渤海湾油型湖盆大型天然气藏形成条件与勘探方向
发布时间：2022-01-03 03:31
渤海湾盆地是典型的油型盆地,天然气地质储量占比较小,气源岩主要为中—深湖相的Ⅱ2—Ⅱ1型干酪根,晚期构造活跃导致天然气保存条件较差,油型湖盆大型天然气田形成条件研究一直是业界难题。基于渤海湾盆地勘探实践成果,结合国内外大型气田类比剖析,从成藏动力、构造和沉积3个方面开展大型天然气藏形成条件研究,提出渤海湾盆地常规大型天然气藏形成的条件主要包括一个核心要素和两个关键要素。一个核心要素即古近系区域超压泥岩"被子"强封盖,两个关键要素包括烃源岩晚期快速熟化高强度生气和大规模储集体。在此基础上,建立了渤海湾盆地大型天然气成藏与富集贫化模式,进一步划分为区域超压泥岩发育富集型、局部超压泥岩发育贫化型、富砂沉积洼陷贫化型和晚期断裂强发育贫化型4种常规大型天然气富集贫化模式,指出环渤中凹陷、辽中凹陷北部、板桥凹陷等地区具备大型天然气富集的有利条件、值得勘探探索,对渤海湾盆地大型天然气藏勘探具有重要的借鉴意义。图8表2参52
【文章来源】：石油勘探与开发. 2020,47(02)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
渤海湾盆地主要天然气田分布图
渤海湾盆地虽然整体断裂活动强烈，但早晚两期特征明显，很多凹陷内区域超压泥岩没有被破坏，依然可以继续作为大规模天然气的有效封盖条件（见图2）。东营组沉积前主要是断陷期，凹陷内部断裂发育。新近纪断裂重新活跃，但是活动强度差异大，有些凹陷如南堡、歧口、黄河口凹陷等地区，晚期活动强，断穿东营组，导致超压泥岩盖层虽区域性分布但难以有效封盖规模型天然气；有些凹陷，如作为渤中坳陷新生代厚度最大的渤中凹陷，虽然晚期断裂发育，但是超压泥岩地层未被断穿（见图2），区域超压泥岩“被子”保存下来，成为天然气的优质封盖层；还有一类如辽东湾坳陷，晚期断裂基本不活跃，区域超压泥岩“被子”也就被保存下来，从而成为天然气藏的有效盖层。另外受到东营组含砂率影响，不同凹陷超压泥岩分布范围差异较大。物源充足区，洼陷内砂岩分布范围较广，超压泥岩不发育或者仅局部发育，难以成为大型天然气藏的有效盖层。以辽中凹陷为例，区域超压泥岩盖层对其油气分布的控制作用明显。辽中凹陷南北烃源岩差异较小，其生油气母质均为Ⅱ1—Ⅱ2型干酪根，埋藏史及现今埋深相近，生气强度类似。但勘探结果表明北部富气，发现了锦州20-2凝析气田和带气顶的锦州25-1南油气田；而南部富油，没有发现气田。研究表明：古近系区域盖层的差异分布导致了辽东湾坳陷南北油气成藏的差异。北部古近系以厚层泥岩为主，其中发育超压异常，压力系数为1.2～1.8，形成一套覆盖于生油岩之上的超压泥岩厚“被子”，油气难以垂向运移，只有侧向运移到凸起高部位形成天然气藏；南部洼陷古近系以砂泥互层沉积为主，压力系数较小，天然气难以保存，没有形成大规模的天然气藏。
渤海湾盆地经历了多期构造抬升剥蚀[20-23,42-43]，不同凹陷不同时期烃源岩埋深、优质烃源岩的热演化程度存在较大差异性。如渤中、歧口、秦南等深凹晚期快速沉降，沉降速率超过200 m/Ma，相应的熟化速率超过0.25%/Ma。特别是渤中凹陷，沙三段、沙一二段沉积期，其地层总体厚度稳定，东营组沉积期郯庐断裂带的右行走滑活动已全面进行，地幔作用的主动伸展与右行走滑拉分形成的被动伸展作用共同促使渤中凹陷快速沉降，使其沉降速率比前期显著增大，渤中凹陷主洼沉积地层厚度超过3 500 m。新近纪以来，转为裂后热沉降拗陷阶段，沉积中心收敛至渤中凹陷[39-40]，距今5.1 Ma以来沉降速率高达320 m/Ma（见图3），沉积厚度可达3 000 m，由于该时期的快速沉降，增大了沙河街组烃源岩的埋深，促使烃源岩热演化程度加快，渤中凹陷烃源岩熟化速率高达0.41%/Ma（见图3）。