加水热模拟中深湖与煤系泥岩地化特征比较

通过深湖泥岩和煤系泥岩的加水热模拟研究认为,在热模拟实验过程中,深湖泥岩和煤系泥岩显示不同特征,并且其演化有差别.深湖泥岩利于液态原油的生成,并且转化率高于煤系泥岩.深湖泥岩残余可溶有机质饱和烃含量高于煤系泥岩,非烃含量则低于煤系泥岩.深湖泥岩胶质/沥青质和饱芳比均随温度升高而降低,而煤系泥岩的胶质/沥青质随温度升高有增加趋势,其饱芳比的变化则不大或有降低趋势.深湖泥岩的Tmax难以指示演化阶段,其干酪根碳同位素值明显轻于煤系泥岩,它们的值均随温度的升高而变重.     

泥岩压实程度与热成熟度关系分析

大量实际资料证实了沉积岩压实程度与有机质热演化程度之间存在密切关系。本文分别从泥岩压实机理和控制热成熟度的时间、温度因素两个方面讨论了影响泥岩孔隙度和热成熟度指标的内在因素，从理论上确定了两者的相关性：泥岩孔隙度和热成熟度都是埋深和经历地质时间的函数。由于干酪根类型的不同，会造成泥岩孔隙度与热成熟度之间的关系存在明显差别。在成岩过程中，泥岩超压段内欠压实泥岩的孔隙度与热演化程度同样具备相关性。压实     

煤和泥岩不同温度条件下非烃中咔唑类化合物的演化特征

在密闭体系中,200～450℃的条件下进行了煤和泥岩加水的模拟实验,分析了实验产物非烃中咔唑类化合物的演化特征,并讨论了不同温度条件下非烃中咔唑类化合物的演化的机理.实验结果表明,非烃中咔唑类化合物是沉积有机质成岩过程的产物,其含量和组成受有机质成熟度影响较大.该研究结果不仅加深了对非烃中咔唑类化合物演化机理的认识,而...     

砂泥岩地层地应力纵向分布特征与规律

以实际沉积地层中抽象出来的砂泥岩地层概念模型为研究对象, 在盆地构造力学、岩石力学性质分析的基础上, 采用应力场数值模拟法研究分析砂泥岩地层中的纵向地应力分布特征和规律。研究结果表明, 水平主应力在砂泥岩的分界面发生突变, 变化程度主要与两侧岩石的力学性质差异相关, 也与区域构造应力有一定关联; 杨氏模量对最大水平主应力影响程度大于对最小水平主应力的影响, 泊松比对地层最小水平主应力影响程度大于对最大水平主应力的影响。杨氏模量和泊松比对最大水平主应力的影响, 在伸展应力状态下前者影响相对较小, 走滑应力状态下, 影响程度基本相同, 挤压应力状态下, 前者影响程度相对较大; 而对于最小水平主应力的影响, 在三种应力状态下, 泊松比的影响均大于杨氏模量。地层的岩性变化方式(渐变或突变)对地层最小水平应力差产生显著影响, 厚度变化对地层最小水平应力差大小无影响。上述认识可以指导砂泥岩地层的压裂和储层改造, 改善压裂效果。     

南黄海南部坳陷下第三系阜宁组、戴南组泥岩的粘土矿物与热成熟度的关系

粘土矿物在埋藏成岩过程中的重要变化是膨胀型粘土逐渐减少(如蒙脱石),伊利石、绿泥石结晶度逐渐增加(半高宽减小)。通过对具有代表性的常6—1—1井粘土矿物X衍射分析,系统研究了伊利石10A峰、绿泥石7A峰的半高宽、A/H值(背影峰面积/峰高)与镜质体反射率R_0以及有机质热变指数LOM的对应关系。研究结果表明伊利石(特别经乙二醇处理过)的10A峰半高度及A/H值可以估算有机质成熟与否;可以作为预测源岩生油门限以及油气保存阶段的指标。     

