机制，揭示二次生烃机制，探讨煤系烃源岩的勘探及开发前景。
五、预期研究成果1. 研究晚古生代煤系地层的形成演化、生烃潜力和二次生烃机制，充分认识济阳坳陷地区油气勘探潜力，为后续勘探开发提供科学依据。
2. 揭示济阳坳陷晚古生代煤系烃源岩的特征及油气勘探前景，为我国煤系油气的勘探和开发提供有价值的参考。
3. 为煤系烃源岩的成因、演化和油气勘探提供新的思路和方法，推动煤系油气勘探和开发的进一步深入。
有效烃源岩及烃源岩的非均质性
3、应用
图2是济阳坳陷牛38 井, 图中显示3180～3380m 井段。
图2牛38 井3180～3380m层段烃源岩评价图
上图是利用Δ log R 法公式
对济阳坳陷牛238 井进行了定量评价得到的结果，划分烃 源岩的标准为; 1) 当总有机碳为高值( TOC > 6 %) 时对应的层段是深色的 油页岩, 自然伽马曲线增大, 并且电阻率曲线增大, 声波时 差曲线增大, 从而综合评价该层段为有机质富集层。 2) 当总有机碳为中值(3 %< TOC < 6 %) 时, 一般对应的是 泥岩或灰质泥岩, 自然伽马曲线对应的是较高值, 电阻率曲 线增大, 声波时差曲线增大, 密度减小, 为优质烃源岩。 3) 当总有机碳值为低值(1 % < TOC < 3 %) 时, 一般对应的 是粉砂质泥岩或较浅色调的泥岩, 自然伽马曲线对应的是 低值, 声波时差曲线减小, 电阻率曲线增大, 为好烃源岩。
古生产力对烃源岩的非均质性具有重要 的控制作用。
2、3 保存条件
保存条件对于烃源岩的宏观和微观非均质 性具有十分重要的影响。
广利洼陷L1井烃源岩有机碳与铁离子含量关系图
二、有效烃源岩
1、有效烃源岩的定义
有效烃源岩是指既有油气生 成又有油气排出的岩石，它在某 种程度上控制着盆地内油气藏的 分布。必须强调的是，它们生成 和排出的烃类应足以形成商业性 油气藏，否则有效烃源岩的定义 将难以在生产实践中应用。
2、2古生产力
高有机质丰度的烃源岩只有在那些有利于 生物的繁殖、富集和有机质保存条件的水介质 和沉积环境中才可能形成。
如东营凹陷富有机质生油岩的形成与藻类 勃发有着密切的关系,对东营凹陷4000 多米泥 岩岩心的观察发现, 藻类勃发现象十分常见, 同 时还诱发沉淀了细粒方解石纹层。藻类勃发形 成的高生产力, 使得大量藻类沉积下来, 组成了 富有机质纹层页岩。
济阳坳陷古近系烃源岩分子成熟度参数的异常分布
济阳坳陷古近系烃源岩分子成熟度参数的异常分布王广利;王铁冠;张林晔;张学军【期刊名称】《地球化学》【年(卷),期】2006(35)5【摘要】济阳坳陷古近系湖相烃源岩的自然演化剖面结果表明,分子标志化合物的演化是一个受沉积环境、矿物组成、有机质赋存状态和温度等多种因素共同影响的复杂过程,其演化具有阶段性,随着埋藏深度增加,大多呈现出"先增大,后减小"的模式.形成于半咸水-微咸水的沙三段下部烃源岩分子标志化合物的演化较为剧烈,温度的影响是主要的,但随着深度的增加,碳酸盐矿物含量逐渐升高对分子标志化合物的演化起到了抑制作用;而形成于咸水-半咸水的沙四段烃源岩分子标志化合物变化平缓,平衡值降低,高盐沉积环境和丰富的碳酸盐矿物在一定程度上延缓了异构化进程.这个结果对于我们正确理解和应用分子成熟度参数具有重要启示,对于咸化湖泊条件下形成的第三系盆地深部地层的勘探具有指导意义.【总页数】7页(P560-566)【作者】王广利;王铁冠;张林晔;张学军【作者单位】中国石油大学,教育部油气成藏机理重点实验室,北京,102249;胜利油田有限公司,地质科学研究院,山东,东营,257015;中国石油大学,教育部油气成藏机理重点实验室,北京,102249;胜利油田有限公司,地质科学研究院,山东,东营,257015;胜利油田有限公司,地质科学研究院,山东,东营,257015【正文语种】中文【中图分类】P593【相关文献】1.川西坳陷高成熟煤系烃源岩分子成熟度参数的异常分布 [J], 刘四兵;沈忠民;朱宏权;吕正祥;田军;李洁2.