沉积有机质的成烃热模拟实验研究

作者采用小玻管热模拟方法研究了煤及碳质泥岩中藻类体、基质镜质体、沥青质体、运移沥青、角质体、树脂体、孢子体、现代栓皮栎的木栓层,水生植物蓝藻(粘球藻)和水生动物虾蛄的成烃规律。并根据有机组分的荧光特性和显微傅利叶红外光谱特征初步建立了我国煤系源岩生油组分及现代海生生物蓝藻和虾蛄的生油模式。研究结果表明:结构藻类体生油晚,结束晚;不同类型的基质镜质体和沥青质体的成烃过程存在差异,且基质镜质体可早期生油;现代木栓组织的成烃模拟支持了木栓质体早期生油的观点;角质体、基质镜质体B的成烃具多阶段性的特点;现代粘球藻具生油晚,结束晚,且成烃范围宽;水生动物虾蛄具成烃早,结束早,且成烃范围窄的特点。     

东濮凹陷古近系成烃生物特征及其生烃潜力研究

通过光学显微镜和扫描电镜对东濮凹陷古近系沙河街组烃源岩的成烃生物进行了研究。结果显示，研究区沙河街组的成烃生物发育，种类繁多，主要包括沟鞭藻、绿藻、蓝藻、颗石藻等。发育于东濮凹陷北部咸水区的成烃生物优势组合是沟鞭藻、蓝藻、颗石藻，且三者均可形成藻纹层；南部淡水区的成烃生物优势组合是绿藻及高等植物，发育于块状泥岩之中。对分别取于咸水区和淡水区的两个样品进行了热模拟实验，实验结果显示，北部咸水区的蓝藻和颗石藻的生烃潜力高，生油门限低，在低熟阶段即可大量生油，生成低熟油的控制因素是蓝藻的勃发；沟鞭藻和绿藻类的生油门限较高，其中沟鞭藻由于能大量勃发，是重要的成烃生物；南部淡水区的绿藻类较沟鞭藻类生烃潜力更低，生油门限更高。     

东濮凹陷古近系成烃生物特征及其生烃潜力研究

通过光学显微镜和扫描电镜对东濮凹陷古近系沙河街组烃源岩的成烃生物进行了研究。结果显示,研究区沙河街组的成烃生物发育,种类繁多,主要包括沟鞭藻、绿藻、蓝藻、颗石藻等。发育于东濮凹陷北部咸水区的成烃生物优势组合是沟鞭藻、蓝藻、颗石藻,且三者均可形成藻纹层;南部淡水区的成烃生物优势组合是绿藻及高等植物,发育于块状泥岩之中。对分别取于咸水区和淡水区的两个样品进行了热模拟实验,实验结果显示,北部咸水区的蓝藻和颗石藻的生烃潜力高,生油门限低,在低熟阶段即可大量生油,生成低熟油的控制因素是蓝藻的勃发;沟鞭藻和绿藻类的生油门限较高,其中沟鞭藻由于能大量勃发,是重要的成烃生物;南部淡水区的绿藻类较沟鞭藻类生烃潜力更低,生油门限更高。     

成烃生物组合对烃源岩干酪根碳同位素组成的影响:以塔里木盆地下古生界烃源岩为例

油气生成的母质是地质历史上沉积有机质,这些有机质是生物体埋藏演化的结果,其中形成具有生烃能力的沉积有机质的那部分生物称为成烃生物。不同成烃生物的碳同位素组成不同,导致不同成烃生物组合烃源岩的干酪根的碳同位素组成明显不同,因而成烃生物及其碳同位素组成是油源对比(特别是高过熟烃源岩)的重要手段。通过对塔里木盆地早古生代各层段烃源岩成烃生物组合面貌的研究,发现从早寒武世早期以底栖藻类为主,到晚寒武世逐渐过渡底栖藻类和浮游藻类共存,从早奥陶世开始,底栖藻类有增多的趋势,但仍以浮游藻类为主。结合烃源岩干酪根碳同位素组成分析,表明以底栖藻类为主的烃源岩干酪根碳同位素一般轻于-34‰,而以浮游藻类为主的烃源岩干酪根碳同位素一般重于-30‰。底栖藻类和浮游藻类在碳源利用以及光合作用对碳同位素分馏差异是导致其碳同位素组成不同的重要原因。     

