新疆三塘湖盆地石头梅地区芦草沟组油页岩测井响应特征及识别模型

为了研究三塘湖盆地石头梅地区油页岩测井响应特征,建立油页岩测井识别模型,基于样品测试数据和钻井测井数据分析,开展了油页岩特征分析、测井响应特征和ΔlogR模型搭建。研究表明,三塘湖盆地石头梅地区油页岩有机质丰度高,成熟度低,有机质类型为Ⅰ—Ⅱ1型,含油率中等。与围岩相比,油页岩具有高电阻率、高声波时差、低密度、高自然伽马的特征。泥岩的总有机碳(TOC)与电阻率和声波时差具有很好的相关性,利用2条曲线的叠合,建立了ΔlogR的计算公式。在此基础上,对TOC和ΔlogR进行耦合,建立了TOC的测井识别模型。油页岩的含油率与TOC具有良好的相关性,根据含油率和TOC的相关公式及TOC和ΔlogR的相关公式,建立了基于ΔlogR的油页岩含油率测井识别模型。基于此模型获得的预测的含油率与实测含油率相关系数可达0.86,具有较好的相关性,可为研究区后续油页岩的识别和老井资料的使用提供依据。     

三塘湖盆地石头梅地区二叠系芦草沟组有机质富集特征

为了研究三塘湖盆地石头梅地区二叠系芦草沟组有机质富集特征,通过对岩芯详细观察和泥岩系统取样,开展了有机碳、岩石热解、主量元素、微量元素测试分析。结果表明,三塘湖盆地石头梅地区芦草沟组泥岩有机质丰度较大,TOC含量最高12.4%,最大生烃潜量94.41 mg/g,有机质类型以I型和II型为主。有机质成熟度较低,为未熟—低成熟。研究区芦草沟组沉积时期初始古生产力中等,气温较高,水体深度较大,为半深湖—深湖环境,水体主要为停滞水体环境,缺氧还原条件,水体盐度较高,以咸水条件为主。根据地球化学参数,研究区芦草沟组自下而上可以划分出3个层段,对比3个层段中古环境的变化特征,发现同为低水动力深水缺氧还原条件下,适宜的温暖气候条件和适宜的半咸水—咸水盐度条件,以及高初始古生产力有利于有机质富集,从而形成油页岩,同时优选B3层段为油页岩最有利发育层段。     

三塘湖盆地二叠纪芦草沟组分布及其意义

三塘湖盆地主要生油层系和储集层系——二叠纪芦草沟组,与准噶尔盆地南缘的芦草沟组和吐哈盆地的塔儿朗组沉积非常相似,在岩性和生物群上均可对比,对油气勘探具有重要意义。但其分布受地质情况及研究手段的限制,一直存在很大争议。笔者通过野外剖面、井下剖面对比,详尽地描述了二叠纪芦草沟组的岩石组合特征。通过对区域构造、沉积相及沉积环境的分析,结合古生物资料及测年数据,认为三塘湖盆地二叠纪芦草沟组仅残存于马朗凹陷全区和条湖凹陷南缘冲断带。     

三塘湖盆地芦草沟组烃源岩及其古环境

三塘湖盆地中二叠统芦草沟组分布于马朗凹陷和条湖凹陷西南部边缘,主要由碳酸盐岩和暗色泥岩组成,是盆地主力生油岩。碳酸盐岩、伽马蜡烷指数(GI)、原油碳同位素组成表明芦草沟组沉积于咸水-半咸水古水体环境中,其主要沉积中心位于盆地西南边缘东侧,呈北西-南东方向延伸,与区域构造延伸方向基本一致。芦草沟组时期的原型盆地范围比现在大,尤其是原型盆地的西南边界应位于现在边界的更西南部,从其碳酸盐岩厚度和伽马蜡烷含量的变化来看,三塘湖盆地与相邻的吐哈盆地和准噶尔盆地呈相互独立分隔的状态。     

新疆三塘湖盆地芦草沟组混积岩型致密油形成条件与富集因素

新疆三塘湖盆地芦草沟组发育一套火山碎屑岩、云质岩及泥质岩混杂沉积的湖相沉积建造,为典型的混积岩系沉积,具有独特的致密油形成条件,明确其富集团素对研究致密油分布、厘定有利探区具有重要意义。对芦草沟组形成条件与关键成藏条件进行分析,研究表明,芦草沟组形成于咸水—半咸水水体环境,主体为浅湖—半深湖环境,暗色细粒沉积物发育,具有优越的生油条件,其中有机质丰度大于2%、厚度大于100 m的优质烃源岩分布面积超过1200 km²。受火山活动、裂缝、溶蚀作用等因素控制,有利储层较发育。芦草沟组源储互层、紧密接触,为规模致密油的形成奠定了良好的基础,油气富集主要受烃源岩品质、储层品质、源储配置、异常压力等因素的控制。     