结合黄金管热模拟实验结果分析，距今5.1 Ma以前，烃源岩生气量仅占总生气量的16.6%，而距今5.1Ma至现今，生气量占总生气量的83.4%，是早期生气量的5倍（见图4），证实这种晚期的快速沉积沉降加速了烃源岩的热演化程度，有利于晚期大规模生气。利用热模拟结果，通过盆模分析，距今5.1 Ma时渤中凹陷、辽中凹陷、歧口凹陷、秦南凹陷等生气强度超过20×108 m3。其中渤中凹陷高达（50～200）×108m3/km2。该时期大量产气与东营组超压形成时间、区域成藏时间相匹配，使得晚期生成的大量天然气容易在区域超压泥岩盖层下保存、聚集大规模成藏。图4 渤中凹陷烃源岩生气模式图
【参考文献】：
期刊论文
[1]渤海湾盆地天然气成因类型与勘探潜力分析[J]. 赵长毅,李永新,王居峰,刘海涛,邓焱,赵博雅. 天然气地球科学. 2019(06)
[2]渤海海域深层天然气勘探的突破与启示[J]. 薛永安. 天然气工业. 2019(01)
[3]四川盆地海相碳酸盐岩大中型气田分布规律及勘探方向[J]. 马新华,杨雨,文龙,罗冰. 石油勘探与开发. 2019(01)
[4]渤海海域渤中19-6大型凝析气田形成条件与成藏特征[J]. 徐长贵,于海波,王军,刘晓健. 石油勘探与开发. 2019(01)
[5]渤海湾盆地渤中凹陷大气田形成条件与勘探方向[J]. 谢玉洪,张功成,沈朴,刘丽芳,黄胜兵,陈少平,杨树春. 石油学报. 2018(11)
[6]渤海海域深层太古界变质岩潜山大型凝析气田的发现及其地质意义[J]. 薛永安,李慧勇. 中国海上油气. 2018(03)
[7]认识创新推动渤海海域油气勘探取得新突破——渤海海域近年主要勘探进展回顾[J]. 薛永安. 中国海上油气. 2018(02)
[8]南加蓬次盆深水区天然气成因类型及气源探讨[J]. 兰蕾,孙玉梅,王柯. 中国石油勘探. 2017(02)
[9]中国大气田成藏地质特征与勘探理论[J]. 魏国齐,李剑,谢增业,杨威,王东良,赵泽辉. 石油学报. 2013(S1)
[10]渤海海域新近系层序地层格架约束下岩性圈闭发育特征分析及精细刻画——以石臼坨凸起明下段为例[J]. 王德英,余宏忠,于海波,揣媛媛. 中国海上油气. 2012(S1)
本文编号：3565478
【文章来源】：石油勘探与开发. 2020,47(02)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
渤海湾盆地主要天然气田分布图
渤海湾盆地虽然整体断裂活动强烈，但早晚两期特征明显，很多凹陷内区域超压泥岩没有被破坏，依然可以继续作为大规模天然气的有效封盖条件（见图2）。东营组沉积前主要是断陷期，凹陷内部断裂发育。新近纪断裂重新活跃，但是活动强度差异大，有些凹陷如南堡、歧口、黄河口凹陷等地区，晚期活动强，断穿东营组，导致超压泥岩盖层虽区域性分布但难以有效封盖规模型天然气；有些凹陷，如作为渤中坳陷新生代厚度最大的渤中凹陷，虽然晚期断裂发育，但是超压泥岩地层未被断穿（见图2），区域超压泥岩“被子”保存下来，成为天然气的优质封盖层；还有一类如辽东湾坳陷，晚期断裂基本不活跃，区域超压泥岩“被子”也就被保存下来，从而成为天然气藏的有效盖层。另外受到东营组含砂率影响，不同凹陷超压泥岩分布范围差异较大。物源充足区，洼陷内砂岩分布范围较广，超压泥岩不发育或者仅局部发育，难以成为大型天然气藏的有效盖层。以辽中凹陷为例，区域超压泥岩盖层对其油气分布的控制作用明显。辽中凹陷南北烃源岩差异较小，其生油气母质均为Ⅱ1—Ⅱ2型干酪根，埋藏史及现今埋深相近，生气强度类似。但勘探结果表明北部富气，发现了锦州20-2凝析气田和带气顶的锦州25-1南油气田；而南部富油，没有发现气田。研究表明：古近系区域盖层的差异分布导致了辽东湾坳陷南北油气成藏的差异。北部古近系以厚层泥岩为主，其中发育超压异常，压力系数为1.2～1.8，形成一套覆盖于生油岩之上的超压泥岩厚“被子”，油气难以垂向运移，只有侧向运移到凸起高部位形成天然气藏；南部洼陷古近系以砂泥互层沉积为主，压力系数较小，天然气难以保存，没有形成大规模的天然气藏。