我国南方龙潭煤系镜亮煤,藻烛煤,树皮煤成烃规律研究

我国南方龙潭煤系中广泛存在着树皮煤、藻烛煤和镜亮煤并且有较高的生烃潜能,S_1为9～26mg/g、S_2为150～300mg/g。可溶抽提量为40～80mg/g,是良好的生烃源岩。它们分别由木栓质体、藻类体、基质镜质体等显微组分所组成。在显微镜下显示了较多的生烃和排烃的光学证据。这些煤具有不同的成烃的累积速率和成烃转化速率,其中树皮煤的成烃累积速率最慢而成烃转化速率最快,依次分别是藻烛煤和镜亮煤。热模拟实验也证明了它们具有不同的成烃特征。表明了在中国南方寻找煤成气藏和煤成油藏的可能性。     

川西南地区下寒武统筇竹寺组页岩热演化史及页岩气成藏意义

页岩热演化史与页岩气的成烃、成藏过程关系极为密切.一方面,页岩热演化过程决定了页岩生烃过程、页岩气类型和生气量;另一方面,页岩有机孔隙的形成与页岩热演化过程密切相关.在前期热史恢复基础上,以锆石（U-Th）/He和沥青反射率R_b等古温标进行标定,模拟了川西南地区代表性钻孔下寒武统筇竹寺组页岩热演化史,探讨了页岩热演化过程与页岩气成烃、成藏的关系.研究结果表明,川西南地区下寒武统筇竹寺组页岩热演化过程和生烃史差异性明显,可以识别出两种模式:加里东期坳陷区,筇竹寺组页岩在加里东期成熟,中?晚二叠世期间快速演化定型,两个生烃高峰期分别出现在志留纪（生油高峰?湿气阶段）、中?晚二叠世（干气阶段）,此后再无明显的生烃活动;加里东期古隆起区,筇竹寺组页岩在加里东期未熟?低熟,晚海西期?燕山期持续增熟,亦存在两期生烃高峰,分别是中?晚二叠世（生油高峰阶段）、晚侏罗世?早白垩世（湿气?干气阶段）,筇竹寺组页岩生烃过程持续到晚白垩世末期.分析表明中?晚二叠世期间筇竹寺组页岩的埋深差异造成了其受峨眉山地幔柱热效应的影响不同,进而决定了加里东期坳陷区与隆起区筇竹寺组页岩热演化过程和生烃史差异,并最终导致了威远?犍为地区筇竹寺组页岩含气性优于盆地外围.综合川西南地区筇竹寺页岩生烃史和孔隙度演化模型,将川西南成藏条件相对优越的威远?犍为地区筇竹寺组页岩气成藏过程分为4个阶段:早古生代时期源?储?盖形成和生物气成藏阶段、中?晚二叠世期间初始成藏阶段、晚侏罗世?早白垩世主成藏阶段和晚白垩世以后调整改造阶段.该成果以页岩热演化过程为切入点解释了川西南威远?犍为地区与盆地外围下寒武统筇竹寺组页岩气成藏差异的原因.      

鄂西-渝东地区热史恢复及烃源岩成烃史

根据鄂西—渝东地区镜质体反射率数据进行的热史恢复结果表明:该区在晚二叠世初期达到最高古热流(可达68~78mW/m²,地表热流),从晚二叠世初到现今古热流持续降低,在侏罗纪末期古热流平均为~54mW/m²(地表热流);鄂西—渝东地区中生界与新生界之间不整合面的剥蚀量可达1700~4000m。成烃史研究表明:鄂西—渝东地区志留系烃源岩在晚志留世—早二叠世进入生油高峰,在早-中三叠世进入生气期,中侏罗世晚期进入过成熟干气阶段,快速生烃时期是在晚志留世、二叠纪—中三叠世及早-中侏罗世;而二叠系烃源岩在早三叠世进入生油门限,于中-晚三叠世达到生油高峰,在中-晚侏罗世进入生气期,晚侏罗世晚期进入过成熟,快速生烃时期是在早-中三叠世及侏罗纪。     

