准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组优质烃源岩特征及其生烃机制研究

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组发育凝灰物质,凝灰物质在页岩油形成过程中具有的重要作用,其发育层段也是页岩油分布最好的层段,凝灰物质的分布及与有机质生烃关系的研究对于吉木萨尔页岩油油气成藏规律的认识和深入研究具有重要意义。本文通过对吉木萨尔芦草沟组烃源岩精细评价及沉积环境分析,与烃类活动具有成因关系的成岩矿物解剖,探讨了形成优质页岩油源岩的控制因素和生烃机制。烃源岩定性评价结果表明,泥晶白云岩是吉木萨尔凹陷芦草沟组主要生油岩,烃源岩有机质丰度高,有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ_1型为主,生烃潜力较好,R_o值分布在0.6%～1.1%,C_(29)αααS/(S+R)值范围在0.3～0.5,显示烃源岩处于成熟阶段;芦草沟组烃源岩中规则甾烷C_(27)、C_(28)、C_(29)分布为C_(27)C_(28)C_(29),结合微观分析认为其生烃母质以藻类和超微生物为主,Ts/Tm值较低,分布在0.05～0.18,具有高含量的β-胡萝卜烷,反映其母质处于半咸水的弱氧化—弱还原的沉积环境之中,而这一时期火山活动提供的凝灰物质对烃源岩的生烃环境及热演化进程都有重要影响,热演化突然增大的层段与有机质成熟的"甜点段"的分布深度一致。凝灰物质与含超微生物及藻类的泥晶白云岩的混合是导致生烃和早期生烃的重要原因,两者混合的不均一性导致页岩油分布与成熟度的不均匀性。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油系统的成藏特殊性

通过烃源岩条件、储层特征与原油类型分布及其来源、源-储配置关系的系统分析,分析了准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组上、下段致密油系统的自生自储与层控成藏特征。结果表明,芦草沟组咸水湖相沉积中的不同岩性均有不同含量的原始有机质,其中的泥岩有机质丰度和生烃潜力最高,为主力烃源岩,母质类型具倾油特征,处于生油阶段。位于烃源岩层系内的砂岩类与碳酸盐岩类储集层主要为低孔低渗-致密背景,含油性与物性差异存在密切关系。源-储配置表现为互层和泥包砂特征,具有源、储邻近叠置分布的致密油聚集条件。芦草沟组上、下段的原油物性与地化特征存在明显差异,分别主要来自邻近层段烃源岩。综合研究认为吉木萨尔凹陷内芦草沟组具有就近运移、自生自储的层控致密油成藏模式。     

油气运移示踪应用及有效性分析——以准噶尔盆地白家海凸起侏罗系八道湾组油气为例

在盆地地质环境稳定的条件下，油气在运聚过程中会形成“地质色层效应”,其物理、化学指标会发生规律性变化，可用来追踪油气的运移方向。通过对准噶尔盆地白家海凸起及周缘地区侏罗系八道湾组原油进行油源对比，在明确油气平面分布特征的基础上，利用地层水、原油物性及多种地球化学方法，对八道湾组油气运移特征进行研究，并对生物标志化合物、饱和烃碳同位素、饱和烃含量及红外光谱比示踪参数进行类比分析，明确各参数的准确性及适用条件。结果表明，白家海凸起西区的原油(Ⅰ类原油)主要由东道海子凹陷的二叠系烃源岩生成，主要的输导体系是东道海子断裂的垂向输导作用；东区及南部的阜康斜坡地区原油(Ⅱ类原油)主要由阜康凹陷的侏罗系煤系烃源岩生成，输导体系以白家海凸起斜坡的砂体输导作用为主。各种示踪参数中，以断层为主的输导层，原油黏度、密度和生物标志化合物示踪效果较好；以砂体为主的输导体系中，生物标志化合物、饱和烃碳同位素、原油黏度、原油密度及饱和烃含量均可以较好地指示油气运移方向。同时，地层水可以很好地指示断层的封闭性及地下砂体的连通性，而红外光谱比无论是在砂体还是断层输导体系中，其示踪效果都不理想。     

内蒙古西乌珠穆沁旗地区寿山沟组烃源岩 有机地球化学特征

内蒙古西乌珠穆沁旗地区广泛出露下二叠统寿山沟组暗色泥页岩.选取该组塔宾庙林场剖面的烃源岩样品,进行有机质丰度、类型、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.研究表明,西乌旗地区下二叠统寿山沟组暗色泥页岩的有机质丰度达到了中等—好烃源岩标准;有机质来源以高等植物为主,干酪根类型以Ⅲ型为主.有机质热演化进入高成熟—过成熟演化阶段,是潜在的烃(特别是气)源岩,系上古生界重要的烃源岩勘探层系之一.     