济阳坳陷青东凹陷古近系沙河街组烃源岩地球化学特征及生烃潜力综合评价 [J], 张明星;郭耿生;张琳璞3.济阳坳陷青东凹陷古近系沙河街组烃源岩地球化学特征及生烃潜力综合评价 [J], 张明星;郭耿生;张琳璞;;;4.济阳坳陷古近系沙四段上亚段烃源岩沉积有机相研究 [J], 刘庆;张林晔;宋国奇;王茹5.济阳坳陷古近系页岩文石含量与烃源岩热演化的对应关系 [J], 王冠民;熊周海;张婕;付尧因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
济阳坳陷古近系深层成烃与成藏
济阳坳陷古近系深层成烃与成藏张林晔;徐兴友;刘庆;孔祥星;张守春【期刊名称】《石油勘探与开发》【年(卷),期】2011(038)005【摘要】运用地球化学与沉积学、石油地质学相结合的方法,从深层烃源岩空间展布及沉积有机相分析入手,研究济阳坳陷深层有利勘探方向.济阳坳陷古近系深层孔店组—沙四段烃源岩发育缺氧有机相、短暂充氧有机相、低氧有机相和充氧有机相4种沉积有机相类型,缺氧相、短暂充氧相优质烃源岩主要发育在沙四段,孔店组烃源岩主要为低氧有机相、充氧有机相,为一般烃源岩.排烃过程可分为自由排水、烃类生成和能量积累及微裂隙排烃等3个阶段,深层烃源岩的排烃主要发生在微裂隙排烃阶段,不同地质条件下可发生垂向运移、侧向运移和向下运移3种油气运移方式.已探明中浅层源自沙四段缺氧有机相、短暂充氧有机相优质烃源岩的油气藏,主要通过沿断裂的垂向运移方式成藏,而大量以侧向运移及向下运移方式形成的油气藏尚有待于揭示.古近系深层仍具有较大的勘探潜力.【总页数】8页(P530-537)【作者】张林晔;徐兴友;刘庆;孔祥星;张守春【作者单位】中国石化胜利油田分公司地质科学研究院;中国石化胜利油田分公司地质科学研究院;中国石化胜利油田分公司地质科学研究院;中国石化胜利油田分公司地质科学研究院;中国石化胜利油田分公司地质科学研究院【正文语种】中文【中图分类】TE122.1【相关文献】1.济阳坳陷沙四下亚段深层烃源岩的成烃动力学特征研究 [J], 刘斌忠;李明龙2.济阳坳陷渤南洼陷沙河街组二段多源供烃成藏模式 [J], 张鹏;张金功;张亮;袁义东;郝杰;杨燕3.黄骅坳陷古近系深层烃源岩成烃演化特征 [J], 李会军;吴泰然;马宗晋;郝银全;张文才4.深层复杂储集体优质储层形成机理与油气成藏--以济阳坳陷东营凹陷古近系为例[J], 王永诗;王勇;郝雪峰;朱德顺;丁桔红5.陆相断陷盆地复式成烃及成藏系统研究——以济阳坳陷沾化凹陷为例 [J], 朱光有;金强;张水昌;郭长春;张善文;张林晔因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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文章编号:1000-0747(2003)06-0045-03济阳坳陷古近系烃源岩结构及排烃的非均一性陈中红,查明(石油大学(华东)地球资源与信息学院)基金项目:国家“十五”重点科技攻关项目(2001BA605A-09)摘要:济阳坳陷古近系湖相纹层状泥页岩中的有机碳分布非均一性强烈,烃源岩结构有大段纯泥岩式、砂岩嵌入式、指状式、泥岩嵌入式、泥包砂式、砂包泥式和砂泥交互式等,其压实状态、压力分布状态及排烃特征互不相同。
烃源岩压实不均衡导致排烃的非均一性,厚层烃源岩中的滞排现象和超压体系的幕式排烃特征是非均一性的两种极端体现。
烃源岩排烃的非均一性为分阶段进行排烃模拟提供了新思路。
图3表1参22关键词:烃源岩;排烃;非均质性;济阳坳陷;古近系中图分类号:TE122.1 文献标识码:A 济阳坳陷的古近系烃源岩的生烃问题进行过详细研究[1-6],排烃研究相对薄弱。
烃源岩排烃存在强烈的非均质性,烃源岩结构也存在非均质性,如果忽略这一点,根据有限的样品分析,用局部的排烃模型代表整体排烃模型,可能会得出一些错误结论。
