焉耆盆地侏罗系煤系源岩评价与成烃机理研究

在对焉耆盆地已钻探井暗色泥岩、碳质泥岩等生油岩和部分原油样品地球化学分析的基础上,结合构造,特别是沉积和岩相古地理特征,研究了烃源岩类型及空间展布,煤系源岩有机显微组分组成及生烃机理,有机质丰度、类型及成熟度特征,指出烃源岩类型属典型的腐殖型;侏罗系八道湾组、三工河组和西山窑组煤系泥岩、炭质泥岩及煤均能生烃,但以侏罗系八道湾组煤系泥岩为主要烃源岩;博湖坳陷南、北凹陷都经历过油气形成过程,但北部凹陷存在两个生油阶段,而南部凹陷仅存在一个生油阶段。     

准噶尔盆地西北缘车排子凸起原油类型与油源

准噶尔盆地西北缘南部红车断裂带- 车排子凸起油气藏众多,原油物理化学性质和地球化学特征十分复杂,原油类型及其来源长期存在很大争议。本文在准噶尔盆地不同时代烃源岩生成原油典型地球化学特征与主要油源判识指标归纳总结的基础上,对红车断裂带- 车排子凸起原油地球化学特征和来源进行系统分析研究,将该区域原油分为五类,其中三类原油分别来源于二叠系湖相烃源岩、中—下侏罗统煤系烃源岩、古近系安集海河组湖相烃源岩,另外两类为混合原油,分别为来源于二叠系湖相烃源岩的生物降解稠油与中—下侏罗统煤系烃源岩生成的正常原油和古近系湖相烃源岩生成的正常原油的混合原油。红车断裂带石炭系—白垩系油藏原油主要来源于沙湾凹陷二叠系湖相烃源岩,车排子凸起东北部春风油田稠油来源于沙湾凹陷二叠系湖相烃源岩;车排子凸起东侧- 红车断裂带西侧新近系沙湾组油藏轻质原油来源于四棵树凹陷古近系湖相烃源岩;车排子凸起中部春光油田白垩系—古近系油藏稠油为二叠系来源稠油和侏罗系正常原油的混合原油,新近系沙湾组油藏稠油为二叠系来源稠油与新近系正常原油的混合原油;车排子凸起西部石炭系—古近系油藏轻质原油来源于四棵树凹陷中—下侏罗统煤系烃源岩,而新近系沙湾组油藏轻质原油来源于四棵树凹陷古近系湖相烃源岩。本文对准噶尔盆地西北缘南部地区油气藏成藏研究及区域油气勘探决策具有重要参考作用。     

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。     

东海盆地西湖凹陷平湖组煤系烃源岩条件及成烃模式

西湖凹陷是中国近海最重要的煤成油气凹陷。近年来,油气勘探证实平湖组煤系烃源岩为西湖凹陷提供了丰富的油气资源。与陆上其他中生代煤成油气盆地不同,近海新生代海陆过渡相平湖组煤系烃源岩在母质来源、生烃条件和演化特征上都有其独特性。研究表明,平湖组煤和炭质泥岩具有富含树脂体、高I_H指数、Ⅱ_1-Ⅱ_2型干酪根、广覆式分布特点;煤系烃源岩富含三环二萜异海松烷、四环二萜β-扁植烷和五环三萜奥利烷,指示了针叶类裸子植物、蕨类植物和被子植物多植被母质来源;有机质组成差异、"内热外冷"地温和差异的沉积沉降速率造成了煤和泥岩在不同构造带成烃演化具有明显不同。这种差异决定了煤成油气资源具有"油气并举、东气西油"的分布格局,烃源岩成烃演化表现为"早期有利生油,晚期持续生气"模式。     

