高演化海相烃源岩元素地球化学评价: 以四川南江杨坝地区下寒武统为例

评价高演化海相烃源岩已成为国内油气勘探的难点.尝试以四川南江杨坝地区下寒武统烃源岩为例, 利用元素地球化学参数建立高演化海相烃源岩评价的新方法.在计算得到与海洋自生有机质相关的自生元素含量基础上, 通过聚类分析将成因作用相同的自生元素聚为一类, 并建立指示有机质沉积环境及基本属性的参数与自生元素含量之间的线性关系, 从而优选出与有机质富集密切相关的自生元素, 并利用因子分析得到4个反映有机质从形成、沉积到埋藏过程中环境变化的主因子, 最终得到能够反映烃源岩的形成条件优劣的公式.依此对南江杨坝下寒武统烃源岩的品质进行划分.实践证明, 该方法可为高演化海相烃源岩的评价提供一些新思路.      

高演化海相烃源岩元素地球化学评价:以四川南江杨坝地区下寒武统为例

评价高演化海相烃源岩已成为国内油气勘探的难点.尝试以四川南江杨坝地区下寒武统烃源岩为例,利用元素地球化学参数建立高演化海相烃源岩评价的新方法.在计算得到与海洋自生有机质相关的自生元素含量基础上,通过聚类分析将成因作用相同的自生元素聚为一类,并建立指示有机质沉积环境及基本属性的参数与自生元素含量之间的线性关系,从而优选出与有机质富集密切相关的自生元素,并利用因子分析得到4个反映有机质从形成、沉积到埋藏过程中环境变化的主因子,最终得到能够反映烃源岩的形成条件优劣的公式.依此对南江杨坝下寒武统烃源岩的品质进行划分.实践证明,该方法可为高演化海相烃源岩的评价提供一些新思路.     

雪峰山西侧地区下寒武统牛蹄塘组烃源岩特征 与油气地质意义

通过对雪峰山西侧地区下寒武统牛蹄塘组烃源岩的系统观测、采样和有机地球化学研究,总结了烃源岩的分布规律、有机质母质类型、烃源岩形成与沉积环境的关系、有机质成熟度等。牛蹄塘组烃源岩具有高有机碳、低氯仿沥青“A”、低生烃潜能的特征,有利烃源岩主要分布在黔北遵义、黔东天柱—城步、渝东南—湘西酉阳—麻阳一带及鄂西咸丰—张家界一带。干酪根镜下鉴定表明,有机质以腐泥组为主(75%~93%),饱和烃/芳烃占0.84%~27%,平均5.77%,牛蹄塘组烃源岩有机质类型为Ⅰ型。干酪根δ13Corg较轻,为-34.99‰~-25.36‰,平均-31.80‰,显示沉积母质以浮游生物及海洋性自养菌为主,部分样品有机质来源以藻类为主,结合Pr/ph分析,烃源岩主要形成于缺氧且通常是超盐度的环境中。沥青反射率为2.23%~4.32%,平均3.45%,等效镜质体反射率为1.84%~3.23%,平均2.43%,表明大部分样品已达到过成熟阶段。     

塔里木盆地轮探1井下寒武统玉尔吐斯组烃源岩地球化学特征与形成环境

塔里木盆地轮探1井完钻井深8882 m，是目前亚洲最深井，钻揭震旦系，在寒武系白云岩储层中获得工业油气流，显示了超深层寒武系良好的勘探潜力，引起广泛关注。该井在下寒武统玉尔吐斯组（8607. 5～8688. 5 m)钻遇优质烃源岩层，是目前获取的全球最深的古生界烃源岩样品。本文对新鲜的钻孔岩屑样品，开展有机碳含量、主微量元素、生物标志化合物和干酪根碳同位素等测试分析，研究玉尔吐斯组烃源岩的地球化学成因。烃源岩有机碳含量在0. 14%~29. 8%（平均值为5. 65%，其中下段23 m优质烃源岩层TOC平均值为10. 48%)，S1+S2含量在0. 17~29. 08 mg/g（平均值为4. 62 mg/g)；Tmax分布在450~528℃，Ro在1. 4%~1. 7%，目前处于高—过成熟阶段。烃源岩干酪根碳同位素主要分布在-33. 84‰~-29. 02‰，均值-30. 55‰。生物标志化合物中姥植比相对较高，Pr/nC17和Ph/nC18关系指示海相偏还原的沉积环境；C27规则甾烷含量相对较高，表明生源以藻类为主。烃源岩中高度富集氧化还原敏感微量元素Mo、U、V等；微量元素比值V/Sc、MoEF/UEF值等指示该区震旦纪晚期就出现硫化水体并在玉尔吐斯组沉积早期持续增强。研究认为，轮探1井玉尔吐斯组下部的黑色页岩形成于硫化还原环境，是目前古生界异常高丰度的优质烃源岩，具有重要的勘探潜力。     

