碳酸盐矿物结合有机质--一种重要的成烃物质

碳酸盐矿物结合有机质在碳酸盐岩地层中普遍存在,其含量与沥青Ａ相当或高于沥青Ａ。矿物结合有机质可作为碳酸盐岩生油岩的一种重要生烃物质。它的特殊赋存形式能将有机质保存到较高的演化阶段释放出来,当模拟实验温度为４５０￣５００℃时,矿物结合有机质大量释放,可释放出７０％左右。在高压条件下,释放率相对较高,说明在深埋条件下,更有利于矿物结合有机质的释放。由于矿物结合有机质的贡献,碳酸盐岩生油岩的生油范围会扩     

碳酸盐岩有机质赋存形式及成烃特征

在分析多种有机质赋存形式的基础上，探讨了塔里木盆地下古生界和南华北石炭系碳酸盐岩的各种有机质含量关系及其成烃演化特征。研究发现，一般操作条件下所得的沥青Ａ和尖青Ｃ并非真正意义的吸附有机质和包裹有机质。目前还无法将真正的包裹有机质从碳酸盐岩中分离出来，由于成熟度，排烃条件等的影响、碳酸盐岩中各种有机质含量的相关关系不明显，仅沥青Ａ和沥青Ｃ有比较差的正相关关系。     

碳酸盐岩中有机质组成特征分析

对碳酸盐岩有机质组分进行分类时，有两种分类标准，一是主要采用煤岩学方法，二是采用孢粉学研究方法。本文使用煤岩学方法作为标准，对碳酸盐岩有机质的组成特征进行分析。按有机质来源和有机组分光性和形态等方面差别划分为内源有机质、次生有机质和陆源有机质三类。内源有机质类中分腐泥组和动物有机组，前者主要来源于菌藻类，后者则主要来源于浮游动物有机体；次生有机质中区分出微粒体、有机包裹体、沥青；陆源有机质类分类术语仍沿用煤显微组分分类系统和术语。碳酸盐岩烃源岩的有机质主要为腐泥型，有机质来源以低等藻类为主，且有机质组成特征与碳酸盐岩烃源岩的地质年代有关。碳酸盐岩还存在着差异演化的特征。     

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。     

碳酸盐岩中不同赋存状态有机质地球化学特征对比及对成烃的贡献

碳酸盐沉积物特殊的成岩机理和过程决定了有机质的复杂赋存状态,在碳酸盐岩中,除分散有机质外,还存在包裹体有机质。在包裹体有机质的提取过程中,当用6%(质量分数)的盐酸酸解碳酸盐矿物时,又将包裹体中的一部分有机质分离出(部分呈悬浮状态),本文定义为酸溶有机质I。对这三部分可溶有机质的含量、红外光谱、GC、GC-MS等分析表明它们的特征是不同的,并且分散有机质和包裹有机质在不同演化阶段对成烃的贡献不同。这为评价碳酸盐岩生烃潜力以及研究碳酸盐岩生烃机制和过程奠定了基础。     

早期煤化作用机制与有机质早期成烃演化

近年来，未熟和低熟油气田的发现、生物气藏的勘探和开发，极大地促进了对有机质早期转变的研究；而有机质早期转变机制的正确认识对于煤和干酪根中显微组分的成因、后期热演化都有着重要的影响。对早期煤化作用机制和有机质早期成烃作用的研究现状、进展及存在的问题进行了综述。     

矿物质对有机质演化影响的研究

通过研究分步用HCl和HF除去含泥灰岩中碳酸盐矿物和泥质矿物之后所释放出来的有机质,发现这些与矿物结合的有机质和自由态有机质,在组成和分布上都有所区別。各类生物标志物的分布变化情况表明,不同矿物对有机质演化所起的作用不同,不同系列的有机化合物受矿物的影响也不一致。     

成烃理论的发展

世界上特别是中国未成熟石油的普遍存在，突破了干酪根热降解成烃的理论模式。研究表明，沉积岩中可溶和不溶有机质，是一个有机联系的整体，共同参与了油气的生成。在成岩作用阶段，干酪根不产烃，未成熟石油来自可溶类脂物的直接降解成烃作用；干酪根的热降解成烃作用主要发生在深成作用阶段早期（Ｒｏ＝０．５％～１．２％），产生正常原油；后期是以缩合焦沥青裂解产生高成熟轻质油及油裂解成气为主的湿气阶段（Ｒｏ＝１．２％～２．０％）。提出了一种新的可溶和不溶有机质共同参与成烃的演化模式     

