海相高演化烃源岩总有机碳恢复系数研究

在5000余块海相烃源岩样品筛选结果的基础上, 根据90余块不同类型未成熟-成熟烃源岩的加水热压模拟实验结果, 并与自然演化剖面相结合, 对烃源岩有机质的变化规律及其恢复系数进行研究.海相优质烃源岩在未成熟-低成熟阶段(R_o < 0.8%) TOC (totalorganiccarbon) 变化不明显, 在成熟阶段中晚期TOC_残余随成熟度增加逐渐降低, 到高成熟-过成熟阶段变化又不明显.高成熟-过成熟优质烃源岩TOC_原始一般Ⅰ型最高降低40%, 恢复系数1.68;Ⅱ₁型最高降低32%, 恢复系数1.48;Ⅱ₂型最高降低24%, 恢复系数1.32.低有机质烃源岩(一般指0.3% < TOC < 1%) 随TOC变低, 降低幅度和恢复系数均逐渐变小, 当0.3% < TOC < 0.5%时, TOC_原始恢复系数约1.2, 当TOC < 0.3%时, TOC_原始恢复系数接近1, 可以不进行恢复.固体沥青和高有机质页岩(TOC > 30%) TOC_原始高成熟-过成熟阶段也不需要进行恢复.海相烃源岩(0.3% < TOC < 30%) 自然剖面生烃潜量的减少和模拟生排烃量的增加与TOC_残余的减少相吻合.      

含油气盆地深部高过成熟烃源岩古TOC恢复方法及其应用

根据烃源岩演化过程中残留生烃母质变化原理,建立了TOC恢复的数学地质模型,提出了TOC演化与各种主控因素之间的定量关系模式,通过对模式中各主控因素在自然条件下变化的特征取值,计算得到了TOC恢复系数,做出了泥质岩烃源岩和碳酸盐岩烃源岩在含不同类型干酪根情况下的TOC演化图版。这一方法的最大特色是避免了人为主观因素和高温压物理模拟实验条件可能带来的结果偏差。研究表明:随着热演化程度的增加,烃源岩内残留的TOC含量逐渐减少,在大量生排烃阶段(R_O=0.5％～2.0%)变化幅度最大;处于高过成熟阶段(R_O>1.2%)的烃源岩,其原始TOC恢复系数随R_O增大而逐渐增加,含Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型母质的泥质岩烃源岩TOC恢复系数分别可达3.0、2.0、1.4;含Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型母质的碳酸盐岩烃源岩TOC恢复系数分别可达3.2、2.2、1.5。论文例举了源岩TOC恢复在实际工程中的应用。     

Occurrence of Highly Mature Organic Matter in Marine Black Shale Petroleum Source Rocks of Basal Cambrian from Northern Tarim Basin, China

More and more evidence indicates that organic matter (OM) in immature organicrich sediments and sedimentary rocks is chemically adsorbed onto the outer surfaces of minerals and into interlayer (inner) surfaces of smectitic clay minerals in the form of amorphous molecular-scale carbon. But there have been few reports about the occurrence of highly mature OM in marine black shales ( petroleum source rocks ). The occurrence of highly mature OM in the black shales of basal Cambrian from northern Tarim Basin is studied in this paper. Based on the comprehensive analyses of total organic carbon contents (TOC) , maximum thermolysis tempera tures ( Tmax ) of OM, mineral surface areas (MSA) ,and scanning electronic microscopic (SEM) and transmission electronic microscopic (TEM) observations of the black shales, it is concluded that the highly mature OM in the marine black shales of the basal Cambrian from northern Tarim Basin occurs in particulates ranging in size from 1 to 5 μm in diameter. Through the contrast of the occurrence of the highly mature OM in the black shales with that of the immature ones in modern marine continental margin sediments, some scientific problems are proposed, which are worth to study further in detail.     

