煤和陆源有机质作为生油岩

煤和陆源有机质生油岩是我国第三类主要的生油岩。分析了这一领域的研究现状和进展，并对这类生油组分、生油岩类型和成烃特征、煤成液态烃的初次运移和煤层孔隙特征的关系、有机岩石学评价方法等问题作了讨论并提出一些新的认识。     

华北煤变质作用对煤含气量和渗透率的影响

通过华北和美国煤层气地质条件的对比, 基于华北煤变质特点, 指出了区域岩浆热变质有利于提高煤层含气量和渗透率, 并对其作用机理进行了初步探讨.在中国, 经受燕山期岩浆侵入影响之前的煤级较低, 因此在快速增温的高温作用下, 煤层气再次发生即“叠加生烃”或“叠加成气”的潜力大, 孔、裂隙系统发育更趋完善, 区域岩浆热变质的生气时间晚而利于煤层气保存.叠加有区域岩浆热变质形成的煤级分带, 包括高煤级煤和中煤级煤在内都将明显提高煤的含气量和渗透率, 因此, 华北地区应重视在区域岩浆热变质煤中寻找煤层气勘探目标.      

高煤级煤储层煤层气产能“瓶颈”问题研究

基于山西沁水盆地高煤级煤储层宏观裂隙、显微裂隙的连续观测,孔隙的系统测量,结合应力渗透率、气-水相对渗透率、吸附膨胀等实验成果,分析了高煤级煤储层三级渗流特征,探讨了有效应力和煤基质收缩对高煤级煤储层渗透率的耦合作用,系统揭示了在地面排水降压开发煤层气的过程中,高煤级煤储层初期产气量高,数月后急剧衰减之“瓶颈”现象,找出了造成高煤级煤储层产气缺陷的根本原因。鉴于高煤级煤储层物性的特殊性,指出了高煤级煤储层煤层气开发的技术和措施。     

柴达木盆地东部石炭系烃源岩评价

柴达木盆地东部地区石炭系暗色泥岩、碳酸盐岩、煤及炭质泥岩均发育。大量区域地质调查及有机地球化学分析表明,石炭系烃源岩主要以暗色泥岩和碳酸盐岩为主,炭质泥岩和煤可能具有生烃能力。暗色泥岩有机碳含量平均为1.13%,有机质类型以Ⅲ型和Ⅱ2型为主,为中等—好的烃源岩;碳酸盐岩有机碳含量低,平均为0.26%,有机质类型为Ⅱ1与Ⅱ2型,属中等—差的烃源岩。除都兰地区有机质成熟度过高、处于过成熟的生干气阶段外,其他地区有机质成熟度中等,正处于生、排烃高峰期,具有良好的油气勘探前景。石灰沟地区烃源岩厚度大、丰度高,暗色泥岩和碳酸盐岩分别达到了好烃源岩和中等烃源岩的标准,有机质成熟度中等,生烃潜力较大。     

柴达木盆地东部石炭系烃源岩评价

柴达木盆地东部地区石炭系暗色泥岩、碳酸盐岩、煤及炭质泥岩均发育.大量区域地质调查及有机地球化学分析表明,石炭系烃源岩主要以暗色泥岩和碳酸盐岩为主,炭质泥岩和煤可能具有生烃能力.暗色泥岩有机碳含量平均为1.13%,有机质类型以Ⅲ型和Ⅱ2型为主,为中等-好的烃源岩;碳酸盐岩有机碳含量低,平均为0.26%,有机质类型为Ⅱ1与Ⅱ2型,属中等-差的烃源岩.除都兰地区有机质成熟度过高、处于过成熟的生干气阶段外,其他地区有机质成熟度中等,正处于生、排烃高峰期,具有良好的油气勘探前景.石灰沟地区烃源岩厚度大、丰度高,暗色泥岩和碳酸盐岩分别达到了好烃源岩和中等烃源岩的标准,有机质成熟度中等,生烃潜力较大.     

柴达木盆地东部石炭系烃源岩评价

柴达木盆地东部地区石炭系暗色泥岩、碳酸盐岩、煤及炭质泥岩均发育.大量区域地质调查及有机地球化学分析表明,石炭系烃源岩主要以暗色泥岩和碳酸盐岩为主,炭质泥岩和煤可能具有生烃能力.暗色泥岩有机碳含量平均为1.13%,有机质类型以Ⅲ型和Ⅱ2型为主,为中等-好的烃源岩;碳酸盐岩有机碳含量低,平均为0.26%,有机质类型为Ⅱ1与Ⅱ2型,属中等-差的烃源岩.除都兰地区有机质成熟度过高、处于过成熟的生干气阶段外,其他地区有机质成熟度中等,正处于生、排烃高峰期,具有良好的油气勘探前景.石灰沟地区烃源岩厚度大、丰度高,暗色泥岩和碳酸盐岩分别达到了好烃源岩和中等烃源岩的标准,有机质成熟度中等,生烃潜力较大.     

