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大庆石油学院工程硕士专业学位论文 辽河滩海西部地区含油气系统研究及目标评价 摘要 自石油工业产生以来，油气成藏理论一直是石油地质学家极为关注的课题。油气成藏 是油气赖以产生、运移、聚集和保存的各种地质要素( 主要为烃源岩、储集层、盖层和圈 闭) 相互依存、相互作用的过程和结果。恢复油气生成、运移、聚集和保存的过程，分析、 总结油气藏在时空的分布规律及主控因素，研究油气成藏机理，建立油气成藏模型，是解 决油气勘探中遇到的各种难题，经济、高效进行油气勘探的必由之路。 本文主要应用近2 0 年来发展起来并逐渐完善的含油气系统理论，采用动、静态紧密 结合的综合研究方法，对辽河滩海西部凹陷下第三系油气成藏条件和基本规律进行了深入 细致的分析。在此基础上，对该区油气勘探的主要目标进行了评价。 本文首先对研究区的基本地质格架进行了简要的分析和总结。将研究区油气勘探的主 要目的层一下第三系划分为六个周期为百万年级的沉积层序；认为该区构造活动以伸展作 用为主、兼具走滑改造作用，同时总结了构造样式和圈闭的基本类型；并对下第三系沉积 体系的基本类型及各沉积层序沉积体系的展布规律进行了总结、概括。 在对研究区基本地质格架简要分析、总结的基础上，重点对该区油气藏静态地质要素 和油气藏形成地质作用进行全面、深入地分析。在油气藏静态地质要素的研究中，既包括 了烃源岩、储集层和盖层等生储盖基本条件的研究，也包括了与油气运聚、保存密切相关 的输导层和断层封闭性的研究。在油气藏形成地质作用研究中，从烃源岩演化历史分析入 手，对油气的生、排作用和生、排过程进行了分析；从地层压力和流体势的分布特征及演 化历史的研究出发，对油气运移、聚集的基本规律进行了剖析，提出了油气运聚成藏的基 本模式。 在上述工作的基础上，与油源对比研究相结合，对该区含油气系统的基本类型和组合 特征进行了分析。提出该区存在两个叠合的己知的含油气系统和一个推测的含油气系统， 全面总结了系统各要素的关系和关键成藏期。 最后，对研究区的6 个油气成藏组合单元进行重点剖析，提出了下一步的勘探方向。 关键词：油气藏；地质格架：静态地质要素；油气藏形成地质作用：含油气系统 摘要 t h ei n v e s t i g a t i o no fo i ls y s t e ma n de s t i m a t i o ni nw e s to fb e a c h i nl i a o h eo i lf i e l d a b s t r a c t b a s e do nt h et h e o r yo fp e t r o l e u ms y s t e me s t a b l i s h e di nt h ep a s tt w od e c a d e s ，t h i sp a p e r d i s c u s s e sd e t a i l e d l yc o n d i t i o n sa n db a s i cr e g u l a t i o n so fr e s e r v o i rf o r m a t i o ni np a l e o g e n e f o r m a t i o no fw e s t e r ns a g ，l i a o h eo f f s o r ea r e ab yt h ei n t e g r a t i o no fs t a t i ca n dd y n a m i c m e t h o d s ，w h i l ev a l u e st h em a j o ro b j e c t b y t h ea n a l y s i st ot h eb a s i cg e o l o g i ct r e l l i sa tf i r s t t h ep a p e rd i v i d e st h ep o l e o g e n ef o r m a t i o n i n t os i xs e d i m e n t a r ys e q u e n c ew i t hm i l l o n sy e a r sr h y t h m ，d e m o n s t r a t e st h a tt h em a j o rt e c t o n i c m o v e m e n ti sc h a r a c t e r i s t i co fs t r e t c ha s s o c i a t e dw i t hs t r i k e s l i p ，s u m m a r i z e st h eb a s i ct y p e sa n d d i s t r i b u t i o no fd e p o s i t i o n a ls y s t e m b a s e do nt h ea n a l y s i st ob a s i cg e o l o g i ct r e l l i s ，t h ep a p e rd i s c u s s e st h o r o u g h l yt h es t a t i c e l e m e n