东濮凹陷盐湖相含膏盐岩层系成烃与成藏效应

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1、中图分类号：P618.13单位代码：11414学号：2014311008题目东濮凹陷盐湖相含膏盐岩层系成烃与成藏效应学科专业地质学研究方向有机地球化学博士生陈湘飞指导教师李素梅教授二○一七年五月Hydrocarbongenerationandaccumulationeffectofsalinelacustrinestratabearinggypsum-saltrockinDongpuSag,BohaiBayBasinDissertationsubmittedtoChinaUniversityof

2、Petroleum,BeijinginpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofDoctorofNaturalScienceByChenXiangfei（Geology）DissertationSupervisorProf.LiSumeiMay,2017博士学位论文独创性声明郑重声明：本博士学位论文是作者个人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人和集体已经发表或撰写

3、的研宄成果，也不包含为获得中国石油大学或者其它单位的学位或证书所使用过的材料。对本研宄做出贡献的个人和集体，均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者和导师完全意识到本声明产生的法律后果并承担相应责任。洲ｔ＾＇＾：株日期作者签名：１导师签名．叫ｓ．：日期）博士学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解中国石油大学（北京）学位论文版权使用的有关规定，使用方式包括但不限于：学校有权保留并向有关部门和机构送交学位论文的复印件和电子版；允许学位

4、论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。本学位论文作者如需公开出版学位论文的部分或全部内容，必须征得导师书面同意一，且须以中国石油大学（北京）为第署名单位。洲％以［认作者签名：日期押：中导师签名：４！描日期：叫＂－－Ｉ摘要摘要东濮凹陷北部膏盐岩发育，目前探明油气储量主要集中在北部含盐区，膏盐岩对含盐层系烃源岩性质、生烃特征、油气成

5、藏及对油气的后生改造影响研究薄弱。本论文在GC-MS等常规地球化学分析的基础上，结合傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICRMS）、单体烃碳同位素等非常规分析技术，综合地质研究，探讨了区内沙三段含膏盐岩层系的成烃与成藏效应。结果表明，膏盐岩的发育显著影响烃源岩的性质及其生烃过程。含膏盐岩层系烃源岩有机质丰度及类型均好于无盐层段，但具有很强的非均质性，其中，深灰色、褐色等暗色页岩有机质丰度一般大于1.5%，有机质类型以II1型和I型为主，是区内主要的优质烃源岩。膏盐岩影响烃源岩的生烃演化进程，当膏

6、盐层厚度为50m时，主要扩大了生油窗的范围；随着盐岩厚度的增加，不仅能扩大生油窗范围，同时也能扩大生湿气范围；当膏盐岩厚度达到一定值时（约400m），生油窗范围开始减小，此时主要扩大了生烃高峰期间湿气的深度范围。膏盐岩对烃源岩生烃过程的影响是基于其较高的热导率属性，通过影响地温场而实现。综合地质、地化研究，本文建立了文留地区含膏盐岩层系烃源岩成烃演化模式。膏盐岩显著影响文留地区烃源岩可溶有机质及相关原油的化学组成与分布，膏盐岩相关原油中含硫化合物含量（4.07%～10.50%）明显高于淡水原油（

7、一般小于4.00%）；利用高分辨率质谱（ESIFT-ICRMS）首次检测到文留地区原油中含有丰富的有机硫化合物（S1、S2、N1S1、O1S1、N1O1S1、O1S2、O2S2等），其中以S1类化合物为主，其次为O1S1类化合物，S1类化合物的分布受控于成熟度等多种因素。盐湖相烃源岩及相关原油中有机硫的富集主要缘于盐湖沉积环境及成岩阶段早期硫酸盐还原菌活动。观察到研究区烃源岩及原油具有植烷优势、nC37与nC38异常高、伽玛蜡烷富集、升藿烷翘尾等典型盐湖相特征；原油单体烃碳同位素一般呈斜直线型分

8、布。利用GC-MS、ESIFT-ICRMS首次检测到研究区含膏盐岩层系油气藏中有机硫化合物的异常，发现濮深18井区深层油气藏原油中较高丰度的芳香硫（8.95%～10.50%）、检测到DBE＝3～8的低热稳定性S1化合物，高成熟油气中此类化合物的检出，反映该油气藏目前和/或地史过程中发生过硫酸盐热化学还原作用（TSR）。综合调查表明，文留地区膏盐岩还显著影响该区油气分布、储层质量、油气藏温压环境、地层水、油气运移等诸多方面。文留地区含膏盐岩层系上述显著的成烃与成藏效应，对揭示该区油气成因与成藏机理