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渤海海域渤中19-2大型岩性油田发现与成藏新认识

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中国海上油气 2024年第4期 12-22页

作者：王昕杨海风许鹏王德英汤国民刘庆顺肖述光中海石油(中国)有限公司天津分公司

随着渤海海域勘探程度的增加，寻找浅层规模岩性油气田难度日益加剧。2021年，在渤中凹陷西南部洼中隆，发现了渤中19-2大型河流相岩性油气田。利用地震、薄片、地化等资料，对渤中19-2油田关键成藏条件进行分析。结果表明：(1)明下段... 详细信息

随着渤海海域勘探程度的增加，寻找浅层规模岩性油气田难度日益加剧。2021年，在渤中凹陷西南部洼中隆，发现了渤中19-2大型河流相岩性油气田。利用地震、薄片、地化等资料，对渤中19-2油田关键成藏条件进行分析。结果表明：(1)明下段大型曲流河频繁迁移，不同期次河道交切叠置，控制了规模性岩性圈闭的形成；(2)深浅汇油背景垂向叠置，为浅层油气富集提供有利构造背景；(3)渤中19-2构造明下段北西向河道砂体与关键断裂具有良好的“断-脊”配置关系，形成烃柱高度大的“一级充注”;(4)渤中19-4构造紧邻油源断裂形成“双脊继承-强活动断层-局部砂体”成藏模式，渤中19-2构造远离油源断裂形成“双脊接力-强活动断层-连片砂体”成藏模式。渤中19-2油田的发现，证实了渤海海域洼中隆起区浅层岩性油气藏勘探潜力，有助于类似地区大面积岩性勘探取得新突破。

关键词：渤海海域新近系渤中19-2 渤中19-4 岩性油田河流相成藏模式

生物降解作用对原油稀土元素的响应——以渤海湾盆地渤中坳陷庙西凹陷为例

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沉积学报 2024年第3期42卷 912-927页

作者：孙鹏杨海风王飞龙汤国民王广源唐友军长江大学石油工程学院武汉430100 油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 武汉430100 中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459 长江大学资源与环境学院武汉430100

【目的】原油中的稀土元素(Rare Earth Element,REE)被广泛地应用于油—油(源)对比和沉积环境重建的工作,然而生物降解作用对原油REE浓度和分配模式仍不明确。因此,迫切需要进一步明确REE在油气成藏过程中的地球化学行为,探讨REE所蕴含... 详细信息

【目的】原油中的稀土元素(Rare Earth Element,REE)被广泛地应用于油—油(源)对比和沉积环境重建的工作,然而生物降解作用对原油REE浓度和分配模式仍不明确。因此,迫切需要进一步明确REE在油气成藏过程中的地球化学行为,探讨REE所蕴含的地球化学意义。【方法】选取渤海湾盆地渤中坳陷庙西凹陷地区成熟度类似、受运移作用影响小,仅在生物降解程度上具有差异性的原油,采用GC-MS和ICP-MS对该地区14个原油样品,进行了分子标志物和无机元素的测试。【结果】通过正构烷烃完整性及25-降藿烷含量对原油生物降解程度进行了判识,发现研究区原油样品从PM0~PM7(PM指数代表生物降解等级)均有分布,具有较好的生物降解梯度。在高硫油中检测到高含量伽马蜡烷和高C_(35)升藿烷,认为其主要来自还原性更强、盐度更高的沙四段烃源岩的贡献;低硫油表现为低伽马蜡烷、低C_(35)升藿烷、高C_(27)重排甾烷、高四甲基甾烷的特征,推测主要来自沙三段烃源岩的贡献。原油的ΣREE浓度、La_(N)/Yb_(N)与C_(35)H/C_(34)H、Ts/(Ts+Tm)、ββ/(ββ+αα)-C29RS不具备明显的相关性,表明成熟度对其影响有限。随着生物降解程度增加,ΣLREE/ΣHREE和La_(N)/Yb_(N)先降低后增加,在轻微生物降解阶段(PM4),ΣLREE/ΣHREE和La_(N)/Yb_(N)表现为增加的趋势。Sm/Nd、δEu和Pr/Pr^(*)随生物降解程度的增加呈现为降低的趋势,δCe表现为微弱增加的趋势。【结论】对比发现陆相成因原油普遍比海相成因原油的REE浓度高,可以利用REE浓度和分布模式区分海相和陆相成因原油。母质沉积环境及成熟度对原油的REE浓度与配分模式影响有限,生物降解作用对REE浓度与配分模式具有较大影响。原油中的REE浓度随生物降解程度增加不断升高,REE模式和La_(N)/Yb_(N)、δEu和δCe等指标也随生物降解程度的增加而发生规律性变化。REE浓度能够作为标志物应用于轻微到极端程度和各种类型含油气系统的生物降解程度评价。

