塔里木盆地原油中的微化石与油源岩形成环境

本文基于塔里木盆地原油中发现的８９属１８３种孢子花粉化石和１６属２７种菌藻类化石的研究，通过孢粉化石的油源对比确认中代陆相油源的重要贡献、并根据孢子花粉母体植物和藻类的生态特征讨论了油源岩形成的环境。     

塔里木盆地石炭系巴楚组碳酸盐岩烃源岩及其原油特征

塔里木盆地石炭系巴楚组有一生屑灰岩段碳酸盐岩烃源岩,主要为台地边缘一台缘斜坡相沉积,厚度４０ｍ左右。烃源岩中干酷根主要为Ⅱ型,其次为Ⅲ型;腐泥组含量较高,一般大于５０％,主要由碎屑类脂体、藻类体、孢子体和角质体组成;钻井揭示的ＴＯＣ值为０．１０％～１．２７％。已在麦盖提斜坡上部分曲１井和曲３井中获得来源于该碳酸盐岩烃源岩的工业性原油。与源自下古生界烃源岩的原油相比,该油源的原油具有下述特征：Ｐｒ／     

塔里木盆地石炭系巴楚组碳酸盐岩烃源岩及其原油特征

塔里木盆地石炭系巴楚组有一生屑灰岩段碳酸盐岩烃源岩,主要为台地边缘一台缘斜坡相沉积,厚度40m左右。烃源岩中干酪根主要为Ⅱ型,其次为Ⅲ型;腐泥组含量较高,一般大于50％,主要由碎屑类脂体、藻类体、孢子体和角质体组成;钻井揭示的TOC值为0．10％～1．27％。已在麦盖提斜坡上倾部分曲1井和曲3井中获得来源于该碳酸盐岩烃源岩的工业性原油。与源自下古生界烃源岩的原油相比,该油源的原油具有下述特征：Pr／Ph值偏高,反“L”型分布的规则甾烷,三环萜烷／藿烷值较低,较高含量的四环萜烷,偏重的全油和族组分碳同位素值等。     

中—上奥陶统：塔里木盆地的主要油源层

塔里木盆地下古生界存在中－下寒武统一和中－上奥陶统两套有效烃源层。前者Ｒ０已达２．０％以上,只能作为有效气源岩;后者成熟度适中且能一定分布范围,是塔里木盆地最现实的烃源层,可分为三段,其中以上奥陶统中部的印干组和良里塔格组最具重要意义。对盆地中海相原油与寒武系和奥陶系岩石抽提物中甲基甾烷、三芳甲基甾烷及降胆甾烷的分布进行直观对比,表明原油与中－上奥陶统存在亲缘关系,而与寒武系无明显相关。全盆地所有     

塔里木盆地石炭系巴楚组碳酸盐岩烃源岩及其原油特征

塔里木盆地石炭系巴楚组有一生屑灰岩段碳酸盐岩烃源岩,主要为台地边缘—台缘斜坡相沉积,厚度40m 左右。烃源岩中干酪根主要为Ⅱ型,其次为Ⅲ型;腐泥组含量较高,一般大于50％,主要由碎屑类脂体、藻类体、孢子体和角质体组成;钻井揭示的 TOC 值为0.10％～1.27％。已在麦盖提斜坡上倾部分曲1井和曲3井中获得来源于该碳酸盐岩烃源岩的工业性原油。与源自下古生界烃源岩的原油相比,该油源的原油具有下述特征:Pr/Ph 值偏高,反“L”型分布的规则甾烷,三环萜烷/藿皖值较低,较高含量的四环萜皖,偏重的全油和族组分碳同位素值等。     

塔里木盆地原油的成因研究

对塔里木盆地原油和生油岩饱和烃进行ＧＣ－Ｃ－ＭＳ和ＧＣ－ＭＳ分析，利用单个正构烷烃碳同位素组成和三环萜烷分布特征进行油源对比，研究了塔里木盆地原油的油源问题；根据寒武—奥陶系富含菌藻有机质生油岩饱和烃色谱分析结果，对塔里木盆地海相原油含蜡较高的成因进行了探讨     

塔里木盆地塔河油田原油与源岩对比研究

塔河油田是我国迄今为止在古生界海相碳酸盐岩层系中发现的最大的油气田,但是原油的油源目前仍然是一个有争异的问题。对塔河油田原油和寒武系、奥陶系烃源岩进行了地球化学分析,研究了生物标志化合物组成和分布特征,进行了油源对比。原油和烃源岩中正构烷烃、类异戊二烯烃、甾烷和萜烷组成及分布特征,显示了塔河油田原油与寒武系、奥陶系烃源岩具有亲缘关系,这与塔河油田长期成藏和多期成藏,从而允许寒武系、奥陶系烃源岩持续供油的地质事实相符合。研究认为,塔河油田原油与寒武系、奥陶系烃源岩中一些生物标志化合物组成的差异,可能与它们起源于有机质不同演化阶段有关,这一点应在研究具有高演化有机质特征的油源对比时予以重视。     

