下古生界海相碳酸盐岩的生烃机制与成烃模式研究

碳酸盐岩中有机质的多种赋存形式和碳酸盐岩对有机质特殊的催化作用,决定了碳酸盐岩特有的生烃机制物成烃模式,碳酸盐烃源岩的生烃过程分为早期的生物大分子解聚生烃阶段;中期的干酪根大量热降解生烃阶段;碳酸盐矿物包裹体有机质和晶包有机质在高演化阶段生烃三个主要阶段,是个多源复合,多阶段连续的生烃过程,而且与碎屑岩生烃比较,具有生油高峰和生气高峰滞后的现象。     

济阳坳陷下第三系优质烃源岩的发育及其意义

运用钻井取芯及测井资料，对烃源岩的沉积结构、生物发育、水化学环境、地球化学特征及生烃模拟实验研究认为，济阳坳陷下第三系纵向上由下向上发育有沙四上亚段、沙三下亚段及沙一段优质烃源岩。它们有机质丰度高，类型好，生烃潜力大，在生物标志化合物、碳同位素及成烃演化上具有明显的差异，为油源分析提供了可靠的证据。根据优质烃源岩与一般烃源岩在生烃潜力及成烃成藏贡献上的差异，结合济阳坳陷多年来的油气勘探实践，有理由认为优质烃源岩的存在是富油凹陷形成的决定条件，优质烃源岩层对陆相湖盆油气形成具有重要意义。     

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%。     

中原地区奥陶系烃源岩特征和二次成烃潜力

研究了中原地区奥陶系岩石学特征、沉积环境、有机质丰度、油气生成演化历史,并与加拿大安大略西南部、四川等地区海相烃源岩进行对比分析,评价了本区奥陶系海相烃源岩的成烃潜力。世界上大型海相油气田的烃源岩沉积环境多为闭塞、缺氧、强还原的深水盆地相及潟湖相,岩性以泥岩、泥灰岩为主,其有机质丰度高,生烃潜力大。中原地区奥陶系属华北克拉通盆地的一部分,为浅水台地相沉积,岩性以碳酸盐岩为主,泥质岩不发育,有机质丰度低,生烃潜力差。     

东濮凹陷膏盐岩对烃源岩成烃演化的控制作用及其石油地质意义

东濮凹陷北部盐湖相膏盐岩极其发育,膏盐岩对烃源岩性质及生烃特征的影响研究薄弱。采用地质与地球化学相结合途径,探讨了含膏盐岩层系烃源岩特性及其成烃演化规律。结果表明,盐区与无盐区烃源岩的特性有很大差异,北部盐湖相含盐区深灰色、褐色等暗色页岩有机质丰度一般大于15%,有机质类型以Ⅱ1型和Ⅰ型为主,是区内主要的优质烃源岩;南部淡水湖相无盐区主要发育有利生气的Ⅱ—Ⅲ型干酪根,反映东濮凹陷烃源岩的质量及生烃潜能与膏盐岩的发育密切相关。观察到膏盐岩影响烃源岩的成烃演化进程,当膏盐层厚度为50 m时,生油窗的范围显著增加;随着盐岩厚度(>50 m)的增加,湿气窗的范围也逐渐增加;当膏盐岩厚度约400 m时,生油窗范围开始减小,湿气窗的范围仍有增加趋势。膏盐岩对烃源岩“生油气窗”的影响是基于其较高的热导率属性,通过影响地温场而实现。以地质解剖为依据,建立了文留地区含膏盐岩层系烃源岩成烃演化模式。东濮凹陷含膏盐岩层系烃源岩的演化特征对该凹陷及同类含膏盐岩盆地油气勘探具有重要指示意义。     