咸化湖相富含层状藻与结构藻烃源岩的成烃特征新探与意义

咸化湖相沉积条件下形成的细粒沉积岩是我国页岩油勘探的热点层系。本文依据有机岩石学、扫描电镜、生烃动力学和高温高压加水热模拟实验,对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组咸化湖相含有典型层状藻和结构藻的烃源岩的成烃特征进行对比研究。有机岩石学及扫描电镜观察表明两种藻类的赋存形式差异明显,结构藻的赋存形式主要为孤立分布特征,长度约为20～50μm;层状藻垂向上呈书页状叠置,水平延伸长。生烃动力学及高温高压热模拟实验结果指示了两种有机质的成烃过程具有明显的差异性,其中结构藻为主的烃源岩在较低成熟度就可以生成一定量烃类,随着演化程度的增加,生油速率缓慢,生油范围宽;层状藻为主烃源岩的生烃特征表现为集中生烃,生油窗范围窄且主要生烃活化能较高。该认识对于有效烃源岩评价和页岩油勘探层段与甜点区的选择均具有重要的启示和指导意义。     

准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组烃源岩热演化及沉积古环境评价

近期准噶尔盆地玛湖凹陷南斜坡地区多口探井钻遇风城组厚层烃源岩,为重新认识玛湖凹陷风城组烃源岩带来了契机,搜集玛湖凹陷南部、北部5口重点探井资料,经分析取得了以下认识:(1)风城组烃源岩在玛湖凹陷内广泛发育,综合玛北、玛南地球化学参数表明其为一套Ⅱ型优质烃源岩;(2)综合现今地温、热解、生物标志物、族组分等参数,认为玛湖凹陷及其周缘地区4 350 m以深的风城组烃源岩处于成熟阶段,4 800 m以深处于高成熟演化阶段,玛湖凹陷风城组烃源岩大范围处于生油高峰期;(3)综合多个生物标志物参数,玛北地区风城组烃源岩为咸化还原沉积,玛南地区风城组二段烃源岩为咸化半还原沉积,风三段烃源岩为半咸化-半还原沉积,陆源有机质输入较多。研究区风城组沉积古环境总体表现出早中期咸化、晚期淡化,北部咸化还原程度高于南部的规律。研究结果对玛湖凹陷风城组后续致密油、页岩油勘探部署提供了理论依据。     

渤海海域东部不同富油凹陷烃源岩生烃特征差异及意义

渤海海域东部发育多个富油凹陷,具有较大的生烃潜力,由于各凹陷形成和发育过程不同,导致不同凹陷、不同层段烃源岩热演化和生、排烃特征具有明显差异。通过对渤海海域东部3个富油凹陷多套烃源岩进行埋藏史、热史和生、排烃史研究,厘定了渤中凹陷、渤东凹陷和庙西凹陷烃源岩生、排烃时间以及演化特征。结果表明:(1)渤海海域东部地区不同构造单元烃源岩热演化程度具有"西高东低"的趋势,渤中凹陷最早生烃时间为31.5 Ma,渤东凹陷和庙西凹陷最早生烃时间分别为28.2,11.2 Ma,渤中凹陷最早排烃时间为27.8 Ma,而渤东凹陷和庙西凹陷最早排烃时间分别为20.9,6.7 Ma;(2)渤中凹陷烃源岩热演化程度较高,现今主要为储层提供天然气,为环渤中凹陷地区形成天然气藏和凝析气藏提供了气源;渤东凹陷、庙西凹陷热演化程度依次降低,为储层提供大量油源,盆地边缘地区主要以油藏为主。     

北部湾盆地福山凹陷流沙港组致密油成藏条件及主控因素

查明北部湾盆地福山凹陷流沙港组致密油成藏条件并分析其控制因素,对于进一步明确致密油分布、厘定有利探区具有重要的指导意义。基于地震、录井、测井、岩心及分析化验等资料的综合分析,对北部湾盆地福山凹陷流沙港组有效烃源岩、有利储层、源储匹配关系等进行了研究。结果表明,流沙港组在最大湖泛期于皇桐和白莲两次凹内形成优质烃源岩,具有有机质丰度高、热演化程度适中的特点,提供了致密油形成的物质基础;受多物源供给影响,致密砂岩深入两次凹内,具有源储叠置、分布广泛的特点,溶蚀孔隙与构造裂缝发育,有利于致密油的近源运移与富集;主要烃源岩进入生油高峰期时凹陷构造已基本定型,无大型断裂发育,相对稳定的构造条件有利于致密油形成和保存。因此,福山凹陷流沙港组具备致密油成藏的有利条件,致密油纵向上主要分布在流一下亚段和流二段,平面上主要分布在皇桐次凹和白莲次凹,其形成和分布主要受控于优质烃源岩展布、富溶蚀孔隙"甜点"储层分布及有利的源-储叠置组合。     

