基于228Ra/226Ra与87Sr/86Sr联用技术识别Marcellus页岩气井区外流体成因及其相态演化机制研究

本研究通过整合地质地球化学分析，系统揭示了渤海湾盆地沾化凹陷沙三段下亚段（Es3L）页岩油气相态演化规律。研究明确了碳酸盐-碎屑岩混合相页岩在热成熟度梯度控制下的相态边界（挥发油-凝析气转变深度4230m，凝析气-湿/干气转变深度4550m），为同类地质背景页岩系统相态预测与开发策略优化提供了科学依据。

　　

Section Snippets

Geological Setting

沾化凹陷位于渤海湾盆地济阳坳陷东北部，是由多期构造事件塑造的三级构造单元。其东接垦东隆起，西邻义和庄隆起，南靠陈家庄隆起，北连埕北隆起（图1A-B）。该凹陷主要受北东向和北东东向伸展断裂及走滑断裂控制，形成了复杂的构造格局。

Data and methods

本研究数据取自渤海湾盆地沾化凹陷渤南洼陷沙三段下亚段13上层系。选取区内5口关键取心井（A-E井）进行分析：A井和B井位于洼陷边缘，为最浅钻井；D井位于洼陷中心，埋深最大。对上述井的页岩岩心样品开展地球化学测试与相态分析。

Shale mineral composition and lithofacies

为明确研究区矿物学特征，对5口井样品进行全岩X射线衍射（XRD）分析，结果投绘于长英质-碳酸盐-粘土三元图（图4）。样品主要分布在碳酸盐与长英质端元之间，呈连续带状趋势，粘土矿物含量较低，表明储层以碳酸盐-碎屑岩混合相为主。高碳酸盐含量与有机质富集层段密切相关。

Phase Classification of Shale Oil and Gas

精准相态分类对页岩油气高效勘探开发至关重要。常用方法包括基于溶解气中烃类气体成分特征构建气测录井解释图版，如皮克斯勒烃比值图版、3H图版、三元图及烃组分区间图版等。

Conclusions

基于综合地质地球化学分析，本研究系统揭示了沾化凹陷渤南洼陷Es₃L段页岩油气相态演化规律，主要结论如下：

(1) 研究区页岩以碳酸盐-碎屑岩混合相为主，岩性组合稳定，总有机碳（TOC）含量普遍较高，热成熟度自洼陷边缘向中心逐渐增高。