准噶尔盆地烃源岩与原油地球化学特征

准噶尔盆地是中国西部典型的多旋回叠合盆地,发育石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和古近系6套烃源岩,广泛分布于盆地不同地区。石炭系海陆交互相烃源岩分布于盆地大部分地区,泥岩有机质丰度中等,以Ⅱ型有机质为主,碳质泥岩和煤有机质丰度高、类型差。二叠系湖相烃源岩分布广、厚度大,有机质丰度高、类型好,干酪根碳同位素组成轻,是盆地中最主要的烃源岩。三叠系湖相烃源岩在盆地东部有机质丰度较高、以Ⅱ型有机质为主。侏罗系为煤系烃源岩,有机质丰度高,但以Ⅱ_2型和Ⅲ型有机质为主,干酪根碳同位素组成重。白垩系和古近系湖相烃源岩主要分布于盆地南部,有机质丰度中等,但以Ⅰ、Ⅱ型有机质为主。石炭系烃源岩目前主要处于高—过成熟阶段,二叠系、三叠系烃源岩主要处于成熟—高成熟阶段,侏罗系烃源岩在大部分地区未成熟—低成熟,只在南部与东部坳陷达到成熟—高成熟,白垩系和古近系烃源岩目前也只在南部坳陷处于低成熟—成熟演化阶段。准噶尔盆地目前发现了6大类典型原油,其地球化学特征存在很大差异。第一类原油碳同位素组成特别重(δ~(13)C-26‰);第二类原油碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰)、含有丰富的胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、三环萜烷和伽马蜡烷,甾烷以C_(28)、C_(29)为主,基本没有重排甾烷;第三类原油碳同位素轻(δ~(13)C-29‰)、重排甾烷、Ts、C_(29)Ts及C_(30)重排藿烷异常丰富;第四类原油碳同位素组成重(δ~(13)C-28‰~-26‰),Pr/Ph大于2.5,三环萜烷含量低且以C_(19)、C_(20)为主,藿烷系列丰富,伽马蜡烷极低,甾烷以C_(29)规则甾烷及重排甾烷为主;第五类原油碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰)、Pr/Ph1.0、伽马蜡烷丰富且有两个异构体、Ts、C_(29)Ts、C_(30)重排藿烷、C_(27)~C_(29)异胆甾烷及C_(30)甲基甾烷十分丰富;第六类原油主要为中低成熟油,碳同位素组成重(δ~(13)C-28‰~-26‰),C_(27)、C_(28)、C_(29)甾烷呈Ⅴ型分布,甲藻甾烷异常丰富。第二类原油广泛分布于盆地不同区域,其他类型原油均只分布于盆地局部地区。西北缘地区以第二类原油为主,可分为3个亚类;腹部地区以第二类原油为主,可分为4个亚类,还有少量第四类原油;东部地区有前4类典型原油,此外还有混合原油;南缘地区目前发现有第二、第四、第五及第六类4种典型原油,也有少量混合原油。     

准噶尔盆地三叠系生源油藏的发现及其意义

首次在准噶尔盆地发现了来源于三叠系烃源岩的典型原油，其地球化学特征与以往发现的石炭系、二叠系和侏罗系烃源岩生成原油均不同。该原油全油碳同位素δ^13C值为-3l‰左右，与石炭系和侏罗系原油差异很大；生物标志物中富含重排甾烷、Ts、C29Ts及C30重排藿烷，而伽马蜡烷和β-胡萝卜烷含量低，与三叠系烃源岩抽提物中生物标志物的分布十分相似，而与二叠系和侏罗系明显不同。二叠系、三叠系和侏罗系烃源岩的地球化学特征对比分析研究表明，三叠系是仅次于二叠系的良好烃源岩，具有较高的生烃潜力，是该盆地中又一套重要的烃源岩层系。油源对比表明该原油来源于三叠系烃源岩。三叠系生源原油的发现对该盆地油气勘探具有十分重要的意义。     