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。     

准噶尔盆地四棵树凹陷烃源岩地球化学特征及其对车排子凸起油气聚集的贡献

准噶尔盆地西南缘四棵树凹陷主要分布侏罗系、白垩系和古近系3套潜在烃源岩,其中侏罗系八道湾组烃源岩有机质丰度较高,有机质类型以Ⅲ型为主,部分为Ⅱ2型,生烃潜力较高;三工河组烃源岩有机质丰度、类型明显偏差,生烃潜力较低;西山窑组泥岩有机质丰度较高,但由于受西山窑组沉积末期构造抬升导致地层剥蚀的影响,烃源岩厚度较小,总体上生烃条件较差;白垩系烃源岩在四棵树凹陷最大厚度可达300 m,处于低熟阶段,生烃潜力较小;古近系烃源岩有机质丰度较高、类型好,但成熟度偏低,生烃条件较差。侏罗系八道湾组烃源岩处于主要生油阶段;白垩系烃源岩已达到生烃门限,处于低熟—中等成熟阶段;古近系烃源岩成熟度偏低,目前仍处于未熟到低熟阶段。油源对比表明,四棵树凹陷北部斜坡及车排子凸起带原油主要来源于四棵树凹陷及沙湾凹陷侏罗系烃源灶,后期受到白垩系低熟油源灶的侵染,古近系烃源岩的油源贡献有限。     

库车坳陷克拉苏冲断带轻质原油地球化学特征及成因

库车坳陷克拉苏冲断带以产气为主,并伴生一定量的轻质油。基于库车坳陷克拉苏冲断带18个轻质原油样品有机地球化学分析,总结了轻质原油生物标志化合物特征,对轻质原油进行了成因分类,并确定了其母质来源。研究结果表明,克拉苏冲断带克拉、大宛和大北地区轻质原油具有低Pr/Ph比值、高伽马蜡烷含量的特征,具有明显的湖相烃源岩特征。克拉地区原油母质以藻类输入为主,沉积于还原咸化环境。大宛和大北地区原油母质以高等植物输入为主,沉积于弱还原咸化环境。在克拉和大北地区部分原油母质还存在混合来源特征。按照生物标志化合物特征可以将库车坳陷克拉苏冲断带轻质原油划分为3种类型:第一类原油主要分布在大宛和大北地区,推测主要来源于中侏罗统恰克马克组下段湖相泥岩;第2类原油分布在克拉地区,推测主要来源于三叠系湖相烃源岩;第3类原油分布在克拉和大北地区,推测主要来源于三叠系湖相烃源岩,但侏罗系煤系烃源岩也具有一定贡献。     

准噶尔盆地南缘深层侏罗系储层沥青成因及其对油气成藏的启示

准噶尔盆地南缘深层下组合(下白垩统吐谷鲁群泥岩之下的储盖组合)勘探潜力大,但勘探程度较低。独山子背斜位于四棵树凹陷的东部,在该背斜浅层的新近系沙湾组砂岩发现了准南最早的油田,而对其深层油气成藏的潜力尚有待研究。深探井独山1井钻探至上侏罗统齐古组(J_3q)储层,在6410～6418m上侏罗统齐古组岩心发现大量沥青沿着断裂面及其周围裂缝定向分布。通过有机地球化学分析,发现独山1井J_3q储层沥青抽提物的Pr/Ph值主要分布在0.12～3.48之间,δ~(13)C值多数集中分布在-29.9‰～-25.3‰之间;部分沥青抽提物的γ-蜡烷谱峰明显且存在异构体;规则甾烷C_(29)明显占优势且重排甾烷丰富;烃类是侏罗系和下白垩统烃源岩产生原油的混合产物。通过储层沥青产状、R_b、拉曼光谱及烃类包裹体GOI指数、储层定量颗粒荧光等实验分析,发现独山1井深层下组合存在两期油气运移,但未形成规模油气聚集。四棵树凹陷侏罗系和下白垩统烃源岩在新近纪开始大量生烃,且构造圈闭发育,有利于晚新生代油气成藏,但独山1井位于独山子背斜南翼斜坡油气运移路径上,因此未形成规模油气藏。因此,落实构造圈闭是深层油气勘探的一个重要方向。     

