中国西北侏罗系烃源岩中生油组分和成烃作用

中国西北侏罗系烃源岩中生油组分和成烃作用王飞宇何萍赵长毅（石油大学，北京１０２２００）（石油勘探开发科学研究院，北京１０００８３）关键词生油组分成烃作用煤和陆源有机质生油岩西北侏罗系烃源岩中国西北侏罗系煤系地层作为油源岩正日益受到重视。在吐鲁番盆地［...     

灵武煤田延安组不同沉积相源岩的生烃潜力

为研究不同沉积相源岩的生烃能力，选择宁夏灵武煤田延安组的对象，对其湖泊三角洲沉积体系下不同沉积相源岩进行热解分析，划分其生油岩类型或有机质类型，分析了不同沉积相源岩的生烃潜力。     

东海西湖凹陷早第三纪烃源岩生烃组分剖析

采用有机岩石学分析方法，结合有机地球化学资料，剖析了东海盆地西湖凹陷早第三纪烃源岩。该烃源岩富镜质组，贫惰性组，含一定数量的壳质组和腐泥组（１０％～３０％）。壳质组＋腐泥组含量与氯仿沥青、总烃和有效碳等参数密切正相关；树脂体和孢子体＋藻类体分别是早期生烃和晚期生烃的重要组分。在此基础上提出了西湖凹陷烃源岩的生烃模式。     

生油岩矿物低温催化脂肪酸脱羧生烃的活性评价

在地质低温条件下,未熟生油岩矿物催化脂肪酸脱羧生烃反应生成的ＣＯ２含量很低,因此,通过金属镍催化剂将ＣＯ２转化为ＣＨ４后再用氢离子火焰检测器检测其含量,以提高检测的灵敏度。运用该方法评价了我国七个油田未熟生油岩矿物催化脂肪酸脱羧生烃活性实验结果表明,脂肪酸在未熟生油岩矿物低温催估作用下,其脱羧率与未熟生油岩矿物中的碳酸盐及过渡金属Ｆｅ元素的含量有关。     

吐哈盆地杜家台构造侏罗系生油岩热演化特征

利用干酷根镜质体反射率等多项指标分析了吐哈盆地杜家台构造侏罗系生油岩的热演化特性,认为该构造上生油岩生油门际在３５６０ｍ左右。侏罗系七克台组、三间房组、三工河组的生油岩处于未成熟阶段,西山窑组和八道湾组也尚进入生油阶段。八道湾组煤系地层成熟度高,是入亮煤阶段,煤成气生成量多,是重点勘探层。     

陕甘宁盆地奥陶系源岩及碳酸盐岩生烃的有关问题讨论

陕甘宁盆地中部气田是目前中国陆上最大的气田。气源研究确认，该气田奥陶系天然气主要来源于奥陶系的一套低丰度碳 盐。本文在介绍这套源岩地球化学背景基础上，探讨了用于碳酸盐源岩工业性评价的有机碳丰度指标。     

生油岩热解生烃潜力及生烃动力学研究

利用岩石评价仪(R0cK EVAL I)对某凹陷30块生油岩进行了热解生烃和生烃动力学研究。在热解实验中，用类型指数、生烃潜量、最大热解峰温Tmax、等指标对上侏罗统3个层位的生油岩进行了母质类型、成熟度和生烃能力评价，结果表明，母质类型好、有机质丰富的未成熟生油岩的热解生烃量要比相同的已成熟生油岩高得多，说明选择未成熟生油岩热解对评价其生油能力的重要性。在对另2个未成熟生油岩的热解模拟实验中，得到了生烃率与温度之间的关系，并由此计算了生油岩的表观活化能、频率因子等动力学参数。     

利用偏光显微镜反射光系统观察黑色生油岩电子探针薄片中的生烃母质特征

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7油层组的黑色泥岩、油页岩等黑色生油岩薄片中的生烃母质,因黑色石油、沥青等黑色有机质的覆盖或不透明,导致其在偏光显微镜透射光系统下观察常局部或整体呈现为黑色。因此,建立一种黑色生油岩薄片中生烃母质有效观察的方法,对致密油、页岩油的生烃研究具有重要的理论和实际意义。本文提出了一种利用电子探针薄片和偏光显微镜的反射光系统观察黑色生油岩中生烃母质特征的方法。该方法能够克服黑色生油岩薄片中生烃母质因被黑色有机质覆盖或不透明,而在偏光显微镜的透射光系统下局部或整体呈黑色的弊端,能够对生烃母质的大小、形态、结构、分布和物质成分等特征进行整体且清晰的观察。实践表明,本文提出的利用偏光显微镜反射光系统观察黑色生油岩电子探针薄片中生烃母质特征的方法,简单有效,易在致密油、页岩油的生烃研究领域推广使用。     

