高温超高压模拟实验研究--Ⅱ.高温高压下烷烃产物的演化特征

对不成熟泥炭样品进行了高压（0.1～2 GPa) 、高温( 200 ℃～400 ℃）模拟实验,并对实验后样品的烷烃产物进行了分析。结果显示,同一压力条件下,温度升高,烷烃参数表现出更成熟的特征;温度较低时（200 ℃）,压力升高,烷烃参数表现出不成熟,温度较高时（400 ℃）,除个别特殊点之外,压力增大,烷烃参数愈来愈不成熟,说明温压条件都是影响有机质成熟的重要因素,压力的存在会抑制有机质的成熟作用。用模拟实验手段来探讨压力的作用和影响,具有重要的理论及实际意义。     

南方下古生界海相页岩有机质成熟度评价

为明确适用于南方下古生界海相页岩成熟度评价的沥青反射率与镜质体反射率等效换算关系,利用初始成熟度接近的洪水庄组海相页岩及龙潭组煤样在350~525℃温度范围开展了系列共置热压模拟实验,通过测定各温度下页岩中的沥青与煤中的镜质体反射率的演化规律,建立了两者之间的等效换算关系,并利用模拟样品和实际剖面样品开展了方法验证.结果表明两者满足以下关系:VR_o（等效镜质体反射率）=0.879 8R_b（沥青反射率）+0.114 5（适用范围:VR_o 0.61%~3.04%）,本次建立的沥青反射率回归公式可以为准确评价缺乏镜质体的高演化海相页岩地层的成熟度判定提供重要参考.      

镜质体反射率热演化规律研究

镜质体反射率的演化并不是人们传统意义上认为的随着温度（深度）的增加成指数增加,而是分阶段演化的。通过对有机质热模拟实验数据和自然演化数据进行分析后发现镜质体反射率的演化可以分为明显的3段：1）缓慢变化阶段,随着温度的增加镜质体反射率缓慢地变化,2）中等快速阶段,随着温度的增加镜质体反射率相比较前一阶段增加速率有明显的加大,3）快速增加阶段,随着温度的增加镜质体反射率呈指数快速增加。这种分阶段的演化是由镜质体本身的化学组成和化学结构所决定的。镜质体反射率演化阶段的划分对于热历史的恢复以及认识镜质体的热演化机制和规律具有重要的意义。     

湖南雪峰山地区干酪根的拉曼光谱研究

干酪根是沉积有机质的主体,是石油地质工作研究的重要对象,目前利用激光拉曼光谱进行干酪根的研究较少.雪峰山地区干酪根的拉曼光谱测试结果表明:干酪根的一级拉曼光谱峰位差与镜质体反射率之间有着系统的规律性变化,在Ro＜ 2.4％时,峰位差随Ro的增大迅速增大,其相关系数为0.82;Ro在2.4％～2.9％之间时,二者关系不明显,离散度较大;Ro＞2.9％时,峰位差随Ro的增大逐渐减小,相关系数为0.88.镜质体反射率是衡量有机质成熟度和热演化程度的重要指标,干酪根的拉曼光谱特征与镜质体反射率之间的关系表明激光拉曼光谱法可以成为有机质成熟度和热演化程度研究的新方法.     

应用CH_4/N_2指标估算塔里木盆地天然气热成熟度

通过对塔里木盆地满加尔凹陷低成熟煤岩在开放在线程序升温体系的热模拟实验,获得煤岩在不同温度点的热分解产物CH4、CO和N2,并对模拟后残留产物进行了镜质体反射率测试,建立了镜质体反射率与对应受热温度之间的关系。煤岩镜质体反射率与热温度之间的二阶关系表达为:Ro=0.0014×T+0.109,r=0.9931(Ro<0.6%);Ro=0.0067×T-1.5855,r=0.9996(Ro>0.6%)。通过上述方程建立CH4/N2值与煤岩镜质体反射率之间的对应关系,并利用CH4/N2值对塔里木盆地库车坳陷天然气热成熟度进行了预测。预测结果与实际地质分析结果相吻合,说明CH4/N2值可以作为塔里木盆地煤成气热成熟度预测指标应用于油气勘探中。     

鄂东铅锌矿床成矿中磷酸盐生物和非生物还原作用的有机地球化学研究

矿床产于三叠系大冶群碳酸盐岩中，有机质来自海相浮游生物和微生物。矿层中有机质发生成熟异常，已达过成熟作用早期。这得到镜质体反射率（Ro达4.6%）和矿物包裹体测温（均—温度达210℃）的证实。部分标本中有机质被微生物降解。硫同位素δ34S值大部分为正值，小部分为负值。综合研究表明在鄂东铅锌硫化物矿床的形成过程中，硫酸盐的生物和非生物还原作用，均具有十分重要的成矿意义。     

