塔里木新元古代盆地演化与下寒武统烃源岩发育的构造背景

下寒武统优质烃源岩的分布一直是塔里木盆地油气勘探的难点问题。在区域构造演化背景分析基础上,利用露头和新的钻井、地震资料,通过地层对比、构造解释和古地貌恢复,探讨了塔里木新元古代盆地原型、古构造及下寒武统烃源岩发育的构造背景。研究认为塔里木盆地西缘的柯坪和叶城地区,新元古代经历了陆内断陷到初始被动大陆边缘的盆地演化序列,而在塔东北的库鲁克塔格地区,主要以裂谷及其衰退期的拗陷为特征。地震反射特征进一步显示在塔里木陆内也具有相似的成盆作用,南华纪断陷具有清楚的垒、堑结构,震旦纪以后以拗陷阶段的均衡沉降为主。发生在晚震旦世末的柯坪运动造成全区抬升,奠定了塔里木盆地寒武系沉积前的构造古地貌,总体表现为西高东低,南高北低,控制了下寒武统烃源岩的形成、分布。塔西台地内中-下寒武统出现大面积增厚,可能与晚震旦世以后继承性的沉降作用有关,形成有利于玉尔吐斯组类型的碳酸盐质陆棚相烃源发育的沉积环境。而西山布拉克-西大山组类型的深水陆棚-盆地相的泥质烃源岩不仅在满加尔坳陷内发育,还可能在阿瓦提坳陷内分布。尽管中央隆起带大部分地区不利于优质烃源岩发育,但不能排除局部地区仍可能存在下寒武统泻湖相烃源岩。与盆地北部高碳酸盐岩含量的烃源岩不同,塔里木南缘改造边界附近具有形成高碎屑岩含量的深水泥质烃源岩的构造-沉积环境。     

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。     

羌塘盆地石炭—二叠系烃源岩地球化学特征讨论

长期以来,羌塘盆地烃源岩的研究一直限于中生代地层,而对其古生代地层生烃能力一直缺乏系统研究。针对这一问题,本文选择羌塘盆地石炭—二叠系8条剖面的暗色泥岩及碳酸盐岩样品,对其从有机质丰度、有机质类型和热演化程度等方面进行了有机地球化学特征的分析。研究发现,石炭—二叠系可能烃源岩类型包括泥岩和碳酸盐岩两种,其分布总体上受沉积相的控制,碳酸盐岩烃源岩可能为局限台地相发育的泥晶灰岩,而泥质烃源岩主要为三角洲及斜坡相发育的暗色泥岩及凝灰质泥岩。石炭—二叠纪泥岩有机碳含量较高,具有较好生烃能力,大多达到烃源岩标准,尤其是刻莫石炭系剖面及贡日二叠系剖面,大多为中等—好烃源岩。碳酸盐岩有机碳含量总体比较低,为非烃源岩。石炭—二叠系碳酸盐岩烃源岩有机质类型为Ⅱ1型,泥质烃源岩有机质类型主要为Ⅱ2-Ⅲ型。石炭—二叠系烃源岩热演化程度总体较高,除盆地东部刻莫石炭系剖面处在成熟阶段外,大都处在高成熟—过成熟阶段,非常有利于天然气的生成,具备良好的天然气勘探前景。     

