海相烃源岩二次生烃潜力定量评价新方法

烃源岩二次生烃的演化过程是残余干酪根热解演化与残留油热裂解转化两个既相互联系又完全不同的物理化学反应过程的叠加。本文利用自制高压釜热压生烃模拟实验装置,采取分阶段连续递进模拟实验方式,以海相烃源岩样品为例分别评价了残余干酪根的生烃潜力与残留可溶有机质转化油气潜力,建立了一套不同起始与终止成熟度海相烃源岩二次生烃潜力的定量评价方法,并首次明确提出了干酪根生油指数KIo、干酪根生气指数KIg、干酪根生烃指数KIh等评价烃源岩生烃潜力的参数,弥补了ROCK EVAL热解评价方法无法分别评价烃源岩在不同生烃演化阶段所生成的“油”或“烃气”潜力的不足。     

辽东湾古近系烃源岩生烃动力学研究

辽东湾海域勘探面积超过1.5×104 km2,200余口探井集中在构造高部位,洼陷部位烃源岩样品很少,这给油气资源评价带来很大困难。为了查明不同洼陷、不同层位、不同性质烃源岩的油气生成情况,进行了生烃动力学研究,得到了定量评价油气生成的效果。首先根据地球化学分析,选出不同类型的未成熟烃源岩样品,进行生烃热模拟实验,对实验数据进行了一级平行生烃反应的活化能计算,得到不同母质类型烃源岩活化能分布模型;再根据不同洼陷、不同层位烃源岩热演化历史和生烃动力学特征,计算了它们的油气生成率,再现了各个洼陷和层位烃源岩的油气生成过程。这为辽东湾烃源岩评价和油气资源预测提供了依据。     

伊犁盆地伊宁凹陷二叠系与三叠系主要烃源岩特征对比研究

重点对伊利盆地伊宁凹陷二叠系与三叠系主要烃源岩的有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度特征进行分析与对比。盆地二叠系主力烃源岩为铁木里克组,三叠系主力烃源岩为小泉沟群。该盆地二叠系铁木里克组烃源岩机质丰度较好,已处于成熟—高熟阶段,有利于油气的形成,是好的生油岩;盆地三叠系小泉沟群烃源岩表现为有机质丰度高,成熟度较低,生油能力较二叠系差,属于中等生油岩。二叠系铁木里克组烃源岩干酪根碳同位素δ13C介于-23.55‰~20.85‰,指示有机质母质类型为Ⅱ—Ⅲ型有机质。三叠系小泉沟群烃源岩δ13C介于-26.51‰~-20.45‰范围内,代表Ⅱ型有机质。通过镜质体反射率Ro、最高热解峰温、饱和烃轻重比、OEP值研究表明伊宁凹陷二叠系铁木里克组烃源岩有机质成熟度高,三叠系小泉沟群烃源岩成熟度相对低。总体评价认为二叠系铁木里克组烃源岩是伊犁盆地伊宁凹陷的主力烃源岩,生烃能力强,是盆地油气勘探的重点层位。     

辽河西部凹陷古近系烃源岩生烃动力学特征

针对辽河西部凹陷不同岩性、不同干酪根类型18块样品进行了较详细的开放体系生烃动力学研究, 模拟结果反映出相同岩性不同有机质类型烃源岩动力学特征存在较大的差异, 有机质类型越好, 平均活化能越小, 主频活化能对应的反应分数越大, 活化能分布范围越窄, 表明有机质类型对烃源岩生烃动力起着决定性作用.应用平行一级反应模型, 结合埋藏史、热史对辽河西部凹陷古近系烃源岩生烃史进行了定量研究, 层位上, 西部凹陷沙三、沙四段是主力烃源岩, 分别占总生烃量的63.9%和18.5%, 其次为沙一二段和东营组, 4套烃源岩累计生烃量为328.09×108t;东营期是主要的生烃时期.      

东营凹陷民丰地区天然气生成机理与化学动力学研究

民丰地区天然气存在源岩热解和原油裂解成因的争议。本文采用高压釜封闭体系对该区烃源岩和原油样品分别进行了热模拟实验,从烃类气体生成过程、气态烃与部分单体烃生成动力学特征讨论了二者的生气机理,认为原油裂解比源岩热解生气活化能高30～40 kJ/mol,原油比源岩生气需要更高的热力学条件。模拟实验证实,成熟阶段源岩热解气与原油裂解气相比,以环烷烃和芳烃相对含量低为特征,与民丰地区产出的天然气组成更接近,据此认为该区天然气主要为源岩热解成因。     