t sa n dd y n a m i cp r o c e s s e so f r e s e r v o i rf o r m a t i o n t h ef o r m e rs t u d y i n gi n c l u d e sn o t o n l y t h e b a s i c f a c t o r o f s o u r c er o c k ，r e s e r v o i r a n d c a p r o c kb u t a l s o m 咄r e d i u m a n ds e a l i n g c a p a b i l i t y o f f a u l t t h el a t t e ri n c l u d e st h ea n a l y s i st oa c t i o na n dp m c c s so fh y d r o c a r b o n g e n e r a t i n ga n d d i s c h a r g i n gb a s e do nt h ee v o l u t i o nh i s t o r yo fs o u r c er o c k ，w h i l ep u t sf o r w a r dt h eb a s i cp a t t r r no f h y d r o c a r b o na c c u l a t i o na n dr e s e r v o i rb yt h ea n a l y s i st ot h ef o r m a t i np r e s s u r ea n df l u i dp o t e n t i a l e r i e r g y b a s e do nt h es t u d y i n gu p w a r d s ，t h ep a p e ra n a l y s e st h eb a s i ct y p e sa n dc h a r a c t e r i s t i co f p e t r o l e u ms y s t e m c o n s i d e r st h a tt h e r e a r eak n o w np e t r o l e u ms y s t e ma n das p e c u l a t i o n s p o l y m e r i z e de a c ho t h e r , a n ds u m m a r i z e st h er e l a t i o n sa n dk e yt i m eb e t w e e ne a c hf a c t o ro f p e t r o l e u ms y s t e m i nt h ee n d ，t h ep a p e ra n a t o m i z e st h es i xr e s e r v o i ru n i ta n dp u t sf o r w a r dn e x te x p l o r a t i v e d i r e c t i o n k e yw o r d s ：r e s e r v o i r ，g e o l o g i ct r e l l i s ，s t a t i ce l e m e n t s ，d y n a m i cp r o c e s s e s o fr e s e r v o i r f o r m a t i o n ，p e t r o l e u ms y s t e m 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 刖舌 1 、研究目的及意义 辽河盆地滩海地区处于辽河盆地陆域地区与辽东湾盆地的过渡地带，是辽河油区油气 资源的重要接替区。三十来年辽河盆地的油气勘探及十余年滩海地区的油气勘探均表明辽 河滩海西部凹陷是一个重要的含油气凹陷。目前对该区油气成生、运移、聚集的过程及油 气资源赋存状态的认识尚不甚明朗，制约着该区油气勘探工作的进一步深入。论证认为， 在前人研究成果的基础上，综合应用地质、地震、测井和地球化学等多种信息，采用含油 气系统理论和方法，对该区油气成藏的机制和油气的赋存状态进行整体研究，提高对该区 油气藏形成和分布规律的认识水平，增强勘探决策的科学性，同时对辽河盆地陆域地区及 辽东湾盆地油气成藏过程及油气分布规律的研究也将具有一定的参考价值。 2 、国内外研究现状 含油气系统的概念( p e t r o l e u ms y s t e m ) 是7 0 年代初由w d d o w 提出的。p e r r o d o n 于 1 9 8 0 和1 9 8 3 年使用了含油气系统这一术语。p e r r o d o n 和m a s s e 在1 9 8 4 年以英文发表的论 文中将含油气系统定义为“含油区可以认为是那些被称为含油气系统的一套有条理的地质 事件( 在空间和时间上) 的最终结果。” m e s s n e r 等1 9 8 4 年提出的抽油机的概念( h y d r o c a b o nm a c h i n e ) 与d o w 、p e r r o d o n 及 m a s s e 的含油气系统的概念非常相似。