渤海湾盆地成藏分析——《石油地质学》课程设计

《石油地质学》课程设计（三）油气藏形成条件的分析与综述制作人：史密密（200711010205）王甲昌（200711010203）吴鹏（200711010208）王满(200711010204)谢永兴(200711010202)指导老师：赵卫卫目录•第一章盆地地质概况•第二章盆地的地层格架•第三章盆地中油气分布•第四章盆地典型油气藏胜坨油田成藏分析•第一章盆地地质概况••第一节沉积史•第二节构造格局•第三节盆地形成机理地理位置•渤海湾盆地位于华北地区的中北部，包括河北省、山东省北部和西部、辽宁省南部、河南省北部、北京市、天津市和渤海海域。•南——鲁西隆起区北——燕山造山带•东——胶辽隆起西——太行山隆起(图1—1)。•盆地是地貌特征明显的新生代盆地,东以郯庐断裂带营口—潍坊段为界,西以太行山山前紫荆关断裂带为界,二者呈北北东方向延伸；南北分别以齐广断裂和燕山南缘断裂为界,近东西向分布。•从几何形态看,渤海湾盆地呈规则的菱形,为Z型。面积约20万平方公里，图1—1渤海湾盆地形势图(比例尺1：5000000)（据李春光）第一节沉积史•渤海湾盆地是一个复式叠加型沉积盆地。具有多旋回、多层系和多油气藏类型的含油气盆地的特色。其沉积史可划分以下几个时期：•晚元古代(震旦亚代)准地槽沉积发展时期:沉积了晚元古代震旦亚界最厚9400米以碳酸盐岩为主的巨厚沉积•早古生代(下寒武世—中奥陶世)地台沉积发展时期:碳酸盐岩为主夹少量泥质岩和蒸发岩的沉积•晚古生代(中石炭世—二叠纪)地台含煤建造沉积发展时期:中石炭世海陆交替相沉积含煤地层；二叠纪后期的海西运动，使全区变为山区•中、新生代断陷与坳陷沉积时期:渤海湾盆地的中、新生界剖面内可能有过多次“断—坳型”沉积发育阶段。侏罗世、白垩世、第三纪各为一次断陷-坳陷发育期。但只有第三纪—第四纪的断—坳盆地在渤海湾盆地全区保存得比较完整。第二节构造格局•震旦亚代和古生代时，东西方向的纬向构造体系控制了本区的构造格局古生界广阔的浅海内有露出海面的东西向营口—遵化等隆起和锦西—青龙等大断裂•中生代三叠纪末的印支运动和下侏罗世末开始的燕山运动是渤海湾盆地断陷和火山活动的初始期。在地台内部开始断裂。北北东方向的邦庐断裂带、沧州—东明断裂带、太行山东麓断裂带和近东西方向的北塘—乐亭断裂带、齐河—广饶断裂带、黄河断裂带代表了当时的主要破裂带。经过二次或二次以上的断陷—坳陷发展期，渤海湾盆地已初具雏型。早第三纪(本区缺古新世沉积)始新世—渐新世华北运动期本区仍处于强烈的块断差异活动时期，块断活动强烈。在总的引张应力作用下，老的断陷区继续扩大、加深和陷落，又产生一系列新的断裂改造基底结构。按构造线方向盆地区内可划分为3个坳陷构造区:(1)东部走滑构造带主要位于郯庐断裂带的营口潍坊段,包括下辽河坳陷、渤中坳陷和昌潍坳陷。构造线和油气田分布以北北东向为主。(2)中部拉分构造区位于渤海湾盆地的中部,包括黄骅坳陷和济阳坳陷。构造线和油气田分布以北东和近东西向及北西向为主。（3）西部走滑构造带主要位于太行山山前断裂与沧东断裂之间。该带包括冀中坳陷和临清坳陷。构造线和油气田分布以北北东向为主。第三节盆地形成机理•渤海湾含油气盆地大规模张性断裂系统的发生和发展，与本区地质时期岩石圈垂直隆起有关。当岩石圈隆起时，莫霍面的位置随之上升形成的“地鳗柱”，使上层地壳产生极大的拉张量。因此围绕着“渤海地慢柱”产生一系列缓断面的正断层呈有规律的展布:•“地鳗柱”以南的济阳坳陷内，各簸箕式凹陷都呈北断南超。•“地慢柱”以北的秦南和昌黎等凹陷内，各簸箕式凹陷都呈南断北超。•“地慢柱”以西的黄骅坳陷和冀中坳陷内，各簸箕式凹陷都呈西断东超。•“地慢柱”的顶端轴线部位由郑庐断裂带所控制的辽河断陷、渤东断陷和鲁中断陷，产生一系列地堑式凹陷或东断西超的簸箕式凹陷图1—3渤海湾盆地地质—地震—重力剖面略图（据侯贵延）渤海湾盆地在断陷期，断裂火山活动导致地慢柱最上部热量散失，地慢柱逐渐转化，导致莫霍面下降。