咸化湖相富含层状藻与结构藻烃源岩的成烃特征新探与意义

咸化湖相沉积条件下形成的细粒沉积岩是我国页岩油勘探的热点层系。本文依据有机岩石学、扫描电镜、生烃动力学和高温高压加水热模拟实验,对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组咸化湖相含有典型层状藻和结构藻的烃源岩的成烃特征进行对比研究。有机岩石学及扫描电镜观察表明两种藻类的赋存形式差异明显,结构藻的赋存形式主要为孤立分布特征,长度约为20～50μm;层状藻垂向上呈书页状叠置,水平延伸长。生烃动力学及高温高压热模拟实验结果指示了两种有机质的成烃过程具有明显的差异性,其中结构藻为主的烃源岩在较低成熟度就可以生成一定量烃类,随着演化程度的增加,生油速率缓慢,生油范围宽;层状藻为主烃源岩的生烃特征表现为集中生烃,生油窗范围窄且主要生烃活化能较高。该认识对于有效烃源岩评价和页岩油勘探层段与甜点区的选择均具有重要的启示和指导意义。     

成烃贡献值及其在烃源岩评价中的应用

烃源岩评价是油气勘探的关键工作之一。为了更加合理、直观和有效地评价烃源岩,以辽东湾地区为例,通过对烃源岩常规评价参数的分析,提出了考虑有机质丰度、类型和热演化程度的综合指标——成烃贡献值,并利用该指标对辽东湾地区烃源岩进行了评价。从个体评价和整体评价两方面,与常规评价方法的结论进行对比研究。结果表明,辽东湾地区辽中凹陷沙河街组烃源岩对成烃的贡献比东营组大,中洼烃源岩比北洼好。由此可见,用成烃贡献值评价烃源岩,不仅可以达到常规评价的要求,而且比常规方法更加合理和直观。     

准噶尔盆地沙湾凹陷二叠系下乌尔禾组烃源岩类型与热演化研究

沙湾凹陷下组合油气资源丰富,下乌尔禾组烃源岩被证实是凹陷内主要的油气来源。然而,由于烃源岩埋深较大、勘探程度低,烃源岩类型、热演化以及生烃史尚不清楚,制约了下组合油气成藏规律的认识。本研究基于烃源岩地球化学参数,认识下乌尔禾组烃源岩基本特征,利用盆地模拟恢复烃源岩热演化以及生烃演化史,在此基础上对油气成藏过程进行分析。结果表明：沙湾凹陷下乌尔禾组烃源岩有机质类型以Ⅱ型为主,平均有机碳含量(TOC)为0.82%,生烃潜量(S₁+S₂)为5.32 mg/g,为中等烃源岩,平均成熟度(Ro)为1.27%,处于成熟—高成熟阶段。热演化模拟显示下乌尔禾组烃源岩于晚三叠世晚期进入生烃门限(Ro=0.5%),晚侏罗世—晚白垩世达到生油高峰(Ro=1.0%)。白垩纪末期,有机质热演化进入了高成熟演化阶段(Ro>1.3%)。沙湾凹陷超深层储层经历多期油气充注,油气的多期混合以及断层活动的不均一性造成不同层位多种相态油气藏共存。研究认识为准噶尔盆地超深层油气成藏过程和机理研究奠定了坚实的基础。     

三塘湖盆地侏罗纪煤系烃源岩的热演化研究

采用有机岩石学全岩分析方法,结合有机地球化学分析资料,以新疆三塘湖盆地侏罗纪煤系烃源岩的热演化进行了研究。三塘湖盆地侏罗纪煤系烃源岩的热演化既有共性,又有其特殊性,前者主要表现在镜质组反射率R、孢子体荧光参数（λ_max、Q、I₅₄₆）和分子地球化学参数上,它们均显示重要的热演化指示意义;后者主要表现在,热演化指标与现今埋深关系不大、热演化程度“同层相近”不同有机显微组分差异演化和有机质热演化具有阶段性等方面。在此基础上,初步建立了三塘湖盆地侏罗纪煤系烃源岩的成烃模式。      