1济阳坳陷烃源岩结构特征1.1烃源岩有机质分布特征济阳坳陷主要烃源岩是沙河街组湖相泥质岩中的纹层状泥质岩[6,7],纹层以伸长、压扁、片状或藻类化石层等形式存在[6]。
富有机质纹层页岩由有机质纹层和黏土矿物组成;钙质纹层页岩的一类由有机质纹层和钙质超微化石纹层组成,另一类由有机质纹层和含有钙质超微化石的粗粒方解石纹层组成;钙质纹层泥岩由细粒方解石纹层和含有机质的黏土矿物组成。
泥岩中的黏土矿物一方面作为有机质附着的“载体”和成烃的“催化剂”,另一方面又是吸附残留烃的“吸附剂”,对生排烃影响显著,那些分布不均一的、由藻类勃发形成的颗石藻化石纹层更有重要的控制作用[8,9]。
有机质在烃源岩中的赋存主要有3种形式:顺层富集型、分散型和局部富集型[10]。
沙三段深湖—半深湖相沉积中的有机碳多顺层富集,有机碳含量一般在1%以上,通常在厚层烃源岩中形成向外排烃的重要通道———层理或页理,对烃源岩的生烃及排烃都能产生积极影响,碳酸盐含量也高,属好的烃源岩。
滨浅湖—三角洲—河流相沉积中的有机碳呈分散型,有机碳含量多小于1%,碳酸盐含量低,对生排烃不利。
即使在有机碳含量高的层段,有机碳分布离散也较大[11],牛38井的纵向有机碳含量分布呈现波峰—波谷的波动特点,如沙三段下部(3280～3370m)有机碳含量为0.35%～12.8%,相差两个数量级[5]。
有机碳分布的纵横向非均质性通常导致厚层泥岩中存在有机碳局部集中、丰度较高的薄层,这些薄层是对生排烃有较大贡献的“优质烃源岩”[12]。
1.2烃源岩岩性结构特征烃源岩岩性结构指烃源岩与分布于其中的砂岩的组合模式,对烃源岩排烃的影响主要表现为单层泥岩越薄、砂泥交互越频繁,排烃效率越高。
根据大量统计分析,济阳坳陷古近系烃源岩结构主要有7种形式(见表1)。
表1 烃源岩岩性配置特征岩性组合特征描述定量描述排烃特征典型实例纯泥岩不含砂岩的大套纯泥岩L m≥20,L s=0具“滞排带”坨77井,2720～2770m 砂岩嵌入式单层泥岩中嵌入薄层砂岩L m≥20,0<L s≤2具“滞排带”牛6井,2780～2830m 指状式薄层泥岩、薄层砂岩呈指状互嵌L m≈L s,0<L m,L s≤2充分排烃坨158井,2700～2740m 泥岩嵌入式薄层泥岩嵌入单层砂岩0<L m≤2,L s≥2充分排烃坨137井,1770～1795m 泥包砂式单层泥岩较单层砂岩多,呈泥岩包围砂岩式接触L m≥L s,5≥L s>2优先排烃坨158井,3255～3295m 砂包泥式单层泥岩较单层砂岩少,呈泥岩被砂岩包围式接触L m≤L s,5≥L m≥2充分排烃坨76井,2940～2965m交互式单层泥岩与单层砂岩相当,呈交互式相互接触Lm ≈Ls,20>Lm,Ls>2优先排烃坨123井,2570～2595m 注:L m—单层泥岩厚度,m;L s—单层砂岩厚度,m 45 石 油 勘 探 与 开 发 2003年12月 PETROLEUM EXPLORATION AND DEVELOPME NT Vol.30 No.6 济阳坳陷古近系烃源岩中的砂泥组合主要为大套纯泥岩,其次为泥包砂式及砂岩嵌入式,其余很少。
沙一段约40%为泥包砂式,单层泥岩一般薄于5m;随深度加深,单层泥岩厚度逐渐增加,至沙三中亚段纯泥岩约达60%,泥包砂组合为13.7%,砂岩嵌入式为20%;再向下泥包砂组合变多,纯泥岩组合变少。
油气初次运移需要烃源岩与外界存在过剩压力梯度[13-16]。
不同岩性结构的烃源岩压力分布不同,排烃特征也不同。
指状式、泥岩嵌入式、砂包泥式烃源岩具有统一的较小流体压力梯度,随压实作用不断加强,泥岩质点很快紧密接触,烃类能向上下充分排出,上部地层传递给孔隙的过剩压力随流体排出而释放,没有相对优越的运移方向。
交互式、泥包砂式烃源岩中有一高孔隙压力点,压力分别向上下砂岩方向降低,最高压力点偏于泥岩下部的优先向上排烃,向上排液带厚度大于向下排液带;最高压力点偏向泥岩上部的(研究区内较少见)优先向下排烃,向下排液带厚度大于向上排液带。