关键词：稀土元素原油生物降解生物标志物

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渤中凹陷西南环特大型高产油气聚集带的发现与勘探启示

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中国海上油气 2023年第3期35卷 1-11页

作者：薛永安许鹏汤国民中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459

渤中凹陷西南环历经20多年的油气勘探,早期以构造(或断块)圈闭为目标的勘探方式在凹陷带勘探逐渐步入困境;近10年,针对深层潜山提出“陆相断陷盆地天然气成藏理论技术”,针对浅层新近系提出“汇聚脊控藏理论技术”,指导发现了一系列大... 详细信息

渤中凹陷西南环历经20多年的油气勘探,早期以构造(或断块)圈闭为目标的勘探方式在凹陷带勘探逐渐步入困境;近10年,针对深层潜山提出“陆相断陷盆地天然气成藏理论技术”,针对浅层新近系提出“汇聚脊控藏理论技术”,指导发现了一系列大中型深层潜山天然气田、深层潜山油气田及浅层油田,这些油气田横向连片、纵向叠置,形成了渤中凹陷西南环特大型高产油气聚集带,提交国家探明油气地质储量超8亿吨油当量。深层潜山油气藏主要包括渤中19-6凝析气藏、渤中13-2油气藏、渤中26-6油气藏等,这些油气藏普遍具有埋深大、油品性质好、储量规模大、测试产能高的特征,形成高产气藏、凝析气藏和高挥发油藏;浅层岩性油藏以渤中19-2新近系油藏为典型代表,具有纵向油层少、单砂体面积大、测试产能高的特征。渤中凹陷西南环特大型高产油气聚集带的成功发现也为渤海湾盆地后续勘探带来重要启示:深层潜山和浅层疏松砂岩岩性圈闭将是渤海海域今后最主要的油气勘探类型;存在“湖盆成气”“汇聚脊”控藏地质条件的凹陷带是渤海湾盆地下一步油气勘探的有利方向。

关键词：渤中凹陷特大型油气聚集带潜山油气藏浅层油藏湖盆成气渤中19-6 渤中26-6 渤中13-2 渤中19-2 勘探启示

渤海海域南部盆缘凹陷天然气成藏特征及地质意义

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中国矿业大学学报 2022年第4期51卷 757-768页

作者：汤国民王德英王飞龙叶涛于倩何俊辉中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司中海油实验中心天津300459

为了厘清渤海南部盆缘凹陷中—浅层天然气成藏特征,通过天然气组分、天然气碳同位素、原油物性、生物标志物、烃源岩热解及壁心包裹体等数据分析,利用油气源对比、地球化学分析及盆地模拟手段,开展了天然气成因类型、油气源特征以及成... 详细信息