应用岩石热解数据S2-TOC相关图进行烃源岩评价

应用岩石热解数据评价烃源岩的传统方法具有一定的局限性。由于矿物基质的吸附或“死碳”的影响,有机质类型的“范氏图解”往往夸大烃源岩有机质类型的非均质性。对松辽盆地上白垩统不同有机质丰度和有机质类型的烃源岩生烃动力学研究表明,它们具有相似的生烃动力学特征,说明尽管有机质丰度存在较强的非均质性,但其有效源岩类型（区别于应用范氏图划分的有机质类型）是一致的。这些烃源岩的岩石裂解烃（S2）与有机质丰度（TOC）的相关系数很高,与生烃动力学的分析结果一致,表明应用S2-TOC相关图划分烃源岩的有机质类型可以更真实地反映烃源岩的有效源岩类型,S2-TOC相关图是评价烃源岩有效源岩类型的有效手段。过去岩石热解数据用于反映烃源岩成熟度的主要指标是tmax,tmax对于偏Ⅱ／Ⅲ型的烃源岩比较适用,而对于Ⅰ型烃源岩,由于生油窗内变化不明显,tmax不能完全反映有机质的成熟过程;而且tmax也受运移油等其他因素影响。不同成熟度的烃源岩的S2-TOC图分析结果显示,随着成熟度的增加,S2-TOC的回归斜率和TOC逐渐减小;利用不同成熟度的烃源岩建立的S2-TOC图可用于评价烃源岩的成熟度。松辽盆地不同沉积相中烃源岩的S2-TOC相关图的特征表明。只要有有利的有机质保存条件,各沉积相下均可发育优质的烃源岩;S2-TOC相关图可以反映烃源岩形成的沉积环境和有机质保存条件。     

生油岩热解生烃潜力及生烃动力学研究

利用岩石评价仪(R0cK EVAL I)对某凹陷30块生油岩进行了热解生烃和生烃动力学研究。在热解实验中，用类型指数、生烃潜量、最大热解峰温Tmax、等指标对上侏罗统3个层位的生油岩进行了母质类型、成熟度和生烃能力评价，结果表明，母质类型好、有机质丰富的未成熟生油岩的热解生烃量要比相同的已成熟生油岩高得多，说明选择未成熟生油岩热解对评价其生油能力的重要性。在对另2个未成熟生油岩的热解模拟实验中，得到了生烃率与温度之间的关系，并由此计算了生油岩的表观活化能、频率因子等动力学参数。     

渤海莱州湾凹陷不同类型烃源岩活化能影响因素分析

选取不同干酪根类型的低熟烃源岩作为剖析对象,从干酪根类型、干酪根中有机硫含量、可溶有机质和黏土矿物对烃源岩活化能的影响进行研究,结果表明:Ⅱ₁和Ⅰ干酪根活化能分布范围窄,Ⅱ₂和Ⅲ干酪根活化能分布范围宽,干酪根平均活化能Ⅲ>Ⅱ₂>Ⅰ>Ⅱ₁;有机硫含量高的干酪根平均活化能低,有机硫对烃源岩生烃起催化作用;可溶有机质的存在影响烃源岩平均活化能的大小和分布特征,可溶有机质分布在活化能低值区间,对烃源岩生烃起催化作用;烃源岩黏土矿物中伊/蒙混层含量高,平均活化能高;伊利石含量高,平均活化能低,伊利石对烃源岩生烃起催化作用。      

南祁连盆地哈拉湖凹陷中三叠统大加连组烃源岩评价

南祁连盆地哈拉湖坳陷中三叠统的大加连组广泛发育有碳酸盐岩类烃源岩。通过野外剖面样品的采集,并且运用有机碳测试、干酪根分析、岩石热解及饱和烃气相色谱技术进行室内样品测试,综合评价研究区碳酸盐岩露头样品的有机质丰度、类型及其成熟度。研究结果表明:大加连组烃源岩有机质丰度差,有机质类型主要为Ⅲ型,有机质达到成熟-高成熟阶段;综合评价为差等烃源岩。     

柴达木盆地东部地区侏罗系烃源岩地球化学特征及生烃潜力评价

借助于Rock -Eval生油岩评价仪、色谱 -质谱、稳定同位素质谱仪、显微镜等分析测试手段,对柴达木盆地东部地区侏罗系烃源岩进行了地球化学特征分析。从有机碳含量、可溶有机质含量及其转化率、热解参数、饱和烃的生物标志化合物特征、有机岩石学特征和饱和烃单体烃碳同位素分布特征几个方面综合分析了侏罗系烃源岩的有机质丰度、类型和成熟度,并对其生烃潜力进行了评价。结果表明:(1 )侏罗系烃源岩有机碳含量高,多数样品属中等～好的生油岩范畴。 (2 )有机质类型多为Ⅲ型,少数为Ⅰ型和Ⅱ型。 (3)有机质处于低熟 -成熟阶段。 (4)烃源岩多为来源于高等植物的滨浅湖相和沼泽相沉积,具有煤系烃源岩的特点。 (5 )部分地区的生烃潜力较大。     

