辽东湾坳陷油气成藏动态耦合过程研究

【摘要】：辽东湾坳陷是渤海湾盆地重要产油区,勘探开发程度已较高,需要寻找潜在的勘探新区域,因此加强油气成藏研究是必要的,成藏过程是一个复杂的动态过程,涉及多个成藏要素的时空配置关系,目前对辽东湾坳陷成藏要素的空间配置关系已有较深入的认识,但对动态耦合过程的研究还不够系统。本文通过对典型油气藏成藏特征研究,认识到辽东湾坳陷油气成藏主控因素是烃源、断裂、圈闭、温压系统等,在此基础上利用生烃动力学、盆地模拟、油气地球化学、沉积构造分析等方法,研究辽东湾坳陷烃源岩热演化过程、生排烃过程、圈闭演化过程、断裂系统演化过程、油气充注等过程的耦合关系,恢复辽东湾坳陷的成藏动态过程,论文取得的成果如下。(1)辽东湾坳陷油气成藏的主控因素表现在,烃源岩演化决定了烃类流体性质的差异;优质烃源岩分布控制了油气富集区的展布;断裂系统控制了储层分布与质量、油气的运移与保存;异常高压既为烃源岩提供排烃动力又为下伏油气提供遮挡;有效圈闭形成时间定了油气聚集的成败。(2)利用Easy%Ro动力学模型进行的单井、二维、三维模拟结果表明,在东营组三段沉积末(距今30.3Ma)沙河街组三、四段烃源岩进入生烃门限,沙河街组一段、东营组三段烃源岩均未进入生烃门限。东营组一段沉积末期(距今23.3Ma)沙河街组三、四段烃源岩达到生油气高峰阶段,沙河街组一段和东营组三段下烃源岩进入生烃门限。现今,主力烃源岩均处于大量生烃阶段。北段比中段南段成熟度高,南段烃源岩进入生烃门限时间最晚。(3)借鉴构造演化阶段,结合辽东湾各期构造应力场及断裂剖面演化图,根据大量地震解释剖面上断层断点断距和上下盘厚度差恢复了辽东湾坳陷断裂系统在各沉积时期的活动性,距今65-38Ma主干断裂多为初始发育期,活动速率小于30m/Ma。距今38-32.8Ma,活动速率开始增大,活动速率集中在30-60m/Ma。距今约32.8-24.6Ma北段辽西3号、辽中1号、辽东2号均有一定的活动性,活动速率集中在30-90m/Ma之间。距今24.6-12.0Ma各断层多处于静止状态。仅北段辽中2号北段有一定活动性,活动速率为6.23m/Ma。(4)辽中坳陷北段深层超压幅度最大,压力系数可达1.60~1.80。辽中凹陷及辽西凸起异常高压主要分布在东营组二段下至沙河街组一段和沙河街组三段。通对JZ25-1沙河街组油气包裹体捕获压力系数的计算值集中在1.20~1.40之间,推断在辽东湾坳陷北段油气大规模充注时期,地层已普遍发育超压。(5)恢复了辽东湾坳陷北段辽西凸起区、辽中凹陷区、辽东凸起区,中段辽西凸起区和辽中凹陷区以及南段的辽中凹陷区成藏耦合动态过程,通过对比已发现的大型油气田成藏耦合过程,预测辽东凸起北段JZ23构造带为有利勘探区域,JZ23构造具有良好的成藏条件且成藏主控因素之间具有较好的动态耦合关系,勘探潜力较大。