泥岩/页岩：中国元古代－古生代海相沉积盆地主要烃源岩

在中国元古宙—古生代海相沉积体系中,碳酸盐岩是最主要的沉积岩类型,长期以来研究的重点也一直是碳酸盐岩,对海相泥岩/页岩的关注比较少,并且认为碳酸盐岩是海相沉积盆地中主要的烃源岩。对中国南方上、中、下扬子地区、滇黔桂地区、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、华北地区等147条剖面、289口探井及浅井约11200余个样品有机碳含量的分析与统计表明,泥岩/页岩有机质丰度高,是中国元古宙—古生代海相沉积盆地中主要的烃源岩类型,而碳酸盐岩有机质丰度普遍较低,仅仅是次要的烃源岩类型。海相碳酸盐岩中有机质的含量与碳酸盐含量呈现弱的负相关性,泥质输入有利于形成高有机质丰度的碳酸盐岩烃源岩,但并不是高有机质丰度碳酸盐岩烃源岩发育的必要条件,决定碳酸盐岩烃源岩有机质丰度的主要因素是有机质的生产率、有机质的沉积与保存环境。中国元古宙—古生代海相沉积盆地中并不缺乏高有机质丰度泥岩/页岩类好烃源岩,上、中、下扬子地区主要发育于上震旦统陡山沱组、下寒武统、上奥陶统—下志留统、上二叠统;华南地区主要发育于中、下泥盆统;塔里木盆地主要发育于下寒武统、下奥陶统及中上奥陶统;华北地区为中新元古界洪水庄组、下马岭组。泥灰岩类碳酸盐岩烃源岩在塔里木盆地相对比较发育,在中国南方地区只有下二叠统相对发育。     

泥岩/页岩:中国元古宙—古生代海相沉积盆地主要烃源岩

在中国元古宙—古生代海相沉积体系中,碳酸盐岩是最主要的沉积岩类型,长期以来研究的重点也一直是碳酸盐岩,对海相泥岩/页岩的关注比较少,并且认为碳酸盐岩是海相沉积盆地中主要的烃源岩。对中国南方上、中、下扬子地区、滇黔桂地区、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、华北地区等147条剖面、289口探井及浅井约11200余个样品有机碳含量的分析与统计表明,泥岩/页岩有机质丰度高,是中国元古宙—古生代海相沉积盆地中主要的烃源岩类型,而碳酸盐岩有机质丰度普遍较低,仅仅是次要的烃源岩类型。海相碳酸盐岩中有机质的含量与碳酸盐含量呈现弱的负相关性,泥质输入有利于形成高有机质丰度的碳酸盐岩烃源岩,但并不是高有机质丰度碳酸盐岩烃源岩发育的必要条件,决定碳酸盐岩烃源岩有机质丰度的主要因素是有机质的生产率、有机质的沉积与保存环境。中国元古宙—古生代海相沉积盆地中并不缺乏高有机质丰度泥岩/页岩类好烃源岩,上、中、下扬子地区主要发育于上震旦统陡山沱组、下寒武统、上奥陶统—下志留统、上二叠统;华南地区主要发育于中、下泥盆统;塔里木盆地主要发育于下寒武统、下奥陶统及中上奥陶统;华北地区为中新元古界洪水庄组、下马岭组。泥灰岩类碳酸盐岩烃源岩在塔里木盆地相对比较发育,在中国南方地区只有下二叠统相对发育。     

贵州剑河地区中寒武统石冷水组油苗地球化学特征及来源研究

与麻江-凯里古油藏相邻的剑河地区中寒武统石冷水组油苗发育,这些油苗遭受了严重的生物降解作用。前人均认为这些油苗来源于下寒武统泥质烃源岩,但剑河地区还发育处于高-过成熟阶段的上震旦统陡山沱组泥质烃源岩。为了减少热成熟作用和生物降解作用对油源对比的干扰,本文采取催化加氢热解技术释放上震旦统-下寒武统泥质烃源岩干酪根中的键合态生物标志物,与麻江-凯里地区下寒武统烃源岩干酪根中的键合态生物标志物进行了对比研究。在综合分析各样品的生物标志物及其碳同位素组成特征的基础上,结合剑河地区的石油地质背景,对石冷水组油苗的烃源进行了研究。研究结果表明,剑河地区上震旦统陡山沱组泥岩的沉积环境与麻江-凯里地区下寒武统烃源岩相似,但与剑河地区下寒武统九门冲组泥质烃源岩存在明显差异,上震旦统陡山沱组泥质烃源岩的沉积母质类型也更为复杂。石冷水组油苗与凯里地区奥陶系和志留系油苗相似,均为生物降解油与未生物降解油的混合物,且来源于上震旦统-下寒武统泥质烃源岩;剑河地区上震旦统-下寒武统泥质烃源岩可能存在二次生烃,所生成的烃类两次充注于中寒武统石冷水组地层中,前期供烃遭受了严重的生物降解作用,后期的供烃则较少受到生物降解作用的影响。     

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。     

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.     

