渤海湾盆地渤中凹陷太古界潜山气藏BZ19-6的气源条件与成藏模式
发布时间：2021-08-14 23:41
传统上认为渤海湾盆地是受湖相泥岩生油母质烃源岩控制的富油型盆地,新构造断裂发育等因素不利于天然气聚集和保存。在认识渤海海域渤中凹陷发育的构造成因、演化与沉积充填特征基础上,开展了烃源岩热演化及生气产率热模拟研究,重新认识了富油型盆地在快速生烃的背景下,初次裂解气发育阶段的油气藏在深埋过程中也具备形成大型天然气藏的生烃强度。区域性分布的巨厚古近系超压泥岩,不仅防止了天然气的散失,也为天然气运移充注提供了超压动力。流体包裹体研究显示渤中凹陷普遍经历了早期油藏、晚期气藏的成藏过程。BZ19-6潜山构造由于多源高强度生气、靠近烃源的快速强充注、厚层泥岩超压封盖,形成大型高丰度凝析气藏。BZ19-6凝析气田的成藏认识和成功发现,突破了富油型盆地难以寻找大气田的认识,拓展了天然气勘探领域,对深埋古老变质岩潜山和活动断裂带天然气勘探具有重要的理论价值。
【文章来源】：石油实验地质. 2020,42(05)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
渤海湾盆地渤中凹陷BZ19-6构造烃源岩有机地球化学特征
古近纪,地幔物质上涌,岩石圈局部隆起而向两侧伸展,地壳浅层断陷,形成以正断层为主的基底断裂,渤海湾盆地开始在前裂谷期基底上接受沉积。新近纪,由岩石圈热衰减作用控制热沉降期坳陷盆地,形成了古近纪断陷层序和新近纪坳陷层序2套构造层序。新生代渤海湾海域又可进一步划分为3个构造演化阶段:(1)始新统孔店组—沙河街组三段沉积期的Ⅰ期伸展裂陷、沙河街组沙一—沙二段沉积期的裂后热沉降拗陷;(2)渐新统东营组沉积期的Ⅱ期拉分裂陷、馆陶组—明化镇组下段沉积期的裂后热沉降拗陷;(3)明上段沉积以来的新构造活动阶段(图1c)。始新统孔店组—沙三段沉积期,属Ⅰ期裂陷,强裂陷区开始主要分布在渤海湾盆地周边燕山—太行山山前及隆起区边缘,沉积充填物较粗,常以红色、杂色冲积扇为主,沉积范围较局限;沙四段沉积时期裂陷沉降范围有所扩展,出现湖相沉积,形成了较厚的暗色湖相泥页岩,成为重要烃源岩;沙三段沉积时期是主裂陷沉降期,各凹陷沉降幅度和沉积面积逐步扩大,沉积速率加大,各凹陷都接受了巨厚的半深湖—深湖相沉积,发育暗色泥岩、页岩等主要优质烃源岩。沙二—沙一段沉积时期,渤海海域出现不同程度的湖盆抬升萎缩期,早期以滨浅湖相、扇三角洲相等粗粒碎屑岩沉积为主,成为油气藏主要储层;后期受构造、气候等因素影响,沉积水体加深,出现半深湖相泥岩、灰泥岩沉积,发育重要的湖相烃源岩。渐新世东营期发生Ⅱ期裂陷,裂陷活动加强,湖盆扩大加深,出现半深湖—深湖相沉积,发育了最主要的、区域性的暗色泥岩,是区内优质烃源岩和封盖层;盆地中央各凹陷,受走滑断裂影响,沉积沉降加剧,渤中凹陷接受了巨厚的湖相—三角洲相沉积;盆地边缘的凹陷,随着控凹断裂活动减弱,沉降幅度减小,湖盆萎缩,出现河流—三角洲—沼泽相沉积,厚度较薄;渐新世末,盆地结束了断陷期,整个盆地抬升,接受剥蚀夷平发育不整合面,古近纪的凸凹相间的结构逐步消失。新近系馆陶组—明下段沉积期,盆地开始裂后热沉降,整个盆地进入相对统一、开阔的拗陷沉降期,由于远离物源补给区,以滨、浅湖相浅水三角洲沉积为主,盆地沉积中心、沉降中心持续由周缘向渤中凹陷转移,渤中凹陷处于快速沉降和沉积中心区,沉积最厚的地层达4 km。明上段沉积期以来,渤海海域发生强烈的新构造活动,渤中凹陷接受统一的继承性沉积,同时发育密集、位移量不大的走滑断裂和正断层(图1d)。
从烃源岩分布及热演化特征可知,渤中凹陷深层具有多生烃灶、多烃源的供烃条件,油气成因可能具有混源特征。BZ19-6原油具有相对高的C19/C23三环萜比值,相对低的C24四环萜/C26三环萜比值,考虑到C19/C23三环萜比值受成熟度影响较大,即随成熟度增加,该参数值会增大,因此BZ19-6原油高C19/C23三环萜比值可能指示着高的原油成熟度(图4a)。伽马蜡烷/C30藿烷(G/H)与4-甲基甾烷/C29甾烷是表征渤海海域沙河街组油源差异的有效生源参数,BZ19-4N原油主要与沙一段烃源岩特征相吻合,也有少部分原油与沙三段烃源岩特征吻合(图4b)。