碳酸盐岩生气的热模拟实验

采用半封闭外加温加压式热压模拟装置对碳酸盐岩的生烃情况进行了热模拟实验。利用自然样品和人造样品相结合,研究了碳酸盐岩生气量随成熟度和温度变化的趋势,探讨了碳酸盐岩的生气规律:碳酸盐岩气态烃产率随温度升高而增大,并且在某一温度点(460℃)之后,气态烃产率的增大非常明显;温度是碳酸盐岩生烃的重要影响因素;随着温度增高,碳酸盐岩的生烃潜力不断降低,其间有一个生烃潜力的巨变阶段;碳酸盐岩生烃过程中,总有机碳TOC变化不明显,这可能与样品本身的TOC太低有关;碳酸盐岩的气态烃产率与有机质丰度的关系并不明显。     

鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系碳酸盐岩生烃能力研究

产率比是有机质在某一成熟度下的气态烃类产物的产率与其最终气态烃产率的百分比,对相同类型有机质的不同阶段的产率比进行分析可建立该类型有机质的产率比与成熟度的关系.元素平衡法是指有机质及其生成物、残留物间存在的一种物质平衡关系.应用产率比法和元素平衡法对鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系碳酸盐岩的生烃能力进行了讨论,指出下古生界奥陶系泥质碳酸盐岩具有一定的生烃能力,其气态烃最终产率可达420～430 m3/T*有机碳,相当于Ⅱ型干酪根的生烃能力;纯碳酸盐岩的生烃能力相对较低,气态烃产率只有120 m3/T*有机碳.     

煤系烃源岩生气热模拟实验研究

为了客观评价煤系烃源岩的生气特征和生气量,采用限定体系黄金管热模拟实验技术,对采自鄂尔多斯盆地的不同地质时代煤系烃源岩(煤岩和煤系泥岩)样品进行了生气热模拟实验研究,详细讨论了煤系烃源岩热解生气特征与气体碳同位素变化。结果表明,煤系烃源岩具有较好的生气性能,煤岩与煤系泥岩热解生成气态烃产率相差不大,两者具有相似的生气演化特征,即随热模拟温度升高,煤岩和煤系泥岩热解生成甲烷的产率逐渐增加,甲烷最大产率分别达211.69 m3/t和184.47 m3/t,而C2-5产率是先增加后降低,在热模拟温度430℃~470℃达到最大值,分别为19.14 m3/t和6.87 m3/t;煤岩和煤系泥岩热解气组分碳同位素值总体上随热模拟温度升高而变重,且相同热模拟温度时具有δ13C1δ13C2δ13C3的特征,其中煤系泥岩热解气甲烷、乙烷碳同位素值较煤岩分别偏轻0.3‰~2.1‰和1.4‰~3.7‰。在此基础上,建立了煤系烃源岩(煤岩和煤系泥岩)的生气模式。     

松辽盆地齐家—古龙凹陷中浅层烃源岩生烃量评价

随着近年来齐家—古龙凹陷中浅层烃源岩层段岩芯分析资料的积累和丰富,有必要再次对其烃源岩和生烃量开展评价.通过对齐家—古龙凹陷中浅层烃源岩岩芯样品的地球化学特征分析、测试结果进行统计,以低成熟度烃源岩样品的高温热模拟实验为基础,利用化学动力学方法计算齐家—古龙凹陷中浅层烃源岩成烃转化率随深度的变化规律,定量评价其生烃量.研究结果表明:齐家—古龙凹陷中浅层烃源岩有机质丰度高、类型好、处于未成熟至成熟的热演化阶段,生烃门限大约为1 500 m,约在1 750 m开始大量生烃;齐家—古龙凹陷青一段、青二三段和嫩一段烃源岩以生油为主,生油量分别为195.95×108 t、241.79×108 t和134.77×108 t,生气量分别为36.89×1011 m3、17.64×1011 m3和4.02×1011 m3,齐家—古龙凹陷中浅层油、气资源量分别为(28.63~57.25) ×108 t和(0.29~0.59) ×1011 m3.     

