东营凹陷中央隆起带沙河街组储层成岩产物对烃类流体的指示意义

正烃类物质的生成、运移及聚集发生于包含地层水的流体环境下。含烃流体本身富含来自烃源岩的各种有机酸、酚类、无机酸(CO_2及H_2S)油气。其化学性质明显的不同于非含烃流体。故而含烃流体的运移和聚集过程中将与岩石发生相互作用,形成一系列包括烃类包裹体在内的特征成岩产物,因此通过研究储层成岩作用和成岩产物,有助于了解沉积盆地古流体活动特征,揭示油气的生成、     

深部流体及其油气成藏效应研究现状

随着对沉积盆地的研究从骨架到内部流体,再到圈层间流体的相互作用,对沉积盆地内油气形成的认识不断深入。深部流体是影响油气形成的一个重要因素,根据进入盆地的深部流体的化学组分与同位素特征,可以把深部流体分为两种组合类型,高氧逸度环境下,以CO2+H2O为主成分(富CO2流体);低氧逸度的流体,主要组分为CH4+H2+H2O(富H流体)。有机质热降解生烃是缺氢的过程,幔源富H流体的注入可补偿烃源岩生烃过程中所缺乏的氢,从而提高烃源岩的产烃率。富CO2的深部流体,可以改造储层孔隙,形成大量原生与次生的混合型孔隙,改善储层物性。     

沉积盆地深部流体活动及油气成藏效应

沉积盆地深部流体包括幔源深部流体和壳源岩浆等,它们对成矿和油气成藏具有广泛而明显的影响。深部流体的油气成藏效应主要表现在四个方面:(1)形成与深部流体活动有关的无机成因气藏;(2)通过物质和能量交换,参与烃源岩的干酪根热解生烃;(3)通过溶蚀或交代,改变储层的岩石成分或孔渗结构进而改善其储集性能;(4)通过增温,驱动油气快速运移。论述了沉积盆地深部流体对油气成藏效应的研究进展及对油气勘探的重要意义。     

溱潼凹陷红庄油田凝析油的油源及成藏期

根据原油和烃源岩中三芳甾烷及甲基三芳甾烷组成特征,结合稳定碳同位素值,分析了苏北盆地溱潼凹陷红庄油田古近系凝析油的油源特征。结果表明,红庄油田凝析油主要来源于溱潼凹陷深部烃源岩,而并非来自于古近系烃源岩。应用储层岩石流体包裹体测试技术,根据油气包裹体特征及盐水包裹体均一化温度,结合地层埋藏史,分析了红庄油田S245井戴一段砂岩储层流体成藏期次。研究表明,与烃类包裹体共生的盐水包裹体均一化温度分布范围主要介于80～110℃,油气充注时期为新近纪中新世晚期,开始充注的时间大约为6 Ma。     

沉积盆地深部流体的地球化学特征及油气成藏效应初探

以济阳坳陷东营凹陷和塔里木盆地塔中地区为例，在前人深部流体研究的基础上，应用同位素地球化学、有机地球化学及热力学定量模型，对沉积盆地深部流体的活动特征及其油气成藏效应进行了初步的探讨。研究表明，在东营凹陷不仅存在着幔源富二氧化碳流体（H2O＋CO2）的活动，而且还存在着幔源富氢流体（H2O＋CH4＋H2）的活动。塔里木盆地塔中地区也发现了幔源富二氧化碳的活动。深部流体上升过程中热能传递的定量研究表明，幔源流体是良好的热能载体。东营凹陷和塔中地区的有机质异常热变现象证实了深部流体的热效应。有机质热演化生烃不仅需要热，而且是个缺氢的过程，富氢流体注入沉积盆地势必对油气的生成产生影响。加氢热模拟实验结果表明，加氢可大幅度提高烃源岩的产烃率；对腐泥型干酪根而言，加氢生烃效应最显著的阶段是在生烃高峰之后，产率可增加147％以上；腐植型干酪根的加氢生烃效应在各个阶段都较显著。在东营凹陷和塔中地区分别发现了深部流体促进烃源岩生烃的现象。因此，深部流体在能量上和物质上对油气的生成均可构成重要的影响。     

