披覆构造混源油来源与富集特征 ——以孤岛凸起为例

论文摘要

中国东部断陷盆地中坳隆相间的构造格局造就了大量四周被生烃洼陷环绕的披覆含油气背斜构造。论文以渤海湾盆地沾化凹陷中勘探开发程度较高的孤岛披覆背斜油藏为例,通过对其在多洼陷、多套烃源岩供烃条件下形成的混源油的地球化学特征、分布的研究,结合物理、数值模拟和包裹体分析测试结果,以揭示混源油的来源、定量匹分、优势运移路径和富集机理,明确勘探方向和不同区带勘探潜力。建立了3个洼陷以甲藻甾烷、三芳甲藻甾烷、4-甲基甾烷、δ13C等为标志的烃源岩地球化学判识标准,有效实现了孤岛凸起及其周缘原油来源的精细分析。馆陶组原油分别来自渤南洼陷、孤北洼陷及孤南洼陷。其中,周缘西北渤南区及凸起主体的油气来自渤南洼陷沙四上段（Es4s）与沙三段（Es3）烃源岩形成的“混源油”,北部孤北区油气来自孤北洼陷Es3烃源岩,南部孤南区油气主体来自孤南洼陷Es3烃源岩,西南部斜坡过渡区油气除少量仅来自渤南洼陷外,主体为来自渤南洼陷和孤南洼陷的混源油。在明确了不同区块油气来源的基础上,通过两端元混源模拟实验,建立了混源油定量判识模版,实现了孤岛凸起及其周缘地区油藏混源比的定量匹配,确定该区已探明资源量中渤南洼陷贡献最大,其Es3供油占62%,Es4s占10%;孤南洼陷次之,其Es3占10%,沙一段（Es1）约占8%;孤北洼陷贡献最少,仅Es3提供油源,约占10%。通过对输导要素及其组合关系的落实,建立了新的输导体系分类。厘定了断层纵向开启的必要条件为东营期Vf（断层活动速率）≥3.4m/Ma或馆陶期Vf≥1.9m/Ma,或者为断层泥比率SGR≥0.40。反之,断层封闭利于封堵油气。通过埋藏史和流体包裹体综合分析,确定研究区内存在东营组（Ed）沉积期、馆陶组末-明化镇组（Nm）沉积早期和Nm沉积末期3期排烃和成藏。油气运移模拟清晰再现了3个砂岩发育层在三个油气运聚高峰时的优势运移路径,其中孤岛凸起西南缘、东北近孤南断层处和北部近孤北断层处是向凸起供烃的主要通道。成藏史分析表明,Ng沉积期间及之前,油气主要来自渤南洼陷Es4烃源岩;Nm沉积期间则来自渤南洼陷和孤南洼陷的Es3烃源岩;至平原组沉积期,随着Es1低成熟油的生成及孤北洼陷Es3进入生油门限,孤岛凸起区油气运移路径复杂性强,油气构成具有明显的多源、混源特点,发育主断裂带陡坡带和缓坡带2类成藏模式。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 研究内容与主要科学问题
• 1.2.1 研究内容
• 1.2.2 主要科学问题
• 1.3 完成工作量
• 1.4 取得的主要成果和创新点
• 1.4.1 主要成果
• 1.4.2 主要创新点
• 2 学科前缘研究现状与研究技术路线
• 2.1 有机地球化学与油源对比研究进展
• 2.1.1 油气生成有机地球化学研究进展
• 2.1.2 非降解原油的油源对比研究进展
• 2.1.3 遭受强烈破坏或生物降解原油的油源对比研究进展
• 2.1.4 混源油油源对比研究进展
• 2.2 油气运移与成藏研究进展
• 2.2.1 油气运移与成藏研究方法进展
• 2.2.2 油气运移与成藏研究的理论进展
• 2.2.3 油气成藏动力学的兴起与发展
• 2.2.4 油气成藏动力学的主要进展
• 2.3 论文研究思路与技术路线
• 3 石油地质背景研究
• 3.1 构造背景与演化
• 3.1.1 区域构造特征
• 3.1.2 构造发育演化
• 3.1.3 构造特征
• 3.2 地层沉积背景研究
• 3.2.1 地层特征
• 3.2.2 沉积环境及沉积相特征
• 3.3 油气成藏条件与油气藏类型
• 3.3.1 油源特征
• 3.3.2 储层特征
• 3.3.3 盖层特征
• 3.3.4 油气藏类型
• 4 油—源精细对比研究
• 4.1 孤岛凸起油—源精细对比
• 4.1.1 原油物性及地球化学特征
• 4.1.2 油—岩亲缘关系研究
• 4.2 孤岛凸起周缘油—源精细对比
• 4.2.1 烃源岩分子地球化学特征
• 4.2.2 原油地球化学特征
• 4.2.3 油一源对比分析
• 4.3 小结
• 5 混源油混合比例估算与资源潜力分析
• 5.1 实验方法
• 5.1.1 实验方法
• 5.1.2 端元样品的选取
• 5.2 实验结果分析
• 5.2.1 渤南洼陷沙四段来源油与渤南洼陷沙三段来源油混合
• 5.2.2 渤南洼陷沙四段来源油与沙一段来源油混合
• 5.2.3 渤南洼陷沙四段来源油与孤南沙三段来源油混合
• 5.2.4 渤南洼陷沙三段来源油与孤南洼陷沙三段来源油混合
• 5.2.5 孤南洼陷沙三段来源油与沙一段来源油混合
• 5.3 孤岛油田探明储量来源及资源潜力分析
• 5.3.1 孤岛油田探明储量来源
• 5.3.2 资源潜力与勘探方向
• 5.4 小结
• 6 油气输导体系与优势运移路径分析
• 6.1 输导要素与输导体系
• 6.1.1 油气输导要素
• 6.1.2 油气输导体系
• 6.2 断裂和骨架砂体油气运移作用研究
• 6.2.1 断裂封闭性分析
• 6.2.2 骨架砂体油气运移分析
• 6.3 数值模拟与油气优势运移路径分析
• 6.3.1 数值模拟方法
• 6.3.2 油气运移路径主控因素分析
• 6.3.3 孤岛地区油气运移路径数值模拟
• 6.4 小结
• 7 油气成藏作用研究
• 7.1 油气成藏期研究
• 7.1.1 埋藏史分析
• 7.1.2 生排烃史分析
• 7.1.3 流体包裹体与油气成藏期次
• 7.1.4 油气成藏期次综合分析
• 7.2 油气成藏规律
• 7.2.1 洼-凸相间的构造格架导致多源供烃和混源油的普遍发育
• 7.2.2 输导体系的类型控制了输导畅通性和油气藏类型
• 7.2.3 异常高压控制油气的纵向运移和幕式成藏
• 7.3 油气成藏模式
• 7.3.1 主断裂带陡坡成藏模式
• 7.3.2 缓坡带成藏模式
• 7.4 小结
• 8 结论与认识
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 个人简介
• 攻读博士期间参与的科研项目及获奖情况
• 攻读博士期间发表的论文