银根-额济纳旗盆地原油的发现及其主要地球化学特征

在银根－额济纳旗盆地东部查干凹陷和西部路井凹陷首次发现了轻质低硫成熟原油，其饱和烃含量在80％以上，非烃和沥青质含量低；饱和烃和芳烃成熟度参数表明它们均为成熟原油，其成熟度相当于镜质相反射率Ro0.8%-1.1%阶段，是生油高峰阶段的产物。原油全油碳同位素δ^13C值小于－31‰。生物标志物中类异戊二烯含量较高，植烷与姥鲛烷均势；查干凹陷原油三环萜烷含量高于五环萜烷，而路井凹陷原油三环萜烷含量相对较低；两原油中均含有较高的Ts,C29Ts,C30重排藿烷和伽马蜡烷，藿烷为主，C32以上升藿烷含量极低；孕甾烷含量较高，尤其是查干凹陷原油；甾烷中以C29甾烷为主，约占50％，C27和C28甾烷基本均势，异胆甾烷含量高于胆甾烷；重排甾烷含量低，甾烷的含量与萜烷含量相当，这些特征表明原油是典型的湖相原油，其主要的烃源岩是下白垩统湖相源岩而非侏罗系煤系烃源岩。     

塔里木盆地柯克亚地区天然气和凝析油的地球化学特征与成因

柯克亚气田的油气成因复杂,对原油和可能烃源岩的分子标志物特征进行了剖析,在凝析油中检测到3-甲基甾烷,不含4-甲基甾烷,富含重排藿烷和C30-未知萜烷,表明油源主要来自于二叠系源岩。柯克亚的天然气重烃含量高,属湿气,乙烷碳同位素偏重;天然气氩同位素和成熟度特征均指示混源气特征,通过气源判识天然气主要来源于石炭系—二叠系源岩,部分来源于侏罗系源岩。天然气的乙烷δ13C值明显重于凝析油全油δ13C值,揭示柯克亚地区凝析油和天然气分属不同来源。     

塔里木盆地柯克亚地区天然气和凝析油的地球化学特征与成区

柯克亚气田的油气成因复杂，对原油和可能烃源岩的分子标志物特征进行了剖析，在凝析油中检测到3-甲基甾烷，不含4-甲基甾烷，富含重排藿烷和C30^-未知萜烷．表明油源主要来自于二叠系源岩。柯克亚的天然气重烃含量高，属湿气，乙烷碳同位素偏重；天然气氩同位素和成熟度特征均指示混源气特征，通过气源判识天然气主要来源于石炭系一二叠系源岩，部分来源于侏罗系源岩。天然气的乙烷δ^13C值明显重于凝析油全油δ^13C值，揭示柯克亚地区凝析油和天然气分属不同来源。     

塔里木阿瓦提凹陷乌鲁桥油苗地化特征及来源

阿瓦提凹陷乌鲁桥油苗全油碳同位素较重(-29.4‰)。在甲基菲分布分数图版上落在高成熟油区;甲基菲比值为2.03,高于塔里木盆地现已发现的高成熟凝析油和成熟度较高的原油,表明该油苗的成熟度高。萜烷、甾烷分布具有C29Ts、重排藿烷含量低,伽玛蜡烷丰度较高,中等—高丰度C28甾烷,低重排甾烷等分布特征。这与凹陷及其周缘的石炭系—二叠系、三叠系及中—上奥陶统这三套烃源岩的明显不同,而与寒武系烃源岩相似。综合分析认为乌鲁桥油苗来源于寒武系烃源岩成熟晚期阶段生成的烃类。     