神东矿区煤的煤岩特征及热解生烃潜力研究

通过系统研究神东矿区主要可采煤层的煤岩特征,以及神木煤的热解试验结果,探讨了不同煤岩组成的生烃性能。研究认为,神东煤有机质含量高;热解液态烃产率低,气态烃产率较高;镜质组含量与生烃潜量具有明显的正相关关系,煤中丰富的镜质组是主要的成烃母质。不同煤岩成分和类型的研究结果表明,亮型煤生烃性能最好,母质最优;暗型煤生烃性能及母质较差。      

两种侏罗系煤的油气生成定量对比研究

在加水热模拟条件下通过对不同有机质类型煤的生油气特征及其演化的对比研究,校正模拟实验的Ro,建立了油气生成的定量数学模型。研究认为,煤的油气生成特征与其有机质类型和演化阶段有关:高碳煤的有机碳含量变化不明显,甚至有增加的趋势,不必恢复其有机质丰度;低碳煤的有机碳含量随演化程度的增加而降低,但幅度不大,对其有机碳含量可适当恢复。煤的生油量大小与其有机质类型的好坏成正比,气油比则与有机质类型、成熟程度有密切的关系。在高过成熟阶段,有机质类型越好,气油比越高,气态烃生成量越大;而有机质类型越差,气油比越低,气态烃生成量越小。     

鄂尔多斯盆地煤的热解生烃潜力与成烃母质

对鄂尔多斯盆地石炭-二叠纪、三叠纪和侏罗纪3套煤系烃源岩,进行煤岩煤质基本特性研究,并结合热解试验结果,探讨不同煤系煤的生烃潜力。研究认为:煤型有机质的液态烃产率普遍较低,且主要产出气态烃;本区煤的生烃潜力表现为三叠纪和石炭纪煤高,侏罗纪煤低的特点。综合考虑成煤地质条件、煤岩煤质和热解试验结果,煤的成烃母质类型为Ⅲ型,继而细分为3级:即三叠纪和盆地东缘二叠纪的半亮煤、镜煤为Ⅲ1型;盆地东西缘石炭纪的半暗煤为Ⅲ2型;盆地西缘二叠纪和侏罗纪的暗煤、暗淡煤为Ⅲ3型。     

沁水盆地南部高煤级煤储层孔隙分形特征

以沁水盆地南部的20个高煤级煤样品的压汞实验和煤岩煤质分析的结果为依据,探讨了孔隙分形维数的计算方法,分析了盆地南部地区高煤级煤孔隙分形特征。研究表明,高煤级煤孔隙分形无标度区为50nm~100μm,孔隙分维数在2.94~3.21,孔隙分维数与煤变质程度、孔隙度、大孔含量、体积中值孔径呈负相关关系,与中孔含量、吸附孔含量、退汞效率、灰分产率呈正相关关系,而固定碳含量、镜质组质量分数、挥发份产率、兰氏体积则以孔隙分维数3.05为拐点呈双U形或倒双U形变化。孔隙分维数可以作为反映高煤级煤储层吸附能力和解吸能力的一个重要参数,并依据孔隙分维数划分出该区富气易解吸区、富气难解吸区及含气解吸区。     

苏单格庙气田煤系烃源岩生烃特征评价

通过热解法对苏里格庙气田煤系源岩的有机质丰度、生烃潜力及其有机质类型进行了研究。结果表明：苏里格庙气田太原组、本溪组以及山西组的煤和碳质泥岩为非烃源岩，大部分山西组煤系泥岩属于差-中等烃源岩，少部分为非烃源岩，太原组则为非烃源岩。源岩中有机碳含量和生烃潜量不受其成熟度的影响，且有机碳含量和生油潜量呈明显的正相关关系。苏里格庙气田太原组和本溪组源岩为Ⅲ型干酪根；山西组源岩中1个样品为Ⅱ：型干酪根，其余都为Ⅲ型干酪根。     

用显微组分的双重属性研究沉积有机相

沉积有机相是近年来国内、外广泛运用于油、气勘探的一种有效的研究方法。沉积有机相的区分主要依据源岩有机质的地球化学性质和光性特征。实际上,源岩显微组分的特征、类型、数量和产状是源岩有机质的岩石学和地球化学特征的双重反映,并和沉积环境密切相关。因此,利用源岩显微组分的属性可以简便快速地确定沉积有机相,并可更好地反映盆地内油气资源的分布状况。根据该方法对准噶尔盆地和吐鲁番-哈密盆地侏罗纪煤系的沉积有机相进行研究,圈定了有利的煤成油相带。     

Organic Petrological Studies on Immature Source Rocks

Organic petrology is a marginal science that is quite practicable. At present, it has developed into a routine research tool that is widely applied in petroleum exploration and assessment. Based on several years‘ research of the authors, this paper presents the advances in organic petrological studies on immature source rocks, including the classification and characteristics of macerals, the composition of macerals and types of organic matter, the abundance and evolution of organic matter, oil-prone macerals, hydrocarbon generation and expulsion. All these results show that organic petrology is of considerable value pertaining to its application in the assessment of immature oil and gas. The immature source rocks consist of various macerals with obvious heterogeneity, contain different hydrocarbon-generating macerals with different oil thresholds and oil peaks, and show a two-staged evolutionary pattern of organic matter.     