渤海湾盆地经历了多期构造抬升剥蚀[20-23,42-43]，不同凹陷不同时期烃源岩埋深、优质烃源岩的热演化程度存在较大差异性。如渤中、歧口、秦南等深凹晚期快速沉降，沉降速率超过200 m/Ma，相应的熟化速率超过0.25%/Ma。特别是渤中凹陷，沙三段、沙一二段沉积期，其地层总体厚度稳定，东营组沉积期郯庐断裂带的右行走滑活动已全面进行，地幔作用的主动伸展与右行走滑拉分形成的被动伸展作用共同促使渤中凹陷快速沉降，使其沉降速率比前期显著增大，渤中凹陷主洼沉积地层厚度超过3 500 m。新近纪以来，转为裂后热沉降拗陷阶段，沉积中心收敛至渤中凹陷[39-40]，距今5.1 Ma以来沉降速率高达320 m/Ma（见图3），沉积厚度可达3 000 m，由于该时期的快速沉降，增大了沙河街组烃源岩的埋深，促使烃源岩热演化程度加快，渤中凹陷烃源岩熟化速率高达0.41%/Ma（见图3）。结合黄金管热模拟实验结果分析，距今5.1 Ma以前，烃源岩生气量仅占总生气量的16.6%，而距今5.1Ma至现今，生气量占总生气量的83.4%，是早期生气量的5倍（见图4），证实这种晚期的快速沉积沉降加速了烃源岩的热演化程度，有利于晚期大规模生气。利用热模拟结果，通过盆模分析，距今5.1 Ma时渤中凹陷、辽中凹陷、歧口凹陷、秦南凹陷等生气强度超过20×108 m3。其中渤中凹陷高达（50～200）×108m3/km2。该时期大量产气与东营组超压形成时间、区域成藏时间相匹配，使得晚期生成的大量天然气容易在区域超压泥岩盖层下保存、聚集大规模成藏。图4 渤中凹陷烃源岩生气模式图
【参考文献】：
期刊论文
[1]渤海湾盆地天然气成因类型与勘探潜力分析[J]. 赵长毅,李永新,王居峰,刘海涛,邓焱,赵博雅. 天然气地球科学. 2019(06)
[2]渤海海域深层天然气勘探的突破与启示[J]. 薛永安. 天然气工业. 2019(01)
[3]四川盆地海相碳酸盐岩大中型气田分布规律及勘探方向[J]. 马新华,杨雨,文龙,罗冰. 石油勘探与开发. 2019(01)
[4]渤海海域渤中19-6大型凝析气田形成条件与成藏特征[J]. 徐长贵,于海波,王军,刘晓健. 石油勘探与开发. 2019(01)
[5]渤海湾盆地渤中凹陷大气田形成条件与勘探方向[J]. 谢玉洪,张功成,沈朴,刘丽芳,黄胜兵,陈少平,杨树春. 石油学报. 2018(11)
[6]渤海海域深层太古界变质岩潜山大型凝析气田的发现及其地质意义[J]. 薛永安,李慧勇. 中国海上油气. 2018(03)
[7]认识创新推动渤海海域油气勘探取得新突破——渤海海域近年主要勘探进展回顾[J]. 薛永安. 中国海上油气. 2018(02)
[8]南加蓬次盆深水区天然气成因类型及气源探讨[J]. 兰蕾,孙玉梅,王柯. 中国石油勘探. 2017(02)
[9]中国大气田成藏地质特征与勘探理论[J]. 魏国齐,李剑,谢增业,杨威,王东良,赵泽辉. 石油学报. 2013(S1)
[10]渤海海域新近系层序地层格架约束下岩性圈闭发育特征分析及精细刻画——以石臼坨凸起明下段为例[J]. 王德英,余宏忠,于海波,揣媛媛. 中国海上油气. 2012(S1)
本文编号：3565478
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