Characteristics and Natural Gas Origin of Middle−Late Triassic Marine Source Rocks of the Western Sichuan Depression, SW China

A scientific exploration well(CK1) was drilled to expand the oil/gas production in the western Sichuan depression, SW, China. Seventy-three core samples and four natural gas samples from the Middle–Late Triassic strata were analyzed to determine the paleo-depositional setting and the abundance of organic matter(OM) and to evaluate the hydrocarbon-generation process and potential. This information was then used to identify the origin of the natural gas. The OM is characterized by medium n-alkanes(n C_(15)–n C_(19)), low pristane/phytane and terrigenous aquatic ratios(TAR), a carbon preference index(CPI) of ～1, regular steranes with C_(29) C_(27) C_(28), gammacerane/C_(30) hopane ratios of 0.15–0.32, and δD_(org) of-132‰ to-58‰, suggesting a marine algal/phytoplankton source with terrestrial input deposited in a reducing–transitional saline/marine sedimentary environment. Based on the TOC, HI index, and chloroform bitumen "A" the algalrich dolomites of the Leikoupo Formation are fair–good source rocks; the grey limestones of the Maantang Formation are fair source rocks; and the shales of the Xiaotangzi Formation are moderately good source rocks. In addition, maceral and carbon isotopes indicate that the kerogen of the Leikoupo and Maantang formations is type Ⅱ and that of the Xiaotangzi Formation is type Ⅱ–Ⅲ. The maturity parameters and the hopane and sterane isomerization suggest that the OM was advanced mature and produced wet–dry gases. One-dimensional modeling of the thermal-burial history suggests that hydrocarbon-generation occurred at 220–60 Ma. The gas components and C–H–He–Ar–Ne isotopes indicate that the oilassociated gases were generated in the Leikoupo and Maantang formations, and then, they mixed with gases from the Xiaotangzi Formation, which were probably contributed by the underlying Permian marine source rocks. Therefore, the deeply-buried Middle–Late Triassic marine source rocks in the western Sichuan depression and in similar basins have a great significant hydrocarbon potential.     

济阳坳陷前古近纪烃源岩生烃潜力分析

济阳坳陷前古近系发育多套低勘探程度层系,下古生界寒武系—奥陶系、上古生界石炭系—二叠系和中生界都具有一定的生烃能力并可以提供油气资源。不同地质时期构造和沉积背景的差异形成了具有不同地球化学特征的烃源岩。本文综合地质资料、烃源岩热解和TOC分析资料、镜质体反射率资料、全岩显微组分分析资料、饱和烃和芳香烃色质资料等,系统分析了济阳坳陷前古近系烃源岩分布特征、地化特征和资源潜力。下古生界海相碳酸盐岩系烃源岩分布局限,有机质丰度较低,但类型较好,具有一定的供烃能力。上古生界煤系烃源岩分布范围广,有机质丰度较高,有机质类型相对较差,以生气为主,复杂的构造演化特征导致了这套源岩以二次生气为主。中生界发育了煤系源岩和湖相泥岩两套烃源岩,有机质类型中等,局部发育中等—好烃源岩,成熟度空间差异较大。总体来看,济阳坳陷三套前古近系烃源岩中,上古生界煤系源岩品质最佳,中生界次之,下古生界相对较差。     

利用生排烃动力学研究海相及煤系烃源岩的残留烃及其裂解成气特征

以煤与海相泥岩的块状样品为研究对象进行多升温速率下的排烃模拟实验,借助生烃动力学方法处理实验模拟结果,对煤与海相泥岩的残留烃特征进行了研究。结果表明:海相泥岩残留烃在Ro为1.0%时达到高峰,然后逐渐降低,而煤中残留烃在Ro为1.0%时达到高峰后便基本上保持稳定。煤吸附能力比海相泥岩的强,其残留烃量也比海相泥岩大。成熟作用对于煤及海相泥岩残留烃都有很大的影响。高过成熟阶段海相地层中烃类构成以油藏或输导层中原油裂解气为主,源岩中的残余液态烃也有一定的贡献,而煤在排烃结束以后煤中分散液态烃对裂解气的贡献更大些。煤中残留烃主要是前期形成的烃类由于排烃效率不高而聚集起来的,而海相残留烃基本上随着残余生烃潜力的降低而降低,这一方面说明海相残留烃受生烃作用的影响,另一方面也受排烃效率的影响。模拟样品中的残留烃及残余生烃潜力均可以与自然样品对比,表明了该方法的实用性。     

潜江凹陷蚌湖向斜带烃源岩特征及生排烃史

在烃源岩分布特征及有机质丰度、类型和成熟度分析的基础上,应用含油气盆地数值模拟技术,定量恢复了主力烃源岩中国地质大学资源学院层系的生排烃史.研究表明,蚌湖向斜带潜江组各层系烃源岩均具有较高的有机质丰度,有机碳质量分数平均为0.78％,最高可达11.5％;有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ1型为主;但有机质成熟度具有明显的差异,潜一段...     

