1、东 北 石 油 大 学课 程 设 计课 程 地球化学课程设计 题 目 学 院 地球科学学院 专业班级 地化 10- 东北石油大学课程设计任务书课程题目专业 地球化学 姓名 学号主要内容、基本要求、主要参考资料等课程设计分两个部分，分两阶段完成。第一阶段通过对渤海湾盆地辽河坳陷大民屯凹陷地质资料的综合分析，对大民屯凹陷油进行综合地质研究，具体要求如下：1、全面阅读所给的资料，掌握研究区的区域地质概况。2、根据烃源岩和生油凹陷的有关资料，从烃源岩分布，有机质丰度、类型和成熟度综合研究大民屯凹陷的生烃潜力。3、根据自生伊利石测年资料和流体包裹体均一温度确定大民屯凹陷的油气运移期和成藏期。4、根据研究
2、区构造发育历史，分析圈闭形成的时期。结合生、排烃期和成藏期等情况，分析圈闭的有效性。主要参考文献1 张厚福，方朝亮，蒋有录，等.石油地质学，第三版.北京：石油工业出版社，1999:1-200.2 孟元林. 应用石油地质学石油地质课程设计，2006，大庆石油学院，2006.4 朱晓敏. 沉积岩石学M. 第四版.北京：石油工业出版社.2008.3 黄飞，辛茂安.中华人民共和国天然气行业标准并陆相烃源岩地球化学评价方法（SY/T5735-1995）S.北京：石油工业出版社，1996:1-19.第二阶段通过海拉尔盆地贝尔湖坳陷乌尔逊凹陷地质地化资料的分析，对乌尔逊凹陷北部原油进行油油对比和油源对比，具
3、体要求如下：1、收集海拉尔盆地乌尔逊凹陷地质类相关文章，了解海拉尔盆地乌尔逊凹陷基本地质情况。2、根据所给原油地化资料，通过作图分析对原油进行油油对比，分析原油是否同源。3、根据原油和烃源岩的地化资料，通过组图分析进行油源对比，分析原油来自那套烃源岩。主要参考文献1 卢双舫，张敏 .油气地球化学M.北京：石油工业出版社.2008.2 柳广弟. 石油地质学M. 第四版.北京：石油工业出版社.2009.3 贾芳芳. 海拉尔盆地乌尔逊凹陷油源对比与成藏过程分析D.大庆，大庆石油学院，2010.中文摘要第一部分石油地质综合研究以现代勘探方法，技术和石油天然气地质理论为基础，探索油气在地下的形成，聚集和
4、分散规律，预测油气资源潜力和油气分布。石油地质综合研究对盆地分析、含油气系统评价、成藏系统评价、区带评价和圈闭评价综合分析。通过对渤海湾盆地辽河坳陷大民屯凹陷地质地化分析，对大明屯凹陷地质概括进行了解，并对该区构造、沉积发展史进行初步概括和总结。通过对大民屯凹陷烃源岩评价对烃源岩的优劣进行评价，经由计算得出烃源岩储量。依靠同位素测年法确定大民屯凹陷的油气运移期和成藏期。并对圈闭发展史和有效性进行分析。大明屯凹陷是一个储量很大，有机质丰度较高、类型一般、成熟度不错，已经开始运移成藏的含油气凹陷。通过以上分析得到以下几点认识： 大民屯凹陷形成于古新纪时间较晚，基底地层复杂，沉积地层稳定。 大明屯凹
5、陷沙四、沙三段烃源岩分布广泛、有机质丰度高、类型较好、 ，成熟度适中。 大明屯凹陷区域沉降，少有断层，圈闭有效。关键词：烃源岩评价 储量预测 同位素地质年代学 圈闭有效性 大明屯凹陷 渤海湾盆地第二部分油源对比包括油、气与源岩之间以及不同油层中油、气之间的对比。其目的在于追踪油气层中油气的来源。通过对比研究可以搞清含油气盆地中石油、天然气与烃源岩之间的成因联系，确定油气运移的方向、通道、距离和油气次生变化，从而进一步圈定可靠的油、气源区，达到帮助确定新勘探目标、指导油气勘探的目的。通过查找海拉尔盆地贝尔湖坳陷乌尔逊凹陷地质资料，对乌尔逊凹陷地质情况初步了解，并进行地质概述。通过对乌尔逊凹陷北部