热融湖影响下多年冻土退化的数值模拟

在柱坐标下,运用带相变的数值热传导模型,预测了千年尺度上热融湖对多年冻土退化的影响。预测结果表明,受热融湖的影响,湖底下部及周围多年冻土温度状态发生了较大变化。在湖深相同的情况下,湖底年平均温度越高,对多年冻土的热扰动越明显。当湖底年平均温度等于0℃时,湖底下部及周围多年冻土一般不会形成融化层,只可能引起地温升高;当湖底年平均温度大于0℃时,多年冻土不但温度升高,上限下移,而且可能形成融化层,最终导致多年冻土可能被融穿。湖底年平均温度越高,地温增加越快,融穿多年冻土的时间越短。在湖底年平均温度相同的情况下,水深差异对多年冻土退化的影响不明显。     

武威盆地儿马湖凹陷构造演化与热史模拟

儿马湖凹陷位于武威盆地北部凹陷西部的一个次级构造单元,该凹陷石炭系煤系地层发育,有一定油气勘探潜力。笔者利用平衡剖面技术和盆地成藏模拟技术,对该地区的构造演化和热史进行了研究。研究揭示：(1)儿马湖凹陷为一个受多条北东向正断层控制发育的复式断陷;(2)该凹陷经历了4个阶段：石炭纪—二叠纪裂陷阶段、三叠纪—早中侏罗世抬升剥蚀阶段、晚侏罗世—白垩纪二次裂陷阶段和古近纪—新近纪—第四纪坳陷阶段。(3)儿马湖凹陷石炭系烃源岩热演化程度较高,二叠纪末期进入生油阶段,三叠纪末期已经进入生气阶段,现今整体处于高成熟-过成熟阶段。本研究对该凹陷、武威盆地及走廊盆地形成演化认识和油气勘探具有一定参考价值。     

南阳油田东庄次凹核桃园组烃源岩热演化史模拟研究

在对南阳油田东庄次凹烃源岩评价和一维、二维地质建模研究的基础上,利用IES盆地模拟软件对东庄油田的南69井、南77井、东9井和东10井以及过东庄次凹的一条二维测线L450-612.5进行了烃源岩热演化史模拟研究.模拟结果表明:①东庄次凹核三段和核二段烃源岩主体处于生油窗内,镜质体反射率Ro介于0.5%～0.8%间,现今生油门限深度约为1 920 m,门限温度约为87°C;②二维烃源岩热演化模拟显示,廖庄组开始沉积时(距今大约27 Ma),东庄次凹核三段Ro达到0.5%,现今Ro为0.7%～0.8%,处于中等成熟阶段早期;核二段距今约20 Ma时,Ro达到0.5%,现今Ro为0.60%～0.65%,处于低成熟阶段;核一段至今仍未达到生油门限;③在距今27 Ma时,二维测线L450-612.5的成熟度和温度模拟剖面显示,油气开始生成时的门限深度为2 000 m,门限温度为93°C,大于现今的门限深度和门限温度.     

有机酸盐热模拟产物中芳烃馏分特征及其地质意义

为了研究有机酸盐生烃演化特征,对有机酸盐进行了270℃、320℃、360℃、400℃和430℃一系列温度点的热模拟,实验结果表明,有机酸盐会大量转化为酮系列化合物,酮化合物最大产率阶段为320℃到360℃,其中360℃时产率最高,其转化率可达有机酸盐加入量的39%,400℃后产率急剧下降。这表明脂肪酸镁向酮系列化合物的最大转化温度段稍早或一致于有机质大量生烃阶段,但该类化合物对热较敏感,高温下不易保存,因此酮作为评价有机酸盐生烃贡献强度的指标只能适合于中—低温演化阶段的烃源岩。     

湘西下寒武统有机地化特征--MVT铅锌矿床有机成矿作用研究(Ⅲ)