平庄凹陷烃源岩有机质成熟度评价

平庄凹陷盖层中发育九佛堂组、沙海组和阜新组3套烃源岩,虽然以往围绕煤矿生产展开了大量的煤田地质勘探工作,但石油、天然气勘探工作较少,研究程度较低。为了客观评价平庄凹陷的油气资源,需对烃源岩有机质成熟度进行评判。在对平庄凹陷烃源岩岩石热解、镜质组反射率、生物标志物参数分析的基础上,对平庄凹陷九佛堂组、沙海组烃源岩有机质热演化特征及演化阶段进行了系统研究。结果表明：平庄凹陷烃源岩各参数随埋藏深度的增加变化明显,具有纵向上的连续性和横向上的不均匀性;平庄洼陷烃源岩有机质成熟度处于未成熟—低成熟—成熟阶段,其中,九佛堂组烃源岩是盆地的主要成油岩系;四龙洼陷烃源岩有机质成熟度较低,对盆地成烃贡献不大。     

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。     

从源控论到源储共生系统 ——论源岩层系油气地质理论认识及实践

中国非常规油气正实现整体战略发展,源岩层系油气已成为非常规油气增储上产的主要组成部分。基于中国源岩层系油气地质条件和工业实践历程,本文主要取得4项研究认识:(1)源岩层系油气包括源岩油气和致密油气两种类型,纵向分布新生界、白垩系、侏罗系—三叠系、上古生界、下古生界等5个油气聚集域;(2)源岩层系油气地质是研究陆上源岩层系油气资源类型、赋存机理、富集规律、分布特征、产出机制、评价方法、关键技术及发展战略的一门新兴油气地质学科,核心是研究和评价源岩层系油气"甜点区(段)""烃源性、储集性、含油性、流动性、成缝性和经济性""六性关系";(3) 10余年来,中国源岩层系油气研究和生产取得重要进展,致密砂岩气规模发展,致密油稳步发展,页岩气快速发展,页岩油加快探索,煤层气及油页岩油持续发展,2020年中国源岩层系油气产量已占总产量的18%;(4)未来主要攻关方向,建议聚焦解决制约中低压致密油、含水致密砂岩气、中低阶煤层气、陆相及过渡相页岩气、中低熟页岩油等中国陆上源岩层系油气资源规模动用和开发的瓶颈问题,探索创造页岩原位转化和煤炭地下气化两大地下"人工油气藏"颠覆性工程。源岩层系油气将成为"稳油增气"最具潜力的现实资源,预计2030年页岩层系天然气有望超天然气总产量的50%,页岩层系石油约占原油总产量的10%-15%。     

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。     

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。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组烃源岩评价及页岩油富集条件探讨

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为一套优质陆相烃源岩, 是我国当前页岩油气研究的热点地区之一.基于吉木萨尔凹陷18口井芦草沟组约为580 m岩心观察、薄片观察、地球化学测试等数据, 对芦草沟组烃源岩岩石类型、地球化学特征等方面开展了研究与评价, 结果表明: 1)芦草沟组烃源岩整体上为优质烃源岩, 且以Ⅰ-Ⅱ型有机质类型为主, 处于低熟至成熟阶段; 2)烃源岩主要划分为5种类型, 包括纯页岩、白云质页岩、纯泥岩, 白云质泥岩和粉砂质泥岩, 其有机质类型和丰度存在一定差异.综合研究得出, 吉木萨尔凹陷芦草沟组优质有效烃源岩的有机质丰度下限值为2.0%, 并认为TOC≥2.0%的烃源岩段也是该区页岩油发育的有利层段.     

马朗凹陷低熟页岩油地球化学特征及成烃机理

勘探实践和研究表明,马朗凹陷二叠系芦草沟组源内油气为页岩油,该原油C₂₉甾烷立体异构化参数w(20S)/w(20S+20R)、w(ββ)/w(αα+ββ)均为0.2~0.4,为典型低熟原油。通过对芦草沟组烃源岩地球化学和有机岩石学特征的综合研究,发现低熟页岩油的生烃母质为原生的富氢无定形体,这些无定形体在沉积早期经历过细菌的改造作用,致使其具有特殊的生烃演化模式,即低熟-成熟阶段早期（R_o为0.55%~0.75%）处于生油高峰,对应埋深为1 800~2 900 m,埋深大于或小于该主峰带,烃源岩生烃能力急剧降低。泥岩生烃模拟实验、热解、抽提等实验数据表明:芦草沟组低熟页岩油正是位于该主生带的源岩所生,处于生烃带的源岩区即为马朗凹陷低熟页岩油富集的有利地区。     