南祁连盆地下日哈坳陷大加连组烃源岩评价

南祁连盆地下日哈坳陷中三叠统大加连组碳酸盐岩类烃源岩广泛发育。通过野外剖面样品采集,并运用有机碳测试、干酪根分析、岩石热解以及饱和烃气相色谱技术进行室内样品测试,综合评价了研究区碳酸盐岩露头样品的有机质丰度、类型以及成熟度。结果表明:大加连组烃源岩有机质丰度中等,有机质类型主要为Ⅱ2型,有机质达到成熟-高成熟阶段。综合评价为差-中等烃源岩。     

生烃热模拟研究进展及对非常规油气成藏研究约束

生烃热模拟实验是烃源岩成烃潜力与资源评价的重要手段,也是揭示页岩油气等非常规能源成藏序列的重要正演方法。生烃热模拟实验可以根据体系的开放性分为开放体系、封闭体系和半开放体系热模拟实验,选择不同的模拟实验方法应用于不同的研究目的。开放体系是与干酪根初始裂解反应最相近的热模拟方法,半开放体系是最为接近实际地质体中烃源岩热演化的热模拟体系,封闭体系更适用于Ⅲ型干酪根生烃模拟的研究,是认识重烃二次裂解的重要方法。在有机质热演化过程中,生成油气会受温度、压力、水介质、催化剂等条件的影响,这些外界因素也会对热模拟实验产生重要影响。热模拟实验在非常规资源中应用较广泛,既可以研究烃源岩的生排烃特征、成烃潜力及油气滞留特征;也可以分析作为储层的泥页岩的储集物性及孔隙类型演化特征等。目前热模拟实验在碳酸盐岩烃源岩热模拟实验、页岩热演化过程中的微米-纳米孔隙结构变化特征,有机质生排烃与泥页岩储集物性的协同演化关系这三个方面取得重要进展,也是未来的主攻方向。     

藏北羌塘盆地角木茶卡地区下二叠统展金组烃源岩特征及意义

在羌塘盆地中央隆起带附近角木茶卡南发现一套下二叠统展金组含凝灰质烃源岩。依据露头样品和测试数据,从有机质丰度、有机质类型及成熟度方面对这套烃源岩特征进行了研究。研究结果表明,展金组烃源岩有机碳含量在0.35%~0.98%之间,达到了烃源岩标准,且大部分接近中等烃源岩标准;通过干酪根镜鉴、干酪根元素分析、干酪根碳同位素等结果分析,其有机质类型主要为Ⅱ2-Ⅲ型;有机质镜质组反射率Ro为1.54%~1.59%,岩石热解峰温Tmax介于467~530℃之间,干酪根腐泥组颜色为棕黄色,显示有机质热演化处在高成熟阶段。研究结果显示该套烃源岩具有较好生烃潜力,在以后的勘探中要予以重视。     

祁连山木里地区侏罗系窑街组烃源岩生烃潜力评价

祁连山木里坳陷侏罗系窑街组煤系泥岩和煤有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度分析结果表明, 窑街组煤系泥岩为好的烃源岩, 有机质类型为Ⅱ₁型, 处于成熟阶段, 以生油为主, 生气为辅; 煤为差等烃源岩, 有机质类型为Ⅲ型, 处于成熟阶段, 富氢基质镜质体含量高, 具有一定的生烃潜力。综合其它层位烃源岩分析结果, 认为窑街组煤系泥岩和晚三叠世尕勒得寺组湖相泥岩为祁连山木里地区天然气水合物的主要气源岩。      

准噶尔盆地白家海凸起二叠系平地泉组烃源岩评价

准噶尔盆地白家海凸起周围存在多个生烃凹陷和多套烃源岩,具有较复杂的油源关系,侏罗系八道湾组供烃凹陷不明,制约下一步勘探。利用烃源岩总有机碳、热解、镜质体反射率等相关资料,通过对二叠系平地泉组烃源岩有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度进行烃源岩质量评价,认为二叠系烃源岩以Ⅱ2、Ⅲ型干酪根为主,东道海子北凹陷、阜康凹陷有机质丰度较好,成熟度均达到成熟阶段,而五彩湾凹陷虽有较好丰度,但有机质成熟度低,因此东道海子北凹陷及阜康凹陷可作为供烃凹陷,五彩湾凹陷由于成熟度较低,不适合做供烃凹陷。     