研究了湘西黔东地区下寒武统有机地球化学特征,包括三个富含有机质的层位 :底部牛蹄塘组黑色页岩;清虚洞组下部泥质条带灰岩和中部泥质灰岩,其中的泥质灰岩层是花垣MVT铅锌矿床的矿化围岩之一。这些层位中有机质的正构烷烃、类异戊二烯烃类、甾烷和萜烷的生物标志化合物特征表明,它们的先质来源与寒武纪海中的菌藻类有关。这些有机质都具有较高的演化程度,均已进入生油门限,以黑色页岩的演化程度最高,但仍未达演化的终点阶段。泥质岩的演化程度不仅与成岩作用有关,而且受到成矿热流体的影响,造成有机质的族组成、生物标志化合物和最高热解温度 (T_max)等与矿化强度成正比关系的变化。部分烃类可能还直接参与了成矿作用。     

陆棚海泥岩的岩相特征及沉积过程

传统的沉积模式认为大部分细粒沉积岩（泥岩或页岩）的沉积发生在相对深水、低能的环境中。作为地表上分布最为广泛的沉积岩类型,泥页岩包含了对重构地质历史时期古地理、古气候的重要信息。泥页岩除了可以作为有效的烃源岩,勘探开发技术的进展更发掘出泥岩作为非常规油气储层的巨大潜力。近十年来,国内外对细粒沉积物的水槽实验、泥岩沉积微相的精细分析、以及泥岩岩相组成特征的研究取得了长足的进展。这些研究对泥岩的沉积过程和沉积模式在不同角度上提供了新的认知。大部分泥岩（甚至包括众多有机质含量高的泥岩）都可能沉积在相对浅水以及水动力条件相对较高的环境中。不同的沉积过程（底部水流）形成不同的泥岩沉积微相,并对有机质在泥岩中的埋藏富集具有重要的控制作用。以晚白垩纪北美西部内陆海道为例,总结在陆棚浅海环境中（最大水深< 200 m）,位于从近岸到远岸（> 500 km）不同沉积环境（包括前三角洲/下邻滨、内陆棚、中陆棚、和外陆棚环境）中的泥岩的主要沉积过程、沉积微相特征、以及富集有机质的潜力。由于沉积过程和沉积环境是决定泥岩成分、沉积相、和岩石物理特征非均质性的首要因素,不同浅海环境中的泥岩相特征和沉积模式可有助于利用泥岩地层进行古地理、古气候的重构,并能够对预测不同陆棚浅海环境中沉积的泥岩作为有效烃源岩或有效储层的潜力提供指导。     

含铀物质对泥岩有机质热模拟生烃产物的影响

有机—无机相互作用是沉积盆地中普遍存在且不可改变的事实。采用加水热模拟实验方法,考察了含铀物质对泥岩样品热解生烃产物的影响。结果发现,含铀物质的加入,极大的提高了泥岩热解产物中气体产物的生成量。对气体组分的分析表明,产物中二氧化碳的含量增加,而甲烷的含量较少,一氧化碳的含量则呈现先增加后减少的趋势,对液态抽提物的分析发现,含铀物质促进了热解过程中产生的高碳数正构烷烃的降解,使得抽提物中饱和烃族组分的轻重比值有所增加,同时,含铀物质对泥岩热解产生的甾、萜烷类生物标志化合物也产生了一定的影响。     

Investigation of Hydrous Pyrolysis on Type-II Kerogen-bearing Source Rocks from Iran and its Application in Geochemical and Kinetic Analyses of Hydrocarbon Products