阿姆河右岸地区侏罗系海相烃源岩生烃潜力

阿姆河右岸地区侏罗系发育三种类型的烃源岩,其有机质丰度均不相同,上侏罗统海相高伽马值泥岩的最高,其次为海相泥灰岩,中下侏罗统海陆过渡相煤系泥岩相对偏低,烃源岩的等级分别属于好烃源岩、中等烃源岩和中—差烃源岩。对比表明,这三种烃源岩的有机质丰度高于中国含油气盆地的同类型烃源岩,说明盆地具有油气生成的较好物质基础。本区海相烃源岩干酪根微组分中腐泥组含量高,但干酪根中氢原子含量低,有机质主要来源于藻类等低等生物。根据干酪根H/C原子比、氢指数IH和碳同位素δ13C三项指标判断,上侏罗统海相烃源岩属于Ⅱ—Ⅲ型母质。上侏罗统高伽马值泥岩和泥灰岩已达生烃高峰阶段(Ro大多在0.8%~1.3%),有利于常规油、凝析油和湿气的生成,总烃/有机碳已达到15.88%~18.4%,接近Ⅱ型烃源岩液态烃的产烃率,说明侏罗系海相烃源岩具有较高的生烃能力。     

鄂尔多斯盆地东北部侏罗纪煤系烃源岩的分布特征

鄂尔多斯盆地东北部是煤炭、石油、天然气、砂岩型铀矿等有机矿产共存的代表性地区之一,煤系烃源岩作为原始物质,在多种能源矿产成藏(矿)过程中起着重要作用。从煤系层序地层格架及沉积体系分析入手,分析了鄂尔多斯盆地东北部侏罗纪煤系烃源岩的种类、岩性、聚积环境、发育程度、时空分布等。结果表明,煤系烃源岩随时间在纵向上的变化与盆地的演化阶段相一致,盆地相对稳定期,烃源岩发育程度最好,初始和退覆充填期次之;空间上总体分布为由北向南,自西向东,层数增多,厚度增大。该区广泛发育的煤系烃源岩为多种能源矿产形成奠定了物质基础,其时空分布对多种能源共存成藏格局具有初始控制作用。     

准噶尔盆地南缘侏罗系烃源岩评价

第三次资源评价(三次资评)结果表明准噶尔盆地侏罗系石油资源量占盆地总资源量的30%以上,天然气资源量占盆地总资源量的28%,其中30. 7%的原油资源和45. 7%的天然气资源分布在准噶尔盆地的南缘,可见应深人分析南缘侏罗系主力烃源岩的特征及其生烃潜力。通过对三次资评之后勘探所积累的地质地球化学数据的系统分析,认为准噶尔盆地南缘有机质类型总体以且II₂型和III型为主,纵向上发育了一套优质烃源岩(八道湾组)和两套中等丰度的烃源岩 (三工河组和西山窑组),烃源岩的规模远远大于三次资源评价的结果。这3套烃源岩均达到了成熟一过成熟的演化阶段,在白垩纪末期进入生油高峰期,在新近纪末期进入生气高峰期,生油气关键时刻与圈闭的形成和定型匹配良好,有利于形成大型和超大型油气藏。研究成果对指导准噶尔盆地南缘油气勘探具有重要的理论和实际意义。     

Geochemical Evidence for Coal and Carbonaceous Mudstone as the Possible Major Oil Source Rock in the Jurassic Turpan Basin,Northwest China

