济阳-临清东部地区石炭-二叠系煤系烃源岩二次生烃研究

济阳-临清东部地区上古生界石炭-二叠系煤系源岩是油气勘探的另一个重要领域。根据研究区沉积地层构造演化分析,不同的构造演化决定了不同的埋藏史演化;研究表明,中生代期间及新生代期间石炭-二叠系煤系烃源岩存在“二次生烃”过程,石炭系煤系烃源岩是研究区的主力烃源岩,二叠系的次之;济阳坳陷累计生烃量大于临清东部地区的累计生烃量。     

大牛地气田石炭—二叠系烃源岩生烃潜力

大牛地气田上古生界石炭—二叠系烃源岩为煤系烃源岩(主要为煤岩和暗色泥岩),有机质类型以Ⅲ型干酪根为主,烃源岩演化成熟度较高,Ro基本在1.5%左右。烃源岩存在3期生烃演化过程,分别为三叠纪期间、侏罗纪期间和古近纪期间。烃源岩(泥岩+煤岩)累计生烃量为8万多亿m~3,煤岩生烃贡献占85%。石炭—二叠系烃源岩现今累计生烃强度高值区主要分布在大牛地气田的东南部、西北部以及西部地区。     

冀中坳陷东北部石炭-二叠系烃源岩生烃潜力评价

冀中坳陷东北部石炭-二叠系煤系地层生、储、盖组合条件完备,上古生界自生自储煤成气藏勘探潜力巨大。笔者基于该层系"油井少、空井多"的勘探现实,通过烃源岩热解数据分析和热模拟实验工作,评价区内烃源岩的生烃潜力,以期减少勘探风险。数据分析表明,w(TOC)为10%和40%是区内煤系暗色泥岩、炭质泥岩和煤岩的有效划分界限。区内石炭-二叠系煤系烃源岩主要以Ⅲ型干酪根为主,为中等较差的油源岩和较好的气源岩。分别受岩浆热变质和深成变质作用影响,区内存在武清凹陷、苏4-苏8-苏23-文古4和葛8-大参1三个成熟度高值区,即生油气中心。结合热模拟实验结果,采用体积法算得该区石炭-二叠系地层生气总量约为4万亿m3。     

阜阳地区古城低凸起煤系烃源岩生烃潜力分析

对阜阳地区古城低凸起上古生界石炭-二叠系煤系烃源岩的有机质丰度、类型和成熟度进行了评价,认为上古生界主要烃源岩层是煤系地层,有机质类型以腐殖型为主,含少量混合型。通过对煤系烃源岩有机质的显微组分组成特征的分析,认为煤系地层具有生烃的能力,但以生气为主。有机质演化程度适中,总体上达到低成熟一成熟阶段。原油部分受到生物降解,通过油源对比表明：油气来自本区的石炭-二叠系,与石炭系的暗色泥岩和煤岩具有更近的亲源关系。古城低凸起为阜阳地区油气勘探的有利地区。     

武清凹陷石炭—二叠系烃源岩的二次生烃评价

武清凹陷石炭—二叠系烃源岩自形成以来经历了复杂的构造-埋藏历史, 并发生过多次生烃演化过程.基于详细的构造-埋藏史研究, 结合磷灰石裂变径迹测试及矿物包裹体分析, 运用EASY% R_o数值模拟技术, 深入研究了武清凹陷石炭—二叠系烃源岩的生烃演化历史, 阐明了石炭—二叠系生烃作用发生的构造期次、生烃强度, 揭示了武清凹陷石炭—二叠系烃源岩曾发生过2次重要的生烃作用过程, 分别发生在燕山期与喜山晚期, 得出了二次生烃作用主要发生在喜山晚期的主要结论.此外, 还结合有机质热解模拟量版, 定量评价了石炭—二叠系各期生烃强度, 并提出了武清凹陷是华北石炭—二叠系油气勘探的最有利地区之一.      