库车南斜坡中—新生界油气运移地球化学示踪

库车南部斜坡中—新生界属于库车陆相油气系统,油气主要来源于库车坳陷的三叠系和侏罗系烃源岩。本文利用色谱、色谱- 质谱及碳同位素分析手段, 对库车南部斜坡带已发现的白垩系和古近系油气地球化学组成特征进行了详细研究,在明确油气来源基础上,根据典型油气藏解剖,分析油气运移输导路径,优选油气地球化学运移参数示踪油气运移充注路径。研究表明：库车南斜坡中—新生界原油呈现低密度、低黏度、低凝固点、低含硫及高含蜡的陆相原油特征。原油总体以藻类和水生浮游生物母源为主,反映生烃母质弱还原- 弱氧化的沉积环境,体现混合型干酪根母源特征,其中白垩系原油母源以湖相水生生物为主,主要来自三叠系湖相烃源岩;古近系原油除了三叠系湖相烃源岩的贡献外,伴随有以陆生高等植物输入为主的侏罗系煤系烃源岩。天然气具有中等甲烷含量、重烃含量高、氮气含量高和无硫化氢的特点,白垩系天然气主要是三叠系湖相原油伴生油型气;古近系天然气主体属于煤成气,主要来源于中下侏罗统煤系烃源岩,部分混有早期三叠系湖相烃源岩的原油伴生油型气。区内中—新生界发育由砂体、不整合、断裂构成的复杂油气输导体系,三叠系烃源岩生成的大量原油主要是沿白垩系底部不整合或下伏连接砂体运移到白垩系下部的圈闭中,侏罗系烃源岩生成天然气主要是沿古近系底部不整合面及下伏巨厚砂体运移到古近系底砂岩段圈闭中。综合油气藿烷参数Tm/(Ts+Tm)、重排藿烷参数C30DH/C30H、甲基二苯并噻吩(MDBT)参数4- /1- 甲基二苯并噻吩、C1/C2值、iC4/nC4值、天然气烷烃碳同位素组成,认为库车南部斜坡带存在却勒到玉东构造带由北向南和英买力、红旗构造带由北东向南西方向的2个主运移充注路径和却勒到羊塔克构造带由西向东的1个次级充注运移路径,下一步油气勘探应针对不同的油气运移路径方向,优先选择主运移通道上的岩性尖灭砂体实施部署。     

内蒙古突泉盆地突参1井原油地球化学特征与油源分析

在内蒙古突泉盆地牤牛海坳陷南部突参1井的1684.5~1698.2m深度段侏罗系万宝组发现轻质原油,揭示了该区较好的油气勘探新领域。对该井原油和主要烃源岩分子地球化学特征、族组分稳定C同位素等进行了分析认为,该原油为轻质高蜡原油,C31升藿烷、C29甾烷异构化等成熟度参数显示该原油为成熟原油。正构烷烃呈单峰前峰型,姥鲛烷较植烷占绝对优势(Pr/Ph2.5),C29规则甾烷含量远高于C27甾烷,伽马蜡烷含量低,表明该原油生烃母质形成于以陆源高等植物为主的偏氧化沉积环境,原油来自该区侏罗系万宝组煤系泥岩。     

准噶尔盆地侏罗系层序地层格架中的烃源岩评价

对准噶尔盆地侏罗系层序地层格架中的烃源岩进行了详细的评价。侏罗系大多数属差-中等的烃源岩,八道湾组比三工河组的生烃条件要好些。在一个层序中,凝缩段的有机碳丰度明显高于湖进体系域段和高位体系域段,即凝缩段有利于烃类的生成。侏罗系的干酪根类型主要为Ⅲ和Ⅱ2,少数为Ⅱ1。侏罗纪并非是典型的成煤沼泽环境,而主要是淡水的滨浅湖-半深湖-深湖环境,主要形成于弱还原-强氧化的地球化学环境中,具有明显的姥鲛烷优势。侏罗系成熟度很低,且不同地区也有所差异,大多数样品处于低成熟阶段 (R_o=0.5 0 %～ 0.80 % ),意味着盆地的侏罗系没有大量生成常规的液态烃类,寻找由侏罗系生成的未熟-低熟油和天然气可能更为现实     

