东营凹陷早期油气成藏特征及其地质意义

来源 :中国石油大学(华东 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuyuetian530
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渤海湾盆地东营凹陷是我国东部重要的富油凹陷,传统的勘探思路认为研究区古近系来源油气具有“两期成藏、晚期为主”的特点,且这一理念在油气勘探中发挥了重要作用,因此有关研究区成藏特征的研究主要集中在晚期成藏。近年来随着咸化湖相烃源岩具有早生早排、生排烃时间长以及资源量大等新认识的提出,显示了早期成藏良好的勘探前景,因此正确认识早期油气成藏特征及其富集规律具有重要的理论意义和实践意义。目前研究区早期油气的相关研究相对较少,针对早期油气的特征、判识标志以及早期成藏对成藏要素演化的影响认识还不够,鉴于此,本文分别从东营凹陷早期成藏的物质基础和地质条件、早期烃源岩生排烃特征、早期成藏特征、早期成烃成藏的动力学特征、波及范围以及早期成藏对晚期成藏的影响等几个方面,探讨了东营凹陷早期油气成藏特征及其地质意义。研究结果表明,东营凹陷四个含油气亚系统中沙三下、沙四上主力烃源岩整体生烃规律差异不大,即在民丰、利津、牛庄和博兴四个含油气亚系统深洼带,以东营运动构造抬升为界限,生排烃过程分为早期和晚期两个阶段,其中早期发生在沙二段沉积期至东营组沉积期,洼陷中心区域的烃源岩已进入生油门限并开始排烃;而在亚系统边缘斜坡地区,两套烃源岩在早期生烃强度较低,因此对于早期成藏的贡献有限。另外,两套烃源岩演化和生烃过程存在较大的差异,沙四上亚段具有早期生烃和持续生烃,生烃持续阶段长,资源量大等特点,而沙三下亚段烃源岩仅存在一个成熟的生烃高峰,具有晚期生烃和集中生烃的特征。由于沙四上亚段埋深更大,因此对于早期成藏的贡献而言,主要以沙四上亚段烃源岩生成的低熟油为主。通过对两套主力烃源岩内顺层纤维状方解石脉体成因分析表明,脉体为烃源岩初次(早期)生排烃阶段的产物,通过对脉体内原生烃类包裹体显微荧光光谱和拉曼光谱分析认为,早期生排烃过程中烃类流体成熟度总体较低且富含大量的沥青质。流体包裹体PVT模拟得出,在多数情况下,烃源岩中早期烃类流体生成和排出时的流体压力在200~430 bar左右(压力系数1.1~1.8,平均1.5),在少数情况下,流体压力接近静岩压力,压力系数约为2.5。所以,早期生排烃过程具有较强的流体压力及运移动力,但数值高达静岩压力大小的流体压力并不是一种常态,也不是顺层纤维状脉体扩张的先决条件。顺层纤维状方解石脉体是成熟页岩内有机质初次生烃导致流体异常高压产生水平微裂缝的重要标志,因此,超压压裂水平微裂缝排烃是大量早期低熟油气排出烃源岩的一种重要方式。早期烃类流体充注初期带来的酸性流体使储层中原有的长石和第一期碳酸盐岩胶结物发生溶解,伴随有自生高岭石的形成和石英的第一期加大;随着有机酸被不断的消耗,到早期成藏晚期阶段,第二期碳酸盐岩胶结物即铁方解石开始沉淀,随后全区进入构造抬升阶段,成岩作用主要为第三期碳酸盐岩胶结即铁白云石胶结。随着晚期油气的充注,酸性流体再次导致长石和碳酸盐岩的溶解。储层内早期和晚期自生矿物中原生包裹体分析结果表明,早期成藏温度相对较低,流体盐度较高,烃类流体成熟度低于晚期,但高于烃源岩内早期烃类的成熟度,显示早期烃类初次运移过程中存在运移分馏效应。此外,与烃源岩内早期生排烃过程相对应,早期油气充注也显示出较高的成藏动力,在东营组沉积末期,在各地区洼陷中心形成主要的流体异常高压分布区,成藏流体压力系数均大于1.2,但整体上要小于早期源岩内部流体压力。早期超压烃类流体充注,可以支撑或抵消部分上覆岩体的荷重,减缓了对该超压层系的正常压实作用,保存了部分原始孔隙。同时,早期烃类充注导致流体介质呈现出先酸性后碱性的酸碱交替多重成岩环境,使砂岩储层整体上溶蚀作用强度高于胶结作用,形成大量的次生孔隙,改善原有砂岩储层物性。因此早期烃类充注整体上有利于储集孔隙发育,为晚期油气充注提供空间。另外,早期烃类流体会造成岩石润湿性发生反转,从烃源岩生成、排出到在储层充注、成藏的过程中,会逐渐形成一个从源到储的亲油性的优势运移通道,晚期的油气会优先选择这一优势通道进行运移,从而使得优势输导体系继承性发育。
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