临清坳陷东部石炭-二叠系二次生烃差异性研究

受盆地多旋回叠加和反转演化控制,临清坳陷东部石炭-二叠系含煤系地层烃源岩经历了二次生烃过程,并在空间上表现出强烈的差异性。通过对这套烃源岩生烃史模拟结果表明,石炭-二叠系烃源岩于早中三叠世进入生烃门限,随后印支运动造成全区生烃中止,中新生代烃源岩再次深埋,发生二次生烃作用。不同井区二次生烃在时间和空间上存在差异性,洼陷带发育三个“二次生烃”阶段,生烃高峰期发生在新生代,凸起带发育两个“二次生烃”阶段,生烃高峰期发生在中生代,隆起区尚未发生二次生烃。二次生烃早期生成的烃类基本遭受破坏,晚期生成的烃类具备成藏条件,是勘探的主要目标。现今洼陷带烃源岩已进入成熟-高成熟阶段,成为晚期煤成气藏的气灶。     

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。      

冀中坳陷武清凹陷苏50井石炭-二叠纪煤系的成烃演化

基于对武清凹陷苏50井的石炭-二叠纪煤系的构造—埋藏史研究,结合磷灰石裂变径迹测试及矿物包裹体分析,运用EASY%Ro数值模拟技术,研究了苏50井石炭-二叠系烃源岩的生烃演化历史,揭示了苏50井处石炭-二叠系烃源岩曾发生过3次重要的生烃作用过程,分别发生在海西-印支期、燕山期与喜马拉雅晚期,主要生烃作用发生在喜马拉雅晚期,并指出武清凹陷是华北石炭-二叠系煤成气勘探的有利地区之一。     

冀中葛渔城—文安地区油气地质地球化学特征及油气源对比

经勘探证实冀中坳陷文安斜坡带已有奥陶系潜山、二叠系上石盒子组砂岩段及下第三系三个含油气层位。其烃源岩为石炭—二叠系煤系和下第三系暗色泥岩。本文根据各含油气层中的油气及烃源岩的地质、地球化学特征的对比分析,确认奥陶系及二叠系中的原油来自石炭—二叠煤系烃源岩,属煤型油。下第三系原油来自本身的烃源岩。奥陶系和二叠系中天然气的成因类型为凝析油伴生气,由石炭—二叠系煤系烃源岩提供,属煤型气。     

煤岩初次和二次生烃动力学及其对沾化凹陷孤北天然气成因的解释

沾化凹陷孤北地区石炭一二叠系(C-P)潜山产出煤成气,油气勘探需要搞清楚产出的煤成气是煤岩初次埋藏、还是抬升剥蚀后再次埋藏生成的.在查明该区煤岩地质演化的基础上,采用热模拟实验方法,探讨了煤岩初次和二次生烃过程中气态烃与主要单体烃生成动力学特征,发现煤岩二次生烃的活化能比一次生烃高40～50 kJ/mol,认为孤北地区C-P煤系源岩达到4200 m深度条件(R°约0.9%)才发生二次生烃作用.与煤岩初次生气相比,二次生气具有iC4/nC4＜1、n(C6 C7)/i(C6 C7)＞0.8、甲苯/苯＜1.2等特征,据此认为孤北煤成气是煤岩二次生烃形成的.     

西湖凹陷平湖组不同煤系烃源岩热解生烃差异及其在油气勘探中的应用

本文以西湖凹陷平湖组不同煤系烃源岩（煤、炭质泥岩和暗色泥岩）为研究对象,通过封闭体系黄金管-高压釜生烃动力热模拟实验,查明了3种煤系烃源岩生烃产物、产率特征及生烃演化规律的差异。研究结果表明：在西湖凹陷平湖组煤系烃源岩中,煤、炭质泥岩和暗色泥岩均具有很高的产气态烃能力和较高的产液态烃能力,但不同岩性样品的生烃演化模式存在一定差异。炭质泥岩生烃最早,生烃强度最大;煤居次,生烃稍晚,生烃强度稍低;暗色泥岩生烃最晚,生烃强度最低。根据热解生烃特征,指出西湖凹陷具有煤成油的勘探潜力,西部斜坡带是找油的有利区域。     

