中国古生界海相烃源岩生烃潜力评价标准与方法

中国古生界海相高、过成熟烃源岩原始生烃潜力评价问题是一个没有解决的老问题,至今没有可靠的评价方法与统一评价标准。低成熟元古宇—古生界海相泥岩/页岩与碳酸盐岩地球化学分析揭示,由于有机质组成不同,不同时代烃源岩的有机碳含量与热解生烃潜力之间存在着不同的线性关系。按照岩石热解生烃潜力来衡量,泥岩/页岩与碳酸盐岩作为有效烃源岩的有机质丰度下限没有本质区别,其有机碳含量必须大于0.5%;对于元古宇-下古生界海相烃源岩,达到中等生烃潜力的有机碳含量必须大于0.75%,好烃源岩的有机碳含量必须大于1.5%,很好烃源岩的有机碳含量大于2%,有机碳含量大于4%的属于极好的烃源岩;上古生界海相泥岩各级烃源岩相应的有机碳界线值高于下古生界泥岩。按照低成熟元古宇—古生界烃源岩有机碳含量与热解生烃潜力之间的关系方程,由有机碳含量基本上可以定量评价高、过成熟的元古宇—古生界烃源岩的原始生烃潜力。     

低丰度碳酸盐岩有效烃源岩存在的 证据及其TOC下限

中国碳酸盐岩分布面积广、热演化程度高、有机质丰度普遍较低,研究低丰度碳酸盐岩能否成为有效烃源岩对评价碳酸盐岩油气潜力和勘探前景具有重要意义。多方面研究表明,随着深度增大或热演化程度的提高,碳酸盐岩烃源岩TOC降低、生烃潜力和残留烃量均表现出先增大后减小的趋势,生烃热模拟实验结果等都表明低丰度碳酸盐岩烃源岩可以发生生排烃作用,国外勘探实践亦发现低丰度碳酸盐岩作为烃源岩的油气田,这都表明低丰度碳酸盐岩可以成为有效烃源岩。确定碳酸盐岩烃源岩TOC下限需要考虑多个因素,研究认为碳酸盐岩烃源岩的TOC下限应该比泥页岩的05%低一些。根据排烃门限,利用生烃潜力法和物质平衡数值模拟计算法确定了不同成熟阶段有效烃源岩TOC下限,结合前人研究成果和勘探实践,综合确定低成熟阶段、成熟阶段和高过成熟阶段碳酸盐岩有效烃源岩的TOC下限分别为TOC≥14%、TOC=01%~14%和TOC＜01%。     

中国古生界海相地层油气勘探

影响中国古生界海相油气勘探并且需要加强研究的主要问题是:保存条件的认识与有利区预测;有效烃源岩与资源潜力;储层的复杂性及其对非构造圈闭的影响。保存条件分为三个层次:含油气盆地的保存、含油气系统的保存、油气藏的保存。塔里木、四川、鄂尔多斯三大克拉通盆地是中国古生界保存较好的盆地,是海相油气勘探的战略目标区,另外还有准噶尔、楚雄等盆地。盆地斜坡相泥岩及泥状灰岩是海相油气勘探的主要烃源;海陆过渡相烃源岩发育区是重要战略方向;陆表海碳酸盐岩烃源岩区是中小油气田勘探领域。从储层条件来说,下古生界应以非砂岩岩溶储层为主要勘探对象,溶蚀不整合面广泛发育,已发现的下古生界大中型油气田仅见于碳酸盐岩溶储层;上古生界以孔隙性碎屑岩及碳酸盐岩储层为主要勘探对象,晚古生代的构造一古地理演化为这两类储层的广泛发育提供了条件。     

碳酸盐岩烃源岩判识与实践——以四川盆地为例

碳酸盐岩可以成为烃源岩,并为油气藏提供丰富的烃源,但不是所有碳酸盐岩都可以视为烃源岩。碳酸盐岩在成藏进程中,往往作为输导层或储集层,并常有外源有机质的干扰。碳酸盐岩烃源岩应该是有机质原生赋存(与矿物结合成为沉积的一部分),具有一定丰度值,在适宜的热成熟阶段,同样可以形成液态烃和气态烃。碳酸盐岩烃源岩发育于低能环境的沉积相——开阔海台地相、局限海台地相、生物泥丘相、斜坡相,等等。泥质泥晶灰岩,生物泥—粒泥岩—泥粒岩微相,应该是碳酸盐岩烃源岩的主要岩类。碳酸盐岩烃源岩与油系泥质烃源岩比较,具有油窗凸显且高峰期前移、气态烃峰期不明显且有后延、液态烃产率高的特点。据对碳酸盐岩烃源潜量的评估,它在四川盆地烃源中占20%～25%,为油气成藏作出了重要贡献。     