二连盆地侏罗系烃源岩地球化学特征及油源贡献

二连盆地侏罗系烃源岩研究程度较低,但在侏罗系发现有工业油流.本文通过有机岩石学与有机地球化学常规分析,系统研究与评价了此套烃源岩;结合原油与烃源岩的生物标志化合物的对比与分析,探讨其对油源的贡献.结果表明,二连盆地上侏罗统烃源岩有机质丰度低,有机质类型以Ⅲ型为主,成熟度较低,为非或差烃源岩;中下侏罗统有机质丰度较高,有机质类型以Ⅱ2-Ⅲ型为主,成熟度较高,为较好—好烃源岩.侏罗系烃源岩形成于淡水的氧化沉积环境,以陆源高等植物输入为主.此外,阿56井阿尔善组部分原油和图参1井侏罗系原油来源于侏罗系烃源岩.由此推断二连盆地侏罗系烃源岩具有良好的生烃潜力,勘探前景广阔.     

Hydrocarbon genesis of Jurassic coal measures in the Turpan Basin, China

A typical case of coal-derived oils in China, i.e. the crude oils from the Middle-Lower Jurassic coal measure strata in the Turpan Basin, is presented. By means of oil-source correlation, it is confirmed that low maturity crude oil in the Shengjinkou oil field is derived from the coal-bearing Qiketai Formation of Middle Jurassic age, a brackish lacustrine sediment. Mature crude oils in the Qiketai oil field, and in well Taican 1, are sourced from the Badaowan Formation of Lower Jurassic age, which contains coal seams as thick as 100 m. Results show that commercial accumulations of liquid crude oils can be generated from coals and coal measure strata containing high volatile coal of bituminous rank. Despite unfavourable types of source material, the total hydrocarbon-generating potential can be great due to the unusual abundance of organic matter.     

南华北地区石炭-二叠纪煤系生烃潜力与二次生烃探讨

综合运用岩石热解、有机岩石学及有机地球化学等方法,对南华北地区石炭-二叠纪煤系烃源岩有机质丰度、类型以及成熟度和热演化史进行了分析,综合评价了烃源岩的生烃潜力。评价结果表明,石炭系(太原组+本溪组)烃源岩要好于二叠系山西组、石盒子组;有机质类型以Ⅲ型干酪根为主、Ⅱ型干酪根为辅;有机质热演化程度大部分处于成熟-高成熟阶段,部分地区达到过成熟,以生气为主。文中结合构造-热演化史资料分析了煤系二次生烃的条件,指出谭庄-沈丘凹陷和倪丘集凹陷初始成熟度较低,且具有合适的埋藏史类型,并有二次生烃油气勘探前景。      

柴北缘侏罗系烃源岩地球化学特征及其综合评价

通过对柴达木盆地北缘侏罗系烃源岩有机质丰度及其类型的研究,以及对柴北缘烃源岩成熟度和柴北缘热演化史的分析,综合评价了烃源岩的生烃潜力。主要结论是:①柴北缘主要烃源岩下侏罗统暗色深水湖相泥岩和下侏罗统的煤岩,可分为Ⅱ、Ⅲ1和Ⅲ2型;②中、下侏罗统烃源岩大多数已超过成熟阶段。下侏罗统在E3-N2时期进入生排烃高峰期,中侏罗统则在N2进入生排烃阶段;③柴北缘下侏罗统为一套好的烃源岩,生气强度达到大中型油气田的规模。中侏罗统为一套中等的源岩层,生气强度中等,具备形成大中型气田的气源条件。     

吐哈盆地原油和烃源岩单烃碳同位素组成特征及油源对比探讨

本文测定了吐哈盆地原油和部分烃源岩的单烃碳同位素组成，利用单烃碳同位素组成及其分布模式和样品生物标志物的分布和组合特征研究沉积环境和母质输入特征，进行原油成因类型划分和油源对比探索。吐哈盆地原油可划分为三类:一类是典型沼泽相-湖沼相煤成油，如台北凹陷各油田侏罗系原油；二类是湖相原油，如托参１井三叠系原油；三类是浅湖相原油，如胜金口油田中侏罗统原油。油源对比认为目前吐哈盆地侏罗系产出的原油由中下侏罗统煤系地层有机质生成，而托克逊凹陷三叠系原油由上二叠统湖相泥岩生成。     

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。