三塘湖盆地二叠系芦草沟组喷爆岩岩石学、矿物学特征及相关问题探讨

在对新疆北东部三塘湖盆地二叠系芦草沟组黑色细粒岩系进行研究时发现,这套长期被当作由黑色泥岩、凝灰岩和碳酸盐岩组成的岩系里还发育一套既不同于陆源碎屑、内碎屑沉积岩,也不同于热水沉积岩(喷流岩)的岩石,认为是一套以夹层形式发育在纹层状泥/页岩中,由气、液、固三相共存的深源岩浆—热液物质流体上涌进入湖(海)底喷流通道,由喷口喷出后与热液流体或与湖(海)水混合沉积形成的沉积岩—喷爆岩。喷爆岩呈薄层—纹层状展布,矿物组成种类单一,以不稳定、次稳定矿物为主。晶质颗粒碎屑或团块均呈大小混杂、形态各异的棱角状,分选差,分布无规律。基于大量岩芯、岩石薄片观察,结合电子探针及相关数据,以构成岩石碎屑颗粒的主要组成矿物为依据,将喷爆岩分为方解石喷爆岩、白云石喷爆岩、透辉石喷爆岩及长英质喷爆岩四类,并详细论述了各类岩石学、矿物学特征。研究结果显示构成喷爆岩的碎屑颗粒不再是传统认识的来自周缘母岩风化搬运或热液沉淀,而是在陆内裂谷欠补偿湖盆背景下、源自地球内部不同深度、不同性质的岩浆—热液物质流体。在此基础上,对喷爆岩与碎屑沉积岩、火山碎屑岩及喷流岩区别进行讨论,认为喷爆岩分别在矿物组成、物质来源、分布规模、形成方式等方面有别于上述三者。     

新疆三塘湖盆地老爷庙组古植物特征及其时代

老爷庙组的命名者认为这套地层属于泥盆—石炭系过渡层，在地质图上标为早石炭世。新材料表明，植物大化石Ｌｅｐｔｏｐｈｌｏｅｕｍｒｈｏｍｂｉｃｕｍ－Ａｒｃｈａｅｏｐｔｅｒｉｓｆｉｓｉｌｉｓ－Ｃｙｃｌｏｓｔｉｇｍａｓｐ．组合的时代应属晚泥盆世晚期，孢子化石Ｒｅｔｕｓｏｔｒｉｌｅｔｅｓｓｉｍｐｌｅｘ－Ａｐｉｃｕｌｉｔｕｓｉｓｐｏｒａｈｕｎａｎｅｎｓｉｓ（ＳＨ）组合显示的时代也为晚泥盆世晚期，从而纠正了这一地层属于泥盆—石炭系过渡层的观点。     

准噶尔盆地吉木萨尔地区二叠系芦草沟组油页岩地球化学特征与成矿条件

【研究目的】本文旨在通过对比准噶尔盆地吉木萨尔地区二叠系芦草沟组高品位和低品位油页岩的品质和成因差异,揭示高品位油页岩的特殊成矿条件。【研究方法】对吉木萨尔地区两个剖面采集的露头样品,进行TOC、热解、含油率、微量、稀土元素测试,从而开展高品位和低品位油页岩有机地球化学特征,微量稀土元素特征及成矿条件差异分析。【研究结果】研究区高品位油页岩有机质类型为I型;低品位油页岩有机质类型为I-II1型。高品位和低品位油页岩中B、Ba、Cr、Nb、Sr、V、Zr等微量元素含量差异明显,高品位油页岩中各稀土元素平均含量和各样品稀土元素分布区间都小于低品位油页岩,且外源元素富集程度也相对更低,显示了更少的陆源碎屑输入。微量元素比值显示,研究区油页岩形成于温暖湿润气候,淡水—半咸水,还原环境。高品位油页岩与低品位油页岩相比,形成时水体盐度值更大,有机质生产力更高。【结论】温暖湿润气候背景下,相对较少的陆源碎屑供给,减少了对有机质的稀释和氧化破坏,同时较高的水体盐度值更利于水体分层,从而形成一个长时间的还原环境,再加上更高的有机质生产力,从而形成了高品位油页岩。     

新疆博格达山北麓二叠系油页岩成矿特征及资源潜力

博格达山北麓山前弧形冲断褶皱带上发育强烈变形的二叠系油页岩,产出层位为中二叠统芦草沟组。纵向上芦草沟组上段油页岩较下段发育,而品质下段好于上段,横向上以阜康县三工河地区油页岩最发育,含油率高,由此向东、向西两侧油页岩逐渐减薄,品质降低。芦草沟组油页岩形成于高盐度的半深水-深水陆缘近海湖泊环境,属低熟-成熟优质生油岩。油页岩产状以纸状、层状和砂质油页岩3种类型为主,纸状油页岩品质最好。利用体积法估算博格达山北麓芦草沟组油页岩资源为652.39×10⁸t,技术可采油页岩资源量226.5×10⁸t,页岩油资源量为54×10⁸t,技术可采页岩油资源量18.8×10⁸t,可回收页岩油资源量14.1×10⁸t。三工河地区油页岩品质好,厚度大,埋藏浅,油页岩和页岩油资源量大,是进一步勘查与开发的首选地区。     

