渤海湾盆地渤中凹陷烃源岩地球化学与分布特征

渤中凹陷古近系发育三套烃源岩,即始新统沙河街组三段、沙河街组一段以及渐新统东营组烃源岩.前两套烃源岩普遍发育于整个渤海湾盆地,而后一套烃源岩在渤中凹陷最为发育.沙三段烃源岩主要形成于中深湖沉积环境,有机质丰度高、有机质类型好,属于优质烃源岩.沙三段烃源岩展布面积大、厚度大、埋藏深,主体处于成熟-高成熟阶段.沙一段烃源岩为湖盆收缩期半咸水-咸水环境形成的烃源岩,同样具有高的有机质丰度和很好的有机质类型,属于优质烃源岩,但厚度小,烃源岩规模较小.受新构造运动的影响,渤中凹陷沉积了巨厚的东营组地层.东营组三段烃源岩以中深湖相沉积为主,具有较高的有机质丰度和较好的有机质类型,为好-优质烃源岩;东二下亚段与东三段烃源岩相比,有机质丰度降低,有机质类型变差,但主要仍属于中等-好烃源岩.东三段和东二下亚段烃源岩分布广、厚度大,在渤中凹陷主体处于成熟阶段,是本区重要的烃源岩.     

济阳坳陷沾化凹陷沙一下亚段优质烃源岩成因分析

沾化凹陷发育沙四上亚段、沙三下亚段和沙一下亚段3套烃源岩,前人对沙一下亚段烃源岩未进行深入研究。本文利用有机地球化学方法对沾化凹陷沙一下亚段烃源岩品质进行分析,研究表明沙一下亚段烃源岩有机质丰度高、干酪根类型以Ⅰ型为主,为优质烃源岩;烃源岩沉积中心位于渤南洼陷,但孤南洼陷烃源岩品质最好。孤北洼陷和孤南洼陷的部分烃源岩达到大量排烃阶段,所以勘探开发研究应重视来自沙一下亚段烃源岩的贡献。沉积环境分析表明,沙一下亚段沉积期沾化凹陷构造沉降速率较小,气候为北亚热带至暖温带中等偏干旱气候,均不支持形成优质烃源岩。沙一下亚段高品质烃源岩的形成的主要原因是高盐度导致湖泊的高生产力和良好的水体分层。湖盆高盐度是由于鲁佩期的海侵导致,海侵沿孤南洼陷—孤北洼陷—渤南洼陷的方向推进,导致孤南洼陷虽然不是沉积、沉降中心,但烃源岩品质最好。     

东营凹陷牛38井沙河街组烃源岩生排烃评价

东营凹陷牛38井沙河街组三段烃源岩从沙三下亚段向沙三中-上亚段为一从高水位深湖相向低水位前三角洲相发展的沉积旋回,该沉积环境控制从下向上发育不同类型的有机质。相应地,该段烃源岩品质从下向上变差,其中沙三中亚段上部及沙三中亚段中部烃源岩产烃能力小,沙三下亚段烃源岩整体品质好,局部存在优质烃源岩。其优劣性体现了在该段烃源岩中,Ⅰ型干酪根具有高的生产力,而Ⅲ型、Ⅱ₂型干酪根生烃潜力很低,基本为无效有机质。计算结果显示不同数据点的烃源岩单位质量原始生烃潜量可相差3个数量级,体现了烃源岩存在强烈的非均质性。有机碳的非均质性分布为其提供了物质基础,而湖盆的旋回式沉积及湖平面的波动性变化是其内在原因。同时,本文也提供一种计算生排烃量的新方法,结果表明该方法较为有效可行。     

齐姆根-桑株河地区烃源岩特征

塔里木盆地西南缘齐姆根-桑株河地区发育有寒武-奥陶系、石炭系-下二叠统、侏罗系及上白垩-古近系等多套烃源岩.据地震资料寒武-奥陶系烃源岩在20 号断裂下盘的沉积厚度达2 000 m,是一套较好的烃源岩.石炭系-下二叠统烃源岩广泛分布,厚度大、有机质含量丰富,处于高成熟-过成熟阶段,为现实烃源岩.侏罗系烃源岩地表处于低成熟油气生成阶段,覆盖区在生油窗之内,为现实烃源岩.上白垩-古近系烃源岩可达较好烃源岩标准,处于成熟阶段,但生油潜力有限,推测喀什凹陷应具较大的生油潜力.     