湖相烃源岩生烃动力学及排油效率——以松辽盆地青山口组为例

为准确评价湖相烃源岩的排油量及致密油资源潜力,结合湖相I型有机质的黄金管热模拟实验和青山口组烃源岩的有机地球化学分析,对松辽盆地湖相烃源岩生烃特征、动力学参数和排油效率进行了研究。热模拟实验的产物定量结果表明,松辽盆地青山口组湖相烃源岩具有可观的生油潜力,最大生油量约为600 mg/g·TOC,主要的生油阶段在Easy Ro=0.5%~1.2%。动力学计算结果表明,该烃源岩生油的平均活化能为218.5 k J/mol,重质组分生成活化能要低于轻质组分。结合青山口组烃源岩的生油动力学参数和英X58井热史的地质推演,证实该井湖相烃源岩的当前生油转化率为40%~60%,生油量为240~360 mg/g·TOC;通过残留烃的定量,计算得到该烃源岩的排油量为150~200mg/g·TOC,相对排油效率约为60%。生油量及排油效率结果表明,松辽盆地致密油资源潜力大。     

湖相烃源岩混合型母质成烃演化特征热模拟研究

为探讨湖相有机质成烃演化特征,选择混合型母质烃源岩进行加水模拟实验,以探讨混合型母质的成烃特征。研究表明,湖相混合型母质具较强的生油和生气能力,液态油产率随温度先增后降,生油窗明显。天然气形成于整个演化过程中,但主要形成于生油高峰后。气态产物主要有非烃气如氢气、氮气、一氧化碳、二氧化碳等,以及烃气(如从甲烷到C6+重烃)和一些烯烃。气体中二氧化碳含量最高,其次为氢气、甲烷和其他气体。二氧化碳在整个生油阶段都有较高含量,但随温度升高而降低,实际地质条件下大量二氧化碳主要都通过水合作用等而消耗殆尽,利于储集层次生孔隙的形成,氮气在生油早期含量高,氢气和烃类气体含量随温度升高而增加,实际气藏中由于氢气化学活性强而基本消耗掉了。正、异构烷烃之比随温度升高而增加,利用该参数时应注意热演化的影响。     

陆相烃源岩凝析油形成演化实验模拟特征

为了解陆相烃源岩在深埋过程中凝析油形成与演化特征,利用高温高压生烃模拟仪对辽河盆地西部凹陷曙13 井、马南603 井和东部凹陷桃10 井烃源岩样品进行了半封闭体系生烃模拟实验。实验结果显示,I 型有机质（曙13 井烃源岩样品） 总凝析油产率峰值为2.32 mg/g TOC,出现在镜质体反射率（VR） 1.76 %Ro,并以低分子量烃类物质为主要成分,可能表明I 型有机质凝析油主要通过液态烃二次裂解形成。II 型有机质（马南603 井烃源岩样品） 总凝析油产率峰值为2.28 mg/g TOC,该峰值出现在VR 为2.42 %Ro,明显晚于I 型有机质凝析油产率峰值,其成分以相对高分子量的烃类物质为主,其次为低分子量烃类物质。III 型有机质（桃10 井烃源岩样品） 凝析油总产率最低,产率峰值仅为0.92 mg/g TOC,可能表明III型有机质生成凝析油潜力较差。     

陆相烃源岩凝析油形成演化实验模拟特征

为了解陆相烃源岩在深埋过程中凝析油形成与演化特征，利用高温高压生烃模拟仪对辽河盆地西部凹陷曙13 井、马南603 井和东部凹陷桃10 井烃源岩样品进行了半封闭体系生烃模拟实验。实验结果显示，I 型有机质（曙13 井烃源岩样品） 总凝析油产率峰值为2.32 mg/g TOC，出现在镜质体反射率（VR） 1.76 %Ro，并以低分子量烃类物质为主要成分，可能表明I 型有机质凝析油主要通过液态烃二次裂解形成。II 型有机质（马南603 井烃源岩样品） 总凝析油产率峰值为2.28 mg/g TOC，该峰值出现在VR 为2.42 %Ro，明显晚于I 型有机质凝析油产率峰值，其成分以相对高分子量的烃类物质为主，其次为低分子量烃类物质。III 型有机质（桃10 井烃源岩样品） 凝析油总产率最低，产率峰值仅为0.92 mg/g TOC，可能表明III型有机质生成凝析油潜力较差。     