其定义为“含有从源岩的油气生成到运移和聚集过 程中所涉及的所有要素的层序。” m a g o o n 于1 9 8 7 年提出的含油气系统( p e t r o l e u ms y s t e m ) 首次使用了“要素”( e l e m e n t s ) 这一术语，系指源岩、运移通道、储层、盖层和圈闭，并说明“要素必须置于时间和空间 中油藏才能出现。”他指出“含油气系统强调特殊源岩与形成石油聚集之间的成因关系； 盆地研究强调凹陷及所包含的生油岩，而不管与任何油藏的关系；成藏组合或远景预测方 法强调现有圈闭是否可用可行的技术和方法探测出来。” l g m a g o o n 通过对美国主要含油气盆地的研究，对含油气系统研究现状进行了总结， 并在1 9 9 1 年第7 6 届年会上，将“含油气系统从源岩到圈闭”作为一个主题讨论，标 志着含油气系统的概念和方法体系已从学术讨论深入到实际油气勘探中。 实践证明，要准确预测油气资源的赋存状态及分布规律，提高探井的钻探成功率和勘 探效益，就必须把油气生运聚保作为一个有机联系的整体进行研究，含油气系统正是这种 把油气成藏有关的地质要素和作用过程纳入到一个统一地质环境中进行研究的系统科学 方法。 进入9 0 年代以后，随着含油气系统理论在油气勘探领域得到日益广泛的应用和成功 实例的不断增多，许多学者开始关注或加入到这一研究领域中来，产生了多种含油气系统 分类方案。g ；d e m e s i o n ( 1 9 9 1 ) 提出的成因分类，主要考虑了圈闭所在区域的生烃条件及 构造几何形态对油气的遮挡作用，并给出定量评价参数。这一分类方案在学术界产生较大 影响，但是，在实际评价的变量中运移考虑太少，对油气充注条件考虑不全面，该分类方 案并不具有普遍意义；l g m a g o o n ( 1 9 8 9 ) 提出了以含油气系统组成为主的几何描述的分 类方法，并给出了已知的含油气系统从油气生成史、构造演化史、烃类运移史作为一个整 体的动态恢复成图标准，使勘探家们一目了然。但他的分类体系中对油气运聚成藏方式及 生排过程未有详细的阐明，一些关键性的图件仅仅是以油气演化与构造发展为基础推测出 来的；a p e r r o d o n ( 1 9 9 2 ) 从盆地类型出发，划分了三种类型的含油气系统：大陆裂谷型、 地台型和坳拉谷型，并建立了三种类型的油气简化模式。这一分类体系，是针对不同类型 刚昂 盆地的油气勘探，对油气如何运聚尽管作了图，但没有进行任何论证。总之，目前国外的 三种分类体系，静态要素考虑较多而生运聚等动态要素及其相互关系研究明显不足。 中国在陆相断陷盆地勘探方面积累了丰富的经验，提出了诸如“源控论”、“断裂控油 论”等石油地质理论，这些理论在过去几十年曾极大地推动了中国石油工业的发展，但是 随着油气勘探难度和风险的加大，这些理论也暴露出了自身的局限性，它们都过多地偏重 于油气成藏个别要素与作用的研究，而没有将油气成藏的各种要素和作用纳入到一个统一 的体系中进行分析，因此对油气聚集成藏全过程的认识和油气赋存状态的预测方面存在严 重的欠缺。含油气系统理论运用系统论的基本思想，着眼于油气成藏全过程的研究，为现 代油气勘探灌注了新的活力。因此，我们应该在充分考虑陆相断陷盆地油气成藏自身特点 的基础上，引进国外含油气系统的基本思路和方法，开展陆相断陷盆地含油气系统的研究， 探索陆相断陷盆地油气成藏的系统过程，提高油气勘探的经济效益和历史进程。 今后，含油气系统在以下四个方面的研究将逐步引向深入：a ，从定性描述转向定量评 价，系统的定量评价将与油气勘探资源序列紧密联系，由过去的盆地区带圈闭的 评价体系转向以含油气系统层次规模进行资源评价；b ，系统的成因分类将从理论和方法 性的探索进入应用阶段，不同成因背景的盆地含油气系统的分类体系将被提出和应用；c ， 系统研究从概念性的系统描述深入到系统成因模式的建立，不同类型含油气盆地的油气系 统成藏模式将被总结出来，尤其是将生、排、运、聚作为一个体系建立的综合性一体化定 量模式作为这一方向的重点；d ，含油气系统研究技术和方法体系将成为继资源评价、油 藏描述和油藏模拟三大油气勘探和开发技术之后韵又一项综合性的油气勘探技术，以含油 气系统评价技术为基石的勘探规范的建立将是今后油气勘探管理的重要任务。 总之，含油气系统对于资源评价和油气勘探是一种有效的理论和方法体系，作为油气 勘探研究与评价的新方法必将有更好的发展和应用前景，对于油气资源丰富的我国东部断 陷盆地更是如此。 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 第1 章研究区概况 当今油气勘探具有向低( 渗透) 、深( 层) 、难( 复杂地表与地下) 转化的趋势，勘探 难度与风险日益增大，成本越来越高，而且多数探区存在着成藏过程复杂、油气资源不确 定性大及转化率不清等问题。因此，有必要运用系统论的观点，整体、动态、系统地分析 油气成藏的过程，再现油气成藏的物质环境，准确、高效地预测油气赋存的部位。含油气 系统理论从一定意义上为实现这一目的提供了一条途径。 