鄂尔多斯盆地姬塬-西峰地区原油地球化学特征及油源分析

采用色谱-质谱(GC-MS)、裂解-色谱-质谱(Py-GC-MS)、色谱-同位素比值质谱(GC-IRMS)等方法,系统地分析了鄂尔多斯盆地南部姬塬与西峰地区原油的地球化学特征,重新确定了原油成熟度及对应源岩的形成环境.分析表明,单体碳同位素组成偏轻,介于-30‰～-33‰之间.原油饱和烃馏分中五环三萜烷含量较高;藿烷以C30藿烷占优势,C29藿烷次之;含较高的18α(H)-30-降新藿烷(C29Ts);C30重排藿烷和伽马蜡烷含量较低;规则甾烷含量高并以C29甾烷为主,含一定的孕甾烷、升孕甾烷和重排甾烷;芳烃馏分中富含萘、菲系列化合物;沥青质裂解产物中芳基类异戊二烯烃含量很低.原油成熟度相当于镜质组反射率0.82%左右,是烃源岩在生油高峰阶段的产物.油源分析表明,该区原油主要来源于三叠系长7段泥岩,有机质形成于水体较深、淡水湖相沉积环境.     

渤海湾盆地南堡油田原油特征与油源分析

南堡油田是渤海湾盆地近年发现的油气储量可观的新油田,为揭示该油田原油特征与成因,对43个原油样品、31块泥岩样品进行详细的地球化学研究与油源对比。依据特征生物标志物、单体烃碳同位素分析,将南堡油田原油分为3种类型:Ⅰ类,南堡1、2号构造带古近系+新近系原油;Ⅱ类,南堡3、4、5号构造带古近系+新近系原油;Ⅲ类,南堡凹陷已发现奥陶系潜山原油。Ⅰ类原油以较低的重排甾烷/规则甾烷,较高的甾烷/藿烷、4-甲基甾烷/C29规则甾烷、伽马蜡烷/C30藿烷值及正构烷烃单体烃碳同位素相对偏重等特征区别于Ⅱ类原油;Ⅲ类原油以较高成熟度、正构烷烃单体烃碳同位素总体偏重等特征不同于Ⅰ、Ⅱ类原油。油源对比结果表明,Ⅰ类原油为沙二+三段、东三段—沙一段烃源岩的混合贡献,Ⅱ类原油主要来源于东三段—沙一段烃源岩,Ⅲ类原油主要来源于沙二+三段烃源岩。首次明确提出南堡1、2号构造带古近系+新近系原油主要为沙二+三段烃源岩的成烃贡献,沙二+三段烃源岩为南堡油田主力烃源岩之一,这对南堡油田油气资源评价和勘探方向决策具有参考意义。     

普光气田及邻区碳酸盐储层沥青的分子地球化学研究

从普光气田及邻近地区二叠系和下三叠统15个含沥青碳酸盐储集岩样品分步提取了自由态油气组分和油气包裹体组分,并且应用限定体系(金管)热解实验获取了固体沥青热解组分.各组分进一步做色谱和色谱-质谱分析获取了生物标志物组成.分析结果表明,从油气包裹体组分、自由态油气组分至固体沥青热解组分,伽马蜡烷/C31升藿烷比值依次增高.同时油气包裹体组分 C23三环萜烷/(C23三环萜烷+C30藿烷)、C21/(C21+ΣC29)甾烷、C27重排甾烷/(C27重排甾烷+C27规则甾烷)、20S/(20R+20S) C29甾烷和αββ/(ααα+αββ) C29甾烷等成熟度指标与自由态组分相近,而明显高于固体沥青热解组分.根据分子指标,可以推断古油藏的原油来源于不同的烃源岩,早期充注的原油来源于下志留统烃源岩,具有较低的伽马蜡烷含量和较高的成熟度;晚期充注的原油来源于上二叠统烃源岩,具有较高的伽马蜡烷含量和较低的成熟度.固体沥青主要为晚期充注、来源于上二叠统烃源岩的原油裂解生气的产物     