三塘湖盆地低熟油的发现及其地球化学特征

三塘湖盆地目前所发现的原油的C₂₉甾烷 20S/(20S +20R)值大部分小于 0.42,属于低 (未 )熟油的范畴。与国内外报道的低熟油相比,三塘湖盆地物性特征也具有高密度、高粘度及高含蜡量等特征,但其物性偏好。经油源分析,这些低熟油主要来源于上二叠统芦草沟组。该组烃源岩演化程度较低,有机质丰度较高,属较好生油岩。通过有机显微组分分析,发现芦草沟组烃源岩以富含腐泥无定形富氢显微组分而有别于三塘湖盆地其它低熟源岩。经热解分析,腐泥无定形是芦草沟组烃源岩主要生烃贡献者,并且其主生烃期Ro 在 0.35 %～ 0.6 %之间。因此,腐泥无定形低熟生烃是三塘湖盆地低熟油的主要生烃机制。另外,在三塘湖盆地原油以及芦草沟组源岩中都检测到 17α(H) 2 5 降霍烷系列化合物,说明三塘湖盆地的低熟油可能与陆源有机质细菌降解改造作用有关。     

三塘湖盆地上二叠统芦草沟组烃源岩地球化学特征

三塘湖盆地上二叠统芦草沟组分布面积广、厚度大、有机碳含量高,具好的生烃潜力,是盆地内主力烃源岩。烃源岩样品可溶有机质中含有丰富的脂肪酸、脂肪酸酯等含羰基化合物,随着埋深增加,饱和烃和芳烃含量递增,非烃含量和有机碳则呈递减趋势,表明含羰基化合物对源岩生烃有较大的贡献。饱和烃的各项指标显示,烃源岩的沉积环境为咸化湖相还原环境,母质输入以水生生物为主,陆源物质输入较少。诸多证据表明,在沉积初期和成岩早期细菌输入较多,细菌输入有机质构成了原始有机质的一部分,细菌改造原始有机质并产生前述含羰基化合物,在热作用和微生物作用下均可成烃。     

梅河盆地油页岩特征及成因

梅河盆地为古近纪富含油页岩的小型断陷盆地。岩芯观察、薄片鉴定、有机碳、热解和工业分析等测试分析表明,梅河盆地发育高灰分中含油率型油页岩,油页岩中有机质处于未熟状态;黏土矿物以高岭石和伊利石为主,富含石英等稳定组分,U、Mo等元素较为富集,轻重稀土分异程度高。油页岩突变沉积于煤层之上,且上覆深灰色泥岩,表明其形成于半深湖-深湖环境;Sr/Ba比值和伽马蜡烷含量较低、V/(V+Ni)0.5,表明油页岩形成于缺氧的淡水中。油页岩中有机质来源较为复杂,黑色油页岩有机质丰度含量较高,以高等植物来源为主,油页岩产油率(含油率/TOC)较低;褐色油页岩TOC相对较低,有机质以湖泊生物为主,具有较高的产油率。     

吉林省松辽盆地白垩系下统青山口组油页岩沉积特征

吉林省松辽盆地白垩系下统青山口组一段是油页岩的含矿层位,形成时为松辽盆地的坳陷期,油页岩是盆地两次最大湖泛期的产物,盆地内油页岩属于典型的深湖相成因。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组甜点页岩油微观赋存特征及成因机制

准噶尔盆地吉木萨尔页岩油是中国典型的陆相页岩油。通过场发射扫描电镜、激光共聚焦、纳米CT、核磁共振等实验技术联合对微纳米孔隙中页岩油赋存特征进行研究,结果表明甜点储层具有纳米—亚微米—微米全尺度含油特征。在微纳米尺度,油、水赋存特征表现为重质组分油附着于2~5 μm以上孔隙的孔壁及充填于2~5 μm以下的孔隙中,中质组分油赋存于2~5 μm以上孔隙的中央,孔隙水含量较少,呈孤立状赋存于2~5 μm以上孔隙的中央,并被中质组分油包裹。页岩油在微纳米孔隙中的赋存不仅受生烃超压充注控制,还受吸附作用及多期次成藏影响。孔隙表面润湿性由亲水润湿反转为亲油润湿是烃类发生吸附的主要原因,多期次成藏造成微纳米孔隙中油质差异及高的含油饱和度。早期生烃超压充注进储层的重质组分油在孔隙表面亲油润湿下吸附于孔隙表面,随着吸附层变厚,纳米级孔隙逐渐被充满,孔隙水被驱替到较大的孔隙中间;后期成熟的中质组分油以此方式进一步充注和调整。研究认为埋深较大的凹陷西部是有利勘探方向。微纳米孔隙中的重质组分油是未来页岩油提高采收率的方向。吉木萨尔页岩油微观赋存特征及成因机制可能具有普遍性,对于中国陆相页岩油的深入研究具有借鉴意义。