Petroleum geologists have debated whether the hydrocarbons from Jurassic coal measures are derived from the coals, carbonaceous mudstones or coal-measure mudstones in the Turpan Basin. Based on the geochemistry analysis of the 20 crude oils and 40 source rocks from the Turpan Basin, some data have been obtained as follows: carbon preference index and methylphenanthrene index of the Jurassic oils are 1.16–1.45 and 0.28–0.80, and the ααα C29 sterane 20S/(20S+20R) and C29 sterane ββ/(ββ+αα) are 0.44–0.51 and 0.4–0.54 respectively, which show the normal maturity of oils; the vitrinite reflectance of the source rocks from the Xishanyao to Badaowan Formations range from 0.47% to 0.97%, which indicate immature to mature thermal evolutionary stage and sufficient conditions for generating mass mature oil. The effect of hydrocarbon expulsion should be considered when studying the source of coal-derived oil by using Biomarkers. Biomarkers in the Jurassic oils from the basin are similar to those in the coals and carbonaceous mudstones, with a strong predominant content of pristane, relatively high ratio of C15/C16 sesquiterpenoids (>1), a relatively high content of low carbon number tricyclic terpanes and C24 tetracyclic terpane, little gammacerane and C29 Ts detected, an absolute predominant content of C29 sterane and a relatively high content of diasterane. However, the opposite characteristics are shown in mudstones, with an approximately equal content of pristane and phytane, relatively low ratio of C15/C16 sesquiterpenoids (<1), a relatively high content of high carbon number tricyclic terpanes and a low content of C24 tetracyclic terpane, peaks of gammacerane and C29 Ts detected obviously and an increasing C27 sterane content. All of these characteristics identify the coals and carbonaceous mudstones as the possible major oil source rocks in this area, and they were formed in the stronger oxidizing environment with shallower water than mudstones.     

柴达木盆地北缘侏罗系不同沉积环境烃源岩生物标志物特征及其应用

柴达木盆地北缘地区侏罗系(中下侏罗统)的优质烃源岩主要发育于湖相与三角洲相环境。研究了不同时代、不同沉积环境中烃源岩的生物标志物组成特征,结果发现,有3类化合物的分布与组成差异显著,包括三环萜烷(C19、C20、C21)的分布型式、重排藿烷的丰度以及规则甾烷的相对组成。其中,不同时代的差异主要体现在规则甾烷组成上;而不同沉积环境的差异主要体现为三环萜烷(C19、C20、C21)的分布型式及重排藿烷的丰度。分析认为,这些差异与烃源岩的沉积环境及其生源组成有密切关系。据此,初步将这些参数应用于两方面研究,一是为划分地层沉积环境提供“生物标志物相标志”,二是研究油源对比,取得良好效果。因此,本文研究结果具有重要实用价值与参考意义。     

Petroleum in the Jurassic Reservoirs within the Eastern Fukang Sub-depression, Junggar Basin, NW China: Correlation and Source Rock

The origin and source of the petroleum in the Jurassic reservoirs within the eastern Fukang sub-depression were geochemically investigated. They show thermal maturities matching the peak generation stage, while the condensates are at the early stage of intense cracking. Oils and condensates may have experienced mild evaporative fractionation, while mixing of severely biodegraded with non-biodegraded oils has occurred. Using biomarkers and isotopes, petroleums were classified into Group I, II and III genetic groups, with Group III further divided into IIIa and IIIb subgroups. Group I petroleum displays heavy carbon isotopes, a strong predominance of pristine over phytane, high C19 and C20 tricyclic and C24 tetracyclic terpanes, low gammacerane, and dominant C29 steranes, while Group II shows light carbon isotopes, a predominance of phytane over pristine, high C21 and C23 tricyclic with low C24 tetracyclic terpanes, high gammacerane and dominant C27 steranes. Group IIIa petroleum shows mixing compositions of Group I and II, while Group IIIb displays similar compositions to Group I, but with significantly higher Ts, C29Ts and C30 diahopane proportions. Oil-source rock correlation suggests Group I and II petroleums originate from Jurassic and Permian source rocks, respectively, while Group IIIa are mixtures sourced from these rocks and IIIb are mixtures from Jurassic and Triassic source rocks.     