塔里木盆地石炭系烃源岩热模拟实验地球化学研究：Ⅰ.气态和液…

对塔里舅地石炭系低成熟的泥岩和灰岩生油岩进行了热模拟实验研究。结果表明,气态烃产量随热模拟温度升高呈增加趋势,４００℃时开始急剧增加,并且泥岩增加的速度要高于灰岩;气态烃中甲烷、乙烷和氢气组分的产率在４００℃时最大值;甲烷的碳同位素较重,为－３７．５‰～－３４．０‰,液态烃产率的高峰温度是,泥岩为３００℃灰岩则为３５０℃,表明灰岩生油高峰滞后,这些资料反映了石炭系泥岩和灰岩具有不同的油气生成演化过     

柴达木盆地北缘东段石炭系生烃潜力及其地质意义

依据烃源岩有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度和可溶有机质特征分析,发现柴达木盆地北缘东段上石炭统泥质烃源岩有机碳含量平均为1.26%,有机质类型主要以Ⅲ型和Ⅱ型为主;碳酸盐岩有机质丰度较低,平均为0.24%,有机质类型较好,为Ⅱ和Ⅰ型;有机质正处于成熟阶段后期-高成熟早期,有的还处在大量生烃阶段,表明上石炭统烃源岩达到中等—好生油岩级别。石炭系烃源岩有机质形成于较强还原条件下的咸水环境,具有丰富的低等水生生物和藻类母质输入。运用地球化学指标和柴达木盆地北缘各构造带原油系统对比研究,表明石炭系烃源岩对冷湖、南八仙构造带原油没有实质性的贡献。马北构造带个别原油样品中表现出存在来源于石炭系烃源岩的油源,揭示柴达木盆地北缘东段石炭系烃源岩是不可忽视的又一套烃源岩。     

柴达木盆地西部第三系盐湖相有效生油岩的识别

柴达木盆地西部第三系发现了储量可观的油气资源,但是总体上讲这里的生油层钙质含量高、有机质丰度低;如何识别有效生油岩,正确评价油气资源潜量,成为这里油气勘探和地球化学的首要问题。通过上、下干柴沟组生油岩的沉积特征和地球化学分析,可发现盐湖相存在许多有机质丰度较高的生油岩;利用热解和模拟实验等方法确定出有效生油岩的有机碳含量下限为 0.4%。这样既为该区生油岩提供了评价标准,又找到大量有效生油岩,解决了研究区油气资源预测的基本问题.     

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。      

柴达木盆地德令哈坳陷石炭系分布特征

柴达木盆地具有丰富的油气资源,柴北缘、柴西、柴东三湖地区分别以侏罗系、古近系、新近系和第四系为主要勘探目的层。随着准噶尔盆地石炭系研究的进展和钻探的成功,石炭系已经成为中国西部地区重要的勘探层系。柴达木盆地的石炭系广泛发育,厚度较大,为一套碎屑岩与碳酸盐岩混合岩系,地质调查表明,石炭系为柴达木盆地一套潜在烃源岩。德令哈地区是柴达木盆地石炭系出露最多、地层层序最完整的地区。通过对德令哈及柴东地区MT勘探资料的处理解释和综合研究,对石炭系分布进行了深入研究,认为石炭系分布范围广、厚度大、构造稳定,其中欧龙布鲁克凸起油气成藏条件有利,是勘探的有利目标。     

鄂尔多斯盆地上古生界灰岩烃源岩生烃潜力评价

对于鄂尔多斯盆地上古生界海陆过渡相灰岩能否生烃及生烃潜力有多大,目前研究较少.通过岩石热解、总有机碳测定、干酪根碳同位素及有机显微组分的测定实验,同时结合镜质体反射率的测定,综合评价了灰岩烃源岩,并分析了其生排烃特征.结果显示:从有机质丰度角度,本溪组为差的烃源岩,山西组为差-一般的烃源岩、太原组为一般-好的烃源岩;从有机质类型角度,本溪组为Ⅲ型,山西组以Ⅲ型为主同时混有少量Ⅱ₂型,太原组为Ⅱ₂-Ⅲ型;从有机质成熟度角度,本溪组处于成熟-高成熟阶段,太原组及山西组均处于高成熟阶段.根据排烃门限理论,认为R_o为1.6%时,天然气大量生成.考虑到灰岩烃源岩的特殊性、成熟度及其排烃特征,综合认为太原组灰岩可以成为天然气的有效烃源岩.      