为了厘清渤海南部盆缘凹陷中—浅层天然气成藏特征,通过天然气组分、天然气碳同位素、原油物性、生物标志物、烃源岩热解及壁心包裹体等数据分析,利用油气源对比、地球化学分析及盆地模拟手段,开展了天然气成因类型、油气源特征以及成藏期次分析.认为研究区天然气包括原生生物气和次生生物气两类,原生生物气来源于沙三段低成熟阶段烃源岩,次生生物气来源于周边稠油油藏生物降解作用.研究结果表明:渤海海域南部盆缘凹陷烃源岩成熟度(R)整体低于0.9%,处于低熟至成熟阶段早期,庙西南洼沙三段是其主力烃源岩,其TOC为1.0%~5.5%,R整体低于0.7%;龙口31-1构造天然气为原生的生物—热催化过渡带气,天然气中含少量凝析油(气油比为11 545.16 m~3/m~3),密度为0.730 g/cm~3,色谱图主峰碳仅为C和C,其来源于气体萃取低熟油轻质组分形成,下部可能存在一定规模低熟油,是庙西洼陷下一步原油勘探的重要目标;蓬莱19-3构造天然气以次生的原油生物降解气为主,混有大量溶解气,蓬莱31-3南和蓬莱25-2构造天然气为次生的原油生物降解气;盆缘凹陷已发现原油生物降解气储量整体较小,但与稠油伴生,估算渤海海域伴生稠油储量为2.5×10~8~11×10m~3,是下一步勘探有利方向.

关键词：天然气成藏特征天然气成因类型生物—热催化过渡带气原油生物降解气低熟油盆缘凹陷

渤海湾盆地渤中凹陷西南部沙三段富有机质泥岩沉积环境及形成机理

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天然气地球科学 2022年第12期33卷 2032-2048页

作者：黄兴杨海风王飞龙徐耀辉汤国民王宁长江大学资源与环境学院油气地球化学与环境湖北省重点实验室湖北武汉430100 长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室湖北武汉430100 中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院天津300459

有机质富集受多种因素影响,分析富有机质泥岩发育的控制因素对于页岩油气资源的勘探开发具有重要意义。通过对渤海湾盆地渤中凹陷西南部沙河街组三段(沙三段)中—下亚段(Es_(3)^(m-l))泥岩岩心样品进行总有机碳含量(TOC)以及主量、微量... 详细信息

有机质富集受多种因素影响,分析富有机质泥岩发育的控制因素对于页岩油气资源的勘探开发具有重要意义。通过对渤海湾盆地渤中凹陷西南部沙河街组三段(沙三段)中—下亚段(Es_(3)^(m-l))泥岩岩心样品进行总有机碳含量(TOC)以及主量、微量元素地球化学分析,讨论Es_(3)^(m-l)沉积期古气候、沉积水体环境、沉积速率及古生产力对有机质富集的影响,建立Es_(3)^(m-l)有机质富集模式。结果表明:Es_(3)^(m-l)泥岩有机质丰度较高,TOC含量介于1.05%~6.37%之间;CIA_(corr)反映整体为温暖湿润的古气候,Es_(3)^(l)下部相对干旱,Es_(3)^(l)中上部到Es_(3)^(m)气候变得更加温暖湿润;B含量和B/Ga值反映整体盐度较低,为淡水—半咸水,Es_(3)^(l)中上部到Es_(3)^(m)水体盐度变大;Mo-U协变模式和Corg/P摩尔比反映Es_(3)^(m-l)底水保存条件存在波动,整体为弱氧化—还原环境;Ti/Al、K/Al、Zr/Al表明Es_(3)^(m-l)沉积期陆源碎屑输入较强,具有较高的沉积速率,Es_(3)^(l)下部到Es_(3)^(m)沉积速率降低;古生产力定量恢复表明Es_(3)^(m-l)沉积期湖泊古生产力整体较高。渤中凹陷西南部Es_(3)^(m-l)泥岩有机质的富集是古气候、保存条件、沉积速率及古生产力共同作用的结果。

关键词：沙河街组沉积环境古气候古生产力有机质富集机理

渤海湾盆地渤海油田东三段湖相泥岩生烃特征实验

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天然气地球科学 2023年第12期34卷 2210-2221页

作者：李阔程焱苏龙张铜耀汤国民何俊辉王海东中海油能源发展工程技术分公司中海油实验中心天津300452 中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃兰州730000 中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院天津300452

渤海海域古近系东营组发育厚泥岩层,其中东三段湖相泥岩具备较好的生烃潜力。封闭体系黄金管生烃模拟实验显示东三段源岩具备“先油后气”两段生烃的特点:EasyR_(O)值介于0.6%~1.1%之间为生油阶段,于0.75%~0.86%处形成产油高峰,最大产... 详细信息