塔里木盆地寒武系原油微量元素特征及意义

塔里木盆地是中国最大的内陆含油气盆地,有关盆地内主力烃源岩层位时代目前仍存在一定争议。油-油对比能够 发现原油间的亲缘关系,明确不同类型原油地球化学特征,是解决这一问题的有效手段。中深1井及中深1C井发现的中寒 武统阿瓦塔格组、下寒武统肖尔布拉克组原油可以作为重要的端元油类型参与油-油对比。本文通过对比两种寒武系原油 及盆地内多种轻质原油微量元素组成,发现根据多种过渡金属元素比值进行聚类分析可将盆地内轻质原油分为I类和II类, Cr/V,Ni/Mn,Ni/Mo比值是原油分类的良好指标。I类原油较II类原油具有较低的Cr/V比及较高的Ni/Mn与Ni/Mo比,表明 其烃源岩沉积环境相对还原。本次分类结果与前人有机地球化学研究相符,表明无机地球化学指标可作为原油分类的重要 参考,具有较大的应用潜力。     

珠江口盆地早第三纪油源岩形成环境

记述了南海北部大陆架珠江口盆地上渐新统珠海组 (E₃ 3 )储油层所储原油中萃取出的孢子花粉化石 2 5属47种;基于原油中孢粉化石及其地层分布的研究确定了该含油盆地下第三系油源岩;并根据孢子花粉母体植物的古生态特征探讨了早第三纪油源岩形成的环境。研究结果表明,中始新统文昌组 (E₂ 2 )和上始新统至中渐新统恩平组(E₂ 3 -E₃ 2 )暗色泥质岩是珠江口盆地的油源岩,研究区油源岩形成于亚热带温暖潮湿气候下的湖泊沉积环境。     

中一上奥陶统：塔里木盆地的主要油源层

塔里木盆地下古生界存在中一下寒武统和中一上奥陶统两套有效烃源层。前者R。已达2．0％以上,只能作为有效气源岩;后者成熟度适中且有一定分布范围,是塔里木盆地最现实的烃源层,可分为三段,其中以上奥陶统中部的印干组和良里塔格组最具重要意义。对盆地中海相原油与寒武系和奥陶系岩石抽提物中甲基甾烷、三芳甲基甾烷及降胆甾烷的分布进行直观对比,表明原油与中—上奥陶统存在亲缘关系,而与寒武系无明显相关。全盆地所有钻遇的寒武系岩样,C27—C28—C2。甾烷碳数分布呈“斜线”型或反“L”型,而绝大部分中—上奥陶统岩样则呈不对称“V”字型分布。所分析的储层沥青的甾烷碳数分布与上述寒武系岩样一致,说明寒武系生油岩在地质历史上确曾生过油。包括塔中4、轮南、桑塔木和东河塘等在内的工业性油田产出的油,其甾烷碳数都呈不对称“V”字型分布,只有极少数的油样呈“斜线”或反“L”型分布,因此塔里木盆地的原油主要与中—上奥陶统相关,而与寒武系相关极少。运用G温度参数评价原油成熟度,结果为塔里木盆地主要油区原油的形成温度在117～133℃之间,对应的R。值为0．78％～0．92％,只相当干中等成熟阶段,可以推断它们不可能源干寒武系,只能源干奥陶系。     

塔里木盆地石油运移的孢粉学证据

基于塔里木盆地塔北、库车、喀什和叶城四个含油气区 44个原油样品和 3个天然气样品中发现的化石孢子花粉89属183种的研究, 在该盆地地质背景下探讨了石油运移的机理。研究内容包括石油运移的通道、相态、方向、路线和期次。研究结果表明, 在油气源岩成岩过程中由异常高压形成的微裂隙是石油初次运移的通道 断层、不整合面、节理和其他裂隙是石油二次运移的通道 在运移过程中石油可保持其原有相态, 液态与气态混合相是塔里木盆地石油运移过程中的主要相态 石油运移的方向因油藏类型而异, 或以垂直运移为主, 或以侧向运移为主。     

塔里木盆地下寒武统底部高熟海相烃源岩中有机质的赋存状态

近年来的研究证明,中新生代未熟—低熟海相富有机质泥质烃源岩中有机质是通过溶解在水中的分子规模的碳有机质以化学吸附的形式被吸附到矿物表面上和蒙脱石结构层内。然而,对于高熟海相泥质烃源岩中有机质的赋存状态却少有报道。通过对塔里木盆地下寒统底部高熟海相泥质烃源岩的有机碳含量、矿物表面积、扫描电镜和透射电镜的综合分析,得到了其有机质以细小的颗粒状保存于沉积物颗粒之间的结论。同时,通过高熟海相烃源岩与现代未熟海相烃源岩有机质赋存状态的对比,提出了值得进一步研究的有关科学问题。     