厚层烃源岩除上下部有一排烃带外,内部还有一滞排带,滞排带厚度与泥岩的厚度和上下砂岩的渗透性、连通性有关,连续泥岩越厚滞排带的厚度越大,异常高压的高点在滞排带内。
2厚层烃源岩的滞排特征厚层烃源岩界面附近的压实作用能正常进行,但向烃源岩内部受到阻碍,只要烃源岩内部孔隙流体压力没有增大到超过岩石的破裂压力,就能维持较高的孔隙度,出现烃类相对滞排现象[17-19]。
如利14井2318.5～2341m井段厚22.5m的油源层向上排烃厚度17m,向下排烃厚度4m,二者间的滞排带厚1.5m,氯仿沥青“A”、烷烃、芳烃、总烃等含量在2336m深度出现相对高值。
牛38井2884.5～2906m井段的单层泥岩内出现相对滞排现象,从泥岩层顶部向内部,随排烃系数减小,单位有机碳中测得的可溶烃含量非线性增大, 2903m附近为高值带。
由于存在滞排现象,确定有效排烃厚度是一个难题,需要获得能反映不同厚度的单层泥岩排烃的地球化学信息,统计、对比、分析这些信息,获得不同厚度泥岩的排烃特点,得出有效排烃厚度或有效排烃厚度与单层泥岩厚度的关系。
滞排带在声波时差曲线上通常为异常高值段(见图1)。
由于地球化学测试资料不足,本文只能结合泥岩内孔隙度和剩余孔隙流体压力的变化与地球化学测试资料,讨论烃源岩的有效排烃厚度。
对研究区内单层泥岩厚20～50m的剖面进行统计,得到的有效排烃厚度(y)与单层泥岩(x)厚度的关系见图2。
图1 利54井2607.5～2633.375m井段单层泥岩内滞排带在声波时差曲线上的反映图2 有效排烃厚度与单层泥岩厚度关系图 该关系还不能完全反映厚层烃源岩排烃特征,需获得更多能反映排烃特征的地球化学信息进行分析。
3超压系统的幕式排烃通常压实在浅层能正常进行,浅层为常压系统,在深层受到阻碍,形成各种级别的“压力封存箱”[20]。
当封存箱中泥岩孔隙流体压力超过封隔层的破裂压力时,可产生大量微裂缝,成为超压流体释放的通道,待流体释放,压力减小到一定程度时,微裂缝封闭,开始下一循环。
近年来,大多数定量模拟专家认为,当孔隙流体压力超过上覆地层静压力的85%时,将导致流体压裂上覆地层,形成微裂缝[21]。
东营凹陷约2750m以上为常压系统,以下为超压系统(见图3),古近系烃源岩目前基本处于超压状态。
通过综合分析钻井实测压力、测井曲线及地震速度,沙三下亚段、沙四段及孔店组在利津、牛庄、民丰洼陷的中央部位区域性超压的压力系数可达1.3～1.5,利津洼陷沙三中亚段局部超压的压力系数为1.2～1.4,利津洼陷中央地带压力系数可达1.7,超压层段基本是成熟烃源岩段[22]。
东营凹陷沙三段、沙四段高压层(致密钙质层)的顶部附近大量垂直微裂缝是烃源岩幕式向上排烃的有力证据。
燕山运动产生的北东向、北西向及东西向基底断裂与渐新世东营运动产生的大量生长断层也是超压系统幕式排烃的重要通道。
46石油勘探与开发·石油地质研究 Vol.30 No.6 图3 东营凹陷压力系统分布图(据解习农等,有修改)4结论济阳坳陷古近系烃源岩的有机碳分布非均质性强,是排烃非均一的物质基础,7种形式的岩性结构(纯泥岩、砂岩嵌入式、指状式、泥岩嵌入式、泥包砂式、砂包泥式、交互式)排烃特征互不相同。
由于压实的不均衡性,烃源岩排烃存在两种极端状态:滞排和幕式排烃。
在进行资源评价和预测时,应考虑烃源岩排烃的非均一性,确立有效烃源岩标准,找出其中有机碳集中分布的优质烃源岩;对厚层烃源岩密集采样,对不同的单层泥岩进行地球化学测试,获得能够反映烃类运移的地球化学信息,分析不同厚度及不同岩性结构的烃源岩排烃效率和排烃过程;建立分期分阶段的排烃模型,如压实阶段正常排烃模型、欠压实阶段滞排模型及压裂阶段幕式排烃模型等。
感谢金强教授、朱光有博士、王克博士等的帮助。
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