深部热流体活动的识别标志及其对储层的改造作用

本文讨论的深部热流体为盆地基底以下的非烃类热流体,包括深部地壳热流体和上地幔热流体,其在沉积储层形成过程中的作用不容忽视。本文从深部热流体活动的识别标记和方法及其对沉积储层的改造作用两个方面展开了综述,并重点对碎屑岩储层中砂砾岩储层的深部热流体—成岩响应的研究热点和发展趋势加以展望。目前,深部热流体活动的识别标记总体上包括三个方面：① 岩石矿物学特征;② 古地温特征;③ 地球化学特征。因其温度和物质组分效应,深部热流体侵位会对沉积储层产生改造作用,建设性改造与/或破坏性改造随地区、深度和时间变化可伴生共存或交替发生。深部热流体和原生流体叠加过程对碎屑岩,特别是砂砾岩储层的改造机理和深部热流体侵位影响下的深层、超深层成储机理既是对流—岩相互作用研究很好的补充和丰富,也是当前沉积地质学领域面临的重大前沿性科学问题。     

塔中地区深部流体活动及其对油气成藏的热作用

利用塔中地区钻井岩心、分析化验、地震等资料,系统地分析了深部流体活动机制及其对油气成藏的热作用。通过奥陶系岩石热液矿化蚀变、古地温异常及CO₂无机成因气与储层包裹体测温等研究后认为：深部流体通过地震、火山或其它各种通道,如断裂、不整合面等向浅部运移;深部流体提高生烃量及生烃速率,而且降低烃源岩中残余有机质含量,影响有效烃源岩评价;深部流体对油气储层的影响,既有热液方解石充填的破坏性,又有热液溶蚀、热液次生矿物带的建设性;深部流体在向上运移的过程中形成异常高压, 为油气二次运移提供动力。深部流体对天然气形成的热作用、储层改造与成藏动力学方面,不仅在能量上,而且在物质上都对油气藏的形成和演化起到重要影响,并使塔中地区奥陶系油气成因更加复杂化。     

热液流体活动的识别方法及油气地质意义研究进展

基于大量的文献调研,归纳总结了热液流体活动的识别方法,并系统梳理了热液活动对油气成藏的影响。目前热液流体活动的主要识别方法可归纳为3大类,分别为岩石矿物学特征组合法、温感参数异常法、地球化学元素含量异常法。在具体应用时,应尽可能选取多种方法进行综合判识。热液流体活动对油气成藏的影响体现在4个方面：深部热液流体通过提供烃源岩成熟演化所需要的热能、外源氢和催化剂等方式为烃类物质的形成创造了良好的条件;热液流体对油气储层的影响既有建设性也有破坏性,以热液溶蚀的建设性为主;深部热液流体可以增强盖层封闭性;热液流体可促进烃源岩生烃并形成生烃增压,从而促进油气的初次运移,热液流体的溶蚀作用可改善储层物性进而促进油气的二次运移。     

东濮凹陷西部斜坡带成藏流体历史分析

应用含油气盆地数值模拟技术和储层烃类成藏化石记录资料,比较并分析了东濮凹陷西部斜坡带不同台阶带的成藏流体历史,为研究区的勘探评价与部署提供了重要参数及依据.生排烃史模拟表明,I台阶沙三段主力烃源岩的生烃史曲线表现为早期生烃型,Ⅱ台阶为持续生烃型,Ⅲ台阶为二次生烃型;从Ⅰ台阶→Ⅱ台阶→Ⅲ台阶,同一层位烃源岩进入生烃门限和开始排烃的时间逐渐变晚,生排烃能力逐渐减小.储层流体包裹体资料揭示,西部斜坡带经历了两期油气充注过程,其中第一期发生时间相对较早,以液态烃形式充注于Ⅰ台阶和Ⅱ台阶的沙三段储层之中;第二期发生时间晚,但涉及范围广,以气态烃形式充注于Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ台阶的沙三下亚段储层之中.     

鄂尔多斯盆地陕北地区长8致密砂岩流体包裹体特征与石油成藏

【研究目的】鄂尔多斯盆地陕北地区延长组长8含油分布范围广,是下步勘探重要的目标领域,但其石油烃类演化和油藏分布的关系尚不清楚。【研究方法】基于流体包裹体产状特征、成分及均一性分析结果,综合地质与地球化学方法,探讨了鄂尔多斯盆地陕北地区长8致密砂岩储层内石油的来源及成藏特征,揭示了长8油藏形成时间以及与油气成藏的关系。【研究结果】长8砂岩储层中的流体包裹体以气液烃包裹体、气液两相盐水包裹体为主,主要分布于细砂岩的石英加大边或裂隙中,可分为早、晚两期,与气液烃包裹体伴生的盐水包裹体均一温度主要存在85～105℃和115～135℃两个峰值区间,分布连续,油气为连续充注;成藏演化史表明,长8石油主要充注时期为110～135 Ma,在晚侏罗世发生早期充注,在早白垩世发生大规模充注。在区域上主要发育长7烃源岩,在最大生排烃阶段烃源岩Ro值接近1.0%,达到生烃门限,大量生烃,长9烃源岩在志丹地区局部分布。【结论】结合包裹体特征与烃类形成的关系,陕北地区长8油藏受烃源岩、储层及充注动力等因素控制,石油充注程度不一,发育平面上分布不均匀的岩性油藏,区域上具有“双源供烃、差异聚集”的成藏特点。     

