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朝阳盆地白垩系九佛堂组火山沉积作用及其对有机质富集的影响

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地学前缘 2024年第3期31卷 284-297页

作者：张家志姜在兴徐杰魏思源宋立舟刘桐沈志晗姜晓龙李永飞张玺中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国地质大学(北京)海洋学院北京100083 大庆油田采油工程研究院黑龙江大庆163000 北京亚隆科技发展有限公司北京100096 中国地质调查局沈阳地质调查中心辽宁沈阳110034 自然资源部辽西中生代地层系统野外科学观测研究站辽宁沈阳110034 中国石化东北油气分公司勘探开发研究院吉林长春130062

辽西朝阳盆地位于燕山构造带东段,属于松辽外围中生代的断陷盆地,勘探认识程度不高。前人研究认为,朝阳盆地下白垩统九佛堂组为湖相沉积,而忽略了火山事件对于湖盆沉积的重要影响。对此笔者通过区域地质资料调查、钻井岩心描述、岩心薄... 详细信息

辽西朝阳盆地位于燕山构造带东段,属于松辽外围中生代的断陷盆地,勘探认识程度不高。前人研究认为,朝阳盆地下白垩统九佛堂组为湖相沉积,而忽略了火山事件对于湖盆沉积的重要影响。对此笔者通过区域地质资料调查、钻井岩心描述、岩心薄片资料观察以及分析测试资料等手段,在火山碎屑岩分类基础上,根据火山碎屑含量划分出沉积火山碎屑岩以及火山碎屑沉积岩,并结合粒度、组分、沉积构造等特征细分出11种岩相类型以及9种岩相组合,进而提出火山碎屑流、火山异重流、火山灰异轻流、热液侵入和微生物诱导5种成因机制。结合钻井岩心观察识别出火山沉积序列及沉积特征,建立了朝阳盆地九佛堂组火山湖泊沉积模式,为研究区油气资源的勘探开发提供理论依据。研究发现,火山物质对湖盆内有机质富集起到积极的影响。朝阳盆地九佛堂组烃源岩地化测试显示:含有火山细粒物质参与沉积的样品有机质丰度指标更好,有机质更富集。由于燕山构造带内其他盆地同样具有相似的火山活动地质背景,研究结果也为这些地区沉积学及油气资源研究起到良好的对比参照作用。

关键词：朝阳盆地九佛堂组岩相类型及组合成因机制有机质富集

燕山构造带东段中生界盆地页岩油气地质研究现状与展望

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地学前缘 2023年第2期30卷 282-295页

作者：牟汉生薛欣宇姜在兴中国石化东北油气分公司吉林长春130062 中国地质大学(北京)能源学院北京100083

中国陆相盆地页岩油资源丰富,是我国未来油气增储上产的重要战略接替领域。燕山构造带东段(辽西地区)中生界盆地群页岩油气资源丰富,但尚处于油气勘探空白区,落实其勘探前景势成必然。基于研究区勘探的实际情况,并通过与国内外典型页岩... 详细信息

中国陆相盆地页岩油资源丰富,是我国未来油气增储上产的重要战略接替领域。燕山构造带东段(辽西地区)中生界盆地群页岩油气资源丰富,但尚处于油气勘探空白区,落实其勘探前景势成必然。基于研究区勘探的实际情况,并通过与国内外典型页岩油气盆地石油地质条件对比,综合沉积体系以及烃源岩地球化学参数分析等,明确了燕山构造带东段中生界盆地群页岩油气的资源潜力。研究结果表明:(1)下侏罗统北票组和下白垩统九佛堂组均发育连续厚层的暗色泥页岩,为主力烃源岩层位;(2)烃源岩的总有机碳(TOC)含量均值为1%~4%,以Ⅱ_(1)型或Ⅱ_(2)干酪根为主,且指示热演化成熟度的镜质体反射率(Ro)普遍高于0.6%,具有良好的油气潜力;(3)两套烃源岩层系均富含火山碎屑成分,脆性矿物含量较高,具有良好的可改造性。针对陆相含油气盆地页岩油气勘探存在的问题,首先讨论了赋存页岩油气重要载体的碳酸盐质细粒沉积岩的多源成因机制与油气富集类型,其中研究区以火山热液型和混源型甜点为主;另外探讨了火山-湖泊作用对有机质的富集效应,认为火山灰的输入提升了有机质的富集效力。同时,根据以往的勘探实践经验,提出原型盆地恢复技术和“天-地-钻”三位一体技术是解决复杂造山带油气勘探(特别是密植山区)中面临的诸多问题的关键。