渤海海域古近系东营组发育厚泥岩层,其中东三段湖相泥岩具备较好的生烃潜力。封闭体系黄金管生烃模拟实验显示东三段源岩具备“先油后气”两段生烃的特点:EasyR_(O)值介于0.6%~1.1%之间为生油阶段,于0.75%~0.86%处形成产油高峰,最大产油率为8.11 mg/g;EasyR_(O)值介于1.1%~1.6%之间为生气阶段,该阶段新增烃气产量占总产烃量的55.3%,其中干酪根裂解气贡献占比为29.6%,原油裂解气贡献占比为25.7%。研究认为在生油阶段,具备中等有机碳含量特征的东三段泥岩总产油率不高,难以排出形成有效供给;进入生气阶段后,原油流动性得到改善,烃气的产生促进源内增压,有利于高成熟油气排出。热演化作用对生烃和排烃均有显著影响,具备中—高成熟度可能是东三段泥岩有效供烃的必要条件。

关键词：东营组湖相泥岩黄金管热模拟油气产率生烃阶段

渤海湾盆地渤中凹陷东营组烃源岩地球化学特征及生烃模式

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石油学报 2022年第11期43卷 1568-1584页

作者：李国雄刘成林王飞龙汤国民阳宏曾晓祥吴育平杨小艺中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300452

对东营组烃源岩特征及其生烃机理认识不清,制约了渤海湾盆地渤中凹陷油气成藏认识与资源评价。利用有机岩石学、显微组分、孢粉鉴定及原油地球化学参数等资料,系统评价了东营组烃源岩及其生成原油的地球化学特征,探究了有机质生烃的影... 详细信息

对东营组烃源岩特征及其生烃机理认识不清,制约了渤海湾盆地渤中凹陷油气成藏认识与资源评价。利用有机岩石学、显微组分、孢粉鉴定及原油地球化学参数等资料,系统评价了东营组烃源岩及其生成原油的地球化学特征,探究了有机质生烃的影响因素及生烃模式。结果表明:东营组烃源岩主要为含黏土长英质泥岩和混合型泥岩,矿物组成以石英和黏土矿物为主,长石和碳酸盐矿物次之;东营组三段与东营组二段下亚段总有机碳(TOC)含量平均值分别为1.94%、0.87%,整体为好—优质烃源岩,显微组分以壳质组为主,有机质类型为Ⅱ_(1)、Ⅱ_(2)型,处于低成熟—成熟热演化阶段。东营组烃源岩具两期生烃特征,早期生烃高峰对应镜质体反射率(Ro)为0.6%,生成低成熟度烃类,晚期生烃高峰对应Ro为1.0%,生成成熟烃类。原油物性及生物标志化合物特征显示东营组以生成成熟油为主,含少量低熟油,原油整体具有低密度、低黏度、低含硫量、高含蜡量、高饱芳比、高Pr/Ph、高C_(19)/C_(23)三环萜烷值、低伽马蜡烷指数和低4-甲基甾烷指数等特征,属于混源有机质生源、弱氧化—弱还原沉积条件和淡水贫硫湖泊环境综合成因的轻质—中质原油。壳质组中的底栖藻无定形体及松科属孢粉等组分对低成熟—成熟阶段的烃源岩生烃具有重要贡献,黏土矿物和碳酸盐矿物及地层超压在一定程度上影响了烃源岩生烃演化过程。东营组烃源岩发育受淡水湖泊、特殊生物、无机矿物和超压等要素共同控制的双峰生烃模式。研究认识对于开展以渤中凹陷东营组为主力烃源灶的油气勘探具有重要参考意义。

关键词：烃源岩两期生烃低熟油东营组渤中凹陷

渤海海域庙西地区烃源岩有机相特征及其对优质烃源岩的指示意义

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天然气地球科学 2023年第2期34卷 226-239页

