辽河油田曙光—欢喜岭潜山带烃源岩生排烃模拟实验研究

对辽河油田曙光－欢喜岭潜山带沙三段和沙四段典型的未成熟源岩样品进行了高温高压干体系的生排烃热压模拟实验。研究结果表明：３００－４００℃为该区域烃源岩的主要生排烃阶段;沙四段具有更好的生排油潜力,可能是曙光－欢喜岭潜山带较好的烃源岩;生排烃作用对排出油和残留油中生物标志物的组成具有明显的影响,在油／源对比时应特别注意。     

碳酸盐烃源岩排烃的若干特点

通过典型碳酸盐型油气田的野外调查研究和对未成熟碳酸盐生油岩在外加温、外加压条件下所作的生烃一排烃模拟实验结果，获得下列新的认识：（１）碳酸盐烃源岩排烃的驱动力主要不是来自地层的压实作用，而是由于生烃过程中分子体积膨胀所产生的内应力（即生烃增压）。该应力与周围环境形成潜在的压力梯度，这是排驱动力的内在因素。但是单凭此因素尚不足以造成排烃，只有当后来烃源层受到外力作用（如导致微裂隙产生的区域性构造活动、造成溶蚀交代出现缝缝洞洞的地下水活动等）生成裂隙空间，并在源岩与裂隙间出现真正的压差时，才引发烃源层中积蓄的应力释放，从而造成排烃。因此、区域性的外力作用是排烃的控制因素。（２）碳酸盐烃源岩中生烃时间甚早，一般在Ｒ＿０为０．４５％左右时就开始生成低熟原油。但由于碳酸岩岩石粒间孔径甚小，虽有低熟油生成，却不能象泥质烃源岩那样在其烃浓度超过最低石油运移饱和度时就可排烃。事实证明，无论生烃量多大，只要碳酸盐烃源岩中不出现有效的通道，排烃作用可能永远不会进行。因此，当碳酸盐烃源岩中油气生成之后，裂隙发生的时间就成为决定碳酸盐烃源岩排烃时间的基本因素。（３）碳酸盐烃源岩中烃类初次运移基本上是以全烃相进行的，这与碳酸盐岩在后     

烃源岩排烃系数的一元二次方程及其应用

排烃系数是成因法油气资源量评价的一个关键参数。根据烃源岩在生、排烃过程中单位体积内有机碳的质量平衡原理,以烃源岩的抽提、岩石热解仪分析数据为基础,通过6个独立代数方程推导出了关于排烃系数的一元二次方程。该方程中作为已知的参数是烃源岩的总残余有机碳（TOC）质量、残余可溶有机质（氯仿沥青“A”）的有机碳质量、干酪根热解烃有机碳质量（S2c）和有机质的原始降解率（D0）。通过黄骅坳陷板深68-1井沙-段排烃剖面上23个样品的实验分析数据,计算得出排烃系数在5％～41％之间。排烃系数计算结果的可靠性受烃源岩有机质的原始降解率的取值误差影响较大,在低成熟一成熟阶段,当混合型烃源岩有机质原始降解率的取值误差为10％时,排烃系数计算结果的相对误差一般为100～15％。     

烃源岩有限空间温压共控生排烃模拟实验研究

烃源岩的生烃反应是在其限定的孔隙空间中承受高静岩压力和流体压力下进行的,然而受实验装置和条件的限制,目前大多数的生排烃模拟实验都是在一个低压、相对较大的生烃空间下进行的,与实际地质情况差异较大。通过对同一样品分别进行有限空间和常规高压釜方式加水模拟实验对比研究发现:（1）有限空间热压模拟实验的气态产物更接近地质实际。气体组分中烃气占有更大的比重;重烃气的保存下限大于常规模拟,延迟了重烃气向甲烷的转化;烯烃含量比常规加水模拟条件下更少,基本检测不到。（2）有限空间的限制使水介质参与成烃反应的作用增强,其限定空间内较高的流体压力延迟了油向烃气的转化过程,有利于液态油的生成和保存。（3）有限空间下高压液态水介质条件有利于烃类的排出。     

辽河油田曙光欢喜岭潜山带 烃源岩生排烃模拟实验研究

对辽河油田曙光欢喜岭潜山带沙三段（Ｅｓ３） 和沙四段（Ｅｓ４） 典型的未成熟源岩样品进行了高温高压干体系的生排烃热压模拟实验。研究结果表明：３００ ～４００ ℃（Ｒｏ ＝０ ．３３ ％ ～１ ．３０ ％ ） 为该区域烃源岩的主要生排烃阶段;沙四段具有更好的生排油潜力,可能是曙光－ 欢喜岭潜山带较好的烃源岩;生排烃作用对排出油和残留油中生物标志物的组成具有明显的影响,在油／ 源对比时应特别注意。     