"富集有机质"成烃作用再认识:以东营凹陷为例

从沉积特征、微观结构和有机质赋存状态等方面,分析了东营凹陷富集有机质烃源岩不同于分散有机质烃源岩的特征, 探讨了其对成烃过程的影响.相对于分散有机质烃源岩,富集有机质烃源岩纹层理非常发育, 岩性组合和微观沉积特征表现出较强的韵律性和非均质性,且易于形成顺层的有机质网络.上述特点决定了富集有机质烃源岩物理性质存在较强的各向异性,易形成平行层面的微裂隙,具有相对较高的侧向渗透率.这从一定程度上表明富集有机质烃源岩的侧向排烃过程比较容易实现.该认识对于深入研究和评价东营凹陷乃至整个中国东部陆相断陷盆地烃源岩具有重要意义.     

济阳坳陷优质烃源岩特征与隐蔽油气藏的关系分析

通过对济阳坳陷优质烃源岩的研究,尝试建立勘探中、后期烃源岩研究的流程和工作方法。结合大量的分析资料,建立了本区优质烃源岩的评价标准,该标准可适用于中国的陆相断陷湖盆研究。对烃源岩的生排烃特征模拟结果表明,普通烃源岩、优质烃源岩以及有机质富集层三种不同类型的烃源岩生烃时间基本相同,但在排烃方面三者区别较大,普通烃源岩开始排烃最晚,优质烃源岩次之,而有机质富集层则最早进入排烃阶段。本区优质烃源岩的分布与隐蔽油气藏密切相关。沙四上亚段和沙三下亚段是本区广泛分布优质烃源岩的重点层位,它们与隐蔽油气藏的关系非常密切。优质烃源的分布直接或间接地决定了隐蔽油气藏勘探的成功率。对东营凹陷和沾化凹陷已经发现的隐蔽油气藏油气源的分析结果表明,在沾化凹陷,隐蔽油气藏主要以沙三段下部优质烃源岩为主。但罗家油田原油则是以沙四上亚段和沙三下亚段的碳酸盐岩源岩层所生成的混源油为主。沙四上亚段烃源岩主要形成地层性的隐蔽油气藏,而沙三下亚段烃源岩和沙四上亚段烃源岩均可以形成岩性型油气藏。在此基础上,建立了坳陷不同位置与其烃源岩和油气运移特点相关的隐蔽油气藏形成模式图。     

海相烃源岩的正反演对比分析

海相优质烃源岩有效的评价体系是海相地层油气勘探开发中的关键问题之一.沉积盆地内保存的残余有机质从生物物质到烃源岩的演化过程经历了两个阶段, 即从生物物质到沉积有机质的形成阶段和从沉积有机质到残余有机质的烃源岩形成阶段, 后者包括沉积有机质在未熟阶段经历生物化学作用成为埋藏有机质和在成熟-过成熟阶段经历热解作用成为残余或风化残余有机质两个亚阶段.烃源岩反演分析是利用残余或风化残余有机质的量来推断埋藏有机质的量或者原始生烃潜力.而正演分析则是根据沉积物沉积环境、生物物质及其介质物理化学条件特征运用地球生态学、地球微生物学、分子地球生物学和生物地球化学方法推断沉积有机质的量, 甚至推断埋藏有机质的量, 进而评估烃源岩的原始生烃潜力, 也就是利用生物生产力和保存环境等综合分析沉积有机质的量.正反演对比分析相互验证和相互补充, 更好地揭示了烃源岩基本特征, 为海相优质烃源岩的预测和评价提供了有效的研究方法.      

东营凹陷两套优质烃源岩层地质地球化学特征研究

通过对东营凹陷烃源岩及原油的研究,发现东营凹陷主要油田的原油来自沙河街组沙三段下部 (Es3下)和沙四段上部 (Es4上)的烃源岩。作者利用大量的地质地球化学资料,深入分析了这两套优质烃源岩在沉积特征、地球化学特征等方面的差异性。其中沙三段下部烃源岩是在咸水-半咸水深湖-半深湖环境下沉积形成的,沙四段上部是在盐水-咸水浅湖-半深湖环境下形成的。同时还讨论了这两套优质烃源岩有机质的富集与保存特征,揭示了两套优质烃源岩的形成条件---高的古生产力和缺氧环境,其中咸水沉积环境是沙四段上部优质烃源岩形成的一个重要影响因素,藻类勃发控制了沙四段上部和沙三段下部高有机质丰度烃源岩的形成.     