四川盆地海相地层烃源岩特征

震旦纪至中三叠世四川盆地发育海相地层,共发育5套区域性烃源岩:上震旦统陡山沱组、下寒武统筇竹寺组、下志留统龙马溪组都发育泥质岩烃源岩,中二叠统栖霞组和上二叠统吴家坪组则为泥质岩和碳酸盐岩2种类型的烃源岩.研究发现:陡山沱组生烃中心位于重庆涪陵地区,筇竹寺组生烃中心位于成都-自贡地区,龙马溪组以万县地区和泸州-綦江地区为...     

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。     

四川盆地湄潭组生烃潜力分析及勘探意义

四川盆地油气资源丰富，盆地内发育多套富有机质泥页岩，并形成了多套优质生储盖组合。奥陶系是四川盆地下组合目前勘探关注的重要层系，但尚未取得重要油气勘探突破，该成藏组合是否存在烃源岩是该层系油气勘探关注的核心问题之一。下奥陶统湄潭组主要为一套陆棚相泥页岩沉积，分布广、厚度大，其生烃潜力备受关注。基于地层发育特征，通过岩性组合分析、古生物鉴定和微量元素测试，并结合有机质丰度（TOC）参数，结果显示四川盆地在湄潭组沉积期存在川南和川北两个沉积中心:川南沉积中心厚度大，但砂岩或砂质含量多，不利于烃源岩发育；川北沉积中心湄潭组岩性主要为深灰色-灰黑色泥岩、页岩和粉砂质泥岩；疑源类化石和微量元素组成表明沉积环境利于烃源岩发育，TOC达到一般烃源岩标准，因此认为川北地区存在湄潭组烃源岩沉积中心。通过湄潭组有机地球化学分析和源储匹配成藏解剖，结合烃源岩空间分布预测认为，湄潭组烃源岩能为川北-川东北地区上寒武统-奥陶系油气成藏提供烃源保障；以湄潭组为烃源，可形成上生下储、源储通过不整合相接的"湄潭组生-上寒武统洗象池组储"有利成藏组合和下生上储、源储通过断层相接的"湄潭组生-中奥陶统宝塔组储"的潜在成藏组合。湄潭组生烃潜力的确认和2种成藏组合的建立，扩大了川北-川东北地区勘探空间，对上寒武统-奥陶系实现勘探突破具有重要意义。     

营山地区上三叠统与中、下侏罗统油气源特征对比研究

从烃源岩特征、天然气组分、油气碳同位素、凝析油全烃和轻烃、储层沥青等方面对营山地区上三叠统和中、下侏罗统油气源特征进行了对比研究,阐明了营山地区上三叠统须家河组和中、下侏罗统油气的地球化学特征、成因和可能来源。研究表明营山地区上三叠统须家河组油气主要来自须家河组自身的煤系烃源岩,天然气以成熟腐殖型母质成因为主,而中、下侏罗统气藏产出的油气主要来自其自身的烃源岩。营山地区构造活动强烈,断层发育,使得部分井区中、下侏罗统产出的天然气特征与下伏产层极为相似,反映了断层对该井区附近的各层段有一定的沟通作用。中、下侏罗统地层在部分井区可能有上三叠统须家河组油气的侵入,须家河组烃源岩对中、下侏罗统油气成藏有一定贡献作用。     

中上扬子地区上奥陶统-下志留统烃源岩发育的古环境恢复

上奥陶统-下志留统烃源岩是中国南方海相4套主力区域烃源岩之一,有关它形成与发育环境的研究是南方海相油气成藏理论的基础性问题.本文选择中上扬子南缘2条代表性剖面,对上奥陶统-下志留统沉积岩进行了详细的地球化学分析,提取其中对沉积古环境有指示意义的地化指标,对该段地层的古环境进行了恢复.研究表明,优质烃源岩段主要集中在上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组底部,V/(V+Ni)、Ni/Co、Ceanom、δEu和δ13Corg等地球化学指标与有机碳含量均有较好的相关性,这些指标的异常均表明优质烃源岩发育于缺氧环境.而龙马溪组上部地层的有机碳含量较低,各种地球化学指标也显示,此时缺氧环境遭到了破坏,这与当时的沉积环境多为高能环境、不利于烃源岩发育是一致的.     

