应用海相镜质组反射率研究华北地区下古生界成熟度

如何评价下古生界高－过成熟海相碳酸盐岩成熟度是当前急需解决的问题,笔者通过对华北地区下古生界海相烃源岩的有机岩石学分析,确认下古生界高－过成熟碳酸盐岩中第相镜质全,建立了海相镜质体反射率与镜质组反射率之间的关系。     

塔里木盆地原油噻吩类化合物的组成特征及地球化学意义

对塔里木盆地典型原油噻吩类化合物含量和组成特征研究,发现不同类型原油苯并萘噻吩和二苯并噻吩系列化合物占芳烃化合物的百分含量相差明显,海相油含量最高,湖相油次之,而煤成油最低。本文提出了４－甲基二苯并噻吩／二苯并噻吩、（２＋３）－甲基二苯并噻吩／二苯并噻吩比值是区分海相油和湖相油新的有机地球化学参数。二苯并噻吩系列化合物最大烷化度表明海相油呈现出高烷化度,而陆相油则表现为低烷化度,即从海相泥灰岩原油、海相碳酸盐岩原油到湖相油和煤成油依次减少。这是因为富硫与贫硫干酪根在生烃过程中的环化作用或支链化作用程度差异所造成的。     

塔里木盆地塔河油田原油芳烃地球化学特征及其成因

芳烃是原油的重要组分,含有丰富的地球化学信息,但塔里木盆地塔河油田原油芳烃地球化学研究仍是薄弱环节。通过对塔河油田原油的系统采样和GC-MS分析,研究了原油中萘、菲和三芴系列等芳烃化合物组成特征并分析了其成因,进行了油源对比。研究认为,烷基萘和芴系列化合物分布特征指示原油形成于海相还原环境,母质来源为菌藻类;甲基菲和烷基二苯并噻吩系列化合物显示原油成熟度较高;油源对比研究表明塔河油田原油主要来源于中、上奥陶统烃源岩。这些研究成果为塔河油田的油气勘探提供了科学数据,对我国同类型海相碳酸盐岩油气田原油有机地球化学及成因研究具有一定的参考意义。     

塔里木盆地奥陶系烃源岩二次生烃研究

为研究海相烃源岩二次生烃规律和塔里木盆地生排烃规律,以塔里木盆地奥陶系烃源岩为研究对象,首先通过构造-热演化史和生烃史研究得出,塔里木盆地典型构造单元奥陶系烃源岩具有二次生烃的特征,并且起始成熟度和生烃期次不同。然后选取自然条件下演化至不同起始成熟度的奥陶系海相烃源岩,采用热压模拟实验方法系统研究其二次生烃规律。研究表明：塔里木盆地奥陶系海相烃源岩二次生烃的主控因素是起始成熟度,二次生烃产率随起始成熟度增加规律性减小;低成熟和中成熟烃源岩具有大量生排油气潜力,出现相对延迟的生油高峰,高成熟烃源岩没有大量生油和生气的能力;两次不连续生烃量与一次连续生烃量的差值也受起始成熟度控制,具有阶段性;起始成熟度在低成熟到成熟阶段时,二次不连续生烃过程会增加烃源岩的生烃量,使生烃潜力增加,而高成熟阶段以后,二次不连续生烃过程就会减少烃源岩的生烃量,使生烃潜力减小。     

利用双金刚烷指标研究下古生界海相碳酸盐岩的热成熟度

金刚烷类化合物是一类具有重要地球化学意义的结构特殊的化合物。其中的金刚烷系列化合物尤为重要。本文建立的双金刚烷成熟度指标ＸＭＤ与镜质组反射率具有良好的相关关系,利用该成熟度指标可以解决高演化阶段判定烃源岩和原油成熟度等难题。对于缺乏镜质体的下古生界海相碳酸盐烃源岩,利用该判定成熟度就是尤为重要。     

塔北、塔中地区碳酸盐岩及其原油中的二苯并噻吩类化合物

塔里木盆地塔北、塔中地区四口井(库南1井,轮南46井,塔中12井和塔参1井)寒武-奥陶系12个碳酸盐岩烃源岩(泥灰岩,泥质灰岩和云岩)岩芯样品抽提物芳烃组分中的二苯并噻吩类化合物组成和丰度变化特征可分为三种类型:Ⅰ二苯并噻吩、甲基二苯并噻吩型;Ⅱ二苯并噻吩、甲基二苯并噻吩、二甲基二苯并噻吩+三甲基芴混合物型;Ⅲ二苯并噻吩、甲基二苯并噻吩、二甲基二苯并噻吩和三甲基二苯并噻吩型。研究的塔北、塔中隆起11个海相油二苯并噻吩类化合物分布类型均为二苯并噻吩、甲基二苯并噻吩、二甲基二苯并噻吩和三甲基二苯并噻吩型,和海相烃源岩二苯并噻吩类化合物第Ⅲ种分布类型完全相同。据此推断:塔北隆起8个海相油可能主要来源于塔北轮南地区下奥陶统;塔中隆起3个海相油可能来源于塔中地区中-上奥陶统。     

北羌塘盆地布曲组烃源岩生物标志物特征及意义

北羌塘盆地发育的布曲组海相碳酸盐岩是重要的烃源岩之一,但是由于研究程度低,一些油气地球化学问题尚不清楚。应用生物标志物分析技术,结合其它地球化学资料,对北羌塘盆地侏罗系布曲组烃源岩进行了有机质生源构成、沉积环境、成熟度进行了讨论。研究结果表明,该烃源岩的发育环境为海相还原环境,有机质母质主要为低等水生生物,有高等植物的混入,处于高成熟阶段,具备油气生成的有力条件。     