作者：胡奕明杨海风王飞龙高雁飞汤国民唐友军孙鹏油气地球化学与环境湖北省重点实验室(长江大学) 湖北武汉430100 油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 湖北武汉430100 中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459

烃源岩有机相是有机质质量分数、有机质类型、有机地球化学特征和沉积环境的综合体现,利用有机相评价烃源岩特征是现今石油勘探中的有效方法。渤海海域庙西地区(黄河口东洼、庙西南洼)烃源岩有机相的研究相对薄弱,制约了该地区优质烃源... 详细信息

烃源岩有机相是有机质质量分数、有机质类型、有机地球化学特征和沉积环境的综合体现,利用有机相评价烃源岩特征是现今石油勘探中的有效方法。渤海海域庙西地区(黄河口东洼、庙西南洼)烃源岩有机相的研究相对薄弱,制约了该地区优质烃源岩的探寻,因此需要对该地区有机相纵向分布特征、平面展布特征及烃源岩形成机理展开研究。在对庙西地区东营组、沙河街组和孔店组烃源岩评价基础上,结合干酪根显微组分及生物标志物组成特征,综合考虑烃源岩沉积环境、沉积相及有机质生源特征等因素,进行有机相综合评价并预测优质烃源岩发育区。研究结果表明,庙西南洼、黄河口东洼中部沙三段及庙西南洼中南部沙一二段为优质烃源岩,其有机相类型为半深湖混源母质相(AB相)到滨浅湖陆源母质相(B相)。古水深和古气候是控制庙西地区沙河街组湖相烃源岩发育的主要环境因素,古水深影响输入湖泊的有机质生源母质类型和有机质的保存条件,古气候变化控制输入湖泊的沉积物含量和浮游生物的繁衍程度。

关键词：有机相烃源岩地球化学庙西地区庙西南洼

渤中凹陷西南洼东营组烃源岩地球化学特征及环境指示意义

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地质科技通报 2023年第1期42卷 339-349页

作者：阳宏刘成林王飞龙汤国民李国雄曾晓祥吴育平中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300452

东营组烃源岩在渤中凹陷广泛分布,明确该套烃源岩特征及其形成的古环境对于推动渤中凹陷常规-非常规油气勘探具有重要意义。通过对渤中凹陷西南洼东营组烃源岩样品进行有机、无机地球化学实验,分析该套烃源岩品质、有机质来源和古沉积环... 详细信息

东营组烃源岩在渤中凹陷广泛分布,明确该套烃源岩特征及其形成的古环境对于推动渤中凹陷常规-非常规油气勘探具有重要意义。通过对渤中凹陷西南洼东营组烃源岩样品进行有机、无机地球化学实验,分析该套烃源岩品质、有机质来源和古沉积环境,并与凹陷内主力烃源岩沙河街组进行对比分析。结果显示:(1)东营组不同层段烃源岩特征差异显著,且与沙一二段烃源岩呈现明显不同。东二下段与东三段有机质丰度高,已达到成熟-高成熟阶段,东营组整体有机质类型均以Ⅱ型为主;(2)通过Pr/nC_(17)-Ph/nC_(18)等图版以及干酪根类型判断东营组有机质来源为混合型,与沙一二段的低等藻类输入明显不同;(3)综合Sr/Cu、Mn/Fe等16种元素含量或比值以及Pr/Ph、伽马蜡烷指数分析烃源岩形成时期的古环境,与沙一二段烃源岩干旱气候下强还原咸化湖盆的形成环境所不同,东营组整体形成于温湿气候下,伴随较强陆源输入,受控于弱氧化淡水环境;纵向上,从东三段-东一段古气候变化不大,水体盐度基本一致,但水深逐渐变浅,水体氧化条件呈现逐渐增强的趋势;(4)利用Co、La含量定量恢复东营组沉积时的古水深,认为东三段(50.4 m)>东二段(35.7 m)≈沙一二段(33.2 m)≈东一段(31.7 m),计算结果与前面的古水深定性结果保持一致。东营组独特成源条件的揭示,将大大促进针对该组为烃源灶的油气勘探。

关键词：渤中凹陷东营组烃源岩地球化学古环境