【摘要】：本文以石油地質(zhì)學(xué)、油氣成藏動(dòng)力學(xué)、油氣地球化學(xué)、儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)、礦物巖石巖相學(xué)等學(xué)科理論為指導(dǎo),對(duì)饒陽(yáng)凹陷古近系異常地層高壓成因及其與油氣成藏的關(guān)系進(jìn)行了綜合研究。首先,利用Bowers巖石有效應(yīng)力定理,對(duì)研究區(qū)不同地區(qū)異常高壓成因機(jī)制進(jìn)行了定性-半定量分析;其次,基于地層高壓的成因類型,在運(yùn)用地層壓力綜合預(yù)測(cè)方法(Eaton法)的基礎(chǔ)上,預(yù)測(cè)并建立起饒陽(yáng)凹陷單井壓力剖面,并以此明確了異常高壓的展布特征;再次,利用盆模技術(shù)和Basin-Mod軟件,結(jié)合包裹體均一溫度測(cè)試等分析手段,厘清了饒陽(yáng)凹陷古近系沙河街組地層演化史、烴源巖演化史、異常高壓演化史、油氣充注史以及孔隙演化史之間的關(guān)系,明確出異常高壓發(fā)育與成藏要素在時(shí)間上的耦合關(guān)系,并最終建立起研究區(qū)目的層在異常高壓控制下的油氣成藏模式。論文取得了以下主要研究成果:(1)饒陽(yáng)凹陷自東營(yíng)組底部至沙河街組普遍發(fā)育異常地層高壓,從整體上看,研究區(qū)異常高壓成因主要以欠壓實(shí)、烴源巖生烴膨脹以及高壓流體的注入(烴類物質(zhì))為主,其中,洼槽中心地區(qū)高壓成因機(jī)制主要為生烴作用+欠壓實(shí)作用,洼槽邊緣和斜坡地區(qū)高壓成因機(jī)制則主要以欠壓實(shí)作用及高壓流體充注傳導(dǎo)為主。從層位上來(lái)看,自上而下,研究區(qū)東營(yíng)組高壓成因機(jī)制主要為欠壓實(shí)作用;沙一段下部為烴源巖層段,主要發(fā)育生烴+欠壓實(shí)成因高壓,以生烴作用為主,沙一段上部則主要以欠壓實(shí)作用為主,整體上沙一段以欠壓實(shí)成因?yàn)橹?沙二段為非烴源巖層段,主要是砂泥互層,高壓成因則主要以泥巖層的欠壓實(shí)作用及砂體中的高壓流體充注傳導(dǎo)為主;沙三段為研究區(qū)主要烴源巖之一,主要發(fā)育生烴+欠壓實(shí)成因高壓,以生烴作用為主。(2)針對(duì)饒陽(yáng)凹陷實(shí)際地質(zhì)條件以及異常高壓成因機(jī)制的分析,在以實(shí)測(cè)地層壓力數(shù)據(jù)為約束的基礎(chǔ)之上,選擇運(yùn)用Eaton法對(duì)研究區(qū)地層壓力進(jìn)行預(yù)測(cè),凹陷內(nèi)Eaton指數(shù)取值為0.5~0.8,洼槽區(qū)取值偏大,斜坡帶取值偏小,以此建立起區(qū)域內(nèi)70口單井地層壓力剖面。從地層壓力預(yù)測(cè)結(jié)果來(lái)看,饒陽(yáng)凹陷自東營(yíng)組底部開(kāi)始至沙三段普遍發(fā)育異常地層高壓(武強(qiáng)-楊武寨地區(qū)除外),地層壓力系數(shù)分布在1.1~1.5范圍內(nèi),主要以發(fā)育弱超壓和中等超壓為主。