西加拿大盆地古生界烃源岩特征及对鄂尔多斯盆地气源岩的认识

对西加拿大阿尔伯塔和威利斯顿盆地古生界海相烃源岩的形成环境、发育特点及有机质丰度等进行了调研,西部盆地古生界海相烃源岩主要发育在深水盆地和开阔海环境,这些烃源岩的分布特点是厚度薄(一般小于10m),分布范围广(几乎分布于全盆地),有机质丰度高(Kukeristic 油页岩 TOC 可达28%),成熟度分布范围广(主要处于成熟阶段,R_o=0.6%～1.3%),岩性主要为黑色页岩和灰质泥岩。联系到我国的鄂尔多斯盆地,根据下古生界奥陶系的沉积环境和目前的烃源岩有机质丰度等分析资料,认为该盆地的西部和东部也可能发育有有机质丰度高、厚度薄的烃源岩。     

Evaluation Criterion and Methods of the Hydrocarbon Generation Potential for China's Paleozoic Marine Source Rocks

中国古生界海相高、过成熟烃源岩原始生烃潜力评价问题是一个没有解决的老问题,至今没有可靠的评价方法与统一评价标准.低成熟元古宇—古生界海相泥岩/页岩与碳酸盐岩地球化学分析揭示,由于有机质组成不同,不同时代烃源岩的有机碳含量与热解生烃潜力之间存在着不同的线性关系.按照岩石热解生烃潜力来衡量,泥岩/页岩与碳酸盐岩作为有效烃源岩的有机质丰度下限没有本质区别,其有机碳含量必须大于0.5％;对于元古宇一下古生界海相烃源岩,达到中等生烃潜力的有机碳含量必须大于0.75％,好烃源岩的有机碳含量必须大于1.5％,很好烃源岩的有机碳含量大于2％,有机碳含量大于4％的属于极好的烃源岩;上古生界海相泥岩各级烃源岩相应的有机碳界线值高于下古生界泥岩.按照低成熟元古宇—古生界烃源岩有机碳含量与热解生烃潜力之间的关系方程,由有机碳含量基本上可以定量评价高、过成熟的元古宇—古生界烃源岩的原始生烃潜力.     

羌塘盆地羌地18井上二叠统那益雄组烃源岩地球化学特征及意义

为进一步厘清羌塘盆地古生界烃源岩条件及油气勘探前景,以羌地18井钻遇的古生界上二叠统那益雄组黑色泥页岩为研究对象,通过岩石热解、元素分析、干酪根镜鉴,结合饱和烃色谱-质谱分析,评价那益雄组烃源品质,研究烃源岩的发育环境和演化过程,探讨羌塘盆地古生界油气勘探前景。结果表明：(1)羌地18井那益雄组黑色页岩的TOC介于0.58%～6.74%之间,平均值为1.5%;有机质组成以镜质组为主,部分样品以腐泥组为主,H/C原子比介于0.42～0.81之间,O/C原子比介于0.08～0.28之间,干酪根类型指数TⅠ介于-75.25～38.50之间,干酪根类型属于Ⅱ₂-Ⅲ型,以Ⅲ型为主;RO介于1.44%～2.01%之间,T_max值介于455～544℃之间,主体进入高成熟演化阶段,部分达到过成熟阶段,以生凝析油、湿气为主;(2)生物标志物揭示那益雄组沉积时水体为还原环境,具有混合物源特征。(3)羌塘盆地二叠系发育有效烃源岩,盆地东部的有机质丰度明显高于盆地西部,羌地18井中有效烃源岩厚度最大,达到212 m,以中等烃源岩为主,部分达到优质烃源岩标准,优质烃源...     

西加拿大盆地古生烃源岩特征及对鄂尔多斯盆地气源岩的认识

对西加拿大阿尔伯塔和威利斯顿盆地古生界海相烃源岩的形成环境，发育特点及有机质丰度等进行了调研，西部盆地古生界相烃源岩主要发育在深水盆地和开阔海环境，这些烃源岩的分布特点是厚度薄（一般小于10m)，分布范围广（几乎分布于全盆地），有机质丰度高（Kukeristic油页岩TOC可达28％），成熟分布范围广（主要处于成熟阶段，R0＝0．6％－1．3％），岩性主要为黑色页岩和灰质泥岩。联系到我国的鄂尔多斯盆地，根据下古生界奥陶系的沉积环境和目前的烃源岩有机质丰度等分析资料，认为该盆地的西部和东部也可能发育有有机质丰度高，厚度薄的烃源岩。     