川东北地区古生界烃源岩生油模拟及其对飞仙关组储层沥青来源的启示

川东北地区飞仙关组锗层沥青的来源一直存在争议,以往的认识多是依据地球化学资料,而很少从生烃背景来探讨这一问题.研究应用盆地模拟方法,对川东北地区飞仙关组储层沥青三套可能的烃源岩(下寒武统、下志留统和上二叠统)进行了生油历史与潜力研究.结果表明,下寒武统、下志留统和上二叠统泥质烃源岩的主要生油期分别发生在二叠纪-早三叠世、早-中三叠世和三叠纪末期-早侏罗世.在生油潜力方面,下志留统泥质烃源岩在()个中-晚三叠世期间都具有最大的生油量,占三套烃源岩总生油量的80％～90％.在早侏罗世沉积期, 光地区油源岩以上二叠统泥质烃源岩为主,下志留统泥质烃源岩为辅,仅为总生油强度的10％～20％;而()家寨地区则以下志留统泥质烃源岩为主要油源岩,所占比例仍高达80％左右.考虑到本区中、晚三叠世期间的生油量远大于早侏罗世时期,飞仙关组古油藏原油应该主要来自下志留统泥质烃源岩,上二叠统泥质烃源岩的贡献较小,且在不同地区有所不同.本区下寒武统泥质烃源岩生油时间明显早于飞仙关储层圈闭形成期,不是该区古油藏的有效烃源岩.     

四川盆地磨溪地区龙王庙组储层沥青的地球化学特征及其意义

根据储层中沥青的产状、元素组成、固体碳同位素、饱和烃色谱、生物标志化合物以及芳烃色谱-质谱等,对磨溪地区龙王庙组储层固体沥青的地球化学特征、成因及来源进行了剖析。研究结果表明,其总体上具有低H/C原子比值、高反射率的特征,是古油藏原油经裂解形成的残留物。储层沥青的正构烷烃分布较为完整,碳数在C₁₆-C₃₁范围,没有受到明显的生物降解作用。其可能的烃源岩发育于还原环境,有机质来源于低等水生生物,为海相泥页岩。固体沥青碳同位素值介于-33.1‰~-35.4‰之间,与下寒武统烃源岩干酪根碳同位素具有很好的可比性,同时,其生物标志化合物组成也与下寒武统烃源岩相似,表明其烃源来自于下寒武统筇竹寺组。     

扬子地区寒武系烃源岩研究

中国南方扬子地区早寒武世早期,低等(水生)植物及动物群发育,沉积了一套富含黑色碳质泥岩、页岩及石煤的地层,为该区古生界最好的烃源岩层系之一.中上寒武统也有一定的暗色石灰岩烃源岩发育.估计扬子地区寒武系烃源岩的总体积至少可达4000×104km3.烃源岩有机质丰度高,属好-较好烃源岩.虽然烃源岩热演化程度普遍较高,属成熟-过成熟,但仍具有较大的生烃能力.如果有较好的保存条件,扬子地区寒武系则具有较好的勘探远景.根据石油地质条件综合分析,中下扬子的长江沿线地区是最为有利的勘探前景地区.     