准噶尔盆地油气源、油气分布与油气系统

准噶尔盆地是中国西部典型的多旋回叠合盆地,发育有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和古近系6套烃源岩,同时存在6大类原油和3大类天然气,广泛分布于盆地不同地区。西北缘原油总体相似,碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰),胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、三环萜烷、伽马蜡烷丰富,甾烷以C_(28)、C_(29)为主,基本没有重排甾烷,为第二类原油,来源于二叠系湖相烃源岩。腹部绝大多数原油与西北缘原油相似,但胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、伽马蜡烷等有差异,来源于不同凹陷的二叠系湖相烃源岩;少量原油碳同位素组成重(δ~(13)C-28‰~-26‰),Pr/Ph大于2.5,三环萜烷以C_(19)、C_(20)为主,藿烷丰富而伽马蜡烷极低,以C_(29)规则甾烷及重排甾烷为主,为第四类原油,来源于侏罗系煤系烃源岩。东部存在5种类型原油,第一类原油碳同位素组成特别重(δ~(13)C-26‰),来源于石炭系烃源岩;第二类原油与腹部地区绝大多数原油十分相似,来源于二叠系湖相烃源岩;第三类原油碳同位索组成轻,重排甾烷、Ts、C_(29)Ts及C_(30)重排藿烷异常丰富,来源于中上三叠统湖相烃源岩;第四类原油源于侏罗系煤系烃源岩;混合类原油为二叠系、三叠系、侏罗系原油的混合,各自贡献平均分别为20%、15%和65%。南缘存在4类典型原油,为第二、第四、第五和第六类原油,其中第二、第四类分别源于二叠系和侏罗系;第五类原油碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰)、Pr/Ph1.0、伽马蜡烷丰富且有两个异构体、Ts、C_(29)Ts、C_(30)重排藿烷、C_(27)~C_(29)异胆甾烷及C_(30)甲基甾烷丰富,来源于白垩系湖相烃源岩;第六类原油主要为中低成熟原油,碳同位素组成δ~(13)C~28‰~-26‰,C_(27)、C_(28)、C_(29)甾烷呈"V"型分布,甲藻甾烷异常丰富,来源于古近系湖相烃源岩。准噶尔盆地天然气有油型气、混合气和煤型气,前两类主要来源于二叠系湖相烃源岩和石炭系海相烃源岩,煤型气主要来源于石炭系和侏罗系煤系烃源岩。不同类型油气分布与不同时代烃源灶具有良好对应关系:石炭系油气主要分布于陆东-五彩湾;二叠系油气主要分布于西北缘、腹部与东部;三叠系原油仅分布于东部;侏罗系原油主要分布于东部与南部;白垩系原油仅分布于南缘中部;古近系原油仅分布于南缘西部。按照盆地构造特征及不同时代烃源灶与油气关系,将准噶尔盆地划分为西部、中部、东部、南部及乌伦古5个油气系统及15个子油气系统。     

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。     

西北地区侏罗纪煤系烃源岩和油气地球化学特征

阿尔金断裂以北的新疆地区煤系泥岩和煤均很发育,而以南的甘青宁地区湖相和沼泽相泥岩发育。煤系烃源岩中主要的成烃显微组分是壳质体、藻类体、基质镜质体等,有机质类型以Ⅲ型为主;煤系泥岩一般为中到差油源岩,少数为好烃源岩,煤一般为差油源岩,下侏罗统源岩生烃潜力高于中侏罗统源岩;煤系原油一般为成熟的轻质、中蜡、低凝固点、低硫优质原油;油源对比表明煤系泥岩是主要烃源岩,煤和碳质泥岩是次要烃源岩;有利生油区域基本分布在侏罗纪的沉降沉积中心,而且后续埋藏又较深的山前坳陷区域。     

柴达木盆地东部地区侏罗系烃源岩地球化学特征及生烃潜力评价

借助于Rock -Eval生油岩评价仪、色谱 -质谱、稳定同位素质谱仪、显微镜等分析测试手段,对柴达木盆地东部地区侏罗系烃源岩进行了地球化学特征分析。从有机碳含量、可溶有机质含量及其转化率、热解参数、饱和烃的生物标志化合物特征、有机岩石学特征和饱和烃单体烃碳同位素分布特征几个方面综合分析了侏罗系烃源岩的有机质丰度、类型和成熟度,并对其生烃潜力进行了评价。结果表明:(1 )侏罗系烃源岩有机碳含量高,多数样品属中等～好的生油岩范畴。 (2 )有机质类型多为Ⅲ型,少数为Ⅰ型和Ⅱ型。 (3)有机质处于低熟 -成熟阶段。 (4)烃源岩多为来源于高等植物的滨浅湖相和沼泽相沉积,具有煤系烃源岩的特点。 (5 )部分地区的生烃潜力较大。     

勘探早—中期的沉积盆地有效烃源岩综合预测方法探讨——以北黄海某盆地为例

针对勘探程度较低的地区,提出了一套有效烃源岩的综合预测方法。其基本思路是,从钻井出发,井震结合,按由点到面、由剖面到平面的顺序分五步进行:确定有利沉积相带;确定烃源岩平面分布;划分区域沉积相分布;确定平面热演化分布;有效烃源岩分布预测。利用该方法,对北黄海某盆地侏罗系SQ1层序进行了有效烃源岩预测。