松南-辽西地区中生代盆地发育特征及含油气性评价

松辽盆地南部-辽西地区横跨兴蒙-吉黑造山带、华北地台及其北缘的增生带几个大地构造单元。受不同类型基底和区域断裂控制,在辽西盆岭区、松辽盆地区和辽北盆地区发育不同类型的晚三叠世-早侏罗世、中-晚侏罗世、白垩纪盆地,各期盆地间继承性较差,方向性极强。三叠系烃源岩发育程度较差,下侏罗统、下白垩统2套煤系地层是主要烃源岩发育段。侏罗系北票组是朝阳-北票等盆地的重要烃源岩,白垩系烃源岩发育较好,除九佛堂组、沙海组、阜新组3套烃源岩外,义县组发育潜在烃源岩。盆地含油气性评价表明辽北盆地区发育4种不同级别的含油气盆地,其中以陆家堡断陷、钱家店断陷、昌图断陷和茫汉断陷勘探前景最好;辽西地区阜新-义县盆地、朝阳-北票盆地等具有一定的勘探价值。     

Oil-source correlation of the pre-Tertiary in the Huanghua Depression： Insights from stable carbon isotopes and molecular markers

Stable carbon isotopes were used together with molecular markers to constrain genetic relationships between sandstone extracts and potential source rocks in the pre-Tertiary in the Huanghua Depression, North China. Comparison of the extracts from Permo-Carboniferous terrigenous mudstones and Ordovician marine carbonates indicated that their prominent differences are in stable carbon isotopes, molecular markers and thermal maturity. Although the extracts of the Mesozoic and Lower Permian Xiashihezi Formation sandstones have some similar iso-topic characteristics, molecular markers data provide a good correlation between the Upper Jurassic-Lower Cretaceous oils and the Upper Carboniferous Taiyuan Formation mudstones, and between the Lower Permian Xiashihezi Formation oils and the Lower Permian mudstones. The results showed that the Upper Jurassic-Lower Cretaceous sandstone oils were derived chiefly from the Upper Carboniferous Taiyuan Formation terrigenous mudstones and that the Lower Permian Xiashihezi Formation oils were sourced from the Lower Permian Shanxi Formation and Xiashihezi Formation terrigenous mudstones.     

内蒙古石拐盆地下侏罗统武当沟组烃源岩有机地球化学特征

内蒙古石拐盆地广泛发育下侏罗统武当沟组煤系烃源岩.在进行野外地质勘查、典型剖面实测、样品采集及实验分析基础上,进行了有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度等有机地球化学特征研究,初步对其生烃潜力进行评价.研究认为,石拐盆地中下侏罗统武当沟组烃源岩TOC含量主要分布于0.7%~12.4%,有机质类型为Ⅱ2型和Ⅲ型,Ro分布于0.47%~0.71%之间,演化程度为未成熟-低成熟.武当沟组是内蒙古中部地区重要的生烃层系,具备非常规油气资源潜力.     

塔里木西南地区含油气系统特征

根据对塔里木西南坳陷可能的烃源岩有机地球化学的分析、评价及已知油气藏和重要油气显示点的油(气)岩的对比结果,该区存在着6套现实的烃源岩(1)下寒武统暗色泥岩及碳酸盐岩;(2)奥陶系的碳酸盐岩和暗色泥岩;(3)石炭系碳酸盐岩和暗色泥页岩;(4)下二叠统暗色泥页岩(5)中下侏罗统的暗色泥岩;(6)上白垩-古近系的碳酸盐岩及暗色泥岩.这几套烃源岩除白垩-古近系有待落实外,其它各套烃源岩均已形成油气显示或工业油气流.综合评价结果最为有利的含油气系统是寒武系,其次为石炭系,根据2个含油气系统的地理分布看,前者主要分布于巴楚隆起及麦盖提斜坡上倾部,后者主要分布于山前坳陷.     

