华北束鹿凹陷致密油地球化学特征及其成因研究

摘要

束鹿凹陷位于冀中拗陷南部，西邻宁晋凸起，东接新河凸起，是在古生代基底上发育起来的东断西超的半地堑凹陷，发育有沙一下亚段和沙三下亚段两段烃源岩体系。其中沙三下亚段为暗灰色泥岩，有机碳质丰度高，类型好、成熟度适中等特点，被认为是开展页岩油/致密油勘探的潜在层系，已经建立了泥灰岩“自生自储”的源-储一体式成藏模式和砾岩源-储共生成藏模式。然而，束鹿凹陷油源问题至今仍未获统一认识。本研究利用分子同位素地球化学手段，对目前钻井揭示的油气显示与潜在烃源岩开展了详细的油源对比研究。结果表明，束鹿凹陷可划分出三类成因原油，一是以束探3井底部SQ1层序段含油砾岩为代表的，来源于膏盐相烃源岩的原油;二是SQ2层序段烃源岩自生自储型原油，这类原油在束鹿凹陷平面上分布可能随成熟度变化，其地球化学性质随之改变;三是以束探3井前两次取芯井段广为显见的裂缝油，这类原油主要来自于凹陷深部SQ4和SQ5层序段烃源岩。而探井测试所获原油具混源特征，正构烷烃分子碳同位素组成反映其具有同源性，主体以淡水湖相源岩为主，低盐度咸水沉积源岩为辅。生物标志化合物和正构烷烃分子氢同位素组成的差异性揭示，原油成藏过程具有“就近独立成藏，邻近烃源灶供烃”特征，油藏间原油性质的差异主要由各自供烃源岩灶的热演化程度不同所致。根据镜质组反射率实测结果，并结合有机分子地球化学特征，束探3井揭示沙三下亚段下部SQ2已进入生油高峰早期，SQ3则进入生油早期阶段，而SQ4和SQ5处于未成熟-低成熟阶段。总体上束鹿凹陷目前发现原油主体来自于SQ2沉积源岩，同时伴有一套膏盐相源岩的生油贡献。
　　根据烃类流体性质，在垂向上可划分出三个独立的流体系统，其中流体系统Ⅰ和流体系统Ⅱ由SQ2和SQ3间砾岩层作为间隔层，流体系统Ⅱ和流体系统Ⅲ之间的间隔层可能也属于一套砾岩层。三个流体系统成烃过程各有差异，流体系统Ⅰ烃类气体的富集主要集中于SQ3顶到SQ4底，属典型垂向运移成藏。流体系统Ⅱ为典型的自生自储型成藏，同时，生成的油气也没有突破SQ2和SQ3间的砾石层，很好地与流体系统Ⅰ相分隔。流体系统Ⅲ系外来运移烃类成藏。以此为基础，提出了束鹿凹陷致密油-页岩油成藏新模式，以期指导该凹陷下一步致密油气/页岩油气勘探。

目录

声明

致谢

摘要

插图清单

1 前言

1．1 致密油研究现状

1．2 束鹿凹陷地质背景，研究现状与存在问题

1．2．1 束鹿凹陷地质背景

1．2．2 束鹿凹陷研究现状

1．2．3 束鹿凹陷致密油研究拟解决的关键问题

1．3 主要研究内容与技术路线

1．4 完成的主要工作量

2 束鹿凹陷致密油地球化学特征与油源

2．1 原油地球化学及同位素地球化学特征

2．1．1 原油地球化学特征对比

2．1．2 分子同位素原油地球化学特征

2．2 烃源岩地球化学特征与油源

2．2．1 束探3井Es3下沉积地质特征

2．2．2 束探3井Es3下烃源岩热解分析

2．2．3 束探3井Es3下烃源岩分子地球化学特征

2．3 小结

3 束鹿凹陷致密油成藏特征

3．1 束探3井Es3下流体系统分析

3．2 成藏模式特征

4 主要结论

参考文献

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