自w g d o w ( 1 9 7 2 ) 提出含油气系统( o i ls y s t e m ) 概念以来，越来越多的石油地质家 加入这一领域的研究，并不断地将其运用于勘探实践，使其理论体系得以不断完善，并取 得了一些成功的实例( l g m a g o o n ，1 9 8 9 ，1 9 9 1 ；a e r r o d o n ，1 9 8 3 ；o s a d e t ，1 9 9 2 ；g b a c o c o o l i ， 1 9 9 1 ：v s r e s n i k ，1 9 9 1 ；k i k b y ，1 9 9 2 ；胡见义，1 9 9 5 ) 。尽管如此，含油气系统理论尚处 于不断完善之中，且研究方法缺乏统一规范，特别是能否将其成功地应用于陆相断陷盆地， 尚处于探索阶段。本论文拟针对辽河油区滩海探区油气勘探实际，采用含油气系统理论与 方法，探讨该区油气生成、运移、聚集、保存的系统过程，揭示研究区油气的分布规律， 为该区提供勘探目标区。 1 1 工区概况及存在的问题 1 1 1 工区概况 辽河滩海西部凹陷是辽河盆地西部凹陷向海域的自然延伸，由浅海、海滩和陆滩三部 分组成，总面积约1 5 0 0 k m 2 ( 图1 - 1 ) 。 f i g l - 1 r e s e a r c hw o r ka r e ad i a g r a m 西部凹陷下第三系走向呈n e 向，自西向东依次分布着西部斜坡带、笔桑岭构造带、 3 第1 章研究区概况 海南洼陷、仙鹤一月牙断鼻构造带等二级构造带。盆地结构与陆上部分相近，为典型的箕 状断陷，洼陷部分充填了厚达4 0 0 0 m 以上的下第三系沉积。该区自1 9 8 9 年开始石油勘探 以来，已完钻各类探井4 0 多1 ：3 ，完成二维地震2 8 0 6 k m ，三维地震6 0 4 k i n 2 ，在笔架岭构 造带和西部斜坡带共探明石油地质储量9 9 1 x l o a t ，十多年来的勘探实践证明，该凹陷具有 良好的勘探前景。 一4 同整个石油勘探行业的发展历程一致，辽河滩海地区在十余年的勘探历程中，油气勘 探技术的进步和应用对促进该区勘探开发进程、提高油气勘探开发效果j 降低成本、少走 弯路，正发挥越来越重要的作用，特别是在滩海地区这种高投资、高风险、高难度的地区 搞勘探，其作用愈加明显。自1 9 8 9 年以来，滩海地区先后开展了盆地模拟和资源评价、 层序地层学、油藏地球化学、各含油气区油藏描述等科研工作。这些科研项目的开展，不 仅直接服务于滩海地区的勘探开发实践，而且为进一步的科研工作打下了坚实的基础。 由于辽河滩海西部凹陷本身自成一个油气赋存单元，且各种地质资料比较丰富，基本 具备油气系统研究条件，故选择西部洼陷进行该项研究。 1 1 2 存在的问题 1 ) 本区各构造单元勘探和研究程度参差不齐。钻井主要集中在海南月东披覆构造带、 笔架岭构造带和西部斜坡带上，而海南洼陷、葫芦岛凸起超覆区、葫东构造带钻探程度很 低。研究程度亦存在很大差别，且各带研究自成体系，不同区带研究成果不易直接对比。 海南月东披覆构造带、笔架岭构造带等滩海地区重点勘探开发区带研究程度较高【2 】其它 区带则相对较低。因此，有必要综合钻探、测井和地震等方面的资料对研究区进行统一的 研究，从整体上对该区油气运聚规律和油气赋存状态进行分析。 2 ) 对油气成藏的全过程缺乏系统研究，且对油气成藏各静态要素和动态过程特别是 后者的研究深度明显不够。以往的研究成果多针对区带所做，且多以静态要素的描述为主， 缺乏对油气成藏动态过程的细致剖析。 3 ) 全区断裂体系星罗棋布，对不同级次、不同走向的断裂系统在油气运聚中所起的 作用认识不明朗。 4 ) 对于复杂地区，如中国东部多旋回、多油气源层、多期成藏的地区，含油气系统 理论应用的有效性曾受到怀疑，因此，在辽河滩海地区开展含油气系统研究对于探索断陷 盆地含油气系统研究的基本思路、方法体系和应用的可行性等方面都是一种有意义的尝 试。 辽河滩海地区是辽河油田近几年油气勘探的重要战场和产能的重要接替区，根据工作 实际需要和导师刘吉余教授的意见，选取辽河滩海西部凹陷作为我的毕业设计的工作区， 其目的是通过引用含油气系统形成和分布新理论、新方法1 3 1 ，开展该区石油地质综合研究， 揭示滩海地区西部凹陷油气分布规律和控制因素，确定油气勘探前景及有效勘探靶区，为 该区勘探开发工作的进一步深入提供依据。 1 2 技术路线 根据滩海地区西部凹陷的勘探现状、资料特点及存在的问题，主要采用综合研究和成 因分析的方法。以层序地层学和构造地质学为基础，应用含油气系统及油气成藏模式等新 理论、新方法，对全区目的层进行统一的油气地质综合研究。运用层序地层学理论和方法， 建立本区成因地层格架，揭示沉积体系时空展布，阐明有利储集相带类型及分布规律；运 4 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 用石油构造基本理论和方法，开展构造特征研究，确定不同构造期的构造单元类型、分布 及各时期构造圈闭类型及形成史；运用盖层测井定量评价技术确定全区不同类型盖层的空 间展布；运用含油气系统分析技术，对本区的含油气系统形成过程进行分析；确定本区油 气成藏类型、模式及空间展布；进运用油气成藏史分析技术，进行油气生烃期、排烃期、 运聚期、破坏期等成藏期次分析；在上述工作的基础上，预测有利含油气区带的分布情况， 对勘探目标区进行评价。 