准噶尔盆地玛湖凹陷烃源岩和原油生物标志物与碳同位素组成及其意义

对准噶尔盆地玛湖凹陷6个下二叠统风城组(P_1f)烃源岩抽提物和10个原油样品进行了色谱、色谱-质谱和色谱-同位素比值质谱分析。依据分子和碳同位素地球化学特征,将10个原油样品分为三组。第一组具有如下特征:(1)Pr/nC_(17)和Ph/nC_(18)值较高;(2)几乎不含Ts、C_(29)Ts和C_(30)重排藿烷;(3)伽马蜡烷和胡萝卜烷相对含量高;(4)三环萜烷分布模式为C_(20)C_(21)C_(23)或C_(20)C_(21)C_(23);(5)正构烷烃单体δ~(13)C值随碳数增加而变重。该组油样是Ⅰ类原油的端元代表,来源于"典型"下二叠统风城组(P_1f)烃源岩。第二组油样的特征与第一组油样明显不同:(1)较低的Pr/nC_(17)和Ph/nC_(18)值;(2)相对较低的伽马蜡烷和胡萝卜烷含量;(3)三环萜烷分布模式为C_(20)C_(21)C_(23);(4)正构烷烃单体δ~(13)C值则随碳数增加而变轻。该组油样是Ⅱ类原油的端元代表。第三组油样为介于Ⅰ类和Ⅱ类原油之间的过渡类型。6个烃源岩样品抽提物分子指标与该凹陷"典型"下二叠统风城组(P_1f)烃源岩及Ⅰ类原油具有一定的差异,而与之前认为的中二叠统下乌尔禾组(P_2w)烃源岩及Ⅱ类原油类似。烃源岩抽提物之间正构烷烃单体δ~(13)C值具有较大的差异,并且比10个原油样相对偏轻。在玛湖凹陷至今尚未钻遇有较大生油潜力的下乌尔禾组烃源岩样品,风城组烃源岩既是Ⅰ类原油的油源,也可能是Ⅱ类原油的主要油源。由于有机岩相及成熟度的差异,导致来源于同一套烃源岩的原油具有不同的生物标志物和碳同位素组成。     

银额盆地查干凹陷原油地化特征及油源对比

银额盆地东部查干凹陷首次发现轻质低硫成熟原油，其饱和径含量在90％以上，成熟度相当于镜煤反射率Ro1．0％左右，是生油高峰阶段的产物；原油全碳同位素δ^13C值－31．1‰。原油生物标志物中类异戊二烯含量较高，植烷与姥皖烷均势；三环萜烷含量高于五环萜烷；含有较高的TS C29、Ts、C30重排藿烷、伽马蜡烷；藿烷中以C50藿烷为主，C32以上升藿烷含量极低；孕甾烷含量高；甾烷中以C29甾烷为主，C27甾烷含量也较高，异胆甾烷含量高于胆甾烷；重排甾烷含量低；甾烷的含量与萜烷含量相当，是典型的湖相原油。已发现的天然气中甲烷含量达80％，为湿气。原油和源岩生物标志物组成特征分析对比表明下白垩统巴音戈壁组源岩是主要油源岩。生物标志物特征示原油具有一定的运移效应。     

银额盆地哈日凹陷Y井油气地球化学特征与油气源对比

Y井是银额盆地哈日凹陷施钻的第一口揭示二叠系厚度较大的参数钻井,于二叠系试获天然气9.15×104m3/d(无阻流量),并产少量凝析油。在对Y井天然气及凝析油组分、同位素,以及凝析油生物标志化合物等分析的基础上,探讨了天然气和凝析油成因类型。结果表明,天然气为油型(腐泥型)凝析油伴生气,凝析油为高成熟腐泥型,生烃母质以水生生物为主,烃源岩演化进入高成熟阶段。将Y井凝析油与哈日凹陷周缘杭乌拉剖面出露的下二叠统埋汗哈达组烃源岩生物标志化合物特征进行对比,二者具有良好的亲缘关系,Y井凝析油及天然气源于二叠系,进一步证实了银额盆地石炭系—二叠系良好的油气资源前景。     