玛湖凹陷风城组烃源岩特征与生烃模式

基于最新油气勘探成果及烃源岩有机地化分析数据和热模拟实验结果,评价了准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组烃源岩的生烃能力,并进一步建立其生烃模式。研究区风城组发育一套沉积环境、岩性复杂多变的碱性湖泊相烃源岩,沉积水体盐度、碱度及成岩环境等变化快,致使源岩岩性复杂多变。其残余有机质丰度不高,类型为Ⅰ—Ⅱ型,大部分处于成熟阶段,热演化进程较慢。该组三个地层段均发育中—好烃源岩,少部分为很好烃源岩。风城组碱性湖泊相源岩生烃能力、模式与正常湖相源岩基本一致,为单峰式生油高峰,但其特点为生油持续时间长、总产油率远高于产气率、转化率高,主体处于生油阶段。油气勘探实践也证实玛湖凹陷是以含油为主的油气系统,在浅层或深层均以形成油藏为主。     

松辽盆地西部斜坡区上二叠统林西组生烃潜力评价——来自吉白地2井的证据

对松辽盆地西部斜坡区中部吉白地2井上二叠统林西组的烃源岩发育特征及有机地球化学特征进行了系统研究.结果表明,该区上二叠统林西组暗色泥岩、板岩发育,单层最大厚度为29 m,累计厚度达138.42 m.有机碳含量为0.01％～2.10％,平均为0.62％,整体为中等烃源岩范畴,有机质丰度较高.应用干酪根碳同位素、干酪根元素...     

含油气盆地深部高过成熟烃源岩古TOC恢复方法及其应用

根据烃源岩演化过程中残留生烃母质变化原理,建立了TOC恢复的数学地质模型,提出了TOC演化与各种主控因素之间的定量关系模式,通过对模式中各主控因素在自然条件下变化的特征取值,计算得到了TOC恢复系数,做出了泥质岩烃源岩和碳酸盐岩烃源岩在含不同类型干酪根情况下的TOC演化图版。这一方法的最大特色是避免了人为主观因素和高温压物理模拟实验条件可能带来的结果偏差。研究表明:随着热演化程度的增加,烃源岩内残留的TOC含量逐渐减少,在大量生排烃阶段(R_O=0.5％～2.0%)变化幅度最大;处于高过成熟阶段(R_O>1.2%)的烃源岩,其原始TOC恢复系数随R_O增大而逐渐增加,含Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型母质的泥质岩烃源岩TOC恢复系数分别可达3.0、2.0、1.4;含Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型母质的碳酸盐岩烃源岩TOC恢复系数分别可达3.2、2.2、1.5。论文例举了源岩TOC恢复在实际工程中的应用。     

海相高演化烃源岩总有机碳恢复系数研究

在5000余块海相烃源岩样品筛选结果的基础上, 根据90余块不同类型未成熟-成熟烃源岩的加水热压模拟实验结果, 并与自然演化剖面相结合, 对烃源岩有机质的变化规律及其恢复系数进行研究.海相优质烃源岩在未成熟-低成熟阶段(R_o < 0.8%) TOC (totalorganiccarbon) 变化不明显, 在成熟阶段中晚期TOC_残余随成熟度增加逐渐降低, 到高成熟-过成熟阶段变化又不明显.高成熟-过成熟优质烃源岩TOC_原始一般Ⅰ型最高降低40%, 恢复系数1.68;Ⅱ₁型最高降低32%, 恢复系数1.48;Ⅱ₂型最高降低24%, 恢复系数1.32.低有机质烃源岩(一般指0.3% < TOC < 1%) 随TOC变低, 降低幅度和恢复系数均逐渐变小, 当0.3% < TOC < 0.5%时, TOC_原始恢复系数约1.2, 当TOC < 0.3%时, TOC_原始恢复系数接近1, 可以不进行恢复.固体沥青和高有机质页岩(TOC > 30%) TOC_原始高成熟-过成熟阶段也不需要进行恢复.海相烃源岩(0.3% < TOC < 30%) 自然剖面生烃潜量的减少和模拟生排烃量的增加与TOC_残余的减少相吻合.      

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.      