考虑到沙河街组烃源岩成熟度较高,标志化合物浓度可能含量很低,尽管生源参数主要表现为沙一段烃源岩特征,可能与上覆沙一段烃源岩生成原油成熟度相对低、生物标志化合物浓度高有关。BZ19-6毗邻沙河街组烃源岩已进入高成熟阶段,油气主要来自沙三段与沙一段烃源岩,为近源充注。据生气量计算渤中凹陷古近系沙河街组和东营组烃源岩的总生气强度可达(50～200)×108 m3/km2,根据前人提出生气强度大于20×108 m3/km2是形成大中型气田应具备的气源条件[14],渤中地区具备形成大中型气田的气源条件。渤中凹陷烃源岩在时间上具有晚期快速生气的特征(图5a)。5.1 Ma之前烃源岩主要处于生油阶段,累积生气量仅占16.6%,生气面积为1 600 km2;5.1 Ma以来烃源岩快速熟化进入大量生气阶段,累积生气量占83.4%,生气面积为3 980 km2(图5b,c)。渤中凹陷天然气生成主要集中在5.1 Ma以来。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国海油近期国内勘探进展与勘探方向[J]. 谢玉洪,高阳东. 中国石油勘探. 2020(01)
[2]渤中凹陷深层渤中19-6构造大型凝析气田的发现及勘探意义[J]. 施和生,王清斌,王军,刘晓健,冯冲,郝轶伟,潘文静. 中国石油勘探. 2019(01)
[3]渤海海域渤中地区烃源岩封闭金管热解模拟生烃实验研究[J]. 王军,王清斌,王飞龙,刘晓健,潘文静. 石油实验地质. 2017(03)
[4]渤海湾盆地渤中凹陷深埋古潜山天然气成藏主控因素探讨[J]. 周心怀,张如才,李慧勇,王保全,郭永华. 中国石油大学学报(自然科学版). 2017(01)
[5]渤海湾盆地晚中生代以来伸展模式及动力学机制[J]. 赵利,李理. 中国地质. 2016(02)
[6]渤海大中型潜山油气田形成机理与勘探实践[J]. 邓运华. 石油学报. 2015(03)
[7]单个油包裹体显微荧光特性与热成熟度评价[J]. 陈红汉. 石油学报. 2014(03)
[8]渤海湾盆地形成与华北克拉通破坏[J]. 李三忠,索艳慧,戴黎明,刘丽萍,金宠,刘鑫,郝天珧,周立宏,刘保华,周均太,焦倩. 地学前缘. 2010(04)
[9]渤海海域天然气成藏主控因素与成藏模式[J]. 薛永安,刘廷海,王应斌,张国良,韦忠花. 石油勘探与开发. 2007(05)
[10]含油包裹体丰度指数确定油气运聚范围及应用[J]. 姜福杰,姜振学,庞雄奇,田丰华. 西南石油学院学报. 2006(05)
本文编号：3343399
【文章来源】：石油实验地质. 2020,42(05)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
渤海湾盆地渤中凹陷BZ19-6构造烃源岩有机地球化学特征
古近纪,地幔物质上涌,岩石圈局部隆起而向两侧伸展,地壳浅层断陷,形成以正断层为主的基底断裂,渤海湾盆地开始在前裂谷期基底上接受沉积。新近纪,由岩石圈热衰减作用控制热沉降期坳陷盆地,形成了古近纪断陷层序和新近纪坳陷层序2套构造层序。新生代渤海湾海域又可进一步划分为3个构造演化阶段:(1)始新统孔店组—沙河街组三段沉积期的Ⅰ期伸展裂陷、沙河街组沙一—沙二段沉积期的裂后热沉降拗陷;(2)渐新统东营组沉积期的Ⅱ期拉分裂陷、馆陶组—明化镇组下段沉积期的裂后热沉降拗陷;(3)明上段沉积以来的新构造活动阶段(图1c)。始新统孔店组—沙三段沉积期,属Ⅰ期裂陷,强裂陷区开始主要分布在渤海湾盆地周边燕山—太行山山前及隆起区边缘,沉积充填物较粗,常以红色、杂色冲积扇为主,沉积范围较局限;沙四段沉积时期裂陷沉降范围有所扩展,出现湖相沉积,形成了较厚的暗色湖相泥页岩,成为重要烃源岩;沙三段沉积时期是主裂陷沉降期,各凹陷沉降幅度和沉积面积逐步扩大,沉积速率加大,各凹陷都接受了巨厚的半深湖—深湖相沉积,发育暗色泥岩、页岩等主要优质烃源岩。沙二—沙一段沉积时期,渤海海域出现不同程度的湖盆抬升萎缩期,早期以滨浅湖相、扇三角洲相等粗粒碎屑岩沉积为主,成为油气藏主要储层;后期受构造、气候等因素影响,沉积水体加深,出现半深湖相泥岩、灰泥岩沉积,发育重要的湖相烃源岩。