湘中坳陷上古生界碳酸盐岩烃源岩特征及生烃模式

据野外露头观察和采样分析,湘中坳陷上古生界碳酸盐岩烃源岩以泥质灰岩、泥灰岩和石灰岩为主,生油母质以偏泥型为主,烃源岩的沉积厚度大、分布范围广,并具有有机碳丰度高、样品达标率高、热演化程度高的"三高"特点。在对碳酸盐岩烃源岩热演化研究的基础上总结出生烃模式,认为本区的生烃分为原始沥青解聚成烃、干酪根降解成烃、包裹有机质释放成烃和热裂解气共四个成烃阶段。     

塔里木盆地下古生界油气晚期成烃成藏的地质依据

古老地层在特殊地质条件下可以晚期成烃成藏。研究表明:塔里木盆地自下古生界沉积以来,地温梯度整体递减的热史和多次地层抬升剥蚀降温,延缓了烃源岩热演化进程;差异埋藏热演化,使部分地区烃源岩的生烃潜力得以保持至喜山期;晚期的快速深埋升温使短期内大量生、排烃并高效运聚;为新构造期的断裂系统活化提供运移的通道;这些地质条件是下古生界油气可晚期成烃成藏的保证。塔中、轮南及环满加尔凹陷较深层是最具有晚期成烃成藏可能的区域。     

济阳坳陷下第三系优质烃源岩的发育及其意义

运用钻井取芯及测井资料，对烃源岩的沉积结构、生物发育、水化学环境、地球化学特征及生烃模拟实验研究认为，济阳坳陷下第三系纵向上由下向上发育有沙四上亚段、沙三下亚段及沙一段优质烃源岩。它们有机质丰度高，类型好，生烃潜力大，在生物标志化合物、碳同位素及成烃演化上具有明显的差异，为油源分析提供了可靠的证据。根据优质烃源岩与一般烃源岩在生烃潜力及成烃成藏贡献上的差异，结合济阳坳陷多年来的油气勘探实践，有理由认为优质烃源岩的存在是富油凹陷形成的决定条件，优质烃源岩层对陆相湖盆油气形成具有重要意义。     

东濮凹陷沙一段源岩的成烃动力学参数特征

运用成烃动力学原理对东濮凹陷沙一段源岩进行研究表明,沙一段源岩中的成烃有机质具有非均质性．沙一段目前正在生烃的活化能范围为90kJ／mol～110kJ／mol之间．对应的成熟生烃门限埋深约在2200m左右。该结果为评价沙一段源岩提供了基于动力学上的证据．同时对推进沙一段的油气勘探具有积极意义。     

一种新的成烃机制--力化学作用及其实验证据

传统油气地质学认为构造作用主要控制含油气盆地的沉积和油气的运移聚集,而烃类形成演化的能量主要是热能。近年来,越来越多的地质和地球化学资料显示,构造活动对有机质直接成烃的力化学作用在成烃过程中起着重要作用。为了证实构造作用产生的机械能对成烃的力化学作用,本文在系统分析高分子力化学作用、阐述力化学作用基本特点的基础上,应用新方法对不同类型低演化源岩有机质进行了力化学成烃模拟。结果表明,在低温剪切应力作用下,腐泥型有机质发生了明显的非烃向烃类的转化,模拟后样品总烃比例明显增加;而腐殖型有机质不仅发生了可溶有机质中非烃、沥青质向总烃的转化,也发生了大分子烃类向小分子烃类的转化,这表明机械能是有机质成烃演化的重要能量来源,力化学作用可能是有机质早期演化成烃的最主要机制之一。     

煤成气讲座 第三讲——煤成气热演化阶段和成烃模式（一）

热演化模拟试验的主要目的除了解煤型有机物质在热演化过程中生产物的组成及其变化规律,为认识其成烃机理和建立成烃模式提供实验依据外,还可以获得视煤气发生率数据,为评价区域煤成气资源量奠定基础。国外早在六十年代已进行了很多工作,国内虽起步较晚,但随着煤成气研究工作开展,近年来也进行了一些煤热解成烃的模拟试验,取得了必要的基础数据和成果。      

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     

低成熟石油概念厘定及其多元多源复合连续成油特性

本文指出了低成熟石油概念和实际划分上的不统一和不规范，并给出了初步定义，另外，对代成熟石油的相关在烃母质进行了综述，在此基础上给出了低成熟成烃母质的定义，指出了低成熟石油成烃母质的多元性和油源的多源性特点，同时还指出了低成熟石油是沉积有机质在地质埋藏过程中波动烃连续模式之部分，其具有多元多源复合成烃行为和分阶段连续演化的特征。     