中新世以后，一个大型的盆式坳陷开始形成。它的范围东面到胶辽隆起，西面到太行山隆起，北面到燕山隆起，南面到鲁西隆起。在此范围内形成一个统一的渤海湾坳陷盆地。在此基础之上，从渤海湾盆地规则的菱形几何形态、所处的滑移场、盆地的沉积演化史、盆地内部与走滑有关的构造和大地构造背景分析,认为后期，渤海湾盆地是新生代太平洋板块俯冲使郯庐断裂和太行山断裂右行滑移而形成的拉分盆地。中生代就已存在的东西两个走滑构造带是新生代形成渤海湾走滑拉分盆地的基本地质条件。图1—4渤海湾盆地构造演化模式（据侯贵延）第二章盆地的地层格架•第一节地层概述•第二节生储盖•第三节生储盖组合样式第一节地层概述•渤海湾盆地沉积构造演化具多旋回性。形成多套烃源岩层系、储集岩系和封盖岩系，也随之构成了多样式的生储盖组合(图2—1)。•大体上讲，渤海湾盆地经历了太古代和早元古界地台基底的形成阶段、中元古代至二叠纪地台盖层沉积阶段和中、新生代大陆裂谷发育阶段。早古生代自寒武纪至早一中奥陶世，该区为典型的陆表海环境，沉积浅水碳酸盐岩，中奥陶世峰峰组沉积末期，全区整体上隆，结束了早古生代的沉积历史，华北地台的加里东运动表现为整体抬升，长期遭受剥蚀，缺失晚奥陶世至早石炭世沉积。并开始了晚古生代石炭一二叠纪海陆交互相含煤岩系的沉积，沉积具东西展布、南北分异的基本格局。中生代中三叠世末期的印支运动结束了该区大规模海侵的历史，进入以陆相沉积为主的演化阶段，构造一沉积的分布格局也由近东西向展布转化为北北东向与东西向展布并存的复合。•渤海湾盆地沉积构造演化具多旋回性。形成多套烃源岩层系、储集岩系和封盖岩系，也随之构成了多样式的生储盖组合(图2—1)。•大体上讲，渤海湾盆地经历了太古代和早元古界地台基底的形成阶段、中元古代至二叠纪地台盖层沉积阶段和中、新生代大陆裂谷发育阶段。图2—1渤海湾盆地地层综合柱状图（图由胜利油田研究院原图加工而来）中生代燕山期（侏罗纪白垩纪）的构造运动以拉张一挤压、伴以剪切交替出现，早期以挤压作用为主，形成一系列呈北东一南西方向展布的褶皱，构成了渤海湾盆地的雏形。早中侏罗系盆地以张陷盆地为主，充填了一套河湖沼泽相含煤碎屑沉积。燕山晚期，地壳活动加剧，裂陷作用加强，伴有强烈的中酸性岩浆活动，盆地充填以夹有大量火山岩的河湖相红色碎屑岩为主。在此基础上，开始了新生代裂陷作用旋回。喜山运动可分为早第三纪裂陷沉降和晚第三纪坳陷热沉降两个阶段。早第三纪裂陷作用构成了三个由张裂沉陷充填一湖侵扩张和深陷~抬升收缩的过程，即孔店组沉积时期，沙四和沙三沉积时期，以及沙二段至东营组沉积时期。晚第三纪为后裂谷阶段，沉积了一套以河流相为主的碎屑岩建造。综述，寒武纪至早一中奥陶世陆表海环境，沉积浅水碳酸盐岩。石炭一二叠纪海陆交互相环境，以含煤岩系的沉积为主。中三叠世末期的印支运动结束了该区大规模海侵的历史，进入以陆相沉积为主的演化阶段，中生代盆地以张陷盆地为主，河湖沼泽相环境，含煤碎屑沉积。新生代则沉积以河流相为主的碎屑岩建造。第二节生储盖•(一)下古生界生储盖条件：下古生界上马家沟组和峰峰组泥晶灰岩为最有利的烃源岩，整个下古生界存在四套主要储集层，最重要的是奥陶系顶的古风化壳型储层。而上古生界底部本溪组铝土岩，以及上石盒子组上段和石千峰组大套泥岩为下古生界良好的区域性盖层。（二）上古生界生储盖条件•上古生界烃源岩主要是山西组和太原组煤层和暗色泥岩；储集岩为本溪组至山西组的三角洲砂体、潮坪砂体、潮汐水道砂体及滨岸砂体，以及下石盒子组至石千峰组的砾质河流砂体和砂质河流砂体；区域性盖层主要是本溪组厚度30m左右的铝土岩、上石盒子组上段及石千峰组大套泥岩（三）中生界生储盖条件中生界下白里统九佛堂、沙海和阜新组深灰、灰黑色泥岩和炭质泥岩为主要烃源岩，而河道亚相砂坝砂体以及火山岩为主要储集岩。中生界泥岩和上覆新生界泥岩为主要区域封盖层。（四）新生界生储盖条件新生界主要为断陷湖泊和河流沉积，深湖相灰色、深灰色泥岩为主要烃源岩，冲积扇、三角洲、河流相和滨浅湖相等砂体为储集岩，膏岩沉积和大套的暗色泥岩可以充当良好的区域性盖层。