生烃热模拟研究进展及对非常规油气成藏研究约束

生烃热模拟实验是烃源岩成烃潜力与资源评价的重要手段,也是揭示页岩油气等非常规能源成藏序列的重要正演方法。生烃热模拟实验可以根据体系的开放性分为开放体系、封闭体系和半开放体系热模拟实验,选择不同的模拟实验方法应用于不同的研究目的。开放体系是与干酪根初始裂解反应最相近的热模拟方法,半开放体系是最为接近实际地质体中烃源岩热演化的热模拟体系,封闭体系更适用于Ⅲ型干酪根生烃模拟的研究,是认识重烃二次裂解的重要方法。在有机质热演化过程中,生成油气会受温度、压力、水介质、催化剂等条件的影响,这些外界因素也会对热模拟实验产生重要影响。热模拟实验在非常规资源中应用较广泛,既可以研究烃源岩的生排烃特征、成烃潜力及油气滞留特征;也可以分析作为储层的泥页岩的储集物性及孔隙类型演化特征等。目前热模拟实验在碳酸盐岩烃源岩热模拟实验、页岩热演化过程中的微米-纳米孔隙结构变化特征,有机质生排烃与泥页岩储集物性的协同演化关系这三个方面取得重要进展,也是未来的主攻方向。     

青藏高原羌南盆地侏罗系曲色组烃源岩评价

青藏高原羌南盆地曲色组烃源岩的类型为黑色油页岩、深灰色泥页岩和深灰色泥灰岩,厚度为215.8m。根据对野外地表露头烃源岩的观察,结合室内分析数据,从有机质的丰度、有机质的类型、有机质的成熟度等3个方面对其进行了评价。曲色组烃源岩有机质丰度较高,黑色油页岩、灰色泥页岩和深灰色泥灰岩有机碳平均质量分数分别为9.23%、2.21%和4.33%,总体表现为好烃源岩特征。泥页岩有机质类型主要为Ⅱ型,油页岩与泥灰岩总体表现为Ⅱ型,少数为Ⅲ型。干酪根颜色、岩石热解峰温(Tmax)表明曲色组烃源岩有机质成熟度较高,处于成熟阶段。     

苏浙皖地区：中—古生界海相烃源岩及含油气性

从晚震旦世开始至中三叠世,苏泊皖地区沉积了三套巨厚的烃源岩系：上震旦统－上奥陶统,石炭系－二叠系、下三叠统。三套烃源岩热演化特点不同,特别是下古生界油源岩经历了加里东、印支－燕山期构造阶段的热演化,已达过成熟干气阶段;上古生界基本处于生油阶段晚期;三叠系大部处于成熟生油阶段,少数处于未成熟阶段。区内下古生界烃源岩经历了两次成油过程,第一次在加里东运动前的盆地沉降阶段,第二次在中里东运动后晚古生代陆     

从塔里木盆地看中国海相生油问题

塔里木盆地厚达 5～ 7km的海相寒武、奥陶系 ,可划分出下、中寒武统和中、上奥陶统两套工业性烃源岩。油源对比证实 :盆地目前保存下来的海相成因工业性油藏 ,主要来源于中上奥陶统泥灰岩。正是因为塔里木盆地比四川、鄂尔多斯盆地多了一套中等成熟的中上奥陶统油源岩 ,所以能够找到海相油田。笔者认为 :海相工业性烃源岩不必很厚 ,但w (TOC)应≥0 .5% ,碳酸盐岩要含泥质 ;海相源岩往往并不发育在凹陷中心 ,而发育在 4种有利沉积相带上 ;碳酸盐岩具有“双重母质”的特点 ,浮游藻类偏油 ,底栖藻类偏气。海相源岩的形成模式有“保存模式”和“生产力模式”两种 ,分别对应于塔里木寒武系和中上奥陶统烃源岩。塔里木古生代克拉通早期活动、晚期稳定、持续降温的演化史 ,有利于海相油气的多期成藏和晚期保存。     

古老碳酸盐岩层系油气储层地质特征

对研究程度较高的北美奥陶系碳酸盐岩油气田特征参数作了统计和分析,对比中国下古生界碳酸盐岩油气田,分析了古老碳酸盐岩油气储层的特点及主要控制因素。北美大陆奥陶纪沉积环境以环潮坪—浅水陆棚为主,储集岩可简单地划分为四种岩相类型,包括泥晶灰岩、粒泥灰岩、泥粒灰岩以及颗粒灰岩。晶间孔、角砾岩相关孔隙及溶蚀孔隙是最主要的孔隙类型,其中尤以晶间孔最为普遍。中国下古生界碳酸盐岩油气储层的演化更为复杂,原生孔隙损失殆尽。北美和中国的研究都表明,岩溶储层和白云岩储层是主要的有效储层。当埋深超过3000m时,白云岩是主要的储层岩石类型。在埋深增大的情况下白云岩保持更好的储集性能,这是一个基本的趋势。中国下古生界碳酸盐岩埋深较大,所以白云岩储层是一个特别值得关注的领域。     