第2 章地质格架分析 2 1 地层格架 第2 章地质格架分析 根据目前井揭露情况和物探资料分析，本区地层可划分为前第三系、下第三系和上第 三系与第四系。前第三系是盆地的基底；下第三系为断陷期巨厚的砂泥岩沉积；上第三系 是辽河盆地由断陷期转入坳陷期形成的碎屑岩沉积建造，平面分布稳定。 勘探实践证明，下第三系是本区的主要含油气层系。因此，重点针对下第三系进行层 序地层格架分析。 ， 2 1 1 层序界面的识别 层序界面是划分层序的关键，本区层序界面划分主要依据如下几个方面的特征：地震 反射终止型式表现为大面积分布的地层不整一关系，特别是构造运动控制形成的不整合 面。如新、老第三系之问的不整合：厚度薄、分布范围较小的古土壤层、根土层或风化壳。 如沙三段上部的红层和含煤根土层；古生物化石断失带或灭绝带；地震反射剖面上的湖岸 上超点向盆地中央迁移；相向盆地中央迁移；岩性、沉积相和电测曲线特征的垂向突变及 地层产状的不一致等。 最大湖泛面和初次湖泛面是在一个层序中界定高位体系域【l j 、湖侵体系域和低位体系 域的界面，因此有效地识别最大湖泛面和初次湖泛面是湖盆体系域分析中的一项关键性工 作。 确定初次湖泛面的依据主要有：首次越过凹陷缓坡与深洼区地形变化带的第一个湖岸 上超所对应的界面，这一界面上超终止于前一个层序的顶界面之上；存在湖泛滞留沉积； 沉积相类型发生突变；准层序的叠置样式发生变化；沉积物的岩性、结构和古生物组合发 生变化等。 识别最大湖泛面的依据主要有：一个层序中最远湖岸上超点所对应的界面为最大湖泛 面的位置；岩性为分布稳定的厚层暗色质纯的泥岩、油页岩或泥灰岩，其中多发育反映稳 定沉积环境的水平层1 里1 4 ；最大湖泛期沉积物中常富含较深水环境的介形虫化石：湖泛最 大时期，湖盆边缘易沼泽化，形成泥炭层或煤层；最大湖泛面上覆和下伏沉积序列不同， 之上准层序多为进积式，之下准层序多为退积式叠置；最大湖泛面沉积物有机质丰度高， 常构成主力烃源岩；具有明显的电测井响应，自然电位曲线呈低值平直基线等。 2 1 2 层序单元划分与对比 根据层序边界的综合识别标志，结合盆地构造演化的阶段性、沉积序列的旋回性、古 水深及古气候变化的周期性，将研究区下第三系划分成六个百万年级的沉积层序。在此基 础上，依据最大湖泛面和初次湖泛面的综合识别标志在各层序内识别出低位、湖侵、高位 以及冲积体系域等4 种体系域类型( 表2 - 1 ) 。 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 表2 - 1辽河盆地滩海地区下第三系层序划分 t a b l e2 - 1t h ep a r t i t i o no ft h ep a l e o g e n es e q u e n c ei nb e a c hs e ai nl i a o h eb a s i n 地质时间层序划层序周期体系域层序顶底地震 地层 m a 分 m a 类型接触关系标志层 a s t 削蚀t 2 东一段 2 4 6f6 2 h s t 渐 东二上 h s t 削蚀 3 2 1e1 3t f 段 t s t 顶超 东二下 h s t 顶超 新 3 3 5d1 4 l 3 段 t s t h s t 削蚀 东三段 3 6c2 5 t 3 统 - t s t 沙一二 h s t削蚀 3 8b2 l 段 t s t 顶超 始削蚀 t s t 新沙三段 4 3a5 上超 t 5 l s t 统下超 2 2 构造格架 2 2 1 断裂体系 辽河滩海地区西部凹陷构造运动具有多期幕式演化的特点，多期的构造运动使该区发 育了众多的不同尺度、不同类型和不同性质的断裂，它们互相切割，纵横交错，构成了本 区复杂的断裂体系( 图2 1 ) ( 表2 2 ) 。综观本区断裂延伸方向，主要有北东向、北北东向、 北东东向、北西向和近东西向五组。其中北东向是研究区主干断裂的走向，控制着整个工 区的构造格局，该区发育有两条主干断裂，即海南断裂和葫芦岛断裂。具有延伸距离长( 如 海南断裂延伸达3 2 公里) 、断距大( 如海南断裂的最大断距可达4 7 0 0 米) 、活动时间久( 至 晚第三纪还相当活跃) 的特点，而且均派生出低级序的小断层。断层活动以伸展作用为主， 早第三纪后期显示了一定的走滑作用。 北西向及近东西向的断层大部分为渐新世以后发育的，多与主干断层走滑作用有关， 如海南断裂在渐新世以后受走滑作用的改造，派生出一系列近东西向的小断层。 按断裂性质，本区断裂可分为伸展( 正) 断层、走滑断层和逆断层三大断裂体系，其 中伸展断层的发育具有优势，走滑断层多为早期伸展后期走滑改造的结果，应称之为伸展 一走滑断层或走滑伸展断层，逆断层一般认为是主干断裂走滑作用导生的例，数量较少。 按断裂剖面组合类型可分为阶状、羽状、y 字型、“入”字型、似花状、地堑式、地垒式和 逆冲式等类型。按断裂发育时间又可分为始新世时期( 沙四沙三期) 、渐新世时期( 沙一 东营期) 和中新世时期( 馆陶期) 三个主要发育时期。正是由这些不同尺度、不同走向、 不同发育时期、不同断裂性质的断层在时空上的有机组合，造就了该区复杂而有序的断裂 体系。 8 第2 章地质格架分析 墨磊oiio盘一口一盎ois哦。