滚石冲击碰撞恢复系数研究

在研究滚石的运动规律过程中,滚石的碰撞恢复系数是重要的控制参数,它不仅与滚石的冲击速度、质量有关,还与滚石、坡面覆盖层的物理力学性质密切相关,目前尚无合理的计算理论,这是滚石灾害研究的一个难点问题。根据Hertz接触理论、Cattaneo & Mindlin切向接触理论,在考虑材料弹塑性特性的基础上研究了滚石法向碰撞恢复系数和切向碰撞恢复系数的计算模式,给出了具体的计算公式,并阐明了影响滚石碰撞恢复系数的主要控制因素。通过一算例的计算分析并与已有结论的比较,表明该计算模式的合理性。     

下扬子区海相古生界高成熟烃源岩评价指标的优选

以下扬子区陆域2口地质浅钻及南黄海科学钻探CSDP-2井的古生界烃源岩样品为研究对象,采用有机岩石学和有机地球化学研究方法,对下扬子区海相古生界烃源岩有机质丰度、类型及成熟度的测试指标进行厘定,判识烃源岩评价指标参数的有效性,从而建立一套适合该区热演化程度高,达到高-过成熟烃源岩的评价指标体系。综合分析认为,基于常规烃源岩评价指标（氯仿沥青"A",热解生烃潜量（S1+S2）、氢指数（HI）和常规生标参数等）已失效的情况下,可采用总有机碳含量、有机显微组分和干酪根碳同位素特征、"沥青反射率"和金刚烷参数分别作为下扬子区古生界烃源岩有机质丰度、类型和成熟度判识的优选组合指标,进而为下扬子区海域延伸部分南黄海盆地的海相古生界高成熟烃源岩的评价、指标参数的选择提供重要的参考和指导。     

用Mo-TOC相关性估算海相泥质烃源岩原始有机碳的一种新方法——以藏南白垩系海相泥岩、页岩为例

本文引入一种原始有机碳恢复的新方法,即利用Mo-TOC相关性来估算海相泥质烃源岩原始有机碳。并以藏南地区白垩纪海相泥岩、页岩为例,估算其原始有机碳含量及有机碳损失率。该方法可能在我国高成熟度-过成熟烃源岩的评价和油气资源量预测中发挥重要的作用。     

海相烃源岩有机显微组分的样品前处理方法

常规的干酪根处理方法对烃源岩样品中有机质有一定的破坏作用,特别是对含大量浮游生物和动物碎屑的海相烃源岩更是如此,从而对烃源岩中显微组分成因的判识造成人为的困扰。通过反复实验,并对比分析常规干酪根和全岩光薄片处理效果,发现在海相烃源岩干酪根处理过程中将烃源岩样品手工简单破碎,采用弱酸处理,可以较大限度地保持海相烃源岩中有机质的完整性,对有机岩石学研究较为合适。     

烃源岩有机碳含量恢复探讨

本项研究结合不同类型岩石的压实模型,根据干酪根有机质质量和有机碳质量损失动力学参数,计算出岩石的有机质、碳质量损失转化率,根据岩石的孔隙度Φ以及岩石质量和有机质质量比影响,用动力学计算出了两种类型烃源岩在开放体系和封闭体系下的有机碳恢复系数.碎屑岩正常成岩压实作用模型研究表明,在开放体系下Ⅰ、Ⅱ型有机质的有机碳恢复系数...     

中国海相烃源岩发育控制因素

烃源岩的形成取决于生烃母质生物的生存环境和有机质良好的保存条件,这两大因素从根本上来说又取决于生物繁殖时和埋藏时的古气候、古洋流、古构造及古环境等各要素的良好匹配。海相高有机质丰度烃源岩的形成与大气中的中等含氧量、干热的气候、冰期-冰后期之交的气温快速转暖、冰川迅速融化所导致的海平面快速上升等密切相关。大洋环流的形成和演变也是控制海相高有机质丰度烃源岩形成的主要因素,上升洋流富磷、富硅、富铁族元素等营养盐和富绿硫细菌极大地促进了有机质生产力、埋藏率的激增。通过研究,建立了中国华南和塔里木盆地寒武系上升洋流分布模式、塔里木盆地上奥陶统良里塔格组台缘斜坡灰泥丘相源岩形成时的反气旋洋流分布模式。研究发现,优质烃源岩仅发育于被动大陆边缘背景下的裂谷、克拉通内裂谷、克拉通内坳陷盆地和克拉通边缘坳陷盆地。欠补偿盆地、蒸发潟湖、台缘斜坡(灰泥丘)和半闭塞—闭塞欠补偿海湾,是高丰度烃源岩发育的有利环境;低的无机物输入和低的沉积速率,有利于高有机质丰度烃源岩形成;呈斜坡的海底地貌,有利于烃源岩形成。     

Comprehensive geochemical identification of highly evolved marine hydrocarbon source rocks： Organic matter, paleoenvironment and development of effective hydrocarbon source rocks