黔中隆起及其周缘地区“下组合”油气地质特征

黔中隆起及其周缘地区包括滇黔北部坳陷、黔中隆起、滇东隆起、黔西南坳陷、黔南坳陷和武陵坳陷等六个一级构造单元。“下组合”包括震旦系、寒武系、奥陶系和志留系,具有丰富的油气资源和较好的油气成藏条件。两套区域性海相烃源岩,包括下寒武统牛蹄塘组碳质页岩和上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组石灰岩和碳质页岩,Ro值普遍在2%以上,主体处于高成熟晚期—过成熟早期。上震旦统陡山沱组发育地区性黑色页岩和碳质灰岩等烃源岩。主力储层包括上震旦统灯影组、中—上寒武统、下奥陶统桐梓组—红花园组及下志留统石牛栏组。区域盖层发育于下寒武统下部和下志留统下部,皆以泥质岩为主。各区块海相“下组合”纵向生储盖组合发育情况有所差异,黔中隆起区和黔南坳陷有两套组合,滇黔北部坳陷则有四套组合。以下寒武统牛蹄塘组为烃源岩、上震旦统灯影组白云岩为储层、下寒武统泥岩为盖层的生储盖组合,是黔中隆起及其周缘地区“下组合”勘探的主要目的层系。     

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。     

东濮凹陷及其邻区下古生界碳酸盐岩储集层特征及其控制因素分析

分析了东濮凹陷及邻区下古生界碳酸盐岩储集层的特征及控制因素 ,并通过与任丘潜山和鄂尔多斯盆地古风化壳的对比 ,指出成岩演化、沉积相带、构造应力作用等是控制本区下古生界储集层发育的关键因素。本区发育潜山和古风化壳两种类型的风化壳储层。东濮凹陷南部—中牟凹陷与鄂尔多斯地区奥陶系成岩演化历史、沉积相带相似 ,古风化壳储层发育 ,邻近古生界和新生界生烃中心是本区碳酸盐岩油气勘探的有利地区     

鄂尔多斯盆地下奥陶统碳酸盐岩有机相类型及生烃潜力

对鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组碳酸盐岩的各种沉积环境的有机相特征进行了研究,结果表明平均有机碳丰度最高的是陆缘斜坡相碳酸盐岩(0.26%),其次是膏盐湖(0.22%)、膏云坪(0.21%),而开阔海、云坪和滩等环境的碳酸盐岩有机碳平均含量较低(<0.20%);碳酸盐岩干酪根样品多数为富氧、贫氢,显示其有机质类型较差;岩石地球化学特征和生物化石特征反映出陆缘斜坡处于相对还原的环境,而其他沉积环境则为氧化环境。鄂尔多斯盆地下奥陶统的大部分碳酸盐岩处于生烃潜力较差的C～D相。从有机质数量、有机相类型来判断,鄂尔多斯盆地下奥陶统碳酸盐岩不是好烃源岩,难以形成具有一定规模的气田。     

江汉盆地海相探区中寒武统盐下层勘探潜力浅析

江汉海相探区内中寒武统覃家庙组膏盐岩盐下层系中发育有两套良好的生储盖组合.对盐下层系生、储、盖特点和分布规律的分析表明,上震旦统陡山沱组及下寒武统水井沱组发育页岩烃源岩,上震旦统灯影组碳酸盐岩和下寒武统石龙洞组碳酸盐岩有良好的储集条件,而覃家庙组的膏盐岩和下寒武统石牌组-天河组泥质岩又为盐下的油气聚集提供了区域性盖层条...     

四川叠合盆地西部中北段深层-超深层海相大型气田形成条件分析

绵阳-长宁拉张槽的发现,大大地提升了四川叠合盆地西部深层-超深层海相层系的油气勘探前景。本文利用钻井、地震和野外露头资料和前人研究成果系统分析川西深层-超深层油气地质条件和目前发现的雷口坡组气藏的成藏过程。结果表明,四川叠合盆地西部深层-超深层海相层系有以下寒武统为主的多源供烃系统,多时代(震旦系灯影组白云岩,二叠系白云岩和礁滩体,三叠系雷口坡组微生物岩和颗粒白云岩等)储集层叠合,致密碳酸盐岩、巨厚陆相泥质岩和中下三叠统膏盐岩多级封盖,以断裂(及不整合面)和优质储层构成的立体输导网络等,使得深层-超深层海相层系具备形成大气田的基本条件,是原生气藏和次生气藏共存的天然气富集区。近年来,川西发现的中三叠统雷口坡组四段气藏,其可能成藏过程为生烃中心(下寒武统烃源岩等)→生气中心(灯影组和二叠系古油藏等)→储气中心(灯影组和二叠系古气藏等)→保气中心(雷口坡组次生气藏)。这揭示其深层-超深层既可能还存在着符合四中心耦合成藏的原生气藏,也可能发育着次生气藏,极有可能发现新的大气田。