中国南方海相烃源岩中笔石生烃能力研究

我国南方海相页岩中普遍发育的笔石与海相页岩气成因具有密切的关系,但笔石是否具有页岩气生烃能力,一直未有可靠的、直接的相关实验证实。本文通过采集笔石含量丰富的黑色页岩,手工挑选纯笔石样品并进行热解生烃模拟实验研究,证实了笔石页岩中的笔石是一种较好的生烃母质。笔石样品的碳含量较高,贡献了笔石页岩的大部分碳来源。达到生油高峰后的笔石热解生烃产物主要为天然气-轻质油,这两部分生烃产物占总生烃产物的94%以上,且其中的气态烃占总烃比例达到了54%左右。分析认为,笔石的热解生烃特征介于Ⅲ型有机质和Ⅱ型有机质之间,近似于Ⅲ型有机质生烃特征,以气态烃产物为主。由此推论,在笔石热成熟演化过程中,其有机质生烃能力可能更高,与目前南方广泛发育页岩气的成因息息相关。     

川西坳陷中段新场地区天然气研究及气源对比

经过大量学者多年的研究总结,川西坳陷中段新场地区具备良好的生、储、盖等成藏组合。结合地质背景及碳同位素、轻烃的研究,认为新场地区天然气主要是Ⅲ型干酪根的煤型气,气藏主要分布在上三叠系的须二段和须四段,以及中侏罗系、上侏罗系地层中。     

川西坳陷中段上三叠统须家河组二段原油裂解成因天然气发现及成藏模式初探

川西坳陷中段具备多套烃源层、多个烃源区、多期油气生成、多期油气成藏同时又经历了多个构造期调整和破坏,纵向上发育的多套生储盖组合孕育了多层含气层系。天然气碳同位素分析表明,该区上三叠统须家河组产出的部分天然气乙烷碳同位素具有明显偏负的特征,相关图版的判别显示,这部分天然气具有原油裂解气的性质。同时在研究区上三叠统须家河组储层中发现了大量的储层沥青充填物,通过岩芯观察、显微照片、元素、热解等分析,发现该储层沥青充填物具有多种类型、多种分布形态、边界较为清楚等特征,且这些沥青充填物的反射率较高,尤其是须二段的储层沥青,这一特征与焦沥青的基本特征类似,表现为油藏裂解后残余物的特征,原油裂解气和焦沥青的发现证实了川西坳陷中段须家河组古油藏的存在。在此基础上,通过综合分析生油及裂解条件等,对研究区须家河组古油藏裂解气成藏模式进行了初步探讨,将这一过程分为印支晚期古油藏形成、燕山中期古油藏裂解、燕山晚期-喜山期气藏调整三个连续的阶段,这对深化认识川西坳陷中段天然气的成因和分布具有一定的意义。     

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。     

川西拗陷中段气藏稀有气体来源与烃类运移研究

川西拗陷中段的孝泉、新场与合兴场气藏的3 He 4 He值为 2 .0 1～ 6 .93,40 Ar 3 6Ar值为 372～ 739,绝大部分He与 2 0 %～ 6 0 %的Ar为地壳放射性成因气。地壳放射性成因4He、40 Ar(简写为40 Ar )的含量比值4He 4 0Ar 同气藏埋藏深度有着很好的函数关系 ,并同含量高达 93%～ 99%的CH4有很好的相关性。说明来源于基底的4He、40 Ar 在进入气藏前已同烃类充分混合 ;这些气体在拗陷东坡深处呈水溶相及气水混相向储层渗透运移 ;北环隆带CH4作为稀有气体载体 ,携带4He、40 Ar 向气藏扩散聚集。     

临清坳陷东部石炭-二叠系二次生烃差异性研究

受盆地多旋回叠加和反转演化控制,临清坳陷东部石炭-二叠系含煤系地层烃源岩经历了二次生烃过程,并在空间上表现出强烈的差异性。通过对这套烃源岩生烃史模拟结果表明,石炭-二叠系烃源岩于早中三叠世进入生烃门限,随后印支运动造成全区生烃中止,中新生代烃源岩再次深埋,发生二次生烃作用。不同井区二次生烃在时间和空间上存在差异性,洼陷带发育三个“二次生烃”阶段,生烃高峰期发生在新生代,凸起带发育两个“二次生烃”阶段,生烃高峰期发生在中生代,隆起区尚未发生二次生烃。二次生烃早期生成的烃类基本遭受破坏,晚期生成的烃类具备成藏条件,是勘探的主要目标。现今洼陷带烃源岩已进入成熟-高成熟阶段,成为晚期煤成气藏的气灶。     

论川西坳陷上三叠统气田水化学场及其分带

在阐述川西坳陷地质构造背景基础上,根据大量水化学测试数据,概括了上三叠统气田水化学成分基本特征,勾划了气田水10个水化学参数化学场图,揭示了气田水化学分布规律性,并划分了正向和斜向垂直水化学分带.对于相关的气田水渗流场和地下水成因的研究具有重要的理论意义.     