1 Introduction China’s widespread marine carbonate rock series are mostly characterized by intensive thermal evolution and low abundance of organic matter, especially the Lower Paleozoic carbonate rocks have experienced multi-episodes of tectonics and ap…     

大民屯凹陷烃源岩有机质丰度的恢复

烃源岩有机质丰度的恢复具有重要的现实和理论意义。笔者在对比多种方法的基础上,对大民屯凹陷的烃源岩的有机质丰度进行了恢复。     

中国海相碳酸盐岩评价中有关有机质丰度下限的几点讨论

综述了中国海相碳酸盐岩有机质下限研究的若干进展,认为针对不同需求,应提出碳酸盐岩烃源岩最低下限、有效烃源岩下限、战略选区下限3个不同的下限标准.高成熟碳酸盐岩原始有机质丰度恢复一直存在争议,根据生烃动力学,结合热史,可实现原始有机质总量的恢复.碳酸盐岩中泥质与有机质丰度、排烃能力是否相关仍存在争论,认为碳酸盐岩中泥质的作用仍有待进一步研究.     

中国海相碳酸盐岩评价中有关有机质丰度下限的几点讨论

综述了中国海相碳酸盐岩有机质下限研究的若干进展,认为针对不同需求,应提出碳酸盐岩烃源岩最低下限、有效烃源岩下限、战略选区下限3个不同的下限标准。高成熟碳酸盐岩原始有机质丰度恢复一直存在争议,根据生烃动力学,结合热史,可实现原始有机质总量的恢复。碳酸盐岩中泥质与有机质丰度、排烃能力是否相关仍存在争论,认为碳酸盐岩中泥质的作用仍有待进一步研究。     

江汉盆地海相地层有效烃源岩的识别

海相地层或海相碳酸盐岩烃源岩地球化学评价的焦点问题之一是如何鉴定有机质丰度下限和划分有效烃源岩与非有效烃源岩.江汉盆地海相地层烃源岩的地球化学研究表明,在有机质成熟演化过程中,烃源岩有机碳(TOC)含量不会有明显的降低,有机碳含量是有机质丰度评价的有效地球化学指标.参考国内外有关碳酸盐岩烃源岩有机质丰度的评价标准,结合本区油气显示,该高演化区有效碳酸盐岩烃源岩有机碳的下限值为0.2%～0.3%,二叠系烃源岩为有效烃源岩.     

中国古生界海相烃源岩生烃潜力评价标准与方法

中国古生界海相高、过成熟烃源岩原始生烃潜力评价问题是一个没有解决的老问题,至今没有可靠的评价方法与统一评价标准。低成熟元古宇—古生界海相泥岩/页岩与碳酸盐岩地球化学分析揭示,由于有机质组成不同,不同时代烃源岩的有机碳含量与热解生烃潜力之间存在着不同的线性关系。按照岩石热解生烃潜力来衡量,泥岩/页岩与碳酸盐岩作为有效烃源岩的有机质丰度下限没有本质区别,其有机碳含量必须大于0.5%;对于元古宇-下古生界海相烃源岩,达到中等生烃潜力的有机碳含量必须大于0.75%,好烃源岩的有机碳含量必须大于1.5%,很好烃源岩的有机碳含量大于2%,有机碳含量大于4%的属于极好的烃源岩;上古生界海相泥岩各级烃源岩相应的有机碳界线值高于下古生界泥岩。按照低成熟元古宇—古生界烃源岩有机碳含量与热解生烃潜力之间的关系方程,由有机碳含量基本上可以定量评价高、过成熟的元古宇—古生界烃源岩的原始生烃潜力。     

江汉盆地海相地层有效烃源岩的识别

海相地层或海相碳酸盐岩烃源岩地球化学评价的焦点问题之一是如何鉴定有机质丰度下限和划分有效烃源岩与非有效烃源岩。江汉盆地海相地层烃源岩的地球化学研究表明,在有机质成熟演化过程中,烃源岩有机碳(TOC)含量不会有明显的降低,有机碳含量是有机质丰度评价的有效地球化学指标。参考国内外有关碳酸盐岩烃源岩有机质丰度的评价标准,结合本区油气显示,该高演化区有效碳酸盐岩烃源岩有机碳的下限值为0.2%～0.3%,二叠系烃源岩为有效烃源岩。     

Estimation on organic carbon content of source rocks by logging evaluation method as exemplified by those of the 4th and 3rd members of the Shahejie Formation in western sag of the Liaohe Oilfield

