渤中地区典型构造油气运移输导通道及其成藏模式

论文摘要

古近纪以来，渤中坳陷持续强烈的构造运动造就了该地区多生烃凹陷、多套烃源岩、多套成藏组合的复杂背景。如何揭示这种复杂背景下的油气成藏动力学及其主要控制因素必然成为影响渤中地区油气勘探能否取得更大进展的关键。而输导体系和油气成藏模式研究是成藏动力学研究的前提和基础。本选题在国家自然科学重点基金资助下，密切追踪学科前沿和热点，从渤中坳陷区域背景分析入手，以典型含油气构造为着力点，在不同尺度范围上研究油气运移输导通道及其流体行为，进而总结油气成藏模式。主要认识如下： 1．阐明了渤中地区主力烃源岩的环境背景与地化特征以及油源对比的复杂性。 渤中地区主要发育沙河街组三段、沙河街组一段和东营组下段等三套成熟烃源岩。沉积环境和气候条件决定了不同烃源岩的有机质丰度和类型存在明显差异。比较而言，沙河街组三段烃源岩不仅分布范围广、沉积厚度大；而且ⅡA型和ⅡB型有机质均占相当比例，因而是渤中地区质量最好的烃源岩。三套烃源岩具有不同的生物标志物组成，应用伽马蜡烷指数和4-甲基甾烷／∑C29甾烷等生物标志物指标可以有效地将它们区分开来。原油类型多样、地球化学特征复杂，尤其是新近系原油遭受了严重的生物降解，各种地球化学指标均发生了变化；而且已知油藏基本处于凹陷之间的凸起上，存在不同凹陷多套烃源岩同时供烃的“地利”条件。因而对不同层位、不同构造单元原油的来源，应具体问题具体分析。 2．分析了渤中地区的地层温度场特征及其演化规律。 实测温度资料表明，渤中地区现今地层温度与深度总体具有较好的相关性，但不同区域、不同层位的地温梯度存在较大差异。凸起带地温梯度明显高于凹陷地温梯度，可能与凹陷内较低的岩石热导率和凸起带周缘沿深大断裂显著的热流体活动有关。古温标分析表明，渤中地区古地温梯度和古热流值均高于现今时刻，较高的古地温梯度和古大地热流值不仅揭示裂后期（25Ma～现今）以来的持续冷却，同时也揭示裂陷期（50～25Ma）内可能已达到较高的有机质成熟度和存在比较活跃的流体活动。 3．总结了渤中地区压力场特征，划分常压和超压2套压力系统，并探讨了超压成因。 实测压力资料表明，渤中地区深层存在明显的超压现象，超压系统顶面埋深大致在3000～3500m左右，总体表现为自凸起带向凹陷内逐渐增大的趋势。声波压实曲线资料表明，渤中地区深层存在明显的欠压实现象，欠压实带顶面埋深与超压系统顶面埋深基本一致，根据欠压实带特征可将超压系统分为东营组和沙河街组两个次级超压系统，但其分界面与地层界面并不完全吻合。渐新世以来快速沉降引起的欠压实以及生烃和原油裂解作用共同决定渤中地区发育了渤海湾盆地最强的超压；水热增压和粘土矿物脱水作用对超压形成可能也有一定贡献。

论文目录

• 研究生学位论文原创性声明
• 作者简介
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的目的和意义
• 1.2 选题的研究现状与进展
• 1.2.1 输导体系概念及其分类
• 1.2.2 输导体结构及输导能力
• 1.2.3 流体行为示踪分析
• 1.2.4 输导体系与成藏、成矿关系
• 1.3 研究思路、研究内容及研究方法
• 1.4 完成的工作量及主要成果
• 第二章 区域地质特征
• 2.1 区域构造特征
• 2.1.1 构造单元划分
• 2.1.2 构造演化特征
• 2.2 区域充填特征
• 2.3 区域勘探现状
• 第三章 烃源岩与原油地球化学
• 3.1 烃源岩地球化学
• 3.1.1 烃源岩分布特征
• 3.1.2 烃源岩地球化学特征
• 3.2 原油地球化学
• 3.2.1 原油物性与组成特征
• 3.2.2 生物标志物特征及油源分析
• 第四章 流体活动能量场分析
• 4.1 流体温度场
• 4.1.1 温度场特征
• 4.1.2 古温标分析
• 4.2 流体压力场
• 4.2.1 压力场特征
• 4.2.2 超压成因分析
• 第五章 油气运移输导通道分析
• 5.1 输导要素及其空间配置
• 5.1.1 断裂系统
• 5.1.2 骨架砂体输导层
• 5.1.3 不整合面
• 5.1.4 输导要素空间配置
• 5.2 流体行为示踪分析
• 5.2.1 地层水化学示踪
• 5.2.2 成岩矿物示踪
• 5.2.3 油气非均质性示踪
• 5.2.4 流体包裹体示踪
• 第六章 油气成藏动力学模拟
• 6.1 模拟软件简介
• 6.2 模拟参数选取
• 6.2.1 岩石性质参数
• 6.2.2 地质界面参数
• 6.2.3 烃源岩地球化学参数
• 6.2.4 断层活动性参数
• 6.3 模拟结果分析
• 6.3.1 烃源岩热演化史
• 6.3.2 油气运聚与成藏史
• 第七章 典型构造油气运移输导通道及其成藏模式
• 7.1 BZ25-1构造油气运移输导通道及其成藏模式
• 7.1.1 油藏基本特征
• 7.1.2 油源分析
• 7.1.3 成藏史分析
• 7.1.4 油气运移输导通道
• 7.1.5 流体行为示踪
• 7.1.6 油气成藏模式
• 7.2 PL19-3构造油气运移输导通道及其成藏模式
• 7.2.1 油藏基本特征
• 7.2.2 油源分析
• 7.2.3 成藏史分析
• 7.2.4 油气运移输导通道
• 7.2.5 流体行为示踪
• 7.2.6 油气成藏模式
• 结论
• 致谢
• 参考文献