通化盆地下白垩统烃源岩石油地质特征及生烃潜力研究

通化盆地是松辽盆地东部外围的油气远景区之一,烃源岩发育特征和生烃潜力等问题未知,制约着盆地基础油气资源研究和后续油气资源勘探部署工作。为揭示通化盆地下白垩统烃源岩生烃潜力和页岩油气的赋存状态,在盆地内部署通地1井,对岩芯样品进行系统取样,完成了暗色泥岩有机质丰度、类型和成熟度的测试工作。实验结果表明,通化盆地下白垩统亨通山组暗色泥岩有机质丰度较高,有机质类型以Ⅰ-Ⅱ1型为主,局部含有Ⅲ型,镜质组反射率分布范围为0.972%~1.127%,已进入大量生烃的成熟阶段;下桦皮甸子组暗色泥岩有机质丰度较高,有机质类型以Ⅰ型为主,局部含有Ⅱ和Ⅲ型,镜质组反射率在0.986%~1.399%之间,已进入大量生烃的成熟阶段。其地球化学特征和世界上许多页岩油气田的烃源岩有相似之处,综合研究表明通化盆地下白垩统具有较好的常规油气和页岩气生成潜力。     

渤东凹陷东营组烃源岩评价

渤东凹陷是渤海海域下一步油气勘探的重点地区之一。本文通过对渤东凹陷单井烃源岩的有机地球化学分析和与渤中凹陷烃源岩的对比研究,结合渤东凹陷盆地模拟成果,得出以下认识：渤东凹陷南部东营组半深湖深湖相泥岩的有机质丰度高,有机质类型好,有机质演化已处于成熟阶段,因而东营组暗色泥岩具有较高的生烃潜力,是一套良好的烃源岩层。     

川西坳陷新场地区上三叠统须家河组地层水成因探讨

川西新场地区上三叠统须家河组二段和四段地层水离子组合特征显示出海相地层水以及富溴泥页岩和煤层压释水侵入的特点,整体表现为富溴的压释水和海相地层水混合,原始沉积水和淡水的影响较小。由于海相地层水和富18O而贫氘的压释水对原始沉积水的侵入和替换,地层水的氘、氧同位素值增大。须四段地层水更为强烈的水岩反应造成其相对须二段地层水更高的氧同位素值这一反常现象。尽管Cl-、Na+、Br-等含量似乎只受控于地层水的混合,但是K+、Ca2+、Mg2+、和Fe2+、HCO3-、SO42-等变化则明显受水岩反应的控制,文中提出的成岩假设与须二段和须四段地层水中上述离子变化及前人的成岩研究相符,不同的水岩体系造成两者地层水化学特征的差异性,须四段更为开放的水岩反应体系使得其相对须二段地层水富Ca2+、Mg2+和Fe2+,但贫K+,这些离子差别可以很好地区分两者中的地层水。     

利用生烃动力学和碳同位素生烃动力学探索油气田气体来源

利用气体碳同位素探索油气来源的传统方法由于受源岩类型、源岩成熟度等因素的影响,其实际应用受到很大的限制。生烃动力学和碳同位素动力学结合在这方面具有非常明显的优越性。本文利用热模拟实验,通过生烃动力学和碳同位素动力学计算,表明鄂尔多斯盆地上古生界苏里格气田气体的主要是他源阶段累积气,来源于气田南部高成熟区域、西部的天环坳凹陷气体的贡献比例分别为49%、22%,气田区域的源岩累积气体占29%。     

东营凹陷富有机质烃源岩顺层微裂隙的发育与油气运移

根据岩心观察，在东营凹陷沙河街组三段下亚段和沙河街组四段上亚段烃源岩中，发现大量顺层面分布的微裂隙，且大部分为亮晶方解石所充填。裂隙发育段在平面上的展布较广，在纵向上始于2900～3000m左右，与烃源岩成熟阶段对应。岩石学和有机地化研究表明，裂隙一般限于高有机质丰度、纹层理发育的页岩中，而有机质丰度较低、具块状层理的泥岩一般不发育，表现出较强的非均质性。裂隙发育与有机质丰度以及成熟度的关系表明，烃类生成是水平裂隙产生的主要原因。进入成熟阶段的富有机质烃源岩大量生烃，造成孔隙流体压力迅速上升，并最终导致顺层裂隙的产生。由于沙河街组三段下亚段和沙河街组四段上亚段以泥、页岩互层为特征，因而裂隙发育的非均质性造成裂隙发育段与裂隙不发育段的纵向叠置，并决定了其排烃过程以近似于三角洲前缘砂泥岩互层的排烃方式，从而一定程度提高了烃源岩的排烃速率和排烃效率。     