玛湖凹陷风城组烃源岩特征与生烃模式

基于最新油气勘探成果及烃源岩有机地化分析数据和热模拟实验结果,评价了准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组烃源岩的生烃能力,并进一步建立其生烃模式。研究区风城组发育一套沉积环境、岩性复杂多变的碱性湖泊相烃源岩,沉积水体盐度、碱度及成岩环境等变化快,致使源岩岩性复杂多变。其残余有机质丰度不高,类型为Ⅰ—Ⅱ型,大部分处于成熟阶段,热演化进程较慢。该组三个地层段均发育中—好烃源岩,少部分为很好烃源岩。风城组碱性湖泊相源岩生烃能力、模式与正常湖相源岩基本一致,为单峰式生油高峰,但其特点为生油持续时间长、总产油率远高于产气率、转化率高,主体处于生油阶段。油气勘探实践也证实玛湖凹陷是以含油为主的油气系统,在浅层或深层均以形成油藏为主。     

海相烃源岩二次生烃潜力定量评价新方法

烃源岩二次生烃的演化过程是残余干酪根热解演化与残留油热裂解转化两个既相互联系又完全不同的物理化学反应过程的叠加。本文利用自制高压釜热压生烃模拟实验装置,采取分阶段连续递进模拟实验方式,以海相烃源岩样品为例分别评价了残余干酪根的生烃潜力与残留可溶有机质转化油气潜力,建立了一套不同起始与终止成熟度海相烃源岩二次生烃潜力的定量评价方法,并首次明确提出了干酪根生油指数KIo、干酪根生气指数KIg、干酪根生烃指数KIh等评价烃源岩生烃潜力的参数,弥补了ROCK EVAL热解评价方法无法分别评价烃源岩在不同生烃演化阶段所生成的“油”或“烃气”潜力的不足。     

火成岩对石炭-二叠系煤岩二次生烃作用影响的研究

华北地区石炭-二叠系煤系具有良好的油气勘探前景,已发现油气的区域大多发现了侏罗纪闪长玢岩和煌斑岩,石炭-二叠系烃源岩曾在三叠纪或侏罗纪达到生烃门限,但是缺乏成藏条件,油气没有得到保存。渐新世以来,煤系烃源岩得到深埋进入二次生烃演化阶段,并且形成了以煤成气为主、少量轻质油的油气聚集,该煤成气具有异丁烷/正丁烷、环烷烃和芳香烃含量高、乙烷碳同位素重等特点。作者以为在生烃过程中存在侵入岩与烃源岩的相互作用,并且利用热模拟实验的方法考察了煤岩在与侵入岩接触的条件下二次生烃过程,发现气态烃产率明显增加、并且气态烃组成与钻井产出的天然气相似,认为与闪长玢岩和煌斑岩确实参与了煤系烃源岩的生烃作用,指出在评价石炭-二叠系油气勘探时应当考虑这个因素。     

东营凹陷民丰地区天然气生成机理与化学动力学研究

民丰地区天然气存在源岩热解和原油裂解成因的争议。本文采用高压釜封闭体系对该区烃源岩和原油样品分别进行了热模拟实验,从烃类气体生成过程、气态烃与部分单体烃生成动力学特征讨论了二者的生气机理,认为原油裂解比源岩热解生气活化能高30～40 kJ/mol,原油比源岩生气需要更高的热力学条件。模拟实验证实,成熟阶段源岩热解气与原油裂解气相比,以环烷烃和芳烃相对含量低为特征,与民丰地区产出的天然气组成更接近,据此认为该区天然气主要为源岩热解成因。     

