应用碳同位素动力学方法探讨阿克 1气藏天然气的来源

阿克 1气藏是塔西南前陆区喀什凹陷油气勘探上获得重大突破的工业性气藏.采用金管封闭体系热模拟实验和 GC-IRMS碳同位素测定,结合运用 GOR-ISOTOPE KINETICS专用软件,推导出了塔西南前陆区烃源岩 (煤和泥岩 )热解生成甲烷的碳同位素动力学参数.该区侏罗系煤、侏罗系泥岩和二叠系泥岩的平均活化能分别为 225.86 kJ/mol、 194.03 kJ/mol和 223.45 kJ/mol,甲烷 (12CH4)的指前因子各为 1.00× 1014 s-1、 1.00× 1013 s-1、 1.00× 1014 s-1.在此基础上,利用碳同位素动力学计算结果,并结合地质背景,进一步探讨了阿克 1气藏天然气的来源,为天然气定量评价提供了新思路.阿克 1气藏天然气为烃源岩过成熟阶段的烃产物,属于混源气,主要捕获了 Ro 为 2.0%～ 3.6%阶段的天然气;其气源区包括喀什凹陷中心和阿克 1井推覆体下盘,主力气源岩是石炭系烃源岩.     

中国腐泥煤的岩石学特征

文章通过对中国12个煤田腐泥煤及共生有机岩的岩石学特征的研究,揭示了其与腐殖煤的差别。根据我国腐泥煤的显微组成特点,笔者划分出了7种显微岩石类型,它们代表了特殊的形成环境与生源输入。这些类型在地质分布上具有相当大的稳定性,亦可用作腐泥煤的宏观描述。     

海相干酪根与原油裂解气甲烷生成及碳同位素分馏的差异研究

利用封闭金管高压釜体系对海相原油和成熟干酪根进行了热解生气实验,获取了两类裂解气的组分和甲烷碳同位素数据,对比研究了两类母质在生气机理上的差异,并借助碳同位素分馏动力学参数讨论了甲烷碳同位素分馏的异同点.结果表明,原油裂解气富含C2-5重烃,其后期裂解是甲烷的重要来源;而干酪根裂解气中C2-5的含量较低,其后期裂解对干酪根甲烷气的贡献较小.这是两类甲烷气体生成的最大差异之一.两类裂解气甲烷碳同位素都有随着热解温度增高,碳同位素值先变轻再变重的特点,但原油裂解气甲烷碳同位素的最小值对应的温度较高;在相同热解温度下,干酪根裂解气甲烷碳同位素值要重于原油裂解气甲烷碳同位素值,这与后者前系物经过多次碳同位素分馏有关.因此,生气机理的差异是造成同位素分馏差异的根本原因,两类甲烷气体碳同位素分馏动力学参数的差异也是有成因意义的.     

四川盆地五峰—龙马溪组黑色页岩有机岩石学特征研究

目前五峰—龙马溪组黑色页岩中显微组分缺乏统一的分类方案,命名也较为混乱,给页岩气勘探与评价造成了困难。为此,采用全岩光片和有机地球化学(TOC、δ¹³C_org)分析等方法,对四川盆地五峰—龙马溪组黑色页岩中显微组分进行有效识别与特征总结,探讨其可能成因,并判断其有机质类型。研究结果表明:五峰—龙马溪组页岩中显微组分主要由海相镜质组、腐泥组、动物有机碎屑组和次生组组成。其中,海相镜质组由无结构镜质体组成,呈浑圆状或长条状,具有强的光反射能力,但分布并不广泛;腐泥组主要由无结构腐泥体组成,为藻类遭受热降解过程而形成的无结构且无固定形态的显微组分,在富有机质页岩中广泛分布;动物有机碎屑组主要包括笔石表皮体、几丁虫和放射虫有机碎屑体;次生组由次生沥青体组成,广泛分布在页岩基质孔隙中,呈无固定形状。五峰—龙马溪组页岩中主要发育腐泥组和次生组,其次为动物有机碎屑组和海相镜质组,其有机质类型以Ⅰ-Ⅱ₁型干酪根为主,且腐泥组和次生组含量越高,有机质类型越好,其生烃潜力越大。     