Tectonic Evolution and Petroleum Systems in the Junggar Basin

The Junggar basin is located in the northern part of Xinjiang of China. It is part of the Kazakstan plate, surrounded by the Paleozoic folded mountains: the Halaart, Zayier and Chepaizi Mountains in the northwest, the Qingelidi and Karamaili Mountains in the northeast, and the Tianshan Mountains in the south. In different evolution stages, the basin's types are different, and the stratigraphy and deposition are also different. From the Carboniferous to Tertiary the basin has in turn gone through rift basin, collision foreland basin, intraplate depression basin and regenerated foreland basin. Based on an analysis of thermal evolution history and buried history of the source rocks, three major periods of oil generation are found in the basin. According to the characteristics of source rock distribution, evolution, oil-source correlation, structure and multi-phase and mixed pools, the Junggar basin could be divided into 4 composite petroleum systems. Due to the variation in sedimentary facies, difference in     

塔里木盆地中高氮天然气的成因及其与天然气聚集的关系

塔里木盆地塔北和塔中地区的海相腐泥型天然气,N2含量较高,尤其是湿气,N2含量分布在10.1％～36.2％,而干气的N2含量则低于10％,即湿气的N2含量高于干气的N2含量。同是下古生界寒武－奥陶系来源的海相腐泥型天然气,为什么湿气和干气的氮气含量相差如此之大?根据与氮气相伴生的烃类气体、非烃气体及稀有气体的组份及同位素特征,认为塔里木盆地的中高氮天然气属于有机成因,来源于下古生界海相烃源岩。文章还提出塔北和塔中地区湿气和干气N2含量差异与源岩的演化程度和圈闭的捕获条件有关。     

塔里木盆地中高氮天然气的成因及其与天然气聚集的关系

塔里木盆地塔北和塔中地区的海相腐泥型天然气,N2含量较高,尤其是湿气,N2含量分布在10.1%～36.2%,而干气的N2含量则低于10%,即湿气的N2含量高于干气的N2含量。同是下古生界寒武-奥陶系来源的海相腐泥型天然气,为什么湿气和干气的氮气含量相差如此之大?根据与氮气相伴生的烃类气体、非烃气体及稀有气体的组份及同位素特征,认为塔里木盆地的中高氮天然气属于有机成因,来源于下古生界海相烃源岩。文章还提出塔北和塔中地区湿气和干气N2含量差异与源岩的演化程度和圈闭的捕获条件有关。     

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。     

Sedimentary Environments of Cambrian–Ordovician Source Rocks and Ultra-deep Petroleum Accumulation in the Tarim Basin

The Tarim Basin is the only petroliferous basin enriched with marine oil and gas in China. It is presently also the deepest basin for petroleum exploration and development in the world. There are two main sets of marine Source Rocks (SRs) in the Tarim Basin, namely the high over-mature Cambrian–Lower Ordovician (∈–O1) and the moderately mature Middle–Upper Ordovician (O2–3). The characteristic biomarkers of SRs and oils indicate that the main origin of the marine petroleum is a mixed source of ∈–O1 and O2–3 SRs. With increasing burial, the hydrocarbon contribution of the ∈–O1 SRs gradually increases. Accompanied by the superposition of multi-stage hydrocarbon-generation of the SRs and various secondary alteration processes, the emergence and abnormal enrichment of terpenoids, thiophene and trimethylaryl isoprenoid in deep reservoirs indicate a complex genesis of various deep oils and gases. Through the analysis of the biofacies and sedimentary environments of the ∈–O1 and O2–3 SRs, it is shown that the lower Paleozoic high-quality SRs in the Tarim Basin were mainly deposited in a passive continental margin and the gentle slope of the platform, deep-water shelf and slope facies, which has exhibited a good response to the local tectonic-sedimentary environment. The slope of the paleo-uplift is the mutual area for the development of carbonate reservoirs and the deposition of marine SRs, which would be favorable for the accumulation of petroleum. Due to the characteristics of low ground temperature, the latest rapid and deep burial does not cause massive oil-cracking in the paleo-uplift and slope area. Therefore, it is speculated that the marine reservoirs in the slope of the Tabei Uplift are likely to be a favorable area for deep petroleum exploration, while the oil-cracking gas would be a potential reserve around the west margin of the Manjiaer Depression. Hydrocarbons were generated from various unit SRs, mainly migrating along the lateral unconformities or reservoirs and the vertical faults. They eventually brought up three major types of exploration fields: middle and lower Cambrian salt-related assemblages, dolomite inner reservoirs and Middle and Lower Ordovician oil-bearing karst, which would become the most favorable target of marine ultra-deep exploration in the Tarim Basin.     

Petroleum System of the Fula Depression at the Muglad Basin in the Central African Fault Zone

Petroleum system theory has been used to study characteristics of the Fula depression in the Central African fault zone.In this system,deep lacustrine facies mudstone in the Abu Gabra For-mation of the Lower Cretaceous is a very good source rock,thick deltaic facies sandstone of the Abu Gabra Formation and fluvial facies sandstone of the Bentiu Formation are good reservoir beds,and the mudstone in the Upper Cretaceous Darfur Group is the regional cap rock.The oil search mode and fault block trap seal-off co...