漠河盆地北部中侏罗统烃源岩有机质评价

通过漠河盆地北部油气地质调查,圈出了与油气形成密切相关的烃源岩层（含炭泥岩）的分布范围,为下一步寻找油气资源提供了靶区。研究表明：漠河盆地烃源岩类型为黑色泥岩,烃源岩w（TOC）为0.20%~30.30%。圈出26处烃源岩区,面积134.69 km²。烃源岩样品的最高热解温度（T_max）平均值为442℃,烃源岩演化处于成熟-过成熟阶段。漠河盆地西北部的成烃地质条件：中侏罗统沉积岩系为油气储藏提供了良好的空间和气源;中生代岩浆活动及韧性剪切作用为烃源岩成气作用提供了良好的温度条件;张性断裂、裂隙和碎裂岩化构造为油气运移和储存提供了运移通道和储存空间。     

Hydrocarbon Generation and Expulsion of the Upper Triassic T3x5 Source Rocks in the Western Sichuan Depression: Assessment for Unconventional Natural Gas

Tight-sand gas in the Jurassic and shale gas within the fifth member of Xujiahe Formation(T3x5) in the Western Sichuan Basin(WSD) are currently regarded as the most prolific emerging unconventional gas plays in China. This study conducted a conventional evaluation of T3x5 source rocks in the WSD, and investigated their hydrocarbon generation and expulsion characteristics, including intensity, efficiency and amount. The results show that, the T3x5 source rocks are thick(generally 200 m), and have a high total organic content(TOC), ranging from 2.5 to 4.5 wt%. It is thus indivative of a great hydrocarbon generation potential when they underwent high thermal evolution(Ro1.2%) in the area. In addition, an improved method of hydrocarbon generation potential is applied, indicating that the source rocks reached a hydrocarbon expulsion threshold with vitrinite reflectance(Ro) reaching 1.06%, and that the comprehensive hydrocarbon expulsion efficiency is about 60%. The amount of hydrocarbon generation and expulsion from T3x5 source rocks is 3.14×1010 t and 1.86×1010 t, respectively, with a residual amount of 1.28×1010 t within them. Continuous-type tight-sand gas is predicted to have developed in the Jurassic in the Chengdu Sag of the WSD because of the good source-reservoir configuration; the Jurassic sandstone reservoirs are tight, and the gas expelled from the T3x5 source rocks migrates for very short distances vertically and horizontally. The amount of gas accumulation in the Jurassic reservoirs derived from T3x5 source rocks is up to 9.3×108 t. Geological resources of shale gas are up to 1.05×1010 t. Small differences between the amounts calculated by the volumetric method and those obtained by hydrocarbon generation potential method may be due to other gas accumulations present within interbedded sands associated with gas shales.     

柴达木盆地石炭系油气调查最新进展

柴达木盆地石炭系是海相油气勘探的新领域,通过对柴达木盆地石炭系油气地质条件进行调查,评价其资源潜力,为该区寻找油气战略接替区提供科学依据。以柴达木盆地石炭系为主要目标,通过调查和研究,首次获得柴达木盆地石炭系油气流,在柴达木盆地古生界海相新层系油气方面取得重要发现;综合区域调查、平衡剖面反演及镜质体反射率等分析,获取柴达木盆地主要构造运动期次;结合盆地模拟技术,重建了石炭系埋藏史,分析了柴达木盆地德令哈坳陷石炭系烃源岩油气地化指标,研究了烃源岩生烃演化史。研究表明:柴达木盆地德令哈坳陷石炭系烃源岩广泛发育,有机质丰度较高,埋深较大,但未发生变质,处于成熟-高成熟阶段;德令哈坳陷石炭系埋藏史主要表现为快速埋藏期、稳定期与强烈抬升剥蚀期,新生代以来沉降史与抬升剥蚀史存在着差异;石炭系烃源岩热演化史主要表现为“存在二次生烃,晚期生烃为主”的特点,主要受该区构造运动控制;柴达木盆地热演化总体表现为缓慢降低的趋势,主要受控于柴达木盆地岩浆热事件与构造活动。调查分析表明,新层系石炭系油气条件良好,资源前景广阔,是柴达木盆地下一步勘探的接替层系。     