One of the most important tasks of evaluating natural resources of petroliferous basins is to determine the organic matter abundance of source rocks in the basin.The usual method for assessing the organic carbon content of source rocks is based on laboratory analyses.There is a deviation in calculating organic carbon content due to the heterogeneous distribution of organic matter and the artificial factors when sampling.According to the continuous characteristics of information logging,the conventional logging curves(mainly acoustics and resistivity,etc.) were calibrated with the organic carbon experimental data of cores,cuttings or sidewall cores.The organic carbon content of source rocks of the 4 th(Es 4) and 3 rd(Es 3) members of the Shahejie Formation in western sag in the Liaohe depression was estimated directly by a great amount of continuous data including resistivity and acoustic logging,etc.Comparison between the results from computer processing and lab analysis of logging data shows that the organic carbon contents derived from the computer processing of logging data have the same reliability and accuracy as the lab analysis results.The present data show that this method is suitable to evaluate the source rocks of western sag in the Liaohe depression and has great potential in evaluating natural resources of sedimentary basins in the future.On the basis of logging data of source rocks,experimental data and existing geochemical analyses of the Liaohe Oilfield,the corresponding total organic carbon(TOC) isograms of source rocks were plotted.The source rocks of Es 4 and Es 3 of the Shahejie Formation are thought to be beneficial to hydrocarbon accumulation due to the high TOC.     

Characteristic of homodrimane and maturity of organic matter in the low mature source rocks

Bicyclic sesquiterpenoids are mostly used to illustrate the origins of organic matter and genetic types of crude oil presently.In this paper,the relationship between distributions and compositions of C16 homodrimane in immature to mature source rocks and evolution of organic matter was studied,and the correlation between C16 homodrimane at immature to low mature stages and thermal evolution of organic matter was analyzed.The results show that in terrestrial facies depositional system,the ratio of 8α(H)-homodrimane to 8β(H)-homodrimane has a high sensitivity about the maturity’s minor changes at immature to low mature stages.It is found that when the vitrinite reflectance R0<0.7%,the ratio significantly decreases with increasing burial depth or maturity.This kind of phenomenon reveals that these parameters may be the useful maturity indicators for determining the relative maturation of organic matter at immature to low mature stages,and have certain practical value in biogeochemical and en- vironmental geochemical research on low mature oil and gas.     

海相碳酸盐岩烃源岩热解动力学研究:全岩和干酪根的对比

我国海相碳酸盐岩地层分布广泛,厚度巨大,经历的地质历史较长,特点是有机质丰度低,多处于高过成熟阶段.碳酸盐岩烃源岩评价对我国的油气资源评价与勘探至关重要.用生烃动力学方法来研究碳酸盐岩生油气过程是一个值得探索的研究方向.本文通过生烃动力学热模拟实验,求取了碳酸盐岩全岩和其干酪根不同烃类组分(甲烷、 C2～ C5气态烃)的生成动力学参数并进行对比.结果表明,在生烃动力学热解实验中,全岩和其干酪根具有相似的动力学参数,采用烃源岩应该比干酪根更符合实际,但是干酪根样品可以测得更为详细的实验数据,因此可以根据样品的情况,选择合理且易行的实验条件.在此基础上,以本文得到的参数作为参照指标,用动力学方法外推到地质实际中,可准确地提出适合我国的碳酸盐岩生烃定量模型,能为碳酸盐岩的资源评估等方面给出定量数值,从而为有效烃源岩的定量评价提供一种新的方法和途径.     

海相碳酸盐岩烃源岩评价的有机碳下限问题

随着勘探程度的提高,深部石油天然气勘探在我国将越来越重要.我国碳酸盐岩地层分布广,埋藏深,其生烃评价是深部石油天然气勘探不可回避的问题.针对我国科学家在这一问题上的争论,提出了海相碳酸盐岩烃源岩评价的三个下限标准,即最低烃源岩的有机碳下限、有效烃源岩有机碳下限和形成大规模油气田的烃源岩有机碳下限.认为以往的争论是最低烃源岩、有效烃源岩下限的争论.通过文献整理、实验研究和计算,认为海相碳酸盐岩普遍存在的Ⅱ型有机质,其最低、有效油源岩的下限值可能在0.1%和0.4%左右,最低、有效气源岩下限可能在0.1%和0.3%左右,大规模油气田形成的TOC应在1%以上.