内蒙古锡林郭勒地区上古生界极低级变质作用:伊利石和镜质体反射率的证据

本文使用D/max-2500X射线衍射仪研究了内蒙古锡林郭勒地区上古生界泥质岩石伊利石的成因标志,讨论了有机质镜质体反射率对变质温度的表征。研究区上古生界泥质岩石伊利石的标型特征为:伊利石结晶度分布于0.28～>0.77之间,平均值0.40;伊利石(白云母)多型以2M1型为主,2M1+1Md多型和1Md多型相对较少;伊利石(白云母)b0值变化于8.983～9.046之间,平均值9.019,指示其形成于成岩-极低级变质作用。有机质镜质体反射率具有示踪变质温度的作用,应用Barker and Pawlewiez(1986,1994)、Barker and Goldsteinl(1990)和Mullis et al.(2001)建立的镜质体反射率地质温度计,对研究区上古生界泥质岩石变质温度进行了估算,揭示古地温处于136～321℃之间,温度估算值主要分布在180～260℃之间,平均值为245℃,这表明研究区上古生界遭受了成岩-极低级变质作用,变质程度属近变质带。研究区上古生界泥质岩石的Ro值主要分布在1.01%～3.67%之间,表明有机质演化处于成熟-过成熟阶段,泥质岩石具有生烃的能力,部分层位可能具有形成油气资源的潜力。     

台湾海岸山脉同造山盆地古热流值的估算:基于镜质体反射率约束下的一维盆地模拟

台湾东部海岸山脉上新世-更新世同造山盆地记录了北吕宋岛弧与欧亚板块之间的斜向碰撞过程。目前关于该盆地的构造属性存在着两种绝然不同的认识,即“热”的弧前盆地和“冷”的碰撞盆地。本文采集了海岸山脉南部泰源向斜西翼更新统八里湾组泥岩样品,测量了其有机质的镜质体反射率(Ro)。Ro测量值的最小值、最大值和平均值与相对埋深之间的相关系数分别是0.76、0.43和0.67,反映出样品中同生镜质体在数量上远超过原生镜质体。由于同生镜质体和原生镜质体无法简单区分,本文将最小值和平均值分别作为原生镜质体平均镜质体反射率的下界和上界,采用一维盆地模拟技术计算出在给定剥蚀厚度和热流值的范围下的理论镜质体反射率。通过对比理论和实测镜质体反射率,我们发现:(1)八里湾组所有地层段与中段、上段在镜质体反射率(R_o)的偏差上具有不同的特征,意味着在中段开始沉积时下段卷入到褶皱冲断带中;(2)对于上段获得盆地剥蚀厚度解的下限是3.2～4.8 km,对应的热流值小于0.68～1.00 HFU(36.84～41.87 mW/m²),表明同造山盆地是一个“冷盆”。     

海相镜质体反射率用作早古生代烃源岩成熟度指标研究

中国早古生代烃源岩由于缺乏镜质组,加之成熟度较高,常现成熟度指标较难应用,长期以来,对这套烃源岩成熟度评价一直存在问题。塔里木盆地是中国最大的以早古生代地层为主的含油气盆地,在寒武系和奥陶系生油岩中发育有海相镜质体。应用有机岩石学方法主要对塔里木盆地四口深井岩芯样品进行了研究,发现海相镜质体反射率与孔深呈正相关,且其相关性优于沥青反射率,人工热模拟实验结果进一步表明,海相镜质体成熟作用轨迹不同于镜质组。在R＜1．5％时,其反射率比镜质组低;在R＞1．5％时,其反射率比镜质组高。结合天然剖面与热模拟系列样品研究成果,发现R与Ro的相关性可划分为三个阶段,可分别近似用三个直线方程表示：根据海相镜质体反射率实测结果,应用这些方程计算出等价Ro,可较客观地评价早古生代烃源岩成熟度。     

