东营凹陷民丰地区沙四段下亚段油气成藏过程研究.pdf

第 69 卷增刊 1Vol.69Supp.12023 年6 月Jun.,2023地质论评GEOLOGICALREVIEW316东营凹陷民丰地区沙四段下亚段油气成藏过程研究一周肖肖1,2)，隋风贵3)，王学军4)，李宇志2)1）中国石化胜利石油管理局博士后科研工作站，山东东营，257001；2）中国石化胜利油田分公司东辛采油厂，山东东营，257066；3）中国石化胜利油田分公司，山东东营，257001；4）中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院，山东东营，257015注：本文为胜利石油管理局博士后科研课题“民丰地区沙四下亚段烃源岩生成油气相态演化研究”的成果。收稿日期：2023-04-10；改回日期：2023-04-30；责任编辑：刘志强。Doi：10.16509/j.georeview.2023.s1.138作者简介：周肖肖，女，1988 年生，博士，助理研究员，地质资源与地质工程专业；Email：。关键词：关键词：东营凹陷；沙四段下亚段；油气来源；成藏期；成藏过程近年来，随着深层油气勘探的推进，东营凹陷民丰地区油气勘探逐渐从浅层转向 3000 m 以下的深层。民丰地区沙四段下亚段地层埋深较大（多数4000 m），主要由膏盐岩、含膏盐质泥岩、纯泥岩以及被季节性洪水搬运而来并沉积的大套砂砾岩组成。丰深斜 11、丰深 1 和丰深斜 101 等井在沙四段下亚段砂砾岩储层产出了大量油气。为了厘清该深层油气成藏过程，本文基于原油饱和烃色谱-质谱、天然气组分及碳同位素、包裹体鉴定测温、包裹体显微激光拉曼光谱分析等实验结果，研究了沙四段下亚段油气成因及来源、油气包裹体特征及充注期次、烃源岩热演化史，进而综合分析沙四段下亚段的油气成藏机理及成藏过程，为下一步深层油气勘探方向提供思路。1油气特征及来源1.1原油成因及来源东营凹陷民丰地区沙四段下亚段原油密度为0.800.86 g/cm3，运动粘度介于 1.378.91 mPas，凝固点介于-3.2532C，指示原油主要为轻质油，含少量中质油，具有中-低粘度且基本不含蜡的特点。Pr/C17和 Ph/C18交汇图与 C27、C28、C29规则甾烷三角图版均指示烃源岩来源于浮游生物/藻类有机质，沉积于还原环境，混有少量陆相有机质，以I-II1型干酪根为主。采用原油庚烷值/异庚烷值、原油生成温度、甲基菲指数和甲基菲比值判断原油成熟度。通过分析知，原油 Ro 主要介于 0.8%1.2%，为成熟高熟油。原油饱和烃生物标志物特征为低-胡萝卜烷/nC25、低 4-甲基甾烷指数（4-甲基甾烷/C30藿烷）、高奥利烷指数（奥利烷/C30藿烷）、高C27重排甾烷/C27规则甾烷和高规则甾烷/17藿烷。油源对比指示，这些生物标志物参数与沙四段下亚段泥岩相近，指示二者具有亲缘关系，说明原油主要来自沙四段下亚段烃源岩（图 1）。图 1 东营凹陷民丰地区沙四段下亚段原油和泥岩饱和烃生标谱图对比图1.2天然气成因及来源沙四段下亚段天然气以甲烷为主，为 60%98%；干燥系数介于 0.710.98，主要为湿气。天然气13C1较低，介于-50.4-41.8；13C2低于-28，说明母质类型主要为偏腐泥型的型干酪根。天然气成因类型判识图版（李剑等，2017）指地质论评 2023 年 69 卷 增刊 1317示天然气为液态烃裂解气和干酪根降解气的混合气，以液态烃裂解气为主。本区绝大多数天然气符合 Faber（1987）提出的基于13C2和13C3交汇图判断天然气成熟度的直线关系。利用该计算公式得出天然气气源岩的成熟度 Ro 为 1.03%1.35%。基于Rooney 等（1995）和天然气碳同位素数据，得出天然气形成于 168196C，略大于现今地层温度。实测储层地层温度约 150170C，接近于原油热裂解门限温度（160C），指示原油可能遭受热裂解。