渤海湾盆地源于石炭-二叠系的煤成气成因特征和潜力分析

渤海湾盆地是叠合在华北地台上的含油气盆地,随着勘探的深入发展,陆续发现了一些源于石炭-二叠系的煤成气资源。作者通过地球化学研究,认为具有成藏意义的煤成气是古近纪以来二次生烃过程中生成的,并且发现现今的低突起、斜坡带和洼陷带是煤成气生成和聚集有利区带。由于断裂发育,煤成气常与上覆沙河街组生成的油型气混合成藏,作者通过统计各盆地I、II和III型有机质生成的甲烷和乙烷碳同位素分馏情况,给出了煤成气和油型气鉴别图版,可以判别是否为二者的混合气。利用一级反应动力学,预测了5种构造单元煤成气生成率,发现隆起区和凸起区没有二次生气过程,洼陷带生气率已超过80％,斜坡带和低突起正处于快速生气期、并有轻质油生成。这些为进一步认识渤海湾盆地煤成气聚集和勘探潜力提供了依据。     

河西走廊地区石炭系—二叠系油气地质条件与含油气前景

对河西走廊地区石炭系—二叠系沉积演化、生烃条件、储集条件、生储盖组合类型和保存条件进行了研究,认为区内石炭系—二叠系具有良好的油气地质条件,是值得重视的油气勘探新层系。研究区早石炭世—早二叠世早期,以浅海相—海陆交互相沉积为主,前黑山组—太原组发育多套暗色泥岩或炭质泥岩为主的烃源岩,有机质含量中等—较高,以Ⅱ~Ⅲ型干酪根为主,烃源岩演化进入成熟—高成熟阶段;储集层以碎屑岩为主,成岩作用强烈,原始粒间孔隙不发育,但不乏溶蚀孔隙较发育的中等—较好的碎屑岩储集层,而且碳酸盐岩也是区内重要的储集层类;中生界为区域盖层,石炭系—二叠系内部的砂泥岩组合构成纵向上的储盖组合;可形成内生连续式、上生下储式、潜山式等多种生储盖组合类型。石炭系—二叠系广泛分布的油气苗或钻井油气显示,为存在油气生成、运移与聚集的过程提供了依据。     

内蒙古西部额济纳旗及邻区石炭系—二叠系烃源岩化特征及影响因素

通过对额济纳旗及其邻区石炭系—二叠系烃源岩演化程度的平面展布和纵向分布特征的研究,结合对华力西中晚期—喜马拉雅期侵入岩露头分布和构造活动特征的分析,认为华力西晚期、燕山期侵入岩与构造活动对区内石炭系—二叠系烃源岩的演化程度影响较大,印支期侵入岩和构造活动仅对部分地区烃源岩成熟度有影响,喜马拉雅期构造活动对区内烃源岩演化程度无影响。区内石炭系—二叠系系阿木山组（干泉组）和下—中二叠统菊石滩组烃源岩过成熟主要受华力西晚期侵入岩和构造活动的影响,上二叠统哈尔苏海组烃源岩演化程度受燕山期侵入岩和构造活动的影响。明确了不同期次侵入岩和构造活动对石炭系—二叠系烃源岩演化程度影响的平面展布特征。综合研究认为,区内石炭系—二叠系烃源岩不存在区域变质,成熟度总体为成熟—高成熟,部分剖面（井）烃源岩演化程度较高（达到过成熟）,是由侵入岩的热接触变质和构造活动的动力变质造成的。石炭系—二叠系沉积之后,岩浆活动和构造活动相对较弱的地区石炭系—二叠系烃源岩演化程度适中,为成熟—高成熟。     