皖南—浙西下古生界碳沥青成因及南方海相“有效烃源岩”问题探讨

赋存于皖南—浙西的固体碳沥青分为古油藏裂解碳沥青和古油藏破坏次生充填碳沥青两种类型 ,阐明了两类碳沥青的不同成因机制。重新认定了浙西“康山沥青脉”为碳沥青而不是泥岩。论证了皖南、浙西碳沥青的烃源为下寒武统、中—上奥陶统至下志留统、中—上寒武统等。认为加里东运动—广西事件期间是下扬子盆地相区以下寒武统黑页岩为烃源的油藏形成和部分破坏的主要时期。针对南方的油气勘探 ,提出了只有在晚期成藏中作出贡献的源岩才是“有效烃源岩”的新概念。     

皖南-浙西下古生界碳沥青成因及南方海相"有效烃源岩"问题探讨

赋存于皖南—浙西的固体碳沥青分为古油藏裂解碳沥青和古油藏破坏次生充填碳沥青两种类型,阐明了两类碳沥青的不同成因机制。重新认定了浙西“康山沥青脉”为碳沥青而不是泥岩。论证了皖南、浙西碳沥青的烃源为下寒武统、中—上奥陶统至下志留统、中—上寒武统等。认为加里东运动—广西事件期间是下扬子盆地相区以下寒武统黑页岩为烃源的油藏形成和部分破坏的主要时期。针对南方的油气勘探,提出了只有在晚期成藏中作出贡献的源岩才是“有效烃源岩”的新概念。     

皖南-浙西下古生界碳沥青成因及南方海相“有效烃源岩“问题探讨

赋存于皖南-浙西的固体碳沥青分为古油藏裂解碳沥青和古油藏破坏次生充填碳沥青两种类型,阐明了两类碳沥青的不同成因机制.重新认定了浙西“康山沥青脉“为碳沥青而不是泥岩.论证了皖南、浙西碳沥青的烃源为下寒武统、中-上奥陶统至下志留统、中-上寒武统等.认为加里东运动-广西事件期间是下扬子盆地相区以下寒武统黑页岩为烃源的油藏形成和部分破坏的主要时期.针对南方的油气勘探,提出了只有在晚期成藏中作出贡献的源岩才是“有效烃源岩“的新概念.     

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。     

塔里木盆地寒武系—奥陶系烃源岩发育模式及分布规律

塔里木盆地寒武系—奥陶系烃源岩主要分布于3套层系中,即中—下寒武统的碳酸盐岩烃源岩和泥质岩烃源岩,上寒武统—中、下奥陶统的泥质岩烃源岩和上奥陶统的台缘灰泥丘烃源岩。这些烃源岩在纵向演化上受海平面升降控制,即层序体系域属性不同,烃源岩发育不同;在平面分布上与古水深、沉积相密切相关。泥质类烃源岩主要形成于广海陆棚—深海盆地,深海相泥质类烃源岩的形成是由于表层水体中大量生物的死亡堆积到深水环境中,由于深水缺氧,有利于有机质保存,加上远离陆地,沉积速率低,使得有机质富集;广海陆棚相泥质类烃源岩的形成与上升洋流的作用有关。碳酸盐岩烃源岩的形成是受层序体系域和沉积相控制,分布于下斜坡的高位体系域或与膏盐岩伴生。     

华北陆块南部下寒武统海相泥质烃源岩的发现对天然气勘探的意义

在华北陆块南部发现的下寒武统海相泥质烃源岩，有机碳含量平均高达11．2％；于酪根碳同位素等多项分析表明，生源为低等生物茵藻类，属I型有机质类型；Ro(2％～3．5％)与tmax(500～600℃)反映的成熟度已进入过成熟早期乃至晚期阶段，但仍处于生气高峰期内。对我国下寒武统烃源岩综合对比表明，华北陆块南缘下寒武统烃源岩同塔里木陆块和扬子陆块相当层位的烃源岩具有显著的相似性。综合分析认为，华北陆块南缘下寒武统烃源岩具有形成深源气、裂解气和保留早期气的现实性。该套烃源岩的发现，为我国油气勘探提出了新观念——注重海相地层、新层位——寒武系、新领域——在华北陆块周缘寻找以石炭系为主储层的和田河式气藏、以震旦系为主储层的威远式气藏。     