东濮凹陷膏盐岩对烃源岩成烃演化的控制作用及其石油地质意义

东濮凹陷北部盐湖相膏盐岩极其发育,膏盐岩对烃源岩性质及生烃特征的影响研究薄弱。采用地质与地球化学相结合途径,探讨了含膏盐岩层系烃源岩特性及其成烃演化规律。结果表明,盐区与无盐区烃源岩的特性有很大差异,北部盐湖相含盐区深灰色、褐色等暗色页岩有机质丰度一般大于15%,有机质类型以Ⅱ1型和Ⅰ型为主,是区内主要的优质烃源岩;南部淡水湖相无盐区主要发育有利生气的Ⅱ—Ⅲ型干酪根,反映东濮凹陷烃源岩的质量及生烃潜能与膏盐岩的发育密切相关。观察到膏盐岩影响烃源岩的成烃演化进程,当膏盐层厚度为50 m时,生油窗的范围显著增加;随着盐岩厚度(>50 m)的增加,湿气窗的范围也逐渐增加;当膏盐岩厚度约400 m时,生油窗范围开始减小,湿气窗的范围仍有增加趋势。膏盐岩对烃源岩“生油气窗”的影响是基于其较高的热导率属性,通过影响地温场而实现。以地质解剖为依据,建立了文留地区含膏盐岩层系烃源岩成烃演化模式。东濮凹陷含膏盐岩层系烃源岩的演化特征对该凹陷及同类含膏盐岩盆地油气勘探具有重要指示意义。     

成烃贡献值及其在烃源岩评价中的应用

烃源岩评价是油气勘探的关键工作之一。为了更加合理、直观和有效地评价烃源岩,以辽东湾地区为例,通过对烃源岩常规评价参数的分析,提出了考虑有机质丰度、类型和热演化程度的综合指标——成烃贡献值,并利用该指标对辽东湾地区烃源岩进行了评价。从个体评价和整体评价两方面,与常规评价方法的结论进行对比研究。结果表明,辽东湾地区辽中凹陷沙河街组烃源岩对成烃的贡献比东营组大,中洼烃源岩比北洼好。由此可见,用成烃贡献值评价烃源岩,不仅可以达到常规评价的要求,而且比常规方法更加合理和直观。     

焉耆盆地与柴达木盆地侏罗系成烃及成藏时期的比较

焉耆盆地和柴达木盆地都发育侏罗系烃源岩,形成侏罗系油气系统。由于中 新生代两者构造运动强度的不同,导致两者油气形成时期、油气运移成藏时期以及油气分布层系不同。根据烃源岩热模拟结果和储层包裹体特征的研究,证明焉耆盆地侏罗系油气系统生烃时期主要发生在中 晚侏罗世,油气成藏时期主要发生在中 晚燕山期,为早期一期成藏;柴达木北缘则分别在早侏罗世晚期 晚侏罗世早期和早第三纪末 晚第三纪早期发生了 2次生油过程,因此存在 2期油气成藏,但以晚期为主。两盆地分别是中国西北侏罗系油气系统早期成藏和晚期成藏的典型代表。     

从显微煤岩学角度探讨六盘水地区龙潭煤系低煤级煤的生烃 …

从显微煤岩学角度探讨了贵州六盘水地区晚二叠世龙潭煤系煤的生烃状况。研究表明,树皮体和基质镜质体是研究区煤岩显微组成中主要的两种富氢组分,“富质镜体－较富树皮体”是主采煤层典型的煤岩组合特征,在成烃演化过程中,富氢镜质体和树皮体对生烃作出了主要贡献。渗出沥青体充填于镜质体微裂隙或细小孔洞以及丝质体胞腔中,这些微裂隙和胞腔和煤成油的保存,富集和运移起到关键作用。显微组分间的这种配置关系为煤成油藏的形居     

华北地区上古生代煤系有机质热演化与二次生烃探讨

根据实测和收集整理华北地区各区块约2000余个镜质组反射率R的分析数据,结合前人研究成果,本文较为系统地阐述了华北地区上古生代煤系有机质的热演化特征与成烃演化阶段性,探讨了其二次生烃条件,并初步确定了华北地区二次生烃的分布范围。