柴达木盆地德令哈地区下古生界成藏地质条件研究

德令哈地区位于柴达木盆地东北部,油气勘探和研究程度较低。文章在野外地质调查基础上,结合钻井和地震资料解释成果,主要开展下古生界烃源岩、储盖层、储盖组合和输导条件等成藏条件研究,根据构造条件和周边油气发现,对研究区下古生界含油气系统进行推测。研究结果表明,德令哈地区下古生界发育两套烃源岩,即震旦系全吉群红藻山组滨岸潮坪相灰黑色-黑色泥页岩,奥陶系石灰沟组浅海半深海相灰黑色黑色泥页岩。其中,震旦系烃源岩46%达到有效烃源岩标准,有效烃源岩有机质丰度平均为0.72%,奥陶系烃源岩38%达到有效烃源岩标准,且分布于石灰沟组底部,有效烃源岩有机质平均为0.77%;两套烃源岩有机质类型以Ⅰ型为主,热演化程度已进入高成熟-过成熟阶段。研究区发育碎屑岩和碳酸盐岩两类储层,三角洲前缘和台缘礁滩相是优势储集相,碳酸盐岩储层的储集空间主要为裂缝和溶蚀孔隙。根据烃源岩特征和周边油气发现,将研究区划分为推测的Z∈(?)油气系统和OO(?)油气系统。     

塔中地区深层低丰度碳酸盐岩有效烃源岩评价及其对油气藏贡献

热演化程度较高、有机质丰度偏低的碳酸盐岩烃源岩的有效性及其对油气藏的贡献评价正成为影响我国深层碳酸盐岩油气勘探的一个关键性问题.以塔中地区为例,通过有效烃源岩TOC下限确定、有机质丰度的测井响应和影响因素分析,建立了碳酸盐岩烃源岩判别标准,研究了低丰度(TOC≤0.5%)烃源岩的地化和地质特征,利用物质平衡数值模拟法和生烃潜力法评价了低丰度烃源岩对油气藏的相对贡献.结果表明:未成熟、成熟、高成熟和过成熟阶段的碳酸盐岩有效烃源岩TOC下限分别是0.50%、0.30%、0.20%和0.15%;碳酸盐岩烃源岩测井响应与泥质烃源岩的测井响应有相同点也有差异,其中自然伽玛、声波时差和弹性参数响应特征相同且与TOC关系较好;烃源岩有机质丰度主要受沉积环境、岩石颜色、岩性的影响.低丰度烃源岩的厚度为24~500 m,占地层总厚度的37%左右,是高丰度烃源岩厚度的1.54~5.92倍.根据排烃量、有效排烃量、可供聚集烃量和可供资源量评价,低丰度烃源岩对油气藏的相对贡献分别为32.6%、27.4%、30.7%和29.6%,在理论研究和资源评价中不可忽略.      

鄂尔多斯盆地东南部宜参1井烃源岩评价及气源分析

鄂尔多斯盆地东南部宜参1井获得天然气重大突破,但对其各层系烃源岩生烃潜力并未开展研究。通过采集山西组和马家沟组烃源岩样品开展相关研究,结果表明: 山西组4个泥岩样品的残余总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)含量分布范围为0.54%~2.31%,均值为1.65%,总烃[(S₁+S₂)]含量分布范围为0.12~0.46 mg/g,均值为0.34 mg/g,泥岩烃源岩有机质丰度较高,生烃潜力较强; 马家沟组泥岩残余TOC含量分布范围为0.09%~0.33%,均值为0.17%,(S₁+S₂)含量分布范围为0.03~0.17 mg/g,均值为0.12 mg/g,评价为非—差烃源岩。对比宜参1井天然气中甲烷(CH₄)和乙烷(C₂H₆)碳同位素含量,δ¹³C₁>δ¹³C₂倒转的天然气主要为煤成热解气,混入了少量δ¹³C₂轻的油型气,其中煤成气主要来自于上古生界煤系地层,混入的少量油型气可能主要来自于上古生界太原组优质海相烃源岩。查明奥陶系马家沟组的生烃潜力及油气来源不仅可以认识奥陶系产层的油气生成和组成特征,同时对气田的形成模式、资源前景及勘探部署也具有重要意义。