地史过程中烃源岩有机质丰度和生烃潜力变化的模拟计算

在同时考察源岩中有机质因生、排烃而损失和无机质因成岩作用而失重的基础上，模拟计算了地史过程中，随有机质类型、初始有机质丰度、成熟度及排烃效率的改变，烃源岩有机质丰度和生烃潜力的变化，探讨了有机碳恢复系数及生烃潜力损失率的可能变化范围。结果表明，地史过程中，有机质生烃潜力和有机质丰度的变化主要取决于源岩的生、排烃效率，对性质偏差的有机质，有机质的实测丰度随演化程度的增高不降反升；而对位于高成熟阶段的优质有机质，有机碳的恢复系数可达2以上；随有机质类型变好和成熟度升高，生烃潜力损失率增高；一般情况下，有机质生烃潜力的恢复幅度比有机质丰度的恢复大得多。     

澳大利亚北卡那封盆地中上三叠统Mungaroo三角洲陆源有机质分布特征

北卡那封盆地中上三叠统Mungaroo组发育巨型浅水辫状河三角洲——Mungaroo三角洲。利用钻井、岩心资料,并结合区域地质背景,将Mungaroo三角洲划分为近端三角洲平原、远端三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲4个沉积亚相,其中近端三角洲平原与远端三角洲平原亚相分布广泛,三角洲前缘与前三角洲亚相欠发育。陆源有机质分析表明:(1)研究区目的层段沉积时期,在环特提斯洋巨型季风洪水的影响下,泥炭沼泽普遍遭受冲刷改造,有机质类型主要为分散有机质,仅远端三角洲平原发育薄煤层;(2)不同相带受季风洪水的影响差异较大,近端三角洲平原受洪水改造强烈,砂砾岩发育,夹薄层泥岩,泥岩中有机质显微组分主要为惰质组,镜质组大部分遭受氧化;(3)远端三角洲平原的沼泽沉积尽管受到洪水频繁冲刷,但仍发育多套薄煤层,泥岩中陆源有机质最为丰富,显微组分以镜质组为主;(4)三角洲前缘和前三角洲相带窄,沉积物中陆源有机质含量较低。远端三角洲平原烃源岩有机质生烃潜力最大,除发育广泛的薄煤层外,暗色泥岩中平均TOC含量可达4.11％。上述沉积相带与陆源有机质分布规律体现了强季风洪水影响下大型辫状河三角洲的沉积特点。     

太原市大气颗粒物中有机物浓度的分布特征

首次研究了太原市大气颗粒物中的有机物分布特征。收集了太原市不同功能区冬夏两季的大气颗粒样品,经抽提分离取得饱和烃、芳香烃、非烃、沥青质4组馏分。分析结果表明:(1)大气颗粒中有机物浓度在取暖期高于非取暖期;(2)各功能区的有机污染程度不同,太钢工业区>长风剧场商业居民混合区>一电厂化工区、太行文化区。(3)各馏分浓度中沥青质含量普遍高,饱和烃含量最低,非烃、芳香烃馏分居中,且相对较低。(4)太原市整体污染主要为煤的燃烧和工业生产、尾气排放。     

用有机粘土化学研究生油理论

有机粘土化学反应是自然界广泛存在的一种具有重要意义的反应。有机粘土化学因得到广泛应用和发展而被认为是２１世纪的科学。沉积物中的有机质绝大部分以粘土－有机质复合体形成存在。粘土吸附有机质是促使有机质富集和沉积的最重要因素。     

松辽盆地双城-太平川地区烃源岩生烃潜力评价

双城-太平川地区为松辽盆地北部重要的油气勘探区域,通过对该区青1段、青2 3段、嫩1段和侏罗系暗色泥岩的有机质丰度和成熟度的综合分析,结果表明成熟的青1段泥岩是该地区最主要的烃源岩,青2 3段有局部的生烃贡献,嫩1段的生烃意义有限,侏罗系只能作为煤成气烃源岩。利用热演化程度参数推断出该区源岩的生烃模式和两个生烃高峰阶段。在此基础上,通过对不同构造单元的青1段泥岩生烃潜力与成熟度的综合评价,明确了该区3个有利的青1段生烃方位。     

青藏措勤盆地下白垩统烃源岩中可溶有机质的地球化学特征

应用生物标志物分析技术、结合其它地化资料,对青藏高原措勤盆地下白垩统多巴组、郎山组烃源岩,进行了有机质的丰度,生源构成,沉积环境、成熟度及成油潜力等方面的初步研究。研究结果表明,该盆地下白垩统暗色碳酸盐岩的有机质丰度中等,类型较好,成熟度适中,具备了形成油气的条件。为该区进一步开展油气勘探工作提供了可靠的依据。