武曉玲 梅丹

【摘要】渤海灣盆地古近系湖相泥頁(yè)巖分布范圍廣、有機(jī)質(zhì)豐度高、厚度大、埋藏較淺、普遍處于生油高峰階段，具有巨大的頁(yè)巖油資源潛力。本文研究了渤海灣盆地富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖的沉積分布特征、地化特征、巖礦特征及儲(chǔ)集性能、含油氣性等特征，在此基礎(chǔ)上，對(duì)渤海灣盆地古近系頁(yè)巖油成藏地質(zhì)條件進(jìn)行了綜合分析。

【關(guān)鍵詞】頁(yè)巖油 成藏條件 分布特征

1 概況

渤海灣盆地總面積19.5×104km²（包括陸、海），劃分為“六坳三隆”。是以新生代為主要發(fā)育期的裂谷盆地，由古生代、中生代和新生代三個(gè)層系組合的復(fù)雜的含油氣系統(tǒng)，其中古近系為主要的烴源巖和主要的儲(chǔ)油層。渤海灣盆地是中國(guó)第二個(gè)主要產(chǎn)油基地，主要成油組合是下第三系。截至2010年底，渤海灣地區(qū)探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量108.4×10⁸t，天然氣儲(chǔ)量2763×10⁸m³，2010年產(chǎn)油量4934.59×10⁴t，是中國(guó)東部仍具有巨大潛力的地區(qū)。

渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)、遼河、臨清、黃驊、冀中、渤中六個(gè)坳陷具有優(yōu)越的陸上頁(yè)巖油氣成藏條件。古近系沙三、沙四段湖相泥頁(yè)巖是頁(yè)巖油氣發(fā)育的最有利層系，具備形成頁(yè)巖油氣藏的物質(zhì)基礎(chǔ)、儲(chǔ)集條件和資源潛力。古近系存在頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣兩個(gè)領(lǐng)域，具“上油下氣”的分布特征。4500m以淺以頁(yè)巖油評(píng)價(jià)為主。

2 富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖的分布特征

渤海灣盆地古近系主要為深湖-半深湖-三角洲相沉積，強(qiáng)裂陷期， 湖水較深，沙河街組沉積多套厚度較大的泥頁(yè)巖，泥頁(yè)巖分布廣，受物源、沉積相影響，各坳陷富含有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖時(shí)空展布上存在差異。始新世發(fā)生三次較大規(guī)模的湖平面上升，形成了最大湖泛期的孔二段、沙四段上部和沙三段、沙一段為主力的生烴層位。其中沙三段沉積時(shí)水域面積最大、烴源巖厚度大、分布范圍廣，是渤海灣盆地最好的生油層系；沙四段烴源巖主要分布在濟(jì)陽(yáng)坳陷、下遼河坳陷和臨清東濮凹陷。

3 富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖的巖石礦物學(xué)特征及儲(chǔ)集性能

渤海灣盆地古近系泥頁(yè)巖儲(chǔ)集空間類型為晶間孔、微孔隙與裂縫，納米孔隙發(fā)育。微孔類型以粘土微孔為主，其次為碳酸鹽礦物晶間微孔、有機(jī)質(zhì)微孔、砂質(zhì)粒間微孔、溶蝕孔、黃鐵礦中的體腔孔等。裂縫類型以構(gòu)造縫、層間縫、高壓破裂縫為主，巖心觀察有大量高角度構(gòu)造裂縫發(fā)育，泥頁(yè)巖物性特征屬于低孔低滲，但對(duì)油氣仍有效。

4 頁(yè)巖油氣的分布特征

渤海灣盆地古近系存在頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣兩個(gè)領(lǐng)域，沉積相控制含油氣泥頁(yè)巖平面分布，熱演化程度控制頁(yè)巖油氣縱向分布；凹陷中心區(qū)和臨近凹陷中心的斜坡區(qū)是頁(yè)巖油氣聚集的有利區(qū)帶，受埋藏深度和地溫梯度影響，在縱向上頁(yè)巖油氣藏具有“上油下氣”的分布特征。

從對(duì)渤海灣盆地古近系沙一段至沙四段頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)成熟度剖析來(lái)看，有機(jī)質(zhì)演化程度大部分Ro<1.3%以內(nèi)，僅沙四亞段局限地區(qū)（深度在4500米以下）超過(guò)1.3%。從目前，各坳陷探井中已見(jiàn)頁(yè)巖油氣流的頁(yè)巖段主要在4500m以上，產(chǎn)物主要以油或油氣共出為特點(diǎn)，而在4500m以下見(jiàn)一些低產(chǎn)氣流井。頁(yè)巖油氣縱向分布特征與在各坳陷坳陷常規(guī)所發(fā)現(xiàn)油氣分布具有一致性，以渤海灣盆地頁(yè)巖油勘探取得較大進(jìn)展的濟(jì)陽(yáng)坳陷為例，目前在濟(jì)陽(yáng)坳陷各凹陷中部地區(qū)主要發(fā)現(xiàn)的是油，而天然氣主要分布于各次級(jí)凹陷的邊部地區(qū)，按Ro在0.5%-1.3%勘探頁(yè)巖油，Ro>1.3%勘探頁(yè)巖氣，且主要勘探埋深小于4500m的區(qū)域的原則，濟(jì)陽(yáng)坳陷勘探頁(yè)巖油氣主要以頁(yè)巖油資源為主。

5 結(jié)論

（1）渤海灣盆地頁(yè)巖厚度大，有機(jī)質(zhì)豐度高、類型好、成熟度分布范圍寬，與北美頁(yè)巖油氣系統(tǒng)基本地質(zhì)地球化學(xué)參數(shù)相比具備形成頁(yè)巖油氣的物質(zhì)基礎(chǔ)；

（2）渤海灣盆地頁(yè)巖具有基質(zhì)孔隙并且普遍發(fā)育微裂隙；全巖礦物組成中粘土礦物含量低于50%，普遍含石英，碳酸鹽含量較高，具有一定的脆性，利于頁(yè)巖油氣的開(kāi)采；

（3）渤海灣盆地為中新生界斷陷湖盆，僅經(jīng)歷東營(yíng)末期構(gòu)造抬升運(yùn)動(dòng)，構(gòu)造破壞作用相對(duì)較弱，加之由于鹽巖發(fā)育等多種原因，都不同程度地分布著超壓帶，很容易形成一定規(guī)模的泥巖裂縫油氣藏。又由于泥巖厚度大、鹽巖封閉條件好，有利于頁(yè)巖油氣的保存及成藏。

（4）渤海灣盆地古近系存在頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣兩個(gè)領(lǐng)域，沉積相控制含油氣泥頁(yè)巖平面分布，熱演化程度控制頁(yè)巖油氣縱向分布。

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