阿拉善右旗杭乌拉地区下二叠统埋汗哈达组烃源岩特征

通过对阿拉善右旗杭乌拉地区下二叠统埋汗哈达组岩性特征、暗色泥页岩油气地球化学特征研究,总结了烃源岩纵向分布、有机质丰度、干酪根类型和热演化特征。下二叠统埋汗哈达组烃源岩分布层段集中,暗色泥页岩累计厚度160.1 m,占碎屑岩厚度的33.3%。有样品控制的暗色泥页岩厚度94.1 m,w（TOC）平均为0.75%,大于0.3%的样品占93.5%。其中:w（TOC）大于1.0%的好烃源岩厚度22.2 m,占样品控制厚度的23.6%;w（TOC）为0.5%~1.0%的中等烃源岩厚度45.5 m,占48.3%;w（TOC）为0.3%~0.5%的差烃源岩厚度16.5 m,占17.5%。甾烷相对含量具有明显的C₂₇优势,族组分饱和烃含量显著高于芳烃含量,干酪根类型为II型。R_c平均为0.77%,表明干酪根演化进入成熟阶段,最高热解温度（T_max）分布范围为350~550 ℃,属成熟-高成熟阶段。综合评价认为,下二叠统埋汗哈达组具有较好的生烃条件,以生气为主。     

东海盆地西湖凹陷油岩地球化学特征及原油成因来源

东海盆地西湖凹陷具有大量的原油资源,但对于原油成因讨论较少.采集西湖凹陷多个油样和岩样,利用气相色谱和傅里叶红外光谱等手段,全面分析了该区烃源岩和原油的地球化学特征,综合讨论了原油来源以及凝析油和高蜡轻质油的成因.研究结果表明,平湖组煤系源岩均处于热演化的成熟阶段,其中碳质泥岩和煤岩以陆源生物为主要生源,其干酪根类型为Ⅲ型,暗色泥岩则具有陆源生物和水生生物双重生源贡献,其干酪根类型Ⅱ-Ⅲ型,同时碳质泥岩和煤的生油潜力远高于泥岩.原油主要为凝析油和轻质油,凝析油具有低密度、低蜡等“六低一高”的特点,轻质油具有高蜡特质,而且轻烃组分有明显差异.生标参数显示大部分原油为腐殖型,少部分原油表现出具有腐殖和腐泥母质的特点,同时该区原油均处于中等成熟阶段.油油对比和油岩对比表明大部分油来自平湖组碳质泥岩和煤岩,具有典型Ⅲ型腐殖油的特征;少部分油来自暗色泥岩,具有Ⅱ-Ⅲ型油的特征(总体上仍偏腐殖型).凝析油和轻质油的物性及轻烃组分的差异与源岩母质无关.凝析油是干酪根在成熟演化阶段生成的原油遭受蒸发分馏作用的结果,高蜡轻质油除了是“蒸发分馏作用”的残余油外,还有部分是“混合作用”的结果.      

内蒙古西部额济纳旗及邻区石炭系—二叠系沉积建造与生烃条件——石炭系—二叠系油气地质条件研究之一

通过对额济纳旗及其邻区石炭纪—二叠纪盆地基底结构构造和石炭系—二叠系岩石地层特征、沉积演化、沉积相平面展布特征的研究,认为该区石炭纪—二叠纪为统一的裂谷盆地。盆地早石炭世—早二叠世早期为由北向南的上超沉积,早二叠世中期—晚二叠世为由南向北的下超沉积,晚石炭世—早二叠世阿木山期为盆地演化的鼎盛时期,以浅海陆棚相沉积为主;在烃源岩分布、有机质丰度、干酪根类型和烃源岩演化特征研究的基础上,指出广泛发育的浅海陆棚相泥页岩具有良好的生烃条件,发育多套厚度较大、有机碳（TOC）含量中等—较高、以Ⅱ类干酪根为主的烃源岩。烃源岩演化主要受埋藏史的影响,以成熟—高成熟为主。局部地区受华力西末期—燕山期侵入岩热接触的影响,或构造改造强烈的区带受构造动力变质作用的影响,烃源岩演化达到过成熟。     