准噶尔南缘前陆盆地白垩纪—新近纪构造挤压作用与储层关系的新表征:镜质体反射率与颗粒填集密度

镜质体反射率Ro是构造挤压作用对砂砾岩储集体产生热效应的重要反映,颗粒填集密度则是二者关系的具体体现。通过对准噶尔南缘白垩系—古近系样品镜质体反射率Ro的分析,结合白垩系—新近系霍001井等14口井76块样品统计颗粒填集密度分布规律与储层微观镜下研究,认为构造挤压作用对砂砾岩储集性的影响具有如下演化特征:白垩纪Ro值具有东部高、中西部低的特点,颗粒填集密度平面分布规律与其相近,表明位于前陆冲断带东部呼图壁地区储集层受构造侧向挤压影响较为强烈,西段的西湖—独山子地区储集层受构造影响弱,晚侏罗世—早白垩世博格达山隆升造成了这一结果。古近纪镜质体反射率Ro与颗粒填集密度展布与白垩纪显著不同,具有由冲断带中远端(第二、三排构造)安集海—玛纳斯—吐谷鲁背斜区向冲断带近端(第一排构造)与前渊带南北两方向降低趋势,表明古近纪储集层受构造侧向挤压影响弱,转变为主要受地层埋藏热效应影响。由于中新世以来的北天山强烈隆升,颗粒填集密度与古地温展布特点反映了储集层由古近纪主要受埋藏热效应影响,转变为受构造侧向挤压的影响。白垩系砂砾岩孔隙度与镜质体反射率Ro、颗粒填集密度呈明显负相关关系,也与成岩作用强度呈负相关关系;古近系镜质体反射率Ro、颗粒填集密度与砂砾岩孔隙度呈正相关关系,由此预测了准噶尔南缘较有利储层的分布。     

内蒙古陶海营子地区上二叠统林西组泥岩热演化程度研究

近年来松辽盆地外围油气勘探-基础地质调查表明,大兴安岭地区上二叠统林西组发育有厚层的暗色泥岩,为重要的潜在生烃层系之一.林西组在陶海营子地区出露广泛.本次研究采集了该区露头和钻井中的暗色泥岩样品.通过镜质体反射率（Ro）、伊利石结晶度（KI指数法）,对本区林西组暗色泥岩的有机质热演化程度进行了详细的研究,认为本地区林西组烃源岩演化处于高-过成熟演化阶段,未进入变质阶段,具有较好的页岩气勘探前景.     

修正的镜质体反射率剥蚀厚度恢复方法

针对目前用的地层剥蚀厚度恢复镜质体反射率差值法所存在问题,在考察地层沉降、抬升、再沉降埋藏史过程的基础上,根据有机质演化累积性和不可逆性原则,利用经典的有机质成熟度时温关系模型（ＴＴＩ）,建立了修正的镜质体反射率剥蚀厚度恢复方法。该方法不仅考虑了剥蚀界面上下镜质体反射率的相对值,还考虑了各自绝对量,与以往仅考虑镜质体反射率差值相比,有较大改进。     

内蒙古扎鲁特盆地上二叠统林西组烃源岩有机地球化学特征

扎鲁特盆地上二叠统林西组发育一套分布范围广、厚度大的泥岩,是潜在的烃源岩层系.采用有机质丰度、类型、来源和成熟度指标对盆地发育的林西组露头样品进行了分析.测试结果显示:林西组泥岩有机质丰度中等—较好,属于中等烃源岩;有机质类型均为Ⅲ型;有机质最大热解温度T max在363⁵81℃之间,镜质组反射率(Ro)分布在1.38%581℃之间,镜质组反射率(Ro)分布在1.38%².8%,均值为2.01%,二者表明林西组泥岩处于高成熟到过成熟阶段.研究表明:林西组泥岩为较好烃源岩,具有一定的生气潜力.     

镜质体反射率测定结果的影响因素

简要回顾了镜质体反射率测定的发展过程,概括了镜质体反射率在石油地质中的应用及存在的问题,重点探讨影响镜质体反射率测定的因素。这些因素既有地质的,也有人为的,包括:镜质体本身的局限,烃源岩有机质类型、岩性,样品采集与处理过程以及测定环节4个方面。镜质体反射率测定结果正是这些因素相互作用的体现。针对上述影响因素,提出几点建议,供有关研究人员参考。      

鸡西盆地张新地区浅成侵入体对围岩有机质成熟度及变质程度的影响

利用鸡西盆地张新地区西风井揭示的连续剖面,采用镜质体反射率、伊利石结晶度分析测试方法对西风井浅成岩侵入后的上盘围岩有机质成熟度( Ro) 、变质程度进行研究,发现上盘围岩的镜质体反射率随远离辉绿玢岩体的距离增加而减少( 由2. 31%到0. 79%) ; 侵入体对上盘围岩有机质影响最大距离为129. 06 m,是岩体厚度的1. 2 倍; 伊利石结晶度数据显示围岩处于极低级变质程度,围岩的温度随远离辉绿玢岩体的距离增加而降低; 计算得出西风井城子河组地层最大埋藏温度为 259. 24℃,持续时间117. 7 a。最高温度及其持续时间决定围岩的变质程度,是围岩接触变质程度较低的原因。     