内蒙古西部额济纳旗及其邻区石炭系-二叠系烃源岩的发育特征和生烃潜力评价

定量评价盆地的烃源岩生烃潜力是油气勘探首先要解决的问题之一.采用多项有机质丰度、类型和成熟度指标定量或定性地分析了额济纳旗及邻区石炭系-二叠系烃源岩的生烃潜力,证实额济纳旗及邻区的石发系-二叠系发育了浅海陆棚相以泥页岩为主的烃源岩.研究表明,该区石炭系-二叠系的阿木山组、埋汗哈达组和哈尔苏海组3套烃源岩,厚度大,有机质丰度较高,有机质类型以Ⅲ型为主,热演化程度与构造活动、埋藏深度有关,多数有机质演化程度处于成熟阶段,显示区内石炭系-二叠系具有良好的油气资源前景.     

东营凹陷沙四段盐相关烃源岩沉积环境和地球化学特征对比研究

<正>随着石油和天然气勘探进程的不断深入,人们发现在油气田(特别是超大型油气田)常见膏盐层。研究表明盐湖沉积可以孕育烃源岩,蒸发岩和烃源岩可以共生沉积(金强等,2000),且膏盐岩层能够影响烃源岩的热演化(郑德顺等,2011)。近来油气勘探结果显示,东营凹陷中央断裂带北部的陡坡带膏盐岩发育广泛的的沙四纯下亚段、下亚段烃源岩层系获得工业性气流,显示该区烃源岩具有一定的生烃潜力(王茹,2009)。笔者对东营凹陷沙四段盐相关烃源岩的沉积环境和有机质类型特征进行了对比研究,以期为     

柴达木盆地侏罗系煤系烃源岩生烃潜力分类评价

柴达木盆地侏罗系发育泥岩、炭质泥岩、煤和油页岩等多种类型煤系烃源岩。受沉积环境控制,不同类型烃源岩之间有机质丰度、有机质类型及生排烃模式等差别很大。传统的评价方法低估了炭质泥岩和煤的生烃潜力。提出了基于单位岩石烃源岩产烃率的定量评价方法,对不同类型烃源岩的总生烃量和总资源量定量预测表明:炭质泥岩对侏罗系生烃总量和油气资源的贡献率分别达到44.8%和41.7%,整体提升了柴达木盆地侏罗系烃源岩的资源潜力,煤型气的资源潜力大幅度提高,对柴达木盆地天然气勘探具有重要指导意义。      

金衢盆地上白垩统金华组湖相页岩油气地质特征

以金衢盆地白垩系金华组为研究对象,在钻井资料分析的基础上,结合区域沉积背景,通过分析暗色泥页岩有机质丰度、厚度和分布范围,研究和探索了金衢盆地上白垩统金华组湖相页岩油气地质特征。金衢盆地金华组湖相暗色泥页岩样品的有机质丰度特征表明,TOC值一般小于0.5%,属于非烃源岩,个别样品达到1.57%,属于优质烃源岩; 富有机质层段以富砂夹泥型或富泥夹砂型为主,具多产层特征,盆地北部凹陷具备一定的页岩油气勘探潜力。金华组湖相暗色泥页岩主要发育在西北部衢州—龙游沉积中心区,区域较为局限,厚度不均,范围5~100 m,平均孔隙度3.867%,平均最大渗透率0.087 2×10^-3 μm²,属于典型的致密型储层。将富有机质层段砂泥地层作为一个整体进行页岩油气勘探,源储一体是今后陆相页岩油气的重要勘探思路。     

北美典型混合页岩油系统特征及其启示

北美Williston 盆地Bakken组属典型的混合页岩油系统.笔者系统剖析了Bakken组混合页岩油系统富有机质层段和贫有机质层段的地质与地球化学、物性与裂缝发育以及页岩油特征,揭示了页岩油"甜点"主要受高含轻质油的富有机质成熟页岩、异常压力、微裂缝以及贫有机质层的白云石化作用共同控制,同时由于贫有机质层具有相对高的孔隙度、渗透率以及低的吸附量,因此可认为其是混合型页岩油系统中的主要产层.这对目前我国东部陆相页岩油勘探效果不佳的因素分析具有重要启示.把页岩油勘探目标层仅仅聚焦于富有机质泥页岩层段是勘探效果欠佳的主观因素;而富有机质泥页岩层段天然微裂缝发育局限、滞留油主要赋存在有机质中、热演化程度偏低使滞留油较重以及湖相Ⅰ型烃源岩生成的油含蜡量高等因素,是导致可采的页岩油量十分有限的客观因素.为此,针对我国东部湖盆页岩油的勘探,建议:加强成熟富有机质层系中贫有机质碳酸盐岩或粉砂、细砂岩薄夹层的精细评价与勘探;加强成熟富有机质泥页岩层段裂缝型页岩油的评价与勘探.     