固体13C核磁共振技术在石油地球化学研究中的应用

生烃母质的结构及其演化特征是石油地球化学研究的重要课题之一,随着新的分析测试方法的出现,生烃母质结构组成的研究已从基本的元素分析向官能团分析方向发展。固体核磁共振¹³C（NMR）分析已成为研究物质结构及其演化的一种有效手段,它可以测定不同类型含碳官能团的定量分布,从而计算各种结构参数,提供有关碳骨架最直接的重要信息。将这些结构信息从烃源岩的生烃潜力评价、烃源岩的生烃演化过程及机理、烃源岩的热演化判定等角度考虑实际存在的地质问题,发现脂族碳是油气的主要贡献者,油气潜力碳含量的高低决定了烃源岩生烃潜力的大小,芳核平均结构尺寸是有效的热演化衡量标尺。固体¹³C核磁共振分析为石油地球化学的研究打开了新局面。     

南祁连盆地木里坳陷油气来源分析:基于DK-9孔岩心样品热模拟实验

南祁连盆地木里坳陷部署的多个天然气水合物钻孔钻遇不同程度的水合物与油气显示伴生现象,指示该地区具有良好的油气勘探前景,有必要对已发现油气显示进行来源分析。由于水合物钻孔深度有限,针对DK-9孔4组油气显示样品,在开展现有烃源岩油源对比基础上,选取中侏罗统、上三叠统各5组代表性低熟烃源岩样品进行热模拟实验,模拟深部烃源岩生、排烃过程,将新生烃类再次与油气显示进行对比,进一步探究油气显示来源。结果显示,油气显示可分为两类(Ⅰ和Ⅱ),第Ⅰ类油气显示遭受生物降解作用,成熟度稍高,第Ⅱ类油气显示成熟度稍低;现有烃源岩主要分为三种类型(Ⅰ—Ⅲ),分别对应深度163.30~207.42 m、 207.42~348.50 m、357.90~586.50 m。结合常规油源对比、热模拟实验与地质条件分析,最终推测第Ⅰ类油气显示主要与第Ⅰ类烃源岩同源;第Ⅱ类油气显示主要与第Ⅱ类烃源岩同源,此外可能还有第Ⅲ类烃源岩或更深层烃源岩的贡献,即其母质来源既与中侏罗统烃源岩有关又与上三叠统烃源岩有关。     

应用生烃动力学法定量评价碳酸盐岩的二次生烃:以朱家墩气藏为例

针对碳酸盐岩发育区烃源岩普遍存在二次生烃的问题,以苏北盐城凹陷朱家墩气藏源岩二叠系栖霞组灰岩为目标,应用化学动力学方法定量研究该源岩的二次生烃(气).在模拟实验基础上,选取动力学模型,求取动力学参数,再结合朱家墩地区的埋藏史和热史,最终求取了源岩生气史曲线.得出在距今240-190 Ma(三叠纪-早侏罗世)时二叠系灰岩第一次生气,随后地层抬升,生气过程中止;在距今54 Ma(始新世)时该烃源岩埋藏条件达到了第一次生气终止时的条件,开始第二次生气,生气过程一直持续到现今,第一次生气量(10%)远无法与第二次生气量(80%)相比.并通过储层包裹体的均一化温度判断朱家墩气藏流体注入期次,结果显示,二次生气的生气高峰与流体注入期相匹配,验证了用动力学方法评价二次生烃、多次生烃的合理性,同时也佐证了二叠系灰岩对朱家墩气藏的贡献.     

生烃动力学、同位素动力学方法在烃源岩研究中的应用

生烃动力学、同位素动力学常用于烃源岩评价、油气源对比研究中。生烃动力学参数结合盆地热史,可恢复烃源岩在任一时代的生烃史,对构造复杂盆地的二次生烃研究具有独特的优势。利用生烃动力学方法可以实现有机质总量的恢复,在此基础上对高—过成熟样品原始有机质丰度是否有必要恢复进行了讨论;而基于生烃动力学的油气源对比综合考虑热史、成藏期次、成藏过程等各种地质参数对烃源岩生烃的影响,是一种动态的研究方法。     

生烃动力学、同位素动力学方法在烃源岩研究中的应用

生烃动力学、同位素动力学常用于烃源岩评价、油气源对比研究中.生烃动力学参数结合盆地热史,可恢复烃源岩在任一时代的生烃史,对构造复杂盆地的二次生烃研究具有独特的优势.利用生烃动力学方法可以实现有机质总量的恢复,在此基础上对高-过成熟样品原始有机质丰度是否有必要恢复进行了讨论;而基于生烃动力学的油气源对比综合考虑热史、成藏期次、成藏过程等各种地质参数对烃源岩生烃的影响,是一种动态的研究方法.