甚u口1so享墨磊器q3嚣olqql芎詈212j芑芒1soii卜 _ 曲眦匠 袋龚科霉篷豇帚日建棼蜒时丫n匝 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 袁2 - 2辽河滩海地区西部凹陷主要断层要素袁 t a b l e2 - 2t h et a b l eo ft h ee l e m e n t o ft h em a i nf a u l ti nb e a c hs e aa r e aw e s td e p r e s s i o ni nl i a o h ea r e a 酉申缀 最大断主要断层级 断麟性质走向 骗断融 k m 距活猢别 海南鼎正 n 旺 _ 士以n n w - - n w3 2御 - 毽 长期i 葫醐涮 正n mn w - - - n n e 2 11 锄 夸 长期i 笔剿玲断层正 n en w1 21 1 0 0 - 咤 长期 鸳蓟冁正 n _ 量旺e 舰加9 d o 马置$聊日s i 岭献 正 s e1 81 锄 - 丁g 岛岛 凌河1 号正 n en w7 54 _ 加 岛睁 岛 凌河2 号正 n en w6 31 _ t g f 4 ：h 架东1 号正陋 s e1 瑚 n g - - e s 2聃 2 2 2 构造单元、构造样式及圈闭类型 根据基底面貌特征和盖层构造形迹走向，将研究工区划分为八个构造单元：西部斜坡 带、笔架岭构造带、葫东构造带、双台子断裂背斜带、海南洼陷带、仙鹤一月牙断鼻带、 葫芦岛凸起超覆带和海南一月东披覆构造带( 图2 2 ) 。 f i g2 - 2t h es k e t c hm a po ft h es t r u c t u r ec e l li nb e a c hs e aa r e aw e s td e p r e s s i o ni nl i a o h ea r e a 9 第2 章地质格架分析 滩海地区西部凹陷是一个较典型的半地堑，因此本区发育以伸展构造为主的构造样 式，由于早第三纪晚期的走滑作用使该区也产生了少量的挤压构造样式和走滑构造样式 校式 大类 亚类实铡 平面剖面 美覆霄j 尊 翘 、 芬 胃东掏选( d ，- n g ) 海南3 、g 构造( 止) 伸 碾 必 海南l 、6 ，9 枸逢t d 广s 1 ) 断鼻月矛构逢d ：噶。) 展 镱2 7 1 捣造( d s ) 构 掣 | 讪鹅拘造( d - - s ，) 断头 芋 凌河口构遗( d - - s ) 造岭两8 构逢扣s ) 样 谬 、圭 笔鬻蛉构造( d ，- s - ) 4翘坂新块 沪 锦2 8 8 构逢( s 。) ；k d n 海南洼陷洼陷 啄少 ， 产 葫 岭南3 构造( d s i ) 挤压 挤压背斜 叫 胄北构造( d ，- - d ) 构造样式 扔 架6 8 掏迁( 南) 走淆 断裂背斜 题 垂 构造样式 ( 或半背斜) 余 曲鹤7 构造( e 一：n g ) | 图2 - 3 辽河滩海西部凹陷构造样式模式图 f i g2 - 3t h em a po ft h es t r u c t u r em o d ei nb e a c hs e aa r e aw e s td e p r e s s i o ni nl i a o h ea r e a 这些构造样式类型也是本区构造圈闭的类型，本区的构造圈闭主要包括：披覆( 半) 背斜构造( 如月东构造、海南3 、8 构造) 、挤压断裂( 半) 背斜构造( 如架6 8 构造、 月北构造、岭南3 构造) 、断裂鼻状构造( 架岭1 1 、1 3 构造、凌河口构造、海南1 、6 构造) 和断块构造( 锦2 8 8 块等) 。 除构造类型圈闭外，区内还发育一些非构造类型的圈闭，主要有：古潜山圈闭( 如月 东潜山、海南3 潜山、海南8 潜山、笔架岭潜山、锦1 5 0 潜山等) 、地层不整合圈闭和地 层超覆圈闭( 如葫芦岛凸起超覆圈闭) ( 图2 _ 4 ) 。 l o 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 8高uiio曩一口一口ois2旨口苗o时2时墨的q。矗d岛一盘时暑。暑jo口。召jd鼍1p口二矗oaj曲ii卜 培奄烈球墨匾罂留帚目建嚣蜒臂了n田 甘i n 等禹 第2 章地质格架分析 ， ：一 到 銎 ， 型 i 垂蚤蓑 运 蔡 蔼 耋翼鍪茎耋 妻 蓁 塞 譬 生t 、 警藩r 瓢爱晕 - ， 最 汪 五 x l 五 过 i 羹号 箨 宦兰 量 羹 采 鑫 囊 萋萋羹萎萋斡 羹 菱 乳 最 萋导l l羹 萋| 羹 f 登 警h嚣 丽 避 萋 萋 冀 唱 釜 蚤 萋 漫 冀羹 基 塾 士聋 蠢蚕羹羹羹蓁 | 螽藿 羹藿 羹察l 萋 蛰 羹 毳 愁 萋 出 童 善 乳 羹裂 i鍪鎏璧翼羹 淫鋈冀冀 霎 莲 魏馨靶螽i r 羹 羹 蕞 蓁 荦 照 嬖c n辫藿 鋈 苇 囊 萋萋 羹赛冀冀翼委耋蓁萋蒌骤塾 雾 蓁 鋈 萋 蓬 麓b 羹翼曩冀霎簧释藿 疑 蕤羹乱 蓁 蓁萎 羹墼 萋薰黎 艏 羹 陵嚣 蓁 蘸巍餐霾羹蕈囊蓁霎萋羹 翼 冀 落翼箭 萋 恋 蓖 蜇 翱 翼 髓 羹羹惑 釜 耄嚣塞羹翼篓囊瑙 留 d2日。二。受i基矗。