济阳坳陷古近系沙河街组页岩有机质热演化特征

钻探显示渤海湾盆地济阳坳陷古近系沙河街地层具有良好的页岩油资源潜力,成熟页岩厚度超过1 000 m,其有机质热演化特征备受关注。通过对研究区5口页岩油钻井岩石热解地化参数详细统计和对烃源岩原始有机碳、可转换碳、页岩含油量以及生烃潜力等页岩有机质特征的分析,探讨了页岩镜质体反射率动力学应用范畴。沙河街组（沙三段下亚段和沙四段上亚段）页岩最大热解温度（Tmax）为423～450 ℃,有机质成熟度（Ro）为0.45%～0.94%,平均为0.73%,Ⅱ型烃源岩原始有机碳（TOCo）含量为0.92%～5.67%,平均为4.23%,可转换碳（Cc）比例为51%～63%,平均为59%,页岩含油量(S1)为（10～75）×104 t/km2,平均为39.67×104 t/km2,生烃潜力(S2)为（20～465）×104 t/km2,平均为293×104 t/km2,热解产量指数(PI)为0.03～0.47。综合研究认为,济阳坳陷沙河街组优质烃源岩主要集中在东营凹陷和沾化凹陷,有机质成熟度对页岩油的生成和聚集至关重要,当Ro为0.70%～0.74%时,油气开始大量生成,并且开始排烃。     

盆地有机质在盆山耦合作用中的反映

盆地有机质的演化研究对认识盆山耦合关系具有十分重要的意义。盆地有机质及其演化产物主要受到温度、时问、应力等条件的影响。借助盆地中有机质的镜质体反射率、有机流体包裹体、有机地球化学指标等参数可分析建立盆山构造地层体系和统一的地下流体温度、压力场及构造应力场，最终反演整个盆山的耦合历程。     

表征海相烃源岩有机质成熟度的若干重要指标的对比与研究

对目前表征海相烃源岩有机质成熟度的几个重要指标（镜质体反射率,沥青反射率,镜状体反射率、动物有机碎屑反射率及牙形刺色变指数等）进行了探讨与对比,并在总结它们各自优缺点的基础上,提出了选择海相烃源岩有机质成熟度评价指标的原则,进而提出牙形刺相对荧光强度（Ｉ５４６）是表征海相烃源岩有机质成熟度的良好指标,其具有较广泛的适用性。     

低熟源岩可溶有机质成烃动力学特征

本文针对陆相低熟烃源岩中可溶有机质的成烃动力学特征进行研究。结果表明：（１）可溶有机质的存在可影响源岩动力学参数活化能的大小和分布特征：（２）分布在源岩活化能低值区间上的可溶有机持具有相对较低生烃温度,热模拟条件下一般不超过３３５℃,（）在镜质组反射率Ｒ０＝０．２４％￣０．５０％,且热模拟温度不大于３３５℃的低熟条件下,可溶有机质的累积生烃率变化范围为３％￣３５％,累积生烃率与镜质反射率有良好的正     

陆相页岩气富集主控因素——以鄂尔多斯盆地延安探区山西组为例

为揭示鄂尔多斯盆地东南部页岩及页岩气富集特征,选取延安探区页岩样品进行岩石热解、镜质体反射率、页岩解析气、等温吸附等实验分析,对研究区山西组页岩气的富集主控因素进行详细的探讨。结果表明：(1)有机碳总量变化范围较大,以Ⅲ型干酪根为主。镜质体反射率R_o平均值为2.39%～2.51%,处于高成熟—过成熟阶段。(2)有机碳含量、热解参数游离烃(S₁)及热解烃(S₂)均与解析气含量、等温吸附气含量呈现正相关性,镜质体反射率R_o与解析气、残余气及总含气量具正相关关系。(3)储层孔隙度较低,物性与页岩气含量成正比;粘土矿物含量较高,比表面积高,有利于提高页岩对气体的吸附能力,但是粘土矿物含量与页岩气产量成反比。(4)山1段早白垩世末期地层过剩压力较高,延川—张家滩—云岩—宜川一带的地层过剩压力基本在10 MPa以上,地层过剩压力对页岩气的保存具有决定作用。研究结果认为,页岩气的富集主控因素为高有机质丰度、高热演化程度,其次物性显示测试样品渗透率较高、早白垩世末期的地层过剩压力较大,为页岩气提供了重要的保存条件。