鄂尔多斯盆地下古生界海相碳酸盐岩有机质分布特征及其对气田形成的意义

对鄂尔多斯盆地中北部9口井的奥陶系及其上覆的石炭系岩心和盆地东南缘两个下古生界地表剖面的86块样品,进行了野外和室内岩石薄片的反射光、透射光及荧光观察,并对总有机碳(TOC)、总有机硫(TOS)、反射率 R。进行了测定,试图从岩石中有机质的含量与赋存状态分析大中型气田的形成条件。研究揭示出下古生界海相碳酸盐岩处于从正常海向陆缘海过渡,见有含藻屑泥质碳酸盐岩(TOC 达0.30％～0.35％)和在其晶间孔隙分布的储集层沥青,表明它们曾生过油。在盆地内石炭系—二叠系 R。为1.41％～2.40％,它与奥陶系的 R。(1.68％～1.78％)基本相当,表明它们同为一个含气系统。下古生界碳酸盐岩和石炭系、二叠系煤系地层这两个烃源层为鄂尔多斯大中型气田提供了充足烃源。     

中国南方海相地层区烃源岩有机质热演化特征

南方海相地层区烃源岩有机质热演化程度普遍较高,绝大多数的烃源岩进入了高成熟—过成熟的演化阶段。纵向上,发育有句容型、当阳型和凯里型三种类型的有机质热演化剖面;平面上,滇黔桂地区的江南隆起西缘、牛首山东缘、中扬子地区的江南隆起(古陆)南北两侧、下扬子地区的苏北地区演化程度相对较低,其它地区则较高;层位上,二叠系、下三叠统烃源岩有较低的成熟度,有比较广泛的成油区范围,而其它层位成熟度普遍较高,为高成熟一过成熟,甚至达到过成熟晚期。有机质热演化史研究表明,本区存在多套烃源岩生烃过程的叠加,可以划分出四个烃类生成高峰期,相应地有四个主要成藏期。     

Microstructure Evolution of Organic Matter and Clay Minerals in Shales with Increasing Thermal Maturity

As the two important components of shale, organic matter(OM) and clay minerals are usually thought to strongly influence the hydrocarbon generation, enrichment and exploitation. The evolution process of OM and clay minerals as well as their interrelationship over a wide range of thermal maturities are not completely clear. Taking Yanchang(T_3y), Longmaxi(S_1l) and Niutitang(?_1n) shales as examples, we have studied the microstructure characteristics of OM and clay minerals in shales with different thermal maturities. The effects of clay minerals and OM on pores were reinforced through sedimentation experiments. Using a combination of field emission scanning electron microscopy(FESEM) and low-pressure N_2 adsorption, we investigated the microstructure differences among the three shales. The results showed that both OM and clay minerals have strong effects on pores, and small mesopore(2–20 nm) is the dominant pore component for all three samples. However, the differences between the three samples are embodied in the distribution of pore size and the location. For the T_3y shale, clay minerals are loosely arranged and develop large amounts of pores, and fine OM grains often fill in intergranular minerals or fractures. Widespread OM pores distribute irregularly in S_1l shale, and most of the pores are elliptical and nondirectional. The ?_1n shale is characterized by the preferred orientational OM-clay aggregates, and lots of pores in the composites are in the mesopore range, suggesting that over maturity lead to the collapse and compaction of pores under huge pressure of strata. The results of the current research imply that with increasing thermal maturity, OM pores are absent at low maturity(T_3y), are maximized at high maturity(S_1l) and are destroyed or compacted at over-mature stage(?_1n). Meanwhile, clay minerals have gone through mineral transformation and orientational evolution. The interaction of the two processes makes a significant difference to the microstructure evolution of OM and clay minerals in shale, and the findings provide scientific foundation in better understanding diagenetic evolution and hydrocarbon generation of shale.     

低丰度高演化海相碳酸盐烃源岩有机质原生性研究

碳酸盐烃源岩有机质原生性直接影响到其生烃能力的客观评价,特别对于低丰度高演化海相碳酸盐烃源岩生烃能力评价的影响尤为严重。文章阐述了碳酸盐岩的普遍存在运移沥青,以及识别烃源岩有机质原生性的各种方法,并以鄂尔多斯盆地下古生界为例,建立了一套适合于低丰度高演化海相碳酸盐烃源岩有机质原生性识别的有效方法。     

硫化物和有机碳对碳酸盐热释光测定的影响

碳酸盐热释光是指示过去气候和海洋环境的一个潜在指标,但其发光机制及其影响的因素尚不十分清楚.分别研究了海相碳酸盐、黄铁矿和普通煤的热释光特性,并通过加入法研究黄铁矿和煤(有机质)对碳酸盐热释光的影响.研究发现黄铁矿和煤的掺入对热释光谱线特征及其峰位没有影响,但是明显影响了热释光的强度.黄铁矿和煤的加入量愈多,热释光强度...     