高效气源灶及其对形成高效气藏的作用

厘定了高效气源灶的概念和评价指标。高效气源灶是指具有一定分布范围的高有机质丰度气源岩在特定的热力或生物化学营力作用下高效生气,且这一过程与天然气聚集成藏作用在时、空间有良好耦合关系,从而在大中型气藏形成中高效发挥作用的气源灶。包含两方面涵义,生气的物质基础和生气的热动力学过程。因此,评价指标从三方面考虑,一是气源灶生气强度大,这里沿用戴金星提出的形成大中型气田的评价指标,大于20×108m32     

内蒙古银额盆地西部路井凹陷油气地球化学特征 与油气源

通过对银额盆地西部路井凹陷华力西晚期侵入岩、侏罗系、白垩系等不同层系所获原油的族组分、全油同位素、原油生物标记化合物、原油伴生气组分、同位素地球化学特征的分析,探讨了不同层系原油的生油母质类型、沉积环境和生烃母质的演化程度。对上石炭统—下二叠统干泉组、侏罗系、白垩系烃源岩沉积环境进行分析,并与上石炭统—下二叠统干泉组生物标志化合物的对比,认为路井凹陷不同层段所获得的原油与上石炭统—下二叠统干泉组烃源岩具有良好的亲缘关系,原油地球化学特征及生物标志化合物差异的原因是不同位置干泉组上段与下段烃源岩的贡献不同。     

长庆气田奥陶系风化壳气藏、气源研究

对10年来长庆气田奥陶系风化充气藏气源问题存在的不同观点（上古生界煤成气和奥陶系海相碳酸盐岩气何者为主）及相应的证据进行了总结和讨论,认为“奥陶系自生自储为主”的观点对地质和地球化学现象的解释存在疑问,包括用次要组分来判别混源天然气的主要来源,用不确切的端员气地球化学特征来计算混源比,对本溪组底部岩石的封盖性和下奥陶统碳酸盐岩的原始生烃潜力评价偏高,忽略了石炭系存在能够生成油型气的海相源岩。因此,长庆气田不能作为海相贫有机质的碳酸盐岩生成的大、中型油气田的实例。根据天然气及气源岩的地球化学特征,提出长庆气田奥陶系风化壳气藏气是以上古生界煤成气为主、石炭系海相源岩生成的油型气为辅的混合气。     

中国中西部前陆盆地烃源岩特征与油气资源潜力分析

中国中西部前陆盆地(冲断带)以发育陆相烃源岩为特征。中西部周缘和弧后前陆盆地烃源岩形成于前陆盆地沉积期,包括准噶尔西北缘、准噶尔南缘、塔里木盆地西南缘、吐哈盆地二叠系烃源岩和川西、鄂尔多斯盆地西缘三叠系烃源岩;再生前陆盆地(冲断带)烃源岩主要形成于再生前陆盆地沉积之前的三叠—侏罗系和白垩系、古近系。根据沉积环境可以将烃源岩分为被动大陆边缘海相、残留海—(泻)湖相、湖沼相、内陆坳陷淡水湖相以及内陆坳陷断陷半咸水-咸水湖相烃源岩5种类型,其中湖沼相煤系烃源岩有机质类型为III型,以产气为主,其他烃源岩有机质类型主要为II型,其次为I型,以产油为特征。中国中西部前陆盆地石油潜在资源量为89.17×108t,天然气潜在资源量为101 464×108m3,与国外典型前陆盆地相比,中国前陆盆地具有富气特征。     

柴达木盆地石炭系油气资源调查评价进展

柴达木盆地是我国大型含油气盆地之一,已经发现的油气主要来自中新生界地层。作者通过近年来对柴达木盆地石炭系油气资源的调查研究,证实柴达木盆地内石炭系地层分布广泛,厚度大。石炭系分布范围达10万km2。厚度大于1000m的范围达5.71万km2。盆地石炭系发育良好的烃源岩,石炭系地层普遍发育厚层油砂,显示石炭系具有很好生烃能力和油气运移过程。石炭系构造变形主要发生在新近纪末,之前的构造变形较弱,有利于石炭系油气保存。初步评价柴达木盆地石炭系油气资源量为6.14×108～7.23×108t。显示柴达木盆地石炭系油气资源潜力很大,是油气资源战略突破的新领域。     