Reservoir characteristics and methane adsorption capacity of the Upper Triassic continental shale in Western Sichuan Depression,China

The well-developed continental shale sequences in the Western Sichuan Depression are characterised by extremely low porosity and permeability, complex lithologies and strong lateral facies changes. The overall lack of proper characterisation of the shale properties has restricted gas exploration and development in the region. In this study, shales from the fifth member of the Xujiahe Formation of the Upper Triassic (T₃x⁵) are comprehensively characterised in terms of their organic geochemistry, mineral composition, microscopic pore structure and gas content. In addition, the influence of various geological factors on the adsorbed gas content is investigated. We proposed a new model for predicting the adsorption gas content of continental shale. The T₃x⁵ shale sequence is found to be rich in organic matter but with variable mineral compositions, pore types and reservoir physical properties. The porosity and permeability of shales are better than those of siltstones and fine sandstones interbedded with the shale under an overall densification background. Mesopores (2–50 nm) are common in the shale sequence, followed by micropores and then macropores. The gas-adsorption capacity of organic-rich shales increases with increasing TOC and clay-mineral contents, maturity and pressure, but decreases with increasing quartz content, carbonate minerals and temperature. The gas-adsorption capacity can thus be expressed as a function of organic matter, clay-mineral content, temperature and pressure. The calculated results are in good agreement with the experiment results and indicate that adsorption gas in the studied shales accounts for 78.9% of the total gas content.     

柴西地区上干柴沟组上段咸水湖相烃源岩生烃条件研究

柴西地区上干柴沟组上段(N12)烃源岩的沉积水体环境为咸水湖相。其烃源岩的有机质总体丰度不高;有机质类型主要有腐殖腐泥型和腐殖型,具体分布受烃源岩所处位置及沉积环境控制;有机质成熟度多为未成熟-低成熟;有机质的烃转化率较高,反映其大部分有机质已经进入生烃门限,少量已经进入生烃高峰期。其烃源岩具有咸化湖泊相未熟-低熟有机质生烃的特点,而其生烃机理很可能是藻类生物类脂物和细菌的早期成烃。柴西地区上干柴沟组上段(N12)烃源岩作为该区未熟-低熟石油主要源岩之一,具有非常大的勘探潜力。     

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［...     

地质条件下湖相烃源岩生排烃效率与模式

烃源岩排烃研究是油气地球化学研究中最薄弱的环节,而排烃效率又是准确评价常规油气与非常规页岩油气资源的关键参数。目前对于烃源岩排烃效率的认识差异很大,尚未建立完整的各种类型有机质湖相烃源岩在地质条件下生排烃效率与模式。本文以中国渤海湾、松辽等4个大型湖相含油气盆地以及酒泉青西凹陷、泌阳凹陷等9个中小型湖相富油盆地/断陷为对象,通过15000余个湖相烃源岩样品在自然热演化过程中热解生烃潜力指数的变化研究,揭示了湖相烃源岩在地质条件下的生排烃特征,构建了湖相烃源岩在地质条件下的生排烃效率与模型。无论是大型湖相沉积盆地还是中小型断陷盆地,甚至是盐湖相沉积盆地,烃源岩生排烃特征基本一致。随着成熟度的增高,湖相烃源岩排烃效率逐渐增高,在低成熟阶段排烃效率较低,在成熟与高成熟阶段具有高或很高的排烃效率。Ⅰ型、Ⅱ型有机质类型烃源岩排烃模式相似,相对排烃效率在低成熟阶段小于45%,成熟生油高峰时达85%~90%,至生油窗下限时达90%以上;累积排烃效率在低成熟阶段小于10%,生油高峰时达50%~60%,生油窗下限时达75%~85%,主要的排烃阶段在镜质组反射率0.7%~1.2%之间,生油窗阶段生成并排出了绝大部分烃类。湖相Ⅲ型有机质烃源岩排烃效率明显低于Ⅰ、Ⅱ型有机质烃源岩,生油窗阶段累积排烃效率仅为50%左右,主要生排烃阶段在镜质组反射率0.8%~2.0%之间。控制湖相烃源岩排烃量和排烃效率的主要因素是有机质丰度、类型和成熟度,而盆地类型、断裂发育程度、烃源岩沉积环境、相邻输导层孔渗条件等因素均不影响烃源岩排烃与排烃效率。