湖相致密油资源地球化学评价技术和应用

湖相致密油或页岩油资源量和可采性评价关键问题:一是在什么地方;二是有多少;三是有多少可采出。本文讨论了解决这3个问题的关键性地质技术和理论。湖相致密油勘探层空间分布识别的关键是高有机丰度源岩层段和含油夹层精细识别。利用源岩测井地球化学评价技术可识别出湖相地层中不同w(TOC)区间的源岩层段,利用氢指数(I_H)与w(TOC)的相关性,可实现湖相源岩层非均质性精细表征。湖相致密油勘探层油的赋存形式分为两类:一是致密油勘探层中砂岩、粉砂岩和碳酸盐岩夹层中的油,呈游离态;二是富有机质源岩中的油,包括了吸附态和游离态。吸附油在目前的技术条件下难以开采,现阶段真正有工业价值的是游离油。根据实际地球化学数据可标定出源岩中游离油量和吸附油量模型,从而可计算出游离油量、吸附油量和总原地油量。致密油流动性控制了其可采性,而源岩成熟度和生烃转化率是控制烃类流动性的关键。利用湖相高丰度源岩(w(TOC)>2%)I_H演化可较高精度地标定源岩的成熟度和转化率。以泌阳盆地为例展示了如何从源岩生烃模型和实际岩石热解数据预测页岩油的流动性。     

基于细粒岩石类型对玛湖凹陷下二叠统风城组烃源岩分类评价

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油勘探取得巨大突破,但是按照普遍认可的页岩油烃源岩评价标准,本区的烃源岩品质并不理想。为了科学评价玛湖凹陷烃源岩品质特征,本文在系统的岩心观察和有机地球化学分析的基础上,揭示烃源岩的形成环境,并按照矿物组成对烃源岩分类评价。玛湖凹陷风城组细粒岩主要沉积于正常半深湖、咸化半深湖、半咸化半深湖、含热液半深湖和滨浅湖环境中,各环境中细粒岩的有机质特征存在一定区别,其中半咸化半深湖有机质较为富集,w (TOC)均值在1%左右。进一步结合有机质类型判别图解,表明咸化半深湖和含热液半深湖有机质来源以湖泊生物为主,而其他环境中存在湖泊和陆源混合有机质来源。基于有机质生烃潜力评价和成熟度（Vre=0.74%）估算,表明目前风城组烃源岩中有机质正处于大量排烃的成熟阶段,且确定了细粒岩中的烃类为原生烃。由于不同矿物组成的烃源岩吸附能力的差异,按照陆相泥质烃源岩和碳酸盐质烃源岩开展分类评价,结果表明风城组沉积了累计厚度近250 m的的有效烃源岩,且富含以藻类体为主的有机质。     

中口子盆地侏罗系煤系烃源岩地球化学特征及生烃潜力评价

甘肃-内蒙古交界处的北山盆地群侏罗系是我国西北地区潜在的油气勘探新领域。为加深对该盆地群资源潜力的认识,以有机地球化学分析数据为基础,探讨了其中煤系烃源岩的沉积环境、有机质来源,建立了该烃源岩生烃潜力评价标准。研究结果表明,中口子盆地侏罗系烃源岩干酪根类型以Ⅱ₁-Ⅱ₂型为主,生烃母质主要是陆生植物,含少量的藻类和水生生物,主要形成于三角洲平原沼泽或湖侵期的间湾湖泊等氧气量适中的弱氧化-弱还原沉积环境。生烃潜量和氢指数是衡量煤系源岩有机质丰度、生烃潜力和生油潜力最有效的指标,根据生烃潜力评价标准：黑帐房凹陷侏罗系暗色泥岩多属于中-差烃源岩,南泉凹陷暗色泥岩生烃潜力级别优于黑帐房凹陷,主要为中-好烃源岩;南泉凹陷炭质泥岩大多数属于中等-好油源岩,煤岩大多属于差油源岩。     