鄂尔多斯盆地姬塬油田延长组原油性质与来源分析

通过原油与油田水物理性质、原油与烃源岩族组成、饱和烃气相色谱以及萜烷与甾烷等生物标志化合物特征的多项地球化学指标对比,表明鄂尔多斯盆地姬塬油田延长组长8、长6、长4＋5等油层组原油性质较为复杂,其成熟度、母源氧化-还原环境及母质类型等方面存在显著差异。烃源岩评价也显示长9、长8、长7、长6、长4＋5段的暗色泥岩有机质质量和类型有所差别,但均具备生排烃能力。油源对比结果进一步证明：成藏过程存在多套油源混源供油的成藏效应,其中长8油层组原油主要来源于长7—长8段烃源岩;长6油层组原油主要来源于长7—长6段烃源岩;长4＋5油层组原油存在长7、长6及长4＋5段多源烃源岩的贡献。     

非常规源岩层系油气形成分布与前景展望

经过十余年理论技术持续攻关,中国陆上实现了致密砂岩气规模发展、页岩气快速发展、煤层气持续发展、致密油稳步发展和页岩油加快探索,源岩层系油气已成为中国非常规油气增储上产的主要组成部分.源岩层系油气包括源岩油气和致密油气2种资源类型,普遍具备有效配置的烃源岩、储集层和聚集保存3个方面基础地质形成条件,展现出源内或近源大面积连续分布标志特征,海相页岩气主要分布于深水陆棚区,致密砂岩气和煤层气一般分布于主要聚煤期煤系,页岩层系石油一般主要发育于长期持续沉降的富油湖盆.源岩层系油气开发追求“平面甜点区”“纵向甜点段”较好经济资源条件,页岩气需含气量高、孔隙度高、TOC含量高、热演化程度适中、气层埋藏适中、保存条件好、储层可压性好、储量规模大,致密砂岩气需全天候气源、中粗粒砂岩、含气层系多、大面积聚集、稳定斜坡区、中浅层埋藏,致密油甜点区段一般具有烃源性、储集性、含油性、流动性、成缝性和经济性“六特性”经济资源条件.中国非常规源岩层系油气资源丰富,源岩层系天然气是天然气上产的“主力”,源岩层系石油是石油稳产的“砝码”,实现地下原位“煤岩燃烧气化、页岩熟化气化”“2个革命性领域”突破是推进源岩层系油气领域“跨越式”发展的关键路径.      

松辽盆地三肇凹陷青山口组页岩油地震甜点预测方法及应用

松辽盆地三肇凹陷上白垩统青山口组一段泥页岩油气资源丰富.为了厘清该区页岩油甜点分布,指导参数井部署,在单井甜点关键参数测井评价的基础上,利用三维地震数据,井震结合开展甜点预测方法研究.首先利用测井资料、岩心实验分析数据交汇分析,建立岩性、物性（孔隙度、渗透率）、含油性（饱和度）、有机地化参数（TOC、S₁）、地层孔隙压力、地层可压性的测井评价模型;然后通过宽频约束反演技术预测岩性,应用叠前弹性参数反演预测物性、含油性和地层可压性,利用约束迪克斯公式反演与模型约束波阻抗反演结合技术预测地层压力;最终实现对地质甜点和工程甜点的"双甜点"预测,建立一套适合于松辽盆地青山口组页岩油地震甜点识别技术流程.实践表明,利用三维地震资料能有效预测页岩甜点区,实钻结果与钻前预测基本吻合,证明了本技术流程的有效性.     

松辽盆地北部青一段油页岩地球化学特征及其记录的古湖泊学信息

油页岩地球化学特征及其记录的古湖泊学信息是揭示油页岩成矿富集规律的关键佐证。根据含油率、TOC、岩石热解、元素分析、生物标志化合物检测及有机显微组分分析,精细刻画了松辽盆地北部ZY1井青一段油页岩的地球化学特征,并分析了其记录的古湖泊学信息,探讨了古湖泊对油页岩有机质富集的控制作用。结果表明：青一段发育8层中等偏好品质的油页岩,下部为高品质油页岩富集层段;油页岩的含油率和TOC质量分数相关性极好,处于未熟—低成熟度演化阶段,生烃潜力大;油页岩中含丰富的萜类和甾类化合物,有机质类型主要为Ⅰ型,有机质来源主要为层状藻占优势的湖泊水生生物。地球化学参数指示,青一段下部古湖泊生产力呈现3个低→高的旋回,对应的古湖泊水体盐度呈现为3个半咸水-咸水旋回、古湖泊水体氧化还原性表现为还原-强还原-还原的厌氧环境,其中旋回Ⅱ后期湖泊生产力最高,对应的水体盐度最高、还原性最强。表明湖泊富营养化造成的高湖泊生产力是青一段高品质油页岩有机质富集的物质基础,盐度分层控制下强还原的湖底环境是高品质油页岩有机质富集的良好保存条件。