渤海湾盆地黄骅坳陷石炭系—二叠系烃源岩生烃演化及与中—新生代构造演化的响应关系

渤海湾盆地石炭系—二叠系为烃源岩的古生界潜山内幕型原生油气藏认识程度低,勘探难度大,明确石炭系—二叠系烃源岩生烃演化过程及与中—新生代构造演化的响应关系对内幕型原生油气藏勘探具有重要意义。笔者等基于三维地震资料、典型井实测镜质体反射率、流体包裹体等数据资料,进一步采用构造解析、潜山埋藏史分析以及盆地生烃模拟等技术手段,探讨了渤海湾盆地黄骅坳陷中—新生代构造运动及对石炭系—二叠系烃源岩生烃演化的控制作用,明确了生烃时期及有利生烃范围。研究表明,黄骅坳陷中—新生代构造活动经历了“两期裂陷,两期抬升”的四个演化阶段,形成多种类型的埋藏史,构造运动引起的古地温变化使南北地区烃源岩进行差异了生烃演化,裂陷建造作用促进地温上升,有利于有机质生烃,挤压改造作用抑制地温上升,有机质生烃中止。乌马营潜山及歧北潜山具有3次生烃阶段,生烃期为早—中三叠纪、早白垩纪、古近纪,港北潜山具有两次生烃阶段,生烃期为早—中三叠纪、古近纪。黄骅坳陷内早期(即早—中三叠纪)生烃范围局限,晚期(即古近纪)生烃最有利,乌马营地区及歧北地区为原生油气藏有利勘探区。     

渤海湾盆地黄骅坳陷石炭系—二叠系烃源岩生烃演化及与中新生代构造演化的响应关系

渤海湾盆地石炭系—二叠系为烃源岩的古生界潜山内幕型原生油气藏认识程度低，勘探难度大，明确石炭系—二叠系烃源岩生烃演化过程及与中新生代构造演化的响应关系对内幕型原生油气藏勘探具有重要意义。笔者等基于三维地震资料、典型井实测镜质体反射率、流体包裹体等数据资料，进一步采用构造解析、潜山埋藏史分析以及盆地生烃模拟等技术手段，探讨了渤海湾盆地黄骅坳陷中新生代构造运动及对石炭系—二叠系烃源岩生烃演化的控制作用，明确了生烃时期及有利生烃范围。研究表明，黄骅坳陷中新生代构造活动经历了“两期裂陷，两期抬升”的四个演化阶段，形成多种类型的埋藏史，构造运动引起的古地温变化使南北地区烃源岩进行差异了生烃演化，裂陷建造作用促进地温上升，有利于有机质生烃，挤压改造作用抑制地温上升，有机质生烃中止。乌马营潜山及歧北潜山具有3次生烃阶段，生烃期为早—中三叠纪、早白垩纪、古近纪，港北潜山具有两次生烃阶段，生烃期为早—中三叠纪、古近纪。黄骅坳陷内早期（即早—中三叠纪）生烃范围局限，晚期（即古近纪）生烃最有利，乌马营地区及歧北地区为原生油气藏有利勘探区。     

川中-川东南地区震旦系-下古生界沥青来源及成烃演化

据实测实验数据分析了川中及川东南地区典型构造上勘探井震旦系—下古生界泥岩及沥青样品的生物标志化合物的特征,证实源岩的沉积环境主要为具有一定盐度的还原环境,生物多来自于低等水生生物的菌藻类。川中震旦系—下古生界和川东南震旦系储层沥青主要来自寒武系泥岩;川东南下古生界储层沥青则为寒武系和志留系的混合来源。利用Karweil方法分析了川中地区高科1井寒武系烃源岩的成烃史;采用磷灰石裂变径迹技术与Easy%Ro模型联合模拟恢复了川东南地区丁山1井的生烃史;对比分析表明,川东南寒武系烃源岩成熟时间、主生油及主生气期均早于川中寒武系烃源岩。     