我国油气形成模拟实验概述

模拟实验是揭示各类干酪根的组成、结构及其成烃模式的有效手段之一。我国此项工作始于60年代,80年代初煤成气研究期间此项工作有了较大进展,1986年以来又有了新的突破,主要取得的成就有:C₆—C₁₄轻烃收集计量;各类有机质成烃途径及产率;生物气的形成等。     

碳酸盐岩烃源岩排烃过程的模拟

在评述排烃模拟研究现状的基础上，综合排烃研究的最新成果及若干碳酸盐岩烃源区的实际地质情况，认为碳酸盐岩油气运移的主要机理为压力驱动下沿微裂缝的独立烃相排出。含烃饱和度和破裂压力是控制烃类运移的二个主要因素，排烃遵循“压力增长—岩石微破裂—烃类排出—微裂缝弥合”这一往复过程；最后，将该模式应用于鄂尔多斯盆地的排烃研究中，定量、动态模拟出下古生界下马家沟组碳酸盐岩烃源岩的排油史和排气史     

烃源岩演化与生,排烃史模拟模型及其应用

本文提出了烃源岩演化与生、排烃史综合模拟模型，该模型包括埋藏史模块、热史模块、成熟史模块、生烃史模块与排烃史模块５个组成部分，模块之间具有密切的联系，前一模块的输出结果可作为后一模块的输入条件，其中埋藏史、热只模块是上现今状态出发，逆时序恢复地层的古埋深、古孔隙度与古地温、而成熟史、生烃史与排烃史模块则以沉积物开始沉积时为起点，顺时序再现烃源岩有机质热演化、生烃与排烃等地质作用的过程，给出成熟度。     

烃源岩地质色层效应的模拟实验

利用未混油或混油源岩样品在低温、加压条件下分别对纹层状泥岩、暗色块状泥岩及灰质块状泥岩样品进行排烃模拟实验,其中块状泥岩及灰质块状泥岩被研碎后混入同层原油,而纹层状泥岩不被研碎(也未混油),以保持其层理结构的完整性。实验结果显示,排烃过程造成轻烃相对富集,色谱图中主峰碳前移,正构烷烃分布及部分甾、萜烷参数值在排烃过程中产生明显变化,萜烷对运移的敏感性没有甾烷强。在排烃过程中纹层状泥岩与块状泥岩及灰质块状泥岩的地质色层效应有着显著的差异,相对而言,块状泥岩与块状灰质泥岩的排烃效率低,但排烃过程造成了它们出现较为明显的地质色层效应,而纹层状泥岩排烃效率高,但在排烃过程中地质色层效应不明显。分析认为源岩的物理结构是造成这种地质色层效应的差异的主要原因之一。     

塔北及周缘地区奥陶系碳酸盐岩烃源岩生-残-排烃特征

塔里木盆地塔北及周缘地区奥陶系碳酸盐岩作为有效烃源岩已成为学者们的共识,然而,对碳酸盐岩烃源岩生、残、排烃特征及贡献研究相对较为薄弱。本文通过研究区21口井测井、热模拟参数等数据分析,应用地质地球化学统计分析与数值模拟相结合的方法,分析了生-残-排烃特征,并阐明了不同演化阶段排烃相态特征和排烃量贡献。结果表明：奥陶系碳酸盐岩烃源岩生烃中心位于顺托果勒-顺南缓坡,烃源岩以水溶相、油溶相、扩散相和游离相多种相态的综合排烃,不同相态排烃比例分别为6.5%、0.4%、9.8%和83.3%。结合研究区优势运移通道及优质储层分布区域,顺托果勒低隆起-顺南缓坡断裂展布区以及沙西凸起南部-顺北缓坡带等地区可作为下一步的重点勘探地区。     

柴达木盆地东部石炭系烃源岩热模拟实验及生烃潜力

通过热模拟实验及热模拟产物组分和稳定碳同位素分析,对柴达木盆地东部石炭系烃源岩的生烃能力及产物特征进行了研究。结果表明：石炭系烃源岩的气态烃产率为67.27～161.01m³/t(TOC),总气体产率为220.51～453.39m³/t(TOC),显示柴达木盆地东部石炭系烃源岩具有较高的生气能力;液态有机质产率仅为1.73～4.30kg/t(TOC),残余生油能力相对较低,但考虑到石炭系烃源岩的成熟度已经接近生油窗的下限值(1.3%),因此模拟实验的液态有机质产率不能真实反映石炭系烃源岩的生油潜力。根据模拟实验的气态烃产率可知,柴达木盆地东部石炭系泥质烃源岩的生气强度为14.2×10⁸～42.5×10⁸ m³/km²,显示其具备形成规模气藏的生烃条件。     