关键词：燕山构造带辽西陆相页岩油气细粒沉积火山作用原型盆地

滦平盆地白垩系细粒火山物质对页岩油气形成的影响

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石油与天然气地质 2022年第2期43卷 390-406页

作者：刘晓宁姜在兴袁晓冬陈晨王成中国地质大学(北京)能源学院北京100083

滦页1井压裂试产成功地开采出工业性页岩油气,使滦平盆地中生代白垩系西瓜园组成为该地区目前勘探研究的重点层位。近期的对滦页1井的岩石学研究表明,生油层发现有细粒火山物质沉积,并与页岩油气生成和聚集存在紧密关系。因而探明火山... 详细信息

滦页1井压裂试产成功地开采出工业性页岩油气,使滦平盆地中生代白垩系西瓜园组成为该地区目前勘探研究的重点层位。近期的对滦页1井的岩石学研究表明,生油层发现有细粒火山物质沉积,并与页岩油气生成和聚集存在紧密关系。因而探明火山细粒物质与页岩油气形成的关系成为新的命题。以滦平盆地西瓜园组下段为研究层位,结合岩心、薄片、测井、X衍射和地化测试数据等资料,对含凝灰质细粒沉积岩的沉积特征和有机质发育情况进行分析,旨在为该地区页岩油气的进一步勘探开发提供理论支持。西瓜园组下段受火山-湖泊作用控制,发育湖相泥页岩、受火山活动影响的含凝灰质细粒沉积岩、火山相的安山岩以及火山碎屑岩等。结果显示,泥页岩的平均总有机碳含量(TOC)为0.64%,平均S_(1)+S_(2)含量为0.41 mg/g;含凝灰质细粒沉积岩的平均TOC为1.92%,平均S_(1)+S_(2)含量为2.64 mg/g。含凝灰质细粒沉积岩层位有机质含量明显更富集。细粒火山物质发育的层段中大量发育草莓状黄铁矿,同时Pr/Ph较小,V/(V+Ni)偏大也指示了火山喷发后强还原的水体环境,及火山细粒物质沉积后快速埋藏都有利于有机质的保存。湖相碳酸盐岩发育,与纹层状富有机质泥岩、凝灰岩交互,层间裂缝利于油气的运移,凝灰岩纹层和白云岩纹层提供了储集空间。页岩油气具有源-储一体的特点,细粒火山物质的存在从有机质的富集和成烃演化到油气的储集、保存条件都产生了积极的作用。

关键词：细粒火山物质岩石类型页岩油气西瓜园组白垩系滦平盆地

燕山构造带滦平盆地中生界油气形成条件与勘探发现

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石油学报 2022年第2期43卷 167-179页

作者：姜在兴张元福袁晓冬潘树彪中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国地质大学(北京)科学研究院北京100083 中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室广东广州510640

前人研究认为滦平盆地中生界烃源岩不发育、后期构造破坏严重,不利于油气藏的形成和保存,油气勘探一直没有突破。在野外露头发现大量暗色泥页岩的基础上,针对白垩系西瓜园组和侏罗系土城子组设计并完钻滦探1井、滦探2井和滦探3井,首次... 详细信息

前人研究认为滦平盆地中生界烃源岩不发育、后期构造破坏严重,不利于油气藏的形成和保存,油气勘探一直没有突破。在野外露头发现大量暗色泥页岩的基础上,针对白垩系西瓜园组和侏罗系土城子组设计并完钻滦探1井、滦探2井和滦探3井,首次在西瓜园组发现页岩油气流。综合露头、岩心、测井和试油资料,对滦平盆地中生界烃源岩、储层、保存条件和油气组分等成藏特征进行系统分析。西瓜园组深湖相黑色泥页岩的总有机碳含量最高达3.60%,干酪根类型以Ⅱ型为主,有机质热演化成熟度达1.32%,整体处于成熟阶段。页岩油气储集层岩性主要为黏土质页岩、粉砂质页岩、白云质页岩和混合型页岩,平均孔隙度为1.6%,平均渗透率为0.265 mD,属于低孔超低渗储层。分析认为,对原型盆地认识的欠缺是制约前期页岩油气研究与勘探的主要原因。滦平盆地后期构造抬升以掀斜运动为主,有利于油气保存;火山-陆源-内源相互沉积作用为盆地内寻找页岩油气甜点开辟了新思路。试采阶段,滦探1井原油平均产量为3.23 t/d、天然气产量为3600 m^(3)/d,工业化油气流的发现填补了滦平盆地乃至燕山构造带中生界油气发现的空白。研究认识和勘探突破对于深化燕山构造带石油地质基础认识和进一步开展油气勘探具有重要理论与指导意义。