中国南方海相生烃成藏研究的若干新进展(一) 南方四套区域性海相烃源岩的分布

通过对上、中、下扬子区121个地表及钻井剖面烃源岩的密集扫描取样和地化分析,系统研究了下寒武统、上奥陶统—下志留统、上二叠统、下二叠统四套区域性海相烃源岩的厚度及有机质丰度的纵横向分布,明确了海相烃源岩在纵向上以下寒武统和上二叠统为最好,横向上以上扬子区为最好,其次为下扬子区;确定了五个烃源岩发育区。明确了海相烃源岩以泥岩为主,碳酸盐岩烃源岩只出现在下二叠统栖霞组—茅口组,实测最大厚度为150m,从而表明中国南方不存在上千米厚的碳酸盐岩烃源岩。对四套海相烃源岩的厚度问题、层位问题、原始生烃潜量和碳酸盐岩烃源岩的鉴别问题等提出了认识。     

黄骅坳陷孔西潜山带奥陶系油藏的油源与成藏期

1993～1997年黄骅坳陷孔西潜山带孔古3、7井中奥陶统峰峰组碳酸盐岩油藏中先后获得油流,标志华北地区古生界高成熟海相地层油气勘探的突破性进展。 黄骅坳陷烃源岩有机质丰度的综合分析得出,中奥陶统峰峰组下段和上马家沟组二段碳酸盐岩为该区相对有机质高丰度层段。根据烃源岩有机质丰度或烃转化率随成熟度的变化,建立起该区奥陶系的生烃模式,烃源岩的生烃高峰大致出现在镜质组反射率R_0为1.0％～1.6％的范围内,表现出在多旋回构造运动背景下,高成熟海相碳酸盐岩生烃的“迟滞效应”。烃源层有机质丰度的平面分布表明,孔西潜山带临近一个由相对高有机质丰度烃源岩组成的烃源灶,其     

塔里木盆地肖尔布拉克组上段烃源岩分布预测及油气勘探意义

通常认为塔里木盆地下古生界海相烃源岩以下寒武统玉尔吐斯组泥质岩为主、中下奥陶统泥质岩为辅,下寒武统肖尔布拉克组上段(肖上段)以白云岩储层为主。塔中和塔北地区均钻遇了肖上段泥灰岩,最近钻探的京能柯探1和轮探3井肖上段泥灰岩样品TOC含量多数>0.3%,少量>2%。盆地内不同地区五口井肖上段发育泥灰(云)岩烃源岩,与苏盖特布拉克露头肖上段暗色泥灰岩地化指标(TOC含量是0.41%、R_o是1.14%)一致,表明肖上段泥灰岩具备生烃能力。本文基于露头、地震和钻测井资料,利用地震沉积学理论技术、属性与正演相结合,建立了肖上段台内多期叠置“礁-滩-源”沉积模式。发现烃源岩分布在礁前至坡脚变缓处,连片分布广、叠合厚度大,是规模有效烃源岩,可为邻近储层供烃。经测算,古城三维区肖上段泥灰岩烃源岩总生烃量超亿吨。研究认识拓展了塔里木盆地下古生界海相烃源岩类型、层系和分布范围,提升了寒武系盐下油气资源潜力,坚定了勘探重点从台缘带向台内战略转移的信心,为塔里木盆地古城地区乃至全盆地油气勘探带来新启示。     

塔里木盆地北部坳陷及周缘下寒武统烃源岩特征及分布

塔里木盆地北部坳陷周缘发现的大量油气主要来源于下寒武统泥质烃源岩.坳陷西部下寒武统发育玉尔吐斯组,东部发育西大山和西山布拉克组,两者在有机质丰度、类型和成熟度等方面存在明显不同,微量元素显示玉尔吐斯组具有较高的古生产力,总体反映西部水体较深的强还原斜坡相沉积环境,而东部则反映为水体更深、还原程度更高的盆地相沉积环境.通过地震标定及解释,刻画了下寒武统烃源岩厚度图,发现了满西、满东两个沉积凹陷,结合总有机碳(TOC)分布图,对下寒武统烃源岩生烃潜力进行了计算及成图.北部坳陷生烃量巨大,而目前已发现油气仅占很小一部分,所以北部坳陷及周缘下步勘探潜力巨大.