内蒙古银额盆地查干凹陷烃源岩生烃和排烃史研究

为深入研究银额盆地查干凹陷油气的成藏过程 ,优化勘探目标的选择 ,在分析烃源岩特征的基础上 ,应用动态数值模拟技术 ,定量恢复了研究区主要烃源岩层系的生烃、排烃历史。研究表明 ,查干凹陷主要发育 3套烃源岩系 ,其中下白垩统巴音戈壁组二段泥岩为主力烃源岩 ,具较高的有机质丰度、生烃强度与排烃效率 ;烃类排出具阶段性、多期次幕式排烃的特点。以巴音戈壁组二段为源岩的油气系统应是本区油气勘探的主要目标     

烃源岩演化与生、排烃史模拟模型及其应用

本文提出了烃源岩演化与生、排烃史综合模拟模型。该模型包括埋藏史模块、热史模块、成熟史模块、生烃史模块与排烃史模块５个组成部分，模块之间具有密切的联系，前一模块的输出结果可作为后一模块的输入条件。其中埋藏史、热史模块是由现今状态出发，逆时序恢复地层的古埋深、古孔隙度与古地温；而成熟史、生烃史与排烃史模块则以沉积物开始沉积时为起点，顺时序再现烃源岩有机质热演化、生烃与排烃等地质作用的过程，给出成熟度、生排烃强度、排烃效率等结果。所有模块结果均可作为地质时间的函数。     

应用生烃动力学法研究川东上二叠统烃源岩生烃史

现今川东上二叠统烃源岩生烃史研究具有局限性.首先,没有对上二叠统Ⅰ-Ⅱ1型灰岩生油、Ⅲ型泥岩的生气史分开评价;其次,海相镜质组反射率通过拟合公式换算成镜质体反射率评价烃源岩成熟度具有局限性.针对上述不足,笔者通过热模拟实验,利用化学动力学方法,标定出两类源岩生油、生气的动力学参数,并结合川东地区的埋藏史及热史,模拟出源岩有机质的成烃转化率曲线.研究表明:上二叠统灰岩、泥岩有机质在距今200 Ma和190 Ma分别进入了生油、生气门限,而在距今170 Ma和140 Ma生烃结束.     

未熟烃源岩中矿物低温催化脂肪酸脱羟生烃动力学模拟实验研究

在１５０～１６０℃和未熟烃源岩矿物的催化下,使十八烷酸脱羟生烃,用测定反应放出的ＣＯ２量随时间的变化关系直接研究了我国７个油田未熟烃源岩对脂肪酸催化脱羟生烃的动力学。由所得到的动力学参数与未熟烃源岩中碳酸盐含量的关联中发现,在低温、常压、无水条件下或低温、高压、碱性盐水条件下未熟烃源岩对脂肪酸催化脱羟生烃的动力学参数与其碳酸盐的含量有关,一般碳酸盐含量反应速率常数大,而反应活化能低。     

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。     

泥灰岩的生、排烃模拟实验研究

本文采用加水热模拟实验方法对东濮凹陷卫城地区下第三系低熟泥灰岩进行了生、排烃模拟实验研究，重点分析了液态产物（热解油、沥青Ａ、沥青Ｃ）的特征及演化规律。热解油中轻质烃（Ｃ₆－Ｃ₁₄）占有重要的地位，其相对含量随演化程度的增高变化特征是从大到小然后再增大，轻质烃的准确定量为评价泥灰岩的生油量提供了重要参数；热解油、沥青Ａ、沥表Ｃ三者的产率及组成变化的对比研究反映了泥灰岩（碳酸盐岩）中不同赋存状态有机质对成烃的贡献以及排烃机制。     

生烃动力学、同位素动力学方法在烃源岩研究中的应用

生烃动力学、同位素动力学常用于烃源岩评价、油气源对比研究中。生烃动力学参数结合盆地热史,可恢复烃源岩在任一时代的生烃史,对构造复杂盆地的二次生烃研究具有独特的优势。利用生烃动力学方法可以实现有机质总量的恢复,在此基础上对高-过成熟样品原始有机质丰度是否有必要恢复进行了讨论;而基于生烃动力学的油气源对比综合考虑热史、成藏期次、成藏过程等各种地质参数对烃源岩生烃的影响,是一种动态的研究方法。