畜器昌茜吐事d2器t甚皇量=doo一譬啊雪葛是口2 o专暑爵e善苫嚣苗暑一专兰 一髓曾=m_【弗鼙罐寒一嬉卓#磐罢娶堰咏州坦窘帚啦建蹬蜒对n上 -n里d昌 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 2 3 沉积体系类型及展布特征 研究表明，滩海地区发育了七种主要的沉积相类型，即湖泊相、河流相、扇三角洲相、 辫状河三角洲相、三角洲相、近岸水下扇及深水浊积扇，其特征总结于表2 3 。 2 3 1 沙三段沉积体系展布特征 沙三段沉积时期，辽河滩海地区为湖盆深陷扩张期，盆地沉降速率大，最大可达7 0 0 m m a ( 海南洼陷) 海南断裂等边界大断层活动强烈，造成湖盆边缘陡且窄的地貌形态， 山区河流流出山谷后直接入湖形成近岸水下扇沉积体系；而在西部凹陷西斜坡，断裂活动 相对较弱，坡度相对较缓，发育了扇三角洲一深水浊积扇一半深湖沉积体系1 6 1 。 在西部凹陷海南大断层西侧下降盘，来自中央凸起的河流直接人湖，沿大断层自北向 南在海5 3 井区、海南3 井区、海南6 井区、辽海i 0 1 1 井区发育了多个近岸水下扇朵体， 向湖盆延伸距离较短，单个扇体面积较小，；西部斜坡带锦1 7 一锦4 9 井区和锦3 0 锦2 9 8 井区发育了两个大型扇三角洲沉积体；锦1 0 0 一双9 6 井区发育深水浊积扇沉积：锦3 卜 锦2 9 8 井区发育扇三角洲沉积体系；在笔架岭潜山带向盆地一侧也发育了多个扇三角洲( 图 2 5 ) 。 图2 - 5 辽河滩海西部凹陷沙三段沉积相平面图 f i g2 - 5n ep l a n em a p o ft h es e d i m e n t a r yf a c i e so fs h a s a n d u a ni nb e a c hs e aa r e aw e s td e p r e s s i o n i nl i a o h ea r e a 2 3 2 沙一二段沉积体系展布特征 沙一二段沉积期，构造活动特别是边界大断层活动仍很强，盆地沉降速率大，西部最 大沉降速率为6 0 0 m m a ( 海南洼陷) ，湖盆边缘仍具有陡且窄的地貌特点，因此沙一二段 沉积旋回基本保持了沙三段沉积期的沉积面貌。在西部凹陷海南断裂带，山区河流直接人 第2 章地质格架分析 湖，形成了近岸水下扇一深水浊积扇一半深湖沉积体系；来自西部凸起及葫芦岛凸起的物 源沿西斜坡、笔架岭构造带和葫东地区发育了扇三角洲沉积体系( 图2 6 ) 。在西部斜坡， 图2 - 6 辽河滩海西部凹陷沙一、二段沉积相平面图 f i g2 - 6 t h ep l a n em a po ft h es e d i m e n t a r yf a c i e so fs h a y i d u a na n ds h a e r d u a ni nb e a c h s e aa r e aw e s td e p r e s s i o ni nl i a o h ea r e a 来自东部凸起的物源在锦1 2 _ 锦1 1 7 井区、锦5 3 锦2 9 0 井区形成两个扇三角洲沉积体， 三角洲向湖盆延伸距离远，达1 9k m ，单个扇三角洲面积大，分别为1 2 8 和6 7k i n 2 ：来自 葫芦岛凸起的物源在岭南1 井区和岭南8 井区分别形成两个扇三角洲沉积体，扇三角洲体 向湖盆延伸距离较远，可达8k i n ，面积较大，分别为6 0 和2 5k m 2 。 2 3 3 东三段沉积体系展布特征 同沙一二段沉积旋回相比，东三段沉积旋回在物源供给、沉积体系展布上有了很大的 变化。东三段沉积期，由于辽河盆地南北向构造活动差异增强1 7 j ，北部隆升，西南端倾没， 造成了北高南低的古地貌格局。来自盆地长轴方向的河流在该区北部入湖，形成三角洲沉 积体系，在双海3 0 1 井区、海南1 井区和海1 2 井区入湖形成了3 4 个三角洲沉积体，其 中双海3 0 1 井区和海南1 井区的三角洲朵体向湖盆内延伸距离长( 约1 0k m ) ，面积大( 单 个三角洲前缘面积可达6 5k m 2 ) ，而在海1 2 井区三角洲面积小( 约2 4k i n 2 ) ，向湖盆内 延伸距离短( 3 _ 5k m ) ；同时，由于海南断裂南段活动较强，使月牙地区依然保持了较陡 且窄的地貌形态。自凸起物源区向湖盆方向发育了扇三角洲沉积体系；在西斜坡，自西部 凸起向湖盆方向发育了辫状河三角洲沉积体系；自笔架岭物源区向湖盆方向则发育了扇三 角洲沉积体系( 图2 7 ) 。 2 3 4 东二段沉积体系展布特征 1 4 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 图2 - 7 辽河滩海西部凹陷东三段沉积相平面图 f i g2 - 7t h ep l a n em a po ft h es e d i m e n t a r yf a c i e so fd o n g s a n d u a ni nb e a c hs e aa r e aw e s t 。depression i nl i a o h ea r e a 东二段沉积旋回基本继承了东三段沉积旋回的古地理面貌，北部物源继续沿长轴方向 入湖形成三角洲沉积体系；而西斜坡带和笔架岭地区发育辫状河三角洲沉积体系( 图2 8 ) 。 