碳酸盐烃源岩有机质分布与排烃特征

通过碳酸盐岩地层中的纯碳酸盐岩、缝合线缝隙物和泥质条带有机质含量和残留烃量分析表明,碳酸盐岩地层中不同的组成部分之间有机质的分布是不均匀的,其中缝合线缝隙物和泥质条带具有高的TOC值和较低的S1/ TOC 值,而纯碳酸盐岩TOC值则很低,但其S1/ TOC 却很高。这说明缝合线缝隙物和泥质条带发生了明显的排烃作用,而纯碳酸盐岩排烃作用不明显。因此可以认为高有机质丰度的缝合线缝隙物和泥质条带是碳酸盐岩地层烃源的主要贡献者。压溶作用对碳酸盐岩的排烃起重要作用。     

碳酸盐烃源岩有机质分布与排烃特征

通过碳酸盐岩地层中的纯碳酸盐岩、缝合线缝隙物和泥质条带有机质含量和残留烃量分析表明,碳酸盐岩地层中不同的组成部分之间有机质的分布是不均匀的,其中缝合线缝隙物和泥质条带具有高的 Ｔ Ｏ Ｃ 值和较低的 Ｓ１／ Ｔ Ｏ Ｃ 值,而纯碳酸盐岩 Ｔ Ｏ Ｃ 值则很低,但其 Ｓ１／ Ｔ Ｏ Ｃ 却很高。这说明缝合线缝隙物和泥质条带发生了明显的排烃作用,而纯碳酸盐岩排烃作用不明显。因此可以认为高有机质丰度的缝合线缝隙物和泥质条带是碳酸盐岩地层烃源的主要贡献者。压溶作用对碳酸盐岩的排烃起重要作用。     

Free Radicals in Organic Matter for Thermal History Reconstruction of Carbonate Succession

Geothermometer is one of the most useful methods to reconstruct the thermal history of sedimentary basins. This paper introduces the application of free radicals concentration of organic matter as a thermal indicator in the thermal history reconstruction of carbonate succession, based on anhydrous thermal simulation results of type I and H1 kerogen. A series of free radicals data are obtained under thermal simulation of different heating temperatures and times, and quantitative modds between free radical concentration （Ng） of organic matter and time-temperature index （TTI） for types I and type H1 kerogen are also obtained. This Ng.TTI relation was used to model the Ordovician thermal gradients of Well TZ12 in the Tarim Basin. The modeling result is corresponding to the results obtained by apatite fission track data and published data. This new method of thermal history reconstruction will be benefit to the hydrocarbon generation and accumulation study and resource assessment of carbonate succession.     

利用碳酸盐矿物成分研究沉积-成岩过程中流体盐度演化──以东营凹陷沙四段低熟油烃源岩为例

以东营凹陷沙四段上部烃源岩为研究对象,利用电子探针微区测试技术,对同生、成岩及成岩期后不同阶段碳酸盐矿物进行了系统分析,揭示出不同古地理位置碳酸盐成分的三种变化情况,即Mg/Ca比值①由高到低,②一直保持很高,成岩期后降低,和③由低到高,反映了不同层段从沉积到成岩直至成岩期后水体或孔隙流体盐度的三种变化历程,进而确定了该凹陷中心区域烃源岩成岩过程中处于高盐度介质环境中,对于分析该区油气生成条件具有重要意义。本文的研究思路和方法对于其它地区的类似工作也有一定借鉴意义。     

木里盆地有机质热演化异常及其演化史

本文讨论了木里盆地中株罗统有机质热演化异常的特征及其成因,并用盆地模拟研究了其演化史,研究表明,不仅在煤一段和煤二段之间存在着反希尔特定律的现象,而且煤二段及其上覆地层烃源岩的有机质成熟度也高于其下的煤一段及下伏地层烃源岩,这种有机质演化热异常是由热蚀变作用引起的,热演化史的研究表明,木时盆地中株罗统在晚侏罗世进入生油门限,开始生油,在白垩纪末期,由于地下水热水的上涌,使煤二段及其上覆地层的有机质