Hydrous pyrolysis (HP) practiced on type-II kerogen-bearing oil shale samples from the Sargelu Formation in the Ghali-Kuh Area, western Iran, using a specially designed apparatus was performed at different temperatures (250–350°C), with hydrocarbon generation evaluated at each temperature. For comparison, the samples subjected to Rock-Eval pyrolysis before proceeding to HP resulted in Tmax = 418°C, HI = 102, and TOC = 4.33%, indicating immaturity and hence remarkable hydrocarbon (especially oil) generation potential, making them appropriate for HP. Moreover, the samples were deposited in a low-energy reductive marine environment, with maximum oil and gas generation (739 mg and 348 mg out of 50 g of rock sample, respectively) observed at 330°C and 350°C, respectively. The oil generated at 330°C was subjected to gas chromatography (GC) and isotopic analyses to assess hydrocarbon quality and composition. The hydrocarbon generation data was devised to estimate kinetic indices of the Arrhenius equation and to investigate the gas–oil ratio (GOR) and overall conversion yield. Based on the producible hydrocarbon quantity and quality, the findings contribute to the economic assessment of oil shales across the study area. The developed kinetic model indicates the history of hydrocarbon generation and organic matter (OM) maturity.     

内蒙古因格井坳陷湖相白云质泥岩地球化学特征及地质意义

本文对内蒙古巴音戈壁盆地因格井坳陷下白垩统音戈壁组上段湖相白云质泥岩进行了地球化学分析,据此探讨了其 对构造背景、源岩属性及古沉积环境重建的意义。研究表明：白云质泥岩具有富Ca,Na,Sr,U,V 元素,贫K,P,Ba, Rb,Sc,Th,Zr 元素的特点;稀土元素总量变化范围大（59.29×10-6~283.80×10-6）,轻、重稀土分异明显,δEu 为中等偏 强的负异常（平均值0.62）,δCe 无异常（平均值1.01）。构造判别图解及δEu 异常特征共同指示白云质泥岩源岩具有大陆岛 弧和主动大陆边缘构造背景。稀土配分模式及源岩属性判别图解指示白云质泥岩源岩以上地壳长英质岩石为主。垂向上巴 音戈壁组上段整体为干旱、厌氧、偏强还原的咸湖环境。古气候、古盐度及氧化还原指标在巴音戈壁组上段中部和下部界 面变化明显。在下部（K1b2-1） 干热环境下出现过相对湿冷的沉积过程,古盐度、氧化还原环境也均与干热-冷湿演化具有 耦合性,即在厌氧的、偏强还原的咸湖沉积环境下存在短暂的氧化环境。     

鄂尔多斯盆地东南部本溪组—下石盒子组泥岩元素地球化学特征

以鄂尔多斯东南部取心资料为基础,对不同层位泥岩的微量元素及稀土元素等测试结果进行分析,研究了本溪组至下石盒子组的沉积环境演化规律及物源特征。岩性资料分析结果表明,本溪组至下石盒子组,泥岩颜色由深及浅,表明沉积环境的还原性由强至弱;对环境敏感的微量元素(V、Ni、Sr和Cu等)及Ceanom值分析结果表明,本溪组至下石盒子组沉积环境总体属于弱还原-还原环境且还原性有逐渐减弱的趋势;气候总体为温暖湿润环境,自下而上,气候的温湿性变弱;本溪组为海相咸水沉积,山西组及下石盒子组以陆相淡水沉积为主;本溪组水体较浅,山西组水体较深,下石盒子组水体较山西组浅。δEu、(La/Yb)N及Gd/Yb等稀土元素指标分析表明,研究区沉积母岩以上地壳岩石为主,存在南北两个物源,北部物源为盆地北部阿拉善—阴山古陆造山带,南部物源为北秦岭造山带;受南北物源控制,研究区南部近源沉积的Al2O3/CaO值普遍高于北部的远源搬运沉积。     

内蒙古东部中二叠世吴家屯组海平面相对变化的泥岩地球化学证据

对内蒙古东部中二叠统吴家屯组泥岩进行了微量元素和有机地球化学研究,显示研究区吴家屯组水体的古盐度范围为16.6‰~28.7‰,主要为半咸水沉积。微量元素及其比值可以反映古盐度和古水深的变化,两者受海平面相对变化的影响;且古盐度、海平面相对升降在沉积相上有较好的响应。利用定量计算的古盐度和反映古盐度的Sr/ Ba、B/Ga值等编制了海平面相对变化曲线,显示研究区吴家屯组发生了2次海侵海退旋回,海侵发生在吴家屯组底部和中部。根据沉积相分析,结合地球化学指标V/(V+Ni)值、稀土元素Ce_anom及饱和烃气相色谱,表明区内吴家屯组主体为缺氧、还原的浅海陆棚环境,该环境有利于有机质的保存和烃源岩的发育。     