渐新世东营期发生Ⅱ期裂陷,裂陷活动加强,湖盆扩大加深,出现半深湖—深湖相沉积,发育了最主要的、区域性的暗色泥岩,是区内优质烃源岩和封盖层;盆地中央各凹陷,受走滑断裂影响,沉积沉降加剧,渤中凹陷接受了巨厚的湖相—三角洲相沉积;盆地边缘的凹陷,随着控凹断裂活动减弱,沉降幅度减小,湖盆萎缩,出现河流—三角洲—沼泽相沉积,厚度较薄;渐新世末,盆地结束了断陷期,整个盆地抬升,接受剥蚀夷平发育不整合面,古近纪的凸凹相间的结构逐步消失。新近系馆陶组—明下段沉积期,盆地开始裂后热沉降,整个盆地进入相对统一、开阔的拗陷沉降期,由于远离物源补给区,以滨、浅湖相浅水三角洲沉积为主,盆地沉积中心、沉降中心持续由周缘向渤中凹陷转移,渤中凹陷处于快速沉降和沉积中心区,沉积最厚的地层达4 km。明上段沉积期以来,渤海海域发生强烈的新构造活动,渤中凹陷接受统一的继承性沉积,同时发育密集、位移量不大的走滑断裂和正断层(图1d)。
从烃源岩分布及热演化特征可知,渤中凹陷深层具有多生烃灶、多烃源的供烃条件,油气成因可能具有混源特征。BZ19-6原油具有相对高的C19/C23三环萜比值,相对低的C24四环萜/C26三环萜比值,考虑到C19/C23三环萜比值受成熟度影响较大,即随成熟度增加,该参数值会增大,因此BZ19-6原油高C19/C23三环萜比值可能指示着高的原油成熟度(图4a)。伽马蜡烷/C30藿烷(G/H)与4-甲基甾烷/C29甾烷是表征渤海海域沙河街组油源差异的有效生源参数,BZ19-4N原油主要与沙一段烃源岩特征相吻合,也有少部分原油与沙三段烃源岩特征吻合(图4b)。考虑到沙河街组烃源岩成熟度较高,标志化合物浓度可能含量很低,尽管生源参数主要表现为沙一段烃源岩特征,可能与上覆沙一段烃源岩生成原油成熟度相对低、生物标志化合物浓度高有关。BZ19-6毗邻沙河街组烃源岩已进入高成熟阶段,油气主要来自沙三段与沙一段烃源岩,为近源充注。据生气量计算渤中凹陷古近系沙河街组和东营组烃源岩的总生气强度可达(50～200)×108 m3/km2,根据前人提出生气强度大于20×108 m3/km2是形成大中型气田应具备的气源条件[14],渤中地区具备形成大中型气田的气源条件。渤中凹陷烃源岩在时间上具有晚期快速生气的特征(图5a)。5.1 Ma之前烃源岩主要处于生油阶段,累积生气量仅占16.6%,生气面积为1 600 km2;5.1 Ma以来烃源岩快速熟化进入大量生气阶段,累积生气量占83.4%,生气面积为3 980 km2(图5b,c)。渤中凹陷天然气生成主要集中在5.1 Ma以来。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国海油近期国内勘探进展与勘探方向[J]. 谢玉洪,高阳东. 中国石油勘探. 2020(01)
[2]渤中凹陷深层渤中19-6构造大型凝析气田的发现及勘探意义[J]. 施和生,王清斌,王军,刘晓健,冯冲,郝轶伟,潘文静. 中国石油勘探. 2019(01)
[3]渤海海域渤中地区烃源岩封闭金管热解模拟生烃实验研究[J]. 王军,王清斌,王飞龙,刘晓健,潘文静. 石油实验地质. 2017(03)
[4]渤海湾盆地渤中凹陷深埋古潜山天然气成藏主控因素探讨[J]. 周心怀,张如才,李慧勇,王保全,郭永华. 中国石油大学学报(自然科学版). 2017(01)
[5]渤海湾盆地晚中生代以来伸展模式及动力学机制[J]. 赵利,李理. 中国地质. 2016(02)
[6]渤海大中型潜山油气田形成机理与勘探实践[J]. 邓运华. 石油学报. 2015(03)
[7]单个油包裹体显微荧光特性与热成熟度评价[J]. 陈红汉. 石油学报. 2014(03)
[8]渤海湾盆地形成与华北克拉通破坏[J]. 李三忠,索艳慧,戴黎明,刘丽萍,金宠,刘鑫,郝天珧,周立宏,刘保华,周均太,焦倩. 地学前缘. 2010(04)
[9]渤海海域天然气成藏主控因素与成藏模式[J]. 薛永安,刘廷海,王应斌,张国良,韦忠花. 石油勘探与开发. 2007(05)
[10]含油包裹体丰度指数确定油气运聚范围及应用[J]. 姜福杰,姜振学,庞雄奇,田丰华. 西南石油学院学报. 2006(05)
本文编号：3343399
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