湖相烃源岩原始有机质恢复与生排烃效率定量研究 ——以东营凹陷古近系沙河街组四段优质烃源岩为例

在烃源岩沉积有机相精细划分的基础上,优选东营凹陷古近系沙河街组四段的优质烃源岩样品,建立了完整的自然演化地球化学剖面,并应用物质平衡法,开展了原始有机质恢复和生排烃效率定量计算。计算结果表明,沙河街组四段主力供烃区间内的优质烃源岩具有高生排烃效率和原始有机质丰度恢复系数,其中深层高过成熟阶段排烃效率可达70%~80%,原始有机质丰度恢复系数可达1.5~2.0,较以往资源评价中采用的数值有较明显提高。据该结果推算,东营凹陷沙河街组四段的总排烃量总体上将有一定程度的提高,其中中浅层烃源岩的资源贡献有所降低,而深层烃源岩的资源贡献有较大幅度升高,主力烃源岩埋藏深度有下沉的趋势,这预示着深层具有丰富的资源基础和勘探前景。研究成果对于济阳坳陷乃至整个渤海湾盆地的油气资源潜力再认识和深层油气藏勘探具有重要的指导意义。     

陆相页岩油研究进展及开发地质面临的问题

针对页岩油开展了广泛文献调研,在页岩油概念的提出、演化及研究历程基础上,对陆相页岩油资源量分布、类型和潜力及若干关键问题等研究进展进行了综述,提出了陆相页岩油效益开发面临的关键开发地质问题。具体如下:1）阐述了页岩油概念的由来及最新定义。国内外页岩油均历经三个发展阶段,对页岩油的理论认识不断深入,开发效果和水平逐渐提升。我国陆相页岩油资源丰富、潜力巨大,是今后一个时期的重点攻关对象。2）陆相页岩油可按不同方式进行分类。按成熟度演化阶段划分固态有机质阶段、滞留烃阶段、液态烃阶段、液态烃裂解天然气阶段等四类;按源储组合类型划分源储共存型、源储分离型和纯页岩型三类;按开发方式分为夹层型、混积型、页岩型和裂缝型四类。3）陆相页岩油在细粒岩分类及沉积模式、源储岩石微观特征、富集机制、“七性特征”和工业化开采技术等方面取得了较大的进展。4）陆相页岩油源储结构表现出极强的非均质性,亟待加强细粒页岩沉积超高频基准面旋回对比模式、半深湖—深湖相低级次构型单元成因及分布模式、相控储层质量差异分布模式和地质工程一体化及甜点快速评价等开发地质方面的研究,以提高页岩油开发经济效益和采收率。     

富有机质的黑色页岩和油页岩的有机岩石学特征与生、排烃意义

用近代有机岩石学与有机地球化学分析相结合的方法，对比研究了我国四川盆地等下古生界富有机质沉积的海相黑色页岩,和渤海湾盆地下第三系湖相油页岩的显微有机组成特征与热演化生烃、排烃作用的关系。观测分析结果表明:黑色页岩热演化程度很高，目前热解烃含量很低，但残余有机碳含量达1％～3％，黑色页岩中保存了早期生油阶段由无定型有机质生油作用转化而形成的微粒体有机质，和未排出的石油演变而来的残余沥青，表明其为原始生烃性能很好的烃源岩。根据黑色页岩中微粒体和残余沥青的含量，可用来了解已生—排烃量和再沉降埋深过程中古油藏储层沥青、微粒体和残余沥青再生气对古生界碳酸盐气藏的贡献。富有机质沉积的下第三系湖相油页岩热演化程度不高，游离烃（S1为0.2～1.4 mg/g）和热解烃（S2为8～44 mg/g），有机碳含量达2.4％～8％，是生油性能很好的烃源岩，油页岩中不仅存在强荧光的藻和无定型有机质，而且油页岩的纹层中广泛存在富有机质的荧光沥青，反映了有利于排烃运移的信息，表明是本区生油贡献最大的烃源岩。富有机质黑色页岩和油页岩的沉积结构构造特征、有机质的赋存形式、热演化中变化过程的对比观察结果表明:其生烃、排烃作用既有很多相似性，又有一定差别。     

济阳坳陷古近系沙四段上亚段烃源岩沉积有机相研究

根据沉积构造、古生物组合、有机质赋存方式等特征研究,明确了沉积过程底水含氧量对古近系湖相烃源岩中有机 质的组成和含量的控制作用。在此基础上借鉴沉积有机相和古氧相研究的成果,将济阳坳陷古近系沙四段上亚段湖相烃源 岩划分为四种沉积有机相,分别为缺氧相、短暂充氧相、低氧相、充氧相,并且确定了不同类型沉积有机相的判识标志。 并结合测井资料开展了烃源岩沉积有机相的单井、连井及平面分布特征分析,提出沙四段上亚段烃源岩的发育存在着明显 的东西差异,东部地区明显优于西部地区,而不同走向断裂的活动差异控制了优质烃源岩的分布。沙四段上亚段烃源岩的 分布规律对于下一步勘探决策的制定和深层隐蔽油气藏成藏规律研究具有重要意义。