(3)饒陽(yáng)凹陷古近系異常地層高壓的展布具有較強(qiáng)的規(guī)律性,從剖面上看,一般出現(xiàn)以沙三段和沙一下亞段(烴源層段)為主的2個(gè)高壓中心,馬西地區(qū)高壓起始深度最淺,任西、留西-留楚及河間-肅寧地區(qū)次之,武強(qiáng)-楊武寨地區(qū)高壓起始深度最深。從層位上來(lái)看,任西、馬西、河間-肅寧以及留西-留楚地區(qū)高壓起始于東營(yíng)組底部,武強(qiáng)-楊武寨地區(qū)高壓則大多起始于沙一段。從平面上看,河間-肅寧洼槽區(qū)高壓幅度最大,最大壓力系數(shù)可達(dá)1.5以上,留西-留楚和馬西洼槽區(qū)次之,任西及武強(qiáng)-楊武寨地區(qū)最小,高壓發(fā)育范圍主要從凹陷內(nèi)洼槽中心地區(qū)開(kāi)始,至洼槽邊緣再延伸到部分斜坡地區(qū),由高壓逐漸過(guò)渡到常壓。(4)異常地層高壓與油氣成藏要素關(guān)系密切,既能一定程度上抑制有機(jī)質(zhì)熱演化和膠結(jié)作用,又能減緩上覆地層的機(jī)械壓實(shí)作用,保護(hù)原生孔隙,并可以間接促進(jìn)溶蝕作用,因此,異常高壓的發(fā)育是中深層異常高孔隙帶相對(duì)發(fā)育的重要原因。(5)烴源巖生烴史、油氣充注史、孔隙演化史及地層壓力演化史“四史”耦合性分析表明,生烴期和油氣充注期明顯對(duì)應(yīng)于異常壓力的高值期,是異常高壓發(fā)育的重要因素,異常高壓的發(fā)育同樣也可作為油氣運(yùn)移的動(dòng)力,與此同時(shí),油氣充注一方面能夠?qū)ζ茐男猿蓭r作用(膠結(jié))起到抑制作用,另一方面產(chǎn)生的有機(jī)酸也能對(duì)酸性不穩(wěn)定的礦物起到溶蝕作用,對(duì)儲(chǔ)層孔隙質(zhì)量的改善具有積極作用。因此,說(shuō)明了研究區(qū)異常地層高壓發(fā)育演化與烴源巖的生烴演化、烴類成熟后的油氣充注以及儲(chǔ)層的孔隙演化在時(shí)間上具有良好的耦合關(guān)系。(6)分析了饒陽(yáng)凹陷高壓控制下的油氣富集類型,根據(jù)其富集規(guī)律分為5種類型:源內(nèi)高壓封閉-油氣高壓富集型(Ⅰ型)、源內(nèi)高壓封閉-油氣常壓富集型(Ⅱ型)、源外高壓封閉-油氣高壓富集型(Ⅲ型)、源外高壓封閉-油氣常壓富集型(Ⅳ型)及源外常壓封閉-油氣常壓富集型(Ⅴ型)。在此基礎(chǔ)上,最終建立起研究區(qū)“早期高壓驅(qū)動(dòng)-高壓封閉-源內(nèi)砂巖成藏模式”和“晚期高壓驅(qū)動(dòng)-高壓/斷層封閉-源外砂巖成藏模式”。
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P618.13
【圖文】：

2.1 構(gòu)造特征2.1.1 構(gòu)造位置饒陽(yáng)凹陷地處華北平原，主要范圍包括河北省高陽(yáng)、任丘、武強(qiáng)等十余縣市。隸屬于渤海灣盆地冀中坳陷東部凹陷帶，其大體范圍為北部緊鄰霸縣凹陷，南部沿至新河凸起，東部接壤獻(xiàn)縣凸起，西部緊靠高陽(yáng)低凸起（圖 2-1a），主要發(fā)育了馬西、河間-肅寧、大王莊、留楚等 14 個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元。研究區(qū)西部大體以高陽(yáng)博野西側(cè)安國(guó)斷層為界，西北以雁翎油田為界，北部以

本文編號(hào)：2780226