6、原油地化资料分析，从原油物性、气相色谱图和碳同位素出发，找出原油是否同源。通过对乌尔逊北部原油和泥岩的气相色谱图和质谱图分析作图，找出原油的来源。通过以上分析得出以下几点认识：乌北大磨拐河组和南屯组原油同源。乌北原油主要来自南屯组，其中南一段的贡献最大。关键词：烃源岩评价 油油对比 油源对比 乌尔逊凹陷 海拉尔盆地目 录第一部分前 言 .1一、区域地质概况 .2（一）地层特征 .2（二）构造、沉积特征 .2二、烃源岩评价与生烃潜力研究 .4（一）烃源岩的展布 .4（二）烃源岩地化特征 .7（三）综合评价 .15（四）资源量计算 .16三、油气运移与成藏研究 .18（一）油气运移期和成藏期确定
7、.18（二）圈闭有效性研究 .20四、结论或认识 .27第二部分前 言 .28一、区域地质概况 .29（一）地层特征 .29（二）构造特征 .30二、烃源岩评价 .32（一）源岩的发育与分布情况 .32（二）烃源岩定性分析 .32（三）烃源岩综合评价结果 .32三、油油对比 .34（一）原油物性 .34（二）原油族组分 .35（三）原油气相色谱分析 .35（四）原油同位素 .37四、油源对比 .39（一）气相色谱分析 .39（二）质谱图 .40（三）同位素 .42五、结论或认识 .43致谢 .44主要参考文献 .451第一部分前 言石油地质综合研究是以现代勘探方法，技术和石油天然气地质理论为基
8、础，探索油气在地下的形成，聚集和分散规律，预测油气资源潜力和油气分布的一种综合性研究工作。石油地质综合研究对油气藏形成的四个基本条件充足的油气来源、有利的生储盖组合、有限的圈闭和良好的保存条件进行分析和研究，从而得到圈闭的石油地质综合特点。渤海湾盆地是华北地台上发育起来的中新生代断陷盆地，目前已经找到 100 多个油气田，建成了胜利、辽河、华北、大港、中原等油气田区。其中辽河油气田区个具有多油品性质、多油气藏类型、多套含油层系、地质情况十分复杂的大型复式油气区。因此对大民屯的研究有利于初步了解渤海湾的构造与油气藏特点。由于学校地处大庆油田所以对大庆油田构造和油气藏研究较多，通过对大民凹陷的研究
9、，也有利于圈闭和油气藏学习和研究的多样性。通过对渤海湾盆地辽河凹陷大民屯凹陷的石油地质综合分析，对学习过的石油地质学和油气地球化学进行综合性的概括和总结。加深地质学和地球化学的学习深度，增强学科知识的应用。运用地质学知识，分析所给大民屯凹陷地质资料，对该区进行地质概括，构造单元划分和构造沉积史的综合地质分析。结合油气地球化学中学习的烃源岩定性、定量评价对大民屯凹陷沙三段和沙四段烃源岩从有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度以及烃源岩规模三方面分析烃源岩的展布、规模、和质量。运用同位素地球化学、地球化学和石油地质学中所学习的同位素定年法，对油气运移运移期和成藏期进行确定。根据研究区构造发育历史，分
10、析圈闭形成的时期。结合生、排烃期和成藏期等情况，分析圈闭的有效性。以上工作，运用地质成图系统软件对大民屯凹陷进行成图分析，学习和锻炼地质软件的使用，为以后走向工作岗位奠定基础。在烃源岩定性和定量分析时，运用 Excel 和成图系统对数据极性分析，极大增强了专业知识的实用价值。再对大民屯凹陷进行石油地质综合评价时，纵观全区，考虑全局，极大的锻炼石油地质学思维和方法。以上工作阅读和参考大民屯凹陷及其邻近地区的地质、烃源岩评价、同位素地质测年以及埋藏史文献 12 篇。通读石油地质课程设计 、 石油地质学 、 沉积岩与沉积相 、 油气地球化学等书目。运用双狐地质成图系统成图 1 张，office 软件