图2 - 8 辽河滩海西部凹陷东二段沉积相平面图 f i g2 - 8 t h ep l a n em a po ft h es e d i m e n t a r yf a c i e so fd o n g e r d u a ni nb e a c hs e aa r e aw e s t d e p r e s s i o ni nl i a o h ea r e a 第2 章地质格架分析 2 3 5 东一段沉积体系展布特征 东一段沉积期，盆地构造运动减弱，构造活动差异性不明显，盆地呈整体缓慢沉降。 北高南低的古地形依然存在，整个沉积面貌同东一- - 嵌伺很a 大的不同1 8 j 。北部长轴物源伸人 研究区，向南沿海1 井、海南8 井及月东1 井发育了面积广阔的曲流河性质的河流泛滥沉 积；河流一般由3 4 条河道组成，其横向摆动范围达1 7k i l l ；西部物源区、笔架岭物源 区在金秋2 井、岭南6 井区一带形成了具有辫状河性质的河流泛滥沉积，河流流程较短， 由多条河道组成，河流横向摆动范围较小，一般为7 1 0k m 2 ，河流在锦州9 3 1 井一带 并入长轴方向的河流体系( 图2 9 ) 。 】6 对2西。二。囊一岛一口oisoo口苗o露鲁嚣q。嚣d口一口对拿pih眦=o口芎013毒旨皇口。暑tpoo暑芎口时量。口旦a o t i h n 文甚皿 田幅十要娶螟罐*罂口帚哂嵌甓定对口田 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 第3 章油气藏静态地质要素分析 3 1 烃源岩研究 3 1 1 烃源岩的地球化学特征 辽河滩海区西部凹陷烃源岩主要分布在沙三段、沙一、二段和东营组三套地层。以下 对各段的烃源岩特征分别进行分析描述。 滩海西部凹陷沙三段烃源岩总有机碳平均值为1 4 4 ，沥青“a ”和总烃含量分别为 o 1 2 5 4 和1 0 1 0 p p m ( 表3 - 1 ) 。干酪根类型为i i i t 型，碳同位素值为一2 8 - 一2 5 0 , 干酪根 元素h ，c 原子比为1 5 1 0 。 表3 1 辽河盆地西部凹陷滩海地区烃源岩基本参数 t a b l e3 1t h eb a s i cp a r a m e t e ro ft h eh y d r o c a r b o ns o l e r c er o c ki nb e a c h s e aa r e aw e s td e p r e s s i o ni nl i a o h ea r e a 干酪根显微组分舍量( ) 层位有机碳( )沥青。a ”( 总烃( p p m )类型 腐泥组壳质组镜质组惰质组 掰- 5 3 62 3 4 j3 2 2 1 1 9 - 1 8 卫 东营组1 1 0 ( 娩)0 ( 跎)1 4 1 ( 8 2 )一i ( 2 2 ) ( 笠)( 2 2 ) ( 2 2 ) 6 5 3 2o j 6 3s 1 - 2 1 3 沙一二b1 _ 4 7 ( 4 2 )0 1 5 4 7 ( 4 2 )9 4 0 ( 4 2 )o ”1 ( 9 )i l i l ( 9 ) ( 9 )( 9 ) 8 0 - l m j0 6 - 2 9 沙三段 1 4 4 ( 2 1 )0 1 2 5 4 ( 2 1 )1 0 1 0 ( 2 1 )3 3 9 3 ( 82 6 - 2 7 ( 8 )i 一 ( 8 )( 8 ) 注：表中括弧内数值为样品敷 规则甾烷相对含量c 2 7 c 2 9 c 2 8 ，c 3 0 4 甲基甾烷 c 2 9 4 一甲基甾烷 c 2 冉甲基甾烷。三环 萜类含量低，并且以c 2 3 为主峰，五环萜类以c 3 0 为主峰，含有藿烷、升藿烷和重排藿烷 系列化合物。据镜下观察，干酪根显微组分以无定形为主( 表3 - 1 ) ，烃源岩生烃潜力s ，+ s 2 平均值为6 0 8 m g 烃幢岩石，反映该段烃源岩的生烃能力较高。在时1 井和詹1 井区该段 实测镜质体反射率为0 7 6 加8 4 ，已进入了生油高峰期。 研究区烃源岩可划分为三种类型的有机相，即无定形相、木质无定形相、无定形木质 相。沙三段为典型的无定形有机相，是本区的最好烃源岩和主力烃源岩。 沙一、二段烃源岩参数特征与沙三段相近。 沙一、二段生烃潜力s 1 + s 2 平均值达5 7 1 m g 烃儋岩石。时1 井区沙一、二段烃源岩实 测镜质体反射率值为0 7 1 加7 6 ，在凹陷深部成熟度还要高一些。有机相也为无定形相， 是本区的较好烃源岩和主力烃源岩。 东营组烃源岩质量明显不及沙一、二段和沙三段。有机相为无定形木质相，有机质丰 度低，类型差，是较差和次要烃源岩。在垂向的有机相层序上，由东一段至东三段呈现上 升型有机相层序。 3 1 2 烃源岩及有机碳展布特征 沙三段烃源岩在该区分布广泛，厚度大，连续稳定，在海南洼陷中暗色泥岩最大厚度 1 7 第3 章油气藏静态地质要素分析 达1 0 0 0 米以上，西部斜坡带及笔架岭构造带厚度相对较小( 图3 1 ) 。经测井解释，滩海 地区西部凹陷沙三段有效烃源岩的有机碳含量主体介于1 o 一1 5 之间，在洼陷中心可达 2 0 以上( 图3 2 ) 。 沙一二段烃源岩也连续稳定分布，厚度较沙三段小，其暗色泥岩厚度在海南洼陷和清 水洼陷可达5 0 0 米以上，西部斜坡带及笔架岭构造带的厚度较小，一般小于2 0 0