莱阳凹陷烃源岩中的石油包裹体及油气初次运移研究

莱阳凹陷莱孔2井下白垩统莱阳组水南段暗色泥岩为富含藻类体和无定形体的优质烃源岩。用高倍荧光显微镜观察,在这些暗色泥岩的砂质碎屑矿物和自生矿物中,发现丰富的微石油包裹体群。这些石油包裹体的均一温度较集中,为78～82℃。根据莱孔2井水南段古地温演化历史,进一步推算出烃源岩中这些石油包裹体的形成时间为74～77Ma。根据PVTsim模拟计算,这些石油包裹体的捕获压力为305～307bar。莱阳凹陷水南段暗色泥岩石油包裹体的发现,说明该凹陷在第三纪抬升以前水南段暗色泥岩曾经历过深埋与生排烃作用,为本区重要的烃源岩。     

豫西煤田新密矿区中间相碳沥青的发现及其地质意义

新密矿区晚古生代含煤岩系热液方解石,石英晶洞中产出一种中间相碳沥青,由不同生长状态的中间相组成,包括5种光学结构:中间相基质、中间相小球体、中间相复合小球体、片状体及流动型。笔者认为这种碳沥青的原始物质来源于煤层本身,它与煤层中出现的各向异性体具有密切的戍因联系,是热变员作用时期煤中富氢壳质组排出的液态烃类（煤成油）运移出煤层,聚集于晶洞中逐步转变而成。由于中间相是一种过渡相态,作为一种特殊地质现象保存下来具有一定的地质意义。它的发现表明了地质时间的作用在有机质热成熟作用过程中是重要的,但是是有限的;同时亦证明了腐植煤只有一定产出液态烃类的能力,在其变质作用过程中,也存在烃类产出、运移与聚集的过程。     

应用生烃动力学方法研究库车坳陷烃源岩生烃史

根据烃源岩生烃动力学参数,结合沉积埋藏史和古热史资料,本文应用生烃动力学方法研究了塔里木盆地库车坳陷三叠-侏罗纪烃源岩生烃史。研究表明,无论是煤,还是泥岩,库车坳陷三叠-侏罗纪烃源岩生气时间发生得晚,主生气期出现在10 Ma以来的喜山期晚期,生气高峰期出现在5 Ma之后。中上三叠世烃源岩生气时间和主生气期均早于中下侏罗世烃源岩。烃源岩这种晚期生气特征,为库车坳陷天然气的晚期聚集成藏提供了非常有利的烃源条件。      

成熟度对陆相烃源岩可溶有机质Pr/Ph比值的影响

Pr/Ph比值一直作为重要的生物标志物参数,其不仅与生源、沉积环境条件有关,而且在一定程度上还受成熟度影响。本论文对取自南海珠江口盆地西部不同有机相的陆相烃源岩样品进行了生排烃热模拟实验,获取了不同温度点的可溶有机质(油),结合对不同成熟度地质烃源岩样品抽提物的分析,较系统的研究了油/抽提物的Pr/Ph比值随着成熟度的变化规律。研究结果表明,在Ro为0.6%~1.8%阶段,中深湖相Ⅱ型和浅湖相—河沼相Ⅲ型烃源岩生成油的Pr/Ph比值随着成熟度的增高而降低,并且Ⅲ型烃源岩降低的幅度明显大于II型烃源岩,而到高成熟度阶段,两类烃源岩的Pr/Ph比值相近。应用Pr/Ph比值进行油—油对比、油—源对比、判识古沉积环境等,需要充分考虑成熟度对该比值的影响,尤其是对于含有陆相Ⅲ型烃源岩的沉积盆地,应结合其它地球化学参数综合对比分析。     

成熟度对陆相烃源岩可溶有机质Pr/Ph比值的影响

Pr/Ph比值一直作为重要的生物标志物参数,其不仅与生源、沉积环境条件有关,而且在一定程度上还受成熟度影响。本论文对取自南海珠江口盆地西部不同有机相的陆相烃源岩样品进行了生排烃热模拟实验,获取了不同温度点的可溶有机质（油）,结合对不同成熟度地质烃源岩样品抽提物的分析,较系统的研究了油/抽提物的Pr/Ph比值随着成熟度的变化规律。研究结果表明,在Ro为0.6%～1.8%阶段,中深湖相Ⅱ型和浅湖相-河沼相Ⅲ型烃源岩生成油的Pr/Ph比值随着成熟度的增高而降低,并且Ⅲ型烃源岩降低的幅度明显大于II型烃源岩,而到高成熟度阶段,两类烃源岩的Pr/Ph比值相近。应用Pr/Ph比值进行油-油对比、油-源对比、判识古沉积环境等,需要充分考虑成熟度对该比值的影响,尤其是对于含有陆相Ⅲ型烃源岩的沉积盆地,应结合其它地球化学参数综合对比分析。