煤成烃生成及排驱加水热模拟实验

用加水热模拟实验对采于我国胜利油田附近的石炭系太原组亮褐煤（R0＝0．56%）生烃潜力进行研究。煤样富含镜质组（74．5%）,壳质组少（8．8%）,惰性组占16．7%,其中镜质组以富氢的基质镜质体为主。煤样裂隙发育,形成于滨海沼泽相沉积环境。实验设200℃、230℃、260℃、290℃、320℃和350℃六个温度点,每个温度点加热72小时。实验结果表明该煤具有较高的生烃潜力和排油效率。其液态烃大量生成和排出始于R0＝0．76%（290℃）,在R0＝1．18%（320℃）时达高峰。气态产物从R0＝1．18%大量形成,直到R0＝1．53%（350℃）继续增大。实验分析认为煤的生烃能力除了与其有机质类型、有机质丰度等有关外,还与其形成的沉积环境有关,缺氧的还原环境是煤作为烃源岩形成和保存的有利沉积环境。裂隙的发育有助于煤成油的排驱和运移。     

祁连山冻土区木里煤田侏罗系烃源岩地球化学特征

摘要：为了查明祁连山冻土区木里煤田天然气水合物的气源,从QH 1、QH 2、QH 3井采集侏罗系样品44块,在常规的岩石热解和有机碳分析的基础上,进行GC MS分析和显微组分镜下鉴定。样品TOC在14%~166%之间,Ro为071%~079%;泥岩TI大于40,煤小于0。正构烷烃呈前峰型分布,主峰碳为C17-C19,Pr/Ph普遍大于11;三环萜烷以C19TT-C20TT为主峰,C24Te对C26TT有绝对优势;甾烷系列C27-C28-C29甾烷呈反“L”形分布;藿烷系列C31升藿烷占优势,C34、C35升藿烷含量低且G/C30H低,大部分小于02。结果表明,该区侏罗系烃源岩基本处于成熟阶段,有机质为Ⅱ2型-Ⅲ型,主要来自陆相高等植物输入,为河湖沼泽相沉积。有机质丰度较高,属中等-好烃源岩。综合分析认为,研究区侏罗系烃源岩处于成熟度阶段但未到主生气期,不是研究区水合物主力气源岩。     

辽东湾地区辽中凹陷东营组烃源岩评价

依据烃源岩地球化学实验手段和油气地化理论,对辽东湾地区辽中凹陷东营组东二下段(Ed^2-1)和东三段(Ed³)地层进行了有机地化分析。在实验获取总有机碳(TOC)、生烃潜量(S₁+S₂)、氢指数(I_H)、氢碳比(H/C)、氧碳比(O/C)、最大热解峰温(T_max)、镜质体反射率(Ro)等有机地化参数的基础上,对有机质丰度、类型、成熟度等进行了系统分析,同时对东营组烃源岩进行了综合评价。研究表明,东二下段S₁+S₂集中在0~3 mg/g,TOC集中在0%~1.5%;东三段S₁+S₂集中分布在4~9 mg/g之间,TOC集中分布在1%~1.25%。东二下段有机质类型主要是III型,东三段有机质类型为II₁、II₂型。东二下段Ro < 0.5,东三段Ro > 0.5,并且随着深度的增加东三段烃源岩Ro相应的增加。T_max随着深度的增加呈现出先增加后减少的异常现象,该种异常现象出现的原因与烃源岩有机质类型和有机质丰度之间存在很大关联。