内蒙古西部额济纳旗及邻区石炭系—二叠系的储集条件——石炭系—二叠系油气地质条件研究之二

通过对额济纳旗及其邻区石炭纪—二叠纪盆地基底结构构造和石炭系—二叠系岩石地层特征、沉积演化、沉积相平面展布特征的研究,认为该区石炭纪—二叠纪为统一的裂谷盆地。盆地早石炭世—早二叠世早期为由北向南的上超沉积,早二叠世中期—晚二叠世为由南向北的下超沉积,晚石炭世—早二叠世阿木山期为盆地演化的鼎盛时期,以浅海陆棚相沉积为主;在烃源岩分布、有机质丰度、干酪根类型和烃源岩演化特征研究的基础上,指出广泛发育的浅海陆棚相泥页岩具有良好的生烃条件,发育多套厚度较大、有机碳（TOC）含量中等—较高、以Ⅱ类干酪根为主的烃源岩。烃源岩演化主要受埋藏史的影响,以成熟—高成熟为主。局部地区受华力西末期—燕山期侵入岩热接触的影响,或构造改造强烈的区带受构造动力变质作用的影响,烃源岩演化达到过成熟。     

豫东地区煤系烃源岩有机质特征与煤系气资源潜力

为了评价豫东地区煤系烃源岩生烃潜力,基于有机碳含量（TOC）、镜质体反射率、干酪根类型及显微组成等测试分析结果,探讨了豫东地区不同区块煤系烃源岩的有机地球化学特征,对比分析了不同区块煤系气资源潜力,提出煤系气勘探有利区块。结果表明:区内煤系烃源岩的有机碳含量偏低（小于1.5%）;干酪根类型以Ⅲ型为主,偶见Ⅱ₂型干酪根,利于生气;煤系经历了中二叠-中晚三叠世和晚侏罗-早白垩世2个大量生烃阶段,烃源岩热演化程度较高,镜质体反射率（R_ran）为1.44%~3.80%,平均2.83%,有机质进入高成熟-过高成熟阶段,生烃量较充足。总体上,区内烃源岩生烃潜力属于差-中级别,砂泥岩储集性能相对较好,含气量高。煤系盖层主要为封盖性好的细砂岩、煤层、泥质岩类,煤系烃源岩气体保存条件好。研究认为研究区的睢西区块烃源岩具有埋藏深度较浅、有效厚度大、孔隙度高、含气量和含气饱和度高、有机质成熟度高的特点,为豫东煤系气勘探的有利区块。      

内蒙古西部额济纳旗及邻区石炭系-二叠系烃源岩干酪根C同位素的特征和影响因素

许多研究者认为,烃源岩干酪根C同位素组成主要受干酪根类型的影响,可以作为评价烃源岩类型、沉积环境和进行油气源对比的重要指标,并得到广泛应用.对额济纳旗及邻区典型剖面石炭系-二叠系烃源岩有机碳(TOC)的丰度、地球化学特征、热演化特征和干酪根C同位素分布的研究表明.研究区石炭系-二叠系烃源岩为浅海陆棚相沉积环境形成的泥质岩,TOC含量中等,以Ⅱ类干酪根为主,烃源岩演化进入成熟-过成熟阶段,干酪根C同位素县有显著偏重的特点.并且干酪根C同位素组成明显与热演化程度和有机碳丰度有关,随着烃源岩演化程度的不断提高,重碳同位素不断富集,在成熟-过成熟阶段,对C同位素的影响可达4‰～6‰随着TOC含量的增加,干酪根C同位素显著偏轻,影响值可达4‰以上.由于研究区烃源岩已进入成熟-过成熟阶段,干酪根C同位素的分布在演化过程中已经发生较大变化,干酪根类型的影响相对降低或已不显著,不能再作为评价烃源岩干酪根类型的指标.