关键词：页岩油气石油地质条件中生界滦平盆地燕山构造带

渤海湾盆地惠民凹陷商河地区古近系沙四上亚段滩坝沉积特征

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现代地质 2023年第5期37卷 1232-1242页

作者：束青林赵辉姜在兴赵国光中国石化胜利油田分公司山东东营257061 中国石化胜利油田分公司石油开发中心有限公司山东东营257061 中国地质大学(北京)能源学院北京100083 地大汇能(北京)科技有限公司北京100085

滩坝砂体是一种较好的储集砂体,是近年来油气勘探的热点。渤海湾盆地惠民凹陷商河地区发育大量滩坝沉积,但是目前研究程度相对较低,且大部分研究基于大范围区域背景进行,而对于商河地区沙四段精细化的研究相对匮乏。本次基于测录井资料... 详细信息

滩坝砂体是一种较好的储集砂体,是近年来油气勘探的热点。渤海湾盆地惠民凹陷商河地区发育大量滩坝沉积,但是目前研究程度相对较低,且大部分研究基于大范围区域背景进行,而对于商河地区沙四段精细化的研究相对匮乏。本次基于测录井资料和岩心资料,分析商河地区沙四上亚段沉积微相类型和特征,并以体系域为单元,分析各时期沉积微相的平面展布规律以及控制因素。结果显示,商河地区沙四上亚段整体主要处于滨浅湖沉积环境,主要发育了风浪滩坝和风暴滩坝两种沉积相类型,沉积构造主要包括反映风浪作用的浪成沙纹层理和波状层理以及反映风暴作用的丘状和洼状交错层理,测井曲线形态可以分为齿化漏斗形、低幅齿形、中-高幅指形和箱形4种类型;沙四上亚段低位域以滨湖沉积环境为主,主要发育风浪滩坝,湖侵域和高位域两种滩坝类型均有发育。滩坝受到古物源、古水深和古地貌的控制,特别是在湖侵域和高位域时期,风浪滩坝发育于商河地区西北部水下低隆起区域,而风暴滩坝发育于东南部水体较深的低洼区域。

关键词：商河地区沙四上亚段沉积相滩坝控制因素

松辽盆地青山口组高精度沉积旋回格架及有机质富集响应

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石油学报 2023年第2期44卷 299-311页

作者：冯路尧张建国姜在兴李长昇白云风中国地质大学(北京)能源学院北京100083 自然资源部页岩气资源战略评价重点实验室北京100083 大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712

松辽盆地北部青山口组页岩油的勘探开发潜力巨大,但目前对其沉积旋回格架及有机质富集响应模式认识不清。对古页1井青山口组的自然伽马测井数据分段开展小波变换分析和频谱分析,并综合岩心、测井资料和地球化学元素分析成果,识别出蕴含... 详细信息

松辽盆地北部青山口组页岩油的勘探开发潜力巨大,但目前对其沉积旋回格架及有机质富集响应模式认识不清。对古页1井青山口组的自然伽马测井数据分段开展小波变换分析和频谱分析,并综合岩心、测井资料和地球化学元素分析成果,识别出蕴含在该套沉积地层中的米兰科维奇旋回,建立了理论轨道周期与单井沉积旋回的联系,实现了松辽盆地青山口组高精度沉积旋回的识别与划分。依据400 ka的长偏心率周期建立了青山口组的“浮动”天文年代标尺,计算出青山口组的沉积时间在5.6 Ma,青山口组一段富有机质泥页岩为晚白垩世Cenomanian晚期—Turonian早期的产物。青山口组的米兰科维奇旋回可划分为14个长偏心率旋回和46个短偏心率旋回,长、短偏心率旋回分别对应层序地层学的四级、五级层序,由此可搭建研究区天文旋回层序地层格架,为深、浅水区的统一地层划分提供思路。基于建立的受控于长偏心率旋回的有机质沉积响应模式发现,偏心率接近极大值时对应沉积旋回为富有机质层段,该层段是页岩油勘探的潜在优质层段。

关键词：松辽盆地青山口组米兰科维奇旋回高频层序有机质富集

江汉盆地潜江凹陷北部潜江组盐湖重力流沉积特征与模式

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现代地质 2023年

作者：包汉勇郭丽彬葛涛元孔祥鑫姜在兴中国地质大学(北京)能源学院中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院

江汉盆地潜江凹陷潜江组盐湖沉积中首次发现大范围的重力流沉积，关于其沉积特征、成因机制、主控因素和有利岩相尚有待深入研究。本研究通过对潜江凹陷北部20口取心井的精细观察，结合测录井、薄片、矿物成分和粒度分析，识别出10种重... 详细信息