南华北地区石炭-二叠纪煤系生烃潜力与二次生烃探讨

综合运用岩石热解、有机岩石学及有机地球化学等方法,对南华北地区石炭-二叠纪煤系烃源岩有机质丰度、类型以及成熟度和热演化史进行了分析,综合评价了烃源岩的生烃潜力。评价结果表明,石炭系(太原组+本溪组)烃源岩要好于二叠系山西组、石盒子组;有机质类型以Ⅲ型干酪根为主、Ⅱ型干酪根为辅;有机质热演化程度大部分处于成熟-高成熟阶段,部分地区达到过成熟,以生气为主。文中结合构造-热演化史资料分析了煤系二次生烃的条件,指出谭庄-沈丘凹陷和倪丘集凹陷初始成熟度较低,且具有合适的埋藏史类型,并有二次生烃油气勘探前景。      

柴达木盆地东部石炭系烃源岩热模拟实验及生烃潜力

通过热模拟实验及热模拟产物组分和稳定碳同位素分析,对柴达木盆地东部石炭系烃源岩的生烃能力及产物特征进行了研究。结果表明:石炭系烃源岩的气态烃产率为67.27～161.01m3/t(TOC),总气体产率为220.51～453.39m3/t(TOC),显示柴达木盆地东部石炭系烃源岩具有较高的生气能力;液态有机质产率仅为1.73～4.30kg/t(TOC),残余生油能力相对较低,但考虑到石炭系烃源岩的成熟度已经接近生油窗的下限值(1.3%),因此模拟实验的液态有机质产率不能真实反映石炭系烃源岩的生油潜力。根据模拟实验的气态烃产率可知,柴达木盆地东部石炭系泥质烃源岩的生气强度为14.2×108～42.5×108 m3/km2,显示其具备形成规模气藏的生烃条件。      

济阳坳陷前古近纪烃源岩生烃潜力分析

济阳坳陷前古近系发育多套低勘探程度层系,下古生界寒武系—奥陶系、上古生界石炭系—二叠系和中生界都具有一定的生烃能力并可以提供油气资源。不同地质时期构造和沉积背景的差异形成了具有不同地球化学特征的烃源岩。本文综合地质资料、烃源岩热解和TOC分析资料、镜质体反射率资料、全岩显微组分分析资料、饱和烃和芳香烃色质资料等,系统分析了济阳坳陷前古近系烃源岩分布特征、地化特征和资源潜力。下古生界海相碳酸盐岩系烃源岩分布局限,有机质丰度较低,但类型较好,具有一定的供烃能力。上古生界煤系烃源岩分布范围广,有机质丰度较高,有机质类型相对较差,以生气为主,复杂的构造演化特征导致了这套源岩以二次生气为主。中生界发育了煤系源岩和湖相泥岩两套烃源岩,有机质类型中等,局部发育中等—好烃源岩,成熟度空间差异较大。总体来看,济阳坳陷三套前古近系烃源岩中,上古生界煤系源岩品质最佳,中生界次之,下古生界相对较差。     

不同类型烃源岩气态烃的生成特征研究——来自差热—色谱联机热模拟实验方法的证据

运用差热—色谱联机分析仪对不同煤阶的标准煤样及泥岩和碳酸盐岩烃源岩的热模拟研究表明,低成熟的煤具有更强的放热反应和较大的失重量,其放热反应第一峰温度和失重温度相对较低。低煤阶煤在热模拟过程中比高煤阶煤具有更强的生烃能力。烃源岩气态烃的生成量和特征不仅受控于烃源岩中有机质的丰度而且与其岩石类型、干酪根类型、成熟度等存在着密切关系。成熟度较高的烃源岩属耗尽了的烃源岩,其生烃能力相对较弱。含Ⅰ、Ⅱ型干酪根烃源岩生成的气态烃中重组分含量普遍较高,含Ⅲ型干酪根烃源岩生成的气态烃中甲、乙烷等轻组分含量普遍较高。碳酸盐岩烃源岩在热模拟的高温阶段往往能生成比较大量的气态烃。     

青藏高原羌南盆地侏罗系曲色组烃源岩评价

青藏高原羌南盆地曲色组烃源岩的类型为黑色油页岩、深灰色泥页岩和深灰色泥灰岩,厚度为215.8m。根据对野外地表露头烃源岩的观察,结合室内分析数据,从有机质的丰度、有机质的类型、有机质的成熟度等3个方面对其进行了评价。曲色组烃源岩有机质丰度较高,黑色油页岩、灰色泥页岩和深灰色泥灰岩有机碳平均质量分数分别为9.23%、2.21%和4.33%,总体表现为好烃源岩特征。泥页岩有机质类型主要为Ⅱ型,油页岩与泥灰岩总体表现为Ⅱ型,少数为Ⅲ型。干酪根颜色、岩石热解峰温(Tmax)表明曲色组烃源岩有机质成熟度较高,处于成熟阶段。