断陷湖盆陆源碎屑-碳酸盐混积岩成因及优质储层发育机制-以渤海湾盆地渤中凹陷为例

The mixed siliciclastic-carbonate sedimentation is a special sedimentary type, and has been greatly concerned in recent years due to the breakthroughs made in mixed sediments reservoirs all over the world.However,the study on mix sediments reservoirs are far from enough, especially on the developing mechanisms of high quality reservoir. This project takes the mixed sediments of 1st and 2nd member of Shahejie Formation which developed in the Bozhong Sag as our research target, by detailed study of the well core and careful analysis of the petrology, mineralogy, element geochemistry as well as fluid inclusions,the origin of mixed sediments as well as its developing mechanisms are determined. By comprehensive analysis of tectonic activity, source supply, lacustrine level variation and micro-geomorphology, the mixed sedimentary model is proposed,and the sedimentary evolution difference under different paleostructure, paleoclimate, paleomorphology is concluded. On this basis, the diagenesis differences are clarified, especially the controls of different stages of diagenetic fluid on the petrographic components, and then we can reveal the forming conditions and controlling factors of high quality reservoirs, thus provide a basis for effective prediction. The achievement of this study can enhance the understanding of the diagenetic evolution of mixed sediments and has profound guiding significance for deep oil and gas exploration in lacustrine rift basin.

陆源碎屑与碳酸盐混合沉积是一种特殊沉积类型，近年来由于混积岩储层勘探不断突破而备受沉积学家关注，而混积岩储层研究十分薄弱，特别是混积岩优质储层发育机制尚不十分清楚。本项目以渤海湾盆地渤中凹陷沙河街组一段、二段混积岩为研究对象，通过已钻遇混积岩的钻井岩心的精细解剖和混积岩的岩石学、矿物学、元素地球化学及流体包裹体分析，确定混积岩成因及其“混合沉积”形成机制，结合构造活动、物源供给、湖平面变化和微地貌特征分析，建立混积岩沉积模式，总结混积岩在不同古构造、古气候、古地貌条件下沉积演化差异。在此基础上，查明不同类型混积岩成岩差异，特别是不同期次成岩流体对混积岩不同组分的成岩响应影响，揭示混积岩优质储层形成条件及其控制因素，为混积岩优质储层的有效预测提供技术方法。本项研究所获认识将有助于加深对混积岩储层成岩演化的理解，并对陆相断陷湖盆中深层油气勘探具有重要的指导意义。

陆源碎屑与碳酸盐混合沉积是一种特殊沉积类型，近年来混积岩储层勘探不断突破而备受沉积学家关注，而混积岩储层研究十分薄弱，特别是混积岩优质储层发育机制尚不十分清楚。本项目以渤海湾盆地渤中凹陷沙河街组一段、二段混积岩为研究对象，通过已钻遇混积岩的钻井岩心的精细解剖和混积岩的岩石学、矿物学、元素地球化学及流体包裹体分析，系统研究混积岩体系的成因机制、沉积模式和优质储层发育机制。本项目建立了以陆源碎屑物、碳酸盐颗粒、碳酸盐灰泥为三组分端元的一套新的混积岩的岩性分类体系；系统总结了陆相湖盆混积岩类型及其沉积特征，提出了水下碎屑流混合沉积、扇三角洲前缘河口坝混合沉积和滩坝复合体混合沉积模式；阐明了陆相湖盆混积岩发育受物源因素、相对干旱气候和盐度条件、古地貌因素以及基底岩性条件等多因素的控制；总结了渤海海域湖盆混积岩储层特征，查明了混积岩储层各成岩阶段特点；查明了混积岩优质储层形成条件，提出中-深层湖相混积岩优质储层形成模式；基于混积型优质储层的创新认识，指明了中深层优质储层勘探方向，优选了一批有利的混积岩勘探目标，有效地指导了石臼坨凸起东段、莱州湾凹陷南斜坡等区带油气田勘探。为该区混合沉积优质储层预测提供了有效的地质依据，得到生产部门的高度评价。.本项目按照申请书的研究计划实施，按期完成研究目标和研究任务。项目组共发表学术论文9篇，其中SCI 收录论文2篇，中文核心期刊论文7篇；《陆相断陷湖盆混合沉积与优质储层-以渤海海域为例》专著在科学出版社出版（2020年）。项目组成员参加国内会议2人次。邀请海外专家来华讲学2人次，项目执行过程中培养毕业博士和硕士各1名。代表性论文“渤海湾盆地渤中凹陷混积岩优质储层特征及成因机理”（地球科学，2018）论文入选中国精品科技期刊顶尖论文（F5000）；主要成果“渤海古近系“混合沉积”优质储层研究及勘探潜力分析”获2021年国土资源科学技术奖二等奖。