第三节生储盖组合样式•盆地中生储盖组合的展布与特征受构造和沉积双重作用的控制。复合型盆地发育演化的阶段性和多旋回性，造成垂向上的多套生储盖组合。结合各层系生储盖组合的特点及油气成藏的实例，可以总结出渤海湾盆地11种主要的生储盖组合样式(图2—2)。•1.下古生储—上古封盖组合（图2-3）•2.C—P生一中、古生界储的组合•3.中生界生~中、新生界储的组合•4.新生古储型组合（图2-4）•5.孔店组生一孔店一沙四组储的组合•6.沙四段自生自储的组合（图2-6）•7.沙三段自生自储型组合•8.沙三段生一沙二段储的组合•9.沙一段自生自储型组合（图2-7）•10.东营组自生自储型组合•11.下第三系生一上第三系储的组合图2—2渤海湾盆地生储盖组合样式（据胜利油田研究院）图2—3孔古3井奥陶系原生油藏剖面图2—4渤海湾盆地不同层系披盖型潜山油藏模式图图2—6辽河西部凹陷西斜坡油气藏剖面图图2—7河口地区油气藏剖面图第三章盆地中油气分布第一节油气藏类型及其在构造带上的分布第二节油气藏垂向分布第三节油气藏的平面分布第一节油气藏类型及其在构造带上的分布油气藏在构造带上的位置决定其类型。目前已发现的油气藏圈闭类型共有四类八种型式:(图3—3)•第一类:构造圈闭油气藏•(1)弯窿型圈闭。位于二级构造带轴部，有时呈披覆构造，有时呈挤压背斜。如王徐庄油田和淮城油田等•(2)逆牵引型圈闭。位于凹陷或二级构造带主断层上盘。圈闭由同生断层下降时的重力塌扭作用所形成。如胜佗油田和港东油田等。•(3)断块型圈闭。构造被一系列断层所复杂化，油藏分布在断层两侧。如东辛油田和临盘油田等。图3—3渤海湾盆地不同类型构造带油藏序列模式图（据戴俊生陆克政）•第二类:混合圈闭油气藏(构造因素和地层因素同时起控制作用)•(4)超覆不整合型圈闭。第三系内部沉积间断产生地层下部剥蚀，上部超覆的现象。油藏分布在不整合面上、下。如兴隆台油田和孤岛油田等。•(5)上倾尖灭型圈闭。分布在构造带四周围斜部位，由储集层向构造上倾方向尖灭产生。如唐家河油田和板桥凝析油气田等。•第三类:地层圈闭油气藏•(6)单斜型圈闭。分布在凹陷内斜坡部位。储集层上倾部位受剥蚀，油藏由沥青或稠油封闭，与上覆地层呈不整合接触。如曙光油田和草桥油田等。•(7)岩性型圈闭。目前已发现有河道砂岩体、砂坝和浊积岩砂体等油气藏。如高升油田和梁家楼河道砂体油田等。•第四类:古潜山圈闭油气藏•(8)潜山型圈闭。分布在第三系底部不整合面之下。有中生界火山集块岩和火山熔岩油藏;有下古生界寒武—奥陶系石灰岩和白云岩油藏;有震旦亚界硅质白云岩油沁还有前震旦亚界结晶基岩油气藏。储集条件为裂缝溶洞型。从成因上可划分为古地貌山和断块山两种。如任丘油田、义和庄油田等。第二节油气藏垂向分布•渤海湾盆地新生代经历了早第三纪裂陷和晚第三纪一第四纪后裂陷两大阶段，相应地发育了前新生界的潜山油气藏，下第三系的各种背斜油气藏、盖层断块油气藏、不整合油气藏和岩性油气藏，上第三系的披覆背斜油气藏。•孔店组和沙四段——断块型为主，在济阳拗陷中分布最多。•沙三和沙二段——断块型为主，中的油气藏数量多，分布广，占渤海湾盆地油气藏总数的1/3。主要分布在济阳拗陷、下辽河拗陷、东濮凹陷、黄骅拗陷和冀中拗陷。•沙一段和东营组——背斜型、不整合型和岩性型为主，油气藏在整个盆地广泛分布，主要集中在中部和东部。•由孔店组向上经沙河街组到东营组，断块型油藏逐渐减少，背斜型油气藏和不整合型油气藏逐渐增多。第三节油气藏的平面分布•从油气藏的赋存层位上看，由西向东，由南向北，由盆地外围向盆地中央储油层位由下向上变化。•前第三系油气藏——冀中拗陷•孔店组一沙四段油气藏——东濮凹陷、黄骅坳陷南部和济阳坳陷•沙三一沙二段油气藏——东濮凹陷北部、济阳坳陷、黄骅坳陷北部、冀中坳陷北部、下辽河坳陷和渤中坳陷南部•沙一东营段油气藏——东濮凹陷北部、济阳坳陷北部、黄骅坳陷北部、渤中