东营凹陷富有机质烃源岩顺层微裂隙的发育与油气运移

根据岩心观察，在东营凹陷沙河街组三段下亚段和沙河街组四段上亚段烃源岩中，发现大量顺层面分布的微裂隙，且大部分为亮晶方解石所充填。裂隙发育段在平面上的展布较广，在纵向上始于2900～3000m左右，与烃源岩成熟阶段对应。岩石学和有机地化研究表明，裂隙一般限于高有机质丰度、纹层理发育的页岩中，而有机质丰度较低、具块状层理的泥岩一般不发育，表现出较强的非均质性。裂隙发育与有机质丰度以及成熟度的关系表明，烃类生成是水平裂隙产生的主要原因。进入成熟阶段的富有机质烃源岩大量生烃，造成孔隙流体压力迅速上升，并最终导致顺层裂隙的产生。由于沙河街组三段下亚段和沙河街组四段上亚段以泥、页岩互层为特征，因而裂隙发育的非均质性造成裂隙发育段与裂隙不发育段的纵向叠置，并决定了其排烃过程以近似于三角洲前缘砂泥岩互层的排烃方式，从而一定程度提高了烃源岩的排烃速率和排烃效率。     

中国深层天然气形成及保存条件探讨

深层天然气是油气勘探潜在的重要领域,加强深部勘探成为油气区资源发展的必然趋势。笔者将现有与深层气有关的概念进行了甄别分析,最后厘定深层气为埋藏深度大于4500m,在高温、高压和环境介质共同作用下形成和聚集的天然气,就有机质垂向演化而言,主要指沉积层在生油窗以下层位形成和赋存的天然气,并在此基础上对深层气存在的范围进行了探讨。结合有机-无机相互作用,深入研究了深层天然气气源,认为干酪根、聚集型可溶有机质和分散可溶有机质均对深层天然气的形成具有重大贡献,特别是认为分散可溶有机质在叠合盆地可以作为深层气的重要气源。最后根据中国构造演化、烃源发育特点,初步预测了中国深层天然气的分布状况与范围。     

黄骅坳陷石炭-二叠系凝析油气地球化学特征及来源分析

深层油气勘探是未来油气资源的重要接替领域。渤海湾盆地下伏石炭-二叠系煤系烃源岩自油气勘探取得新突破以来,一直是深层油气领域研究的热点。黄骅坳陷新部署的QG8井奥陶系碳酸盐岩储层和YG1井二叠系砂岩储层获高产凝析油气流,其来源判别问题是深层油气勘探的关键。针对QG8、YG1井凝析油气开展的生物标志化合物、有机碳稳定同位素和原油物性研究表明：两口井的凝析油均为低黏度、低密度的典型轻质原油,具有姥鲛烷优势（Pr/Ph>2.8）,QG8井凝析油饱和烃δ¹³C为-29.1‰、芳烃δ¹³C为-26.8‰;天然气δ¹³C₁偏重,介于-39.7‰~-36.4‰之间,干燥系数大于0.8,重烃可达16.2%,为偏干湿气。QG8与YG1井凝析油特征与黄骅坳陷石炭-二叠系煤系烃源岩（饱和烃δ¹³C为-29.26‰~-26.87‰,芳烃δ¹³C为-26.62‰~-24.15‰）及KG4井原油物性（0.757 1~0.840 2 g/cm³）相近,天然气特征则相似于济阳坳陷GBG1井的煤成气（δ¹³C₁为-43‰~-35‰）,表明高产的凝析油气来自石炭-二叠系煤系烃源岩。证实渤海湾盆地深层石炭-二叠系煤系具有生烃潜力和油气勘探前景。