内蒙古西部额济纳旗及邻区石炭系—二叠系烃源岩演化特征及影响因素

通过对额济纳旗及其邻区石炭系—二叠系烃源岩演化程度的平面展布和纵向分布特征的研究,结合对华力西中晚期—喜马拉雅期侵入岩露头分布和构造活动特征的分析,认为华力西晚期、燕山期侵入岩与构造活动对区内石炭系—二叠系烃源岩的演化程度影响较大,印支期侵入岩和构造活动仅对部分地区烃源岩成熟度有影响,喜马拉雅期构造活动对区内烃源岩演化程度无影响。区内石炭系—二叠系系阿木山组（干泉组）和下—中二叠统菊石滩组烃源岩过成熟主要受华力西晚期侵入岩和构造活动的影响,上二叠统哈尔苏海组烃源岩演化程度受燕山期侵入岩和构造活动的影响。明确了不同期次侵入岩和构造活动对石炭系—二叠系烃源岩演化程度影响的平面展布特征。综合研究认为,区内石炭系—二叠系烃源岩不存在区域变质,成熟度总体为成熟—高成熟,部分剖面（井）烃源岩演化程度较高（达到过成熟）,是由侵入岩的热接触变质和构造活动的动力变质造成的。石炭系—二叠系沉积之后,岩浆活动和构造活动相对较弱的地区石炭系—二叠系烃源岩演化程度适中,为成熟—高成熟。     

腐殖煤气态产物演化特征的模拟实验研究

本文较详细地探讨了成熟阶段腐殖煤在加水热模拟过程中气态产物的演化特征。成熟阶段的煤仍具有相当的生烃潜力,其主要生烃阶段仍以生油为主,生气相对较少。生油高峰之后由于液态产物的大量热裂解才开始进入气态烃的大量生成阶段。由于地质条件下煤中的可溶有机质十分丰富,在高演化阶段由可溶有机质进一步裂解是煤成气的重要来源。非烃主要形成于早期阶段。成熟煤生成的气态烃中甲烷为之主要成分,非烃中H₂为主,其次为CO₂,甲烷的碳同位素值明显低于乙烷,而乙烷和丙烷的碳同位素值差别较小,并且随演化程度的增加各气态组分的碳同位素值差别愈来愈小。     

东濮凹陷石炭-二叠系煤系烃源岩生气演化及潜力分析

东濮凹陷石炭-二叠系煤系烃源岩的生烃演化时空差异性尚存在争议,烃源岩热演化生烃史的定量化研究仍有待进一步深入.利用热模拟实验和盆地模拟技术对烃源岩热演化生烃史进行了系统定量评价.煤系暗色泥岩、煤和碳质泥岩具有相似的生气模式,以R_o为0.5%、1.2%、2.2%、3.15%作为界限,将煤系烃源岩生气作用统一划分为5个阶段,其中主生气期门限R_o为2.2%,对应深度约为5 500 m;东濮凹陷石炭-二叠系源岩经历海西-印支期、喜山早期和喜山晚期三期成熟演化过程,其中古近纪沙一-东营期和新近纪明化镇中期-现今是主要生烃期,烃源岩演化普遍进入成熟-过成熟阶段;三期演化对应生烃贡献比例分别为9.28%、62.07%、28.64%,主力生烃范围集中在洼陷带及中央隆起带中部一带,煤生气贡献量最大、占68%.      

Interaction between source rock and evaporite： A case study of natural gas generation in the northern Dongying Depression

It is well known that oil generated from source rocks of saline-lake facies is characteristic of low Pr/Ph ratio and high contents of gammacerane. The authors found that gas generated from the same source rocks was high in benzene and cyclohexane contents and had light carbon isotope compositions. In this study, a series of thermal simulations of gas generations on source rock with/without evaporites (such as carbonate, gypsum, and sodium chlorite, respectively), were conducted. It was found that the gypsum played an important role on the catalyzsis of gas generation in the thermal simulations. Compositions of the gaseous hydrocarbons generated from source rocks with evaporites are very similar to those of natural gases discovered from northern Dongying Depression. Meanwhile, in the thermal simulations, it was found that the carbon isotopic compositions of gaseous hydrocarbons generated from source rocks with evaporites are lighter than those of the gases from source rocks without evaporites. Therefore, it is concluded that natural gases discovered from northern Dongying Depression are the product of interaction between source rocks and evaporites (especially gypsum) of the saline facies.