由于储层温度低于天然气形成温度，说明天然气可能主要由更深部位液态烃热裂解生成。2油气充注期次2.1包裹体及激光拉曼特征对丰深 3、丰深斜 101 和丰深斜 11 这 3 口井的沙四段下亚段砂砾岩储层样品进行了流体包裹体分析。结果显示，砂砾岩粒间孔隙中普遍充填黑色、黑褐色沥青。沥青为原油热裂解的产物，指示原油发生了热蚀变（王兆云等，2020）。油气包裹体以气液烃和气烃包裹体为主，其中气液烃包裹体的含量多大于 90%。液烃呈透明无色、浅褐色，显示蓝白色荧光；气烃呈深灰色，无荧光显示。主要沿切穿石英颗粒成岩期后微裂隙和沿石英颗粒成岩期后微裂隙分布，少量环石英颗粒加大边分布。对气液烃包裹体进行激光拉曼分析，显示气相包裹体的拉曼光谱位移优势分布于 29162918 cm-1，表明包裹体中气相组分为甲烷，具干气特征，直接反映出以甲烷为主的天然气充注。2.2烃类充注期次利用 IES-Petromod 盆地模拟软件模拟单井埋藏史热史，再用实测地温数据校正。根据气液烃和气烃包裹体伴生的盐水包裹体均一温度，结合单井埋藏史热史分析，可获得不同均一温度下油气成藏期。与气液烃包裹体和气烃包裹体伴生的盐水包裹体均一温度分别主要介于 140150C 和150180C，对应于为沙一段东营组（3035Ma）和明化镇组（1.3%）。沙四段下亚段的底在沙四段上亚段沉积晚期开始生油，沙三段中亚段沉积早期达到生油高峰，随后快速沉积，在沙二段沉积末期进入生油晚期，东营组沉积早期开始生气（Ro1.3%），现处于生气阶段。4油气成藏过程综合油气成因及来源、烃源岩热史和生烃史以及油气充注史，分析认为东营凹陷民丰地区沙四段下亚段油气成藏过程如下。沙三段时期：沙四下亚段下部烃源岩达到生油高峰，开始生油，但未大规模成藏。由于现今勘探的井多位于沙四段下亚段中上部且受取样位置限制，因此检测到该时期充注的油气包裹体较少。沙一段东营组时期为早期成藏：沙四段下亚段烃源岩整体处于生油阶段，原油及其伴生气首次大规模成藏。由于东营组沉积末期构造抬升，油气分布发生调整。明化镇组末期现今：随着地层再次深埋，热演化程度增加，本地原油开始裂解，其轻烃组分增加，深部原油裂解成气；源岩处于成熟高熟阶段且生成高熟油，滞留在烃源岩的分散型液态烃也发生裂解，气态烃和部分气液烃运移到沙四段下亚段砂砾岩储层中，与早期充注原油混合，形成现今以轻质油为主的油气藏。参考文献/References蒋有录,苏圣民,刘华,赵鸿皓.2021.渤海湾盆地油气成藏期差异性及其主控因素.石油与天然气地质,42(6):12551 264.李剑,李志生,王晓波,王东良,谢增业,李谨,王义凤,韩中喜,马成华,王志宏,崔会英,王蓉,郝爱胜.2017.多元天然气成因判识新指标及图版.石油勘探与开发,44(4):503512.王兆云,马超,龚德瑜,姜华.2020.沥青成因及反映的油气成藏过程.地质学报,94(11):34363448.Faber E.1987.Zur Isotopengeochemie gasfrmiger Kohlenwasserstoffe.Erdl,Erdgas,Kohle,103:210218.Rooney MA,Claypool G E,Chung H M.1995.Modeling thermogenic gasgeneration using carbon isotope ratios of natural gas hydrocarbons.Chemical Geology,126:219232.ZHOU Xiaoxiao，SUI Fenggui，WANG Xuejun，LI Yuzhi：Hydrocarbon accumulation process of the E2s4xMember inMinfeng area，Dongying SagKeywords：Dongying Sag;E2s4xMember;oil-gas sources;hydrocarbon filling period;accumulation process