11、编写表格 5 张，绘制图件 14 张，并在此基础上总结了大民屯的地质概括，烃源岩展布、丰度、类型、成熟度和储量，大明屯的埋藏史，圈闭有效性，油气运移和排烃期。完成 1.3 万字论文一篇。东北石油大学地球化学专业本科生课程设计2第 1 章 大民屯1 区域地质概况大民屯凹陷位于渤海湾盆地辽河坳陷东北角(图 1.1)，呈南窄北宽的不对称三角状，三边为断层所限制，长约 62Km，是辽河坳陷四个陆相凹陷之一。凹陷是以太古代鞍山群和中上古界长城系结晶基底发育于中生代末期至古近纪，后期衰退的新生代陆相富油凹陷。凹陷油气丰度高，是我国东部著名的“小而肥”含油气凹陷。1.1 地层特征大民屯凹陷从下至上，发育太古
12、界、元古界交错分布、平行排列的高、中、低潜山基底，缺失古生界地层，其上发育中生界地层，古近系房身泡组、沙河街组、东营组，新近系馆陶、明化镇组及第四系。主要为巨厚新生界地层，古近系分布面积约为 800Km2，局部发育中生界。1.2 构造、沉积特征1.2.1 构造单元划分根据基底结构特点、沉积特征、构造类型及其发展演化规律，大民屯凹陷可划分为西部斜坡带、中央深陷带和东侧陡坡带 3 个亚一级构造单元。其中中央深陷带可以划分为前进构造带、静安堡构造带、荣胜堡洼陷和安福屯构造等四个二级构造单元。东部陡坡带可以划分为法哈牛构造带和三台子洼陷两个二级构造单元。 （图 1.1）图1.1大民屯凹陷构造单元和地理
13、位置图东北石油大学地球化学专业本科生课程设计31.2.2 构造、沉积发育史大民屯凹陷构造发展与演化划分为前新生代盆地基底构造发展期、沙四期、沙三期和沙一期至第四纪等四个发展阶段。1、前新生代盆地基底构造带太古代时期，深变质和混合岩化作用形成了鞍山群的变粒岩、片麻岩、斜长角闪岩及混合岩。剧烈的吕梁运动使辽河地区的地台基底呈现为东西向古隆起形态。中、新元古代时期，本区发生一次持续时间很长的海侵。蓟县运动至加里东运动时期，大民屯地区整体处于抬升状态，长期遭受剥蚀，在古隆地区趋势中、上元古界和古生界。在中生代时期，受印支燕山运动影响，地壳运动发生急剧变化，由区域性平缓升隆运动为主转为以褶皱、断裂及火山
14、喷溢为主的拉张运动。三叠纪晚期，大民屯地区发生褶皱变形，并抬升隆起，遭受强烈剥蚀，仅凹陷的西部及北部地区残留了元古界长城系大红峪组和高于庄组。至侏罗世晚期由于太平洋板块以北北西方向朝中国东部大陆边缘俯冲，在本区形成一系列北东向的大断裂，将早期东西向太古界隆起初步改造成以北东向凹凸相间排列、东西向带状分布的构造格局，形成了大民屯凹陷基岩的雏形。新生代古新世房身泡组沉积时期，由于地幔上拱，在地幔隆起带顶部受北西向拉张力作用，形成了一组以北东向为主的断裂系统，大民屯凹陷东西边界主断层开始发育，控制了基底形态以及潜山雏形，派生出的近东西向断裂，将基岩分割成多个断块区，最终形成现今潜山构造格局 2。2、
15、沙四期沙四期初，受 NE 向和近 EW 向基底断裂活动的影响，形成了 NE 向延伸的规模较小的半地堑式箕状盆地，此时为凹陷的雏形发育期。初期开始水进，中后期达到最大程度，以湖泊环境为主，湖域面积占优势。物源主要来自西南侧，东北部为次要物源，属于扇三角洲湖泊沉积体系。3、沙三期沙三期凹陷进入盆地深陷期。沙三早中期，受东西向水平拉张作用，由于边界断层和基底断层的再次继承性发展，形成了大民屯凹陷垒堑式构造格局，并接受了沙三段浅湖半深湖深湖环境的碎屑岩沉积。沙三晚期，凹陷受近东西向构造应力挤压、上升，遭受剥蚀。E2s34 开始水退，陆地、湖泊环境兼有，以湖泊环境稍占优势，物源方向以北东向为主，属河流三