柴达木盆地东部燕山期剥蚀量恢复:来自地球物理和低温热年代学的证据

依据地面地质调查分析了柴达木盆地东部主要不整合面的接触关系和发育特征,并利用古温标(镜质体反射率(R_o)、磷灰石裂变径迹)反演和地震地层趋势延伸法对柴达木盆地东部燕山期剥蚀量进行了恢复。结果表明,研究区东部旺尕秀、牦牛山一带晚燕山期剥蚀量为500~2 300 m,研究区南缘格尔木、大干沟、纳赤台一带剥蚀厚度最高达2 000 m,研究区北缘绿梁山、大柴旦一带增大到平均1 750 m,至柴东欧南凹陷、霍布逊凹陷逐渐减小到平均700 m。该区剥蚀厚度表现出由周缘老山向坳陷中心逐步减小的趋势,并呈现出“东西分块、南北分带”的特征。柴达木盆地东部燕山运动发生的时间为87~62 Ma,该时期研究区整体处于SE-NW向弱挤压的环境,与早白垩世末冈底斯—念青唐古拉地块群和欧亚大陆拼合有关,导致柴达木盆地东部差异隆升,形成现今欧龙布鲁克隆起带的雏形,并进一步控制该区油气的富集,一方面是造成局部地区地层剥蚀严重,油气散失;另一方面是因构造挤压,在覆盖区挤压拗陷,主力烃源岩进一步深埋,该区侏罗系烃源岩进一步成熟生烃,下伏石炭系烃源岩经历二次生烃;同时在挤压环境下形成一系列的近EW向的圈闭,有利油气的调整、聚集。     

柴达木盆地石炭系油气调查最新进展

柴达木盆地石炭系是海相油气勘探的新领域,通过对柴达木盆地石炭系油气地质条件进行调查,评价其资源潜力,为该区寻找油气战略接替区提供科学依据。以柴达木盆地石炭系为主要目标,通过调查和研究,首次获得柴达木盆地石炭系油气流,在柴达木盆地古生界海相新层系油气方面取得重要发现; 综合区域调查、平衡剖面反演及镜质体反射率等分析,获取柴达木盆地主要构造运动期次; 结合盆地模拟技术,重建了石炭系埋藏史,分析了柴达木盆地德令哈坳陷石炭系烃源岩油气地化指标,研究了烃源岩生烃演化史。研究表明: 柴达木盆地德令哈坳陷石炭系烃源岩广泛发育,有机质丰度较高,埋深较大,但未发生变质,处于成熟—高成熟阶段; 德令哈坳陷石炭系埋藏史主要表现为快速埋藏期、稳定期与强烈抬升剥蚀期,新生代以来沉降史与抬升剥蚀史存在着差异; 石炭系烃源岩热演化史主要表现为“存在二次生烃,晚期生烃为主”的特点,主要受该区构造运动控制; 柴达木盆地热演化总体表现为缓慢降低的趋势,主要受控于柴达木盆地岩浆热事件与构造活动。调查分析表明,新层系石炭系油气条件良好,资源前景广阔,是柴达木盆地下一步勘探的接替层系。     

雅布赖盆地萨尔台凹陷侏罗系新河组有效烃源岩研究

对雅布赖盆地萨尔台凹陷侏罗系新河组有效烃源岩进行有机质下限分析,识别有效烃源岩分布范围,并分析有效烃源岩下限值与成熟度的关系。本文据烃源岩生排烃机理,通过w（TOC）与热解参数w（S₁）之间的关系,确定了雅布赖盆地萨尔台凹陷新河组下段有效烃源岩w（TOC）下限值,其中盐场次凹有效烃源岩w（TOC）下限值为1.0%,小湖次凹w（TOC）下限值为0.7%,梭托次凹不具备排烃条件。利用△log R法计算新河组下段的页岩w（TOC）含量,识别并统计了单井有效烃源岩厚度,参照沉积相和地层厚度确定了有效烃源岩的分布特征,新河组下段有效烃源岩主要分布在小湖次凹中央洼槽带,累计厚度最大约600 m,盐场次凹有效烃源岩累计厚度基本小于100 m,梭托次凹不发育有效烃源岩。成熟度越大,有效烃源岩w（TOC）下限值越小