江汉盆地潜江凹陷潜江组盐湖沉积中首次发现大范围的重力流沉积，关于其沉积特征、成因机制、主控因素和有利岩相尚有待深入研究。本研究通过对潜江凹陷北部20口取心井的精细观察，结合测录井、薄片、矿物成分和粒度分析，识别出10种重力流相关的岩相。研究区重力流沉积可分为4种成因相类型，包括风暴重力流沉积、滑动-滑塌沉积、碎屑流沉积和浊流沉积。根据岩相组合类型，将重力流沉积划分为近端、中端和远端沉积。地震、风暴和洪水为重力流沉积的诱发因素，潜40沉积期气候干旱，潭口地区的次级断裂带活动，引发斜坡带沉积物的滑动滑塌。潜40中沉积期为盐湖淡化期，洪水引发长距离搬运的超密度流体。碎屑流成因的纯净块状粉砂岩、细砂岩和浊流成因的平行层理砂岩为有利储集体。平行层理粉砂岩、块状粉砂岩和泥岩的组合是在流体转化过程中形成的优势岩相组合。

关键词：盐湖重力流沉积特征沉积模式潜江凹陷潜江组

中国陆相页岩油气沉积储层研究进展及发展方向

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石油学报 2023年第1期44卷 45-71页

作者：姜在兴张建国孔祥鑫谢环羽程浩王力中国地质大学(北京)能源学院北京100083

针对中国陆相页岩油气沉积类型多样、储集空间复杂及储层成因机理不清等关键科学问题,系统综述近10多年来国内外尤其是中国在陆相深水沉积层序、沉积体系、页岩油气储层等方面的研究进展,重点结合近年来所开展的陆相页岩油气沉积储层方... 详细信息

针对中国陆相页岩油气沉积类型多样、储集空间复杂及储层成因机理不清等关键科学问题,系统综述近10多年来国内外尤其是中国在陆相深水沉积层序、沉积体系、页岩油气储层等方面的研究进展,重点结合近年来所开展的陆相页岩油气沉积储层方面的地质研究工作,根据成因将陆相深水细粒沉积岩划分为陆源型、内源型、火山-热液型、混源型4类,提出基于无机矿物含量(即碳酸盐矿物、长英质矿物、黏土矿物三端元)、有机质含量(TOC含量以2.0%和4.0%为界)和沉积构造(纹层状、薄层状、块状)的细粒沉积岩综合分类方案;归纳总结了适于陆相深水细粒沉积地层细分对比的基于米兰科维奇天文轨道周期的高频旋回地层学研究方法,并在高频旋回地层对比基础上,提出了陆相深水细粒沉积岩微相平面工业化制图的方法,对于评价预测有利的页岩油气沉积储集岩相具有重要应用价值。根据孔隙赋存的基质类型将陆相页岩油气细粒沉积岩储层孔隙分为矿物基质孔隙(即无机孔)、有机质孔隙、裂缝孔隙3大类,其中,与有机溶蚀作用有关的矿物基质孔隙是页岩油气重要的储集空间,有机质孔隙的发育程度主要与有机质热演化程度有关,通常热演化程度较高有利于有机质孔隙的发育,裂缝孔隙是页岩油气的重要渗流通道。指出了细粒沉积岩沉积作用、页岩油气储层形成机理和甜点评价、页岩系地层高精度对比方法有待深入研究的问题与发展方向。

关键词：页岩油气陆相沉积层序储层中国

渤海湾盆地埕岛东斜坡地区东三段油气成岩成藏模式

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矿物岩石 2002年第2期22卷 64-68页

作者：操应长姜在兴石油大学(华东)石油资源系山东东营257061

通过分析埕岛东斜坡地区东三段砂岩成岩作用特征 ,以及对该地区油气成藏系统的研究 ,总结出东三段砂岩体的成岩成藏模式。东三段上部砂体成藏于馆陶组沉积期 ,对应于早成岩 B期阶段 ,油气过早进入砂岩体 ,充填了孔隙 ,抑制了成岩作用的... 详细信息

通过分析埕岛东斜坡地区东三段砂岩成岩作用特征 ,以及对该地区油气成藏系统的研究 ,总结出东三段砂岩体的成岩成藏模式。东三段上部砂体成藏于馆陶组沉积期 ,对应于早成岩 B期阶段 ,油气过早进入砂岩体 ,充填了孔隙 ,抑制了成岩作用的进行 ,使原生孔隙得以良好的保存。目前该砂体位于晚成岩 A期阶段 ,伴随形成了次生孔隙。

关键词：渤海湾盆地成岩作用油气成藏孔隙压实作用胶结作用