16、角洲湖泊体系，扇三角洲次之。E 2s33 期进一步水退，湖域缩小，物源主要来自北侧和北东侧，以河流三角洲湖泊体系为主，沉积相类型主要为泛滥平原三角洲。E2s33 期大民屯凹陷进一步水退，以北部长轴物源为主，属河流三角洲湖泊体系，南部或西南部为次要物源，属冲积扇三角洲湖泊体系，沉积相类型以泛滥平原为主。E 2s31湖域消失，陆地占绝对优势，沉积相以泛滥平原为主。4、沙一至第四纪沙二期本区为剥蚀区。沙一期开始，在近 SN 向水平拉张应力作用下，凹陷整体沉降，东北石油大学地球化学专业本科生课程设计4接受沙一至第四系的巨厚沉积。E 3s1 和 E3d 早期短暂水进，未形成湖域，中后期水退，以泛滥平原相
17、为主。总体上看，从沙四期至沙一再到第四纪期，大民屯凹陷经历了盆地初险阶段垒堑式断陷阶段盆地整体沉降阶段等三个显著的构造发展演化阶段，表现为由断裂控制裂陷作用转变为区域拉张沉积作用的盆地演化过程 3。2 烃源岩评价与生烃潜力研究充足的油源、有利的生储盖组合和有效的圈闭是大油气田形成的三大必要条件。无论是经典的石油地质学，还是现代的源控论、含油气系统理论、成藏动力学，均把油气的生成和烃源岩评价作为一项重要的研究内容。尤其是在盆地勘探的早期阶段，生烃凹陷的确定和生烃潜力的评价显得尤为重要。烃源岩是指已经生成、或有可能生成油气、或具有生成油气潜力的细粒岩石。对烃源岩定性和定量的评价是烃源岩评价的重要部
18、分。油气是由有机质生成的，因此岩石中有机质的多少、有机质生烃能力的高低及有机质向油气转化的程度决定烃源岩生烃量大小的因素，也就是说，烃源岩的生烃量与有机质丰度、类型、成熟度有关。从地质方面讲，烃源岩的体积也是决定其生烃量的重要因素，烃源岩体积受控于其发育厚度和分布面积。2.1 烃源岩的展布大民屯凹陷发育沙四段上部（E 2s42）暗色泥岩（图 2.1） 、沙四段下部（E 2S41）油页岩（图 2.2）和沙三段第四亚段（E 2S34）(图 2.3)暗色泥岩三套烃源岩。其中图 2.3 为用所给数据所绘制。沙四期为凹陷的雏形发育期，沙四期初开始水进，中后期达到最大程度，以湖泊环境为主，湖泊相占绝对优势
19、。因此沙四段早期湖泊为发育期，规模较小，为滨湖、浅湖相，水体搅动强，不利于有机质保存，导致沙四段下部暗色泥岩厚度较薄，最大约为 250Km，多发育砂砾岩和砂岩。中后期湖泊规模扩大，水体加深，湖泊中心部位出现深湖半深湖相，水体的搅动程度逐渐减弱，沉积物逐渐变细，环境的还原性逐步增强，有机质的保存条件逐渐变好，因而沙四段上部暗色泥岩厚度较厚，平均厚度约为 400Km，最大大于 600Km，多发育泥岩和粉砂岩。从空间上，暗色泥岩多发育在扇三角洲前缘、深湖、半深湖地区。河流带着大量物源，进入湖泊，在三角洲平原为浅水、高能、氧化环境，因此有机质沉积贫乏。而在向湖的扇三角洲前缘，水深已达浪基准面以下，为静水、低能、还原环境，加上相对快速的沉积，非常有利于有机质的保存。而在深湖半深湖地区上部水体具适宜的温度、阳光、丰富的养分使其生物初产率高，而下部水体则为静水、低能还原环境，同时沉积速率适中，可使有机质得到较为迅速的埋藏。沙三期凹陷进入盆地深陷期。沙三期早中期受东西向水平拉张作用，由于边界断层和基底断层的再次继承性发展，形成了大民屯凹陷垒堑式构造格局。E 2s34 开始水退，陆地、湖