黄骅坳陷孔西潜山带奥陶系油藏的油源与成藏期

1993～1997年黄骅坳陷孔西潜山带孔古3、7井中奥陶统峰峰组碳酸盐岩油藏中先后获得油流,标志华北地区古生界高成熟海相地层油气勘探的突破性进展。 黄骅坳陷烃源岩有机质丰度的综合分析得出,中奥陶统峰峰组下段和上马家沟组二段碳酸盐岩为该区相对有机质高丰度层段。根据烃源岩有机质丰度或烃转化率随成熟度的变化,建立起该区奥陶系的生烃模式,烃源岩的生烃高峰大致出现在镜质组反射率R_0为1.0％～1.6％的范围内,表现出在多旋回构造运动背景下,高成熟海相碳酸盐岩生烃的“迟滞效应”。烃源层有机质丰度的平面分布表明,孔西潜山带临近一个由相对高有机质丰度烃源岩组成的烃源灶,其     

阿姆河盆地侏罗系海相烃源岩地化特征及与中国海相烃源岩比较

阿姆河盆地上侏罗统海相烃源岩是一套公认的成熟烃源岩,其成熟度与中国古生界高-过成熟度海相烃源岩不同,通过对阿姆河右岸地区上侏罗统岩石样品的地球化学分析及与中国塔里木和华北、四川、吐哈、渤海湾等盆地类似烃源岩的比对,研究了阿姆河盆地成熟海相烃源岩地化特征,建立了有机质丰度与类型的评价标准与图版。结果表明:阿姆河盆地侏罗系存在灰岩和泥岩两类海相烃源岩,灰岩有机质丰度略高于塔里木盆地古生界和华北地台中上元古界灰岩,与四川盆地二叠系灰岩接近,泥岩有机质丰度与吐哈盆地侏罗系煤系泥岩相当,成倍好于塔里木盆地、华北地台海相泥岩;海相泥岩属于Ⅰ₂~Ⅱ型烃源岩,海相灰岩属于Ⅲ~Ⅱ型烃源岩,综合分析认为:1）阿姆河盆地上侏罗统灰岩好烃源岩有机碳含量标准为0.5%,泥岩好烃源岩有机碳含量标准为3%;2）以低等生物为主的海相碳酸盐岩或泥岩,其可溶有机质氯仿沥青“A”族组分、Pr/Ph与Ph/nC₁₈关系、甾烷ααα（C₂₇、C₂₈、C₂₉）-20R含量、多环芳香“三芴”系列等参数既揭示了烃源岩的生源环境,也是鉴别母质类型的良好参数。阿姆河盆地上侏罗统海相泥岩和灰岩烃源岩评价标准与图版的建立,对国外海相盆地油气资源评价具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地中部地区下古生界碳酸盐岩生烃潜力探讨

下古生界高成熟－过成熟碳酸盐岩的生烃潜力一直是困扰我国海相地层油气评价和勘探的重要问题，至今尚未得到很好的解决。本采用有机岩石学和有机地球化学方法，系统剖析了鄂尔多斯盆地中部地区下古生界碳酸盐岩的基本特征及其生烃潜力。结果表明，鄂尔多斯盆地中部地区发育下古生界海相碳酸盐岩，烃源岩厚度较大，有机质丰度较低，有机质类型主要为I型和Ⅱ型，有机质热演化已达到过成熟阶段，这套烃源岩是该区重要的有效气源岩，具有较好的生烃潜力，可为中部大气田提供良好的气源条件。     

塔里木盆地原油中二苯并噻吩的分布及主力油源岩类型判识

在塔北隆起大部分地区和塔中隆起发现的工业油气流具有与海相下古生界（奥陶系）油源岩相同的地球化学特征，且含有十分丰富的二苯并噻吩类有机硫化物。本文详细研究了世界各地若干典型海相碳酸盐岩和泥页岩来源油中二苯并噻吩（ＤＢＴｓ）的分布。发现新参数二苯并噻吩脱甲基指数（ＤＤＩ）和甲基重排指数（ＤＭＩ）受成熟度影响小，能有效地区分油源岩岩性。根据ＤＢＴｓ的相对含量和ＤＤＩ及ＤＭＩ指标判识，表明塔里木盆地下古生界原油主要来自碳酸盐岩，奥陶系广海陆棚台地相喑色泥晶灰岩是主力油源岩。这一认识将有助于确认主力油源区的分布，具有较大的勘探意义。     

利用生排烃动力学研究海相及煤系烃源岩的残留烃及其裂解成气特征

以煤与海相泥岩的块状样品为研究对象进行多升温速率下的排烃模拟实验,借助生烃动力学方法处理实验模拟结果,对煤与海相泥岩的残留烃特征进行了研究。结果表明:海相泥岩残留烃在Ro为1.0%时达到高峰,然后逐渐降低,而煤中残留烃在Ro为1.0%时达到高峰后便基本上保持稳定。煤吸附能力比海相泥岩的强,其残留烃量也比海相泥岩大。成熟作用对于煤及海相泥岩残留烃都有很大的影响。高过成熟阶段海相地层中烃类构成以油藏或输导层中原油裂解气为主,源岩中的残余液态烃也有一定的贡献,而煤在排烃结束以后煤中分散液态烃对裂解气的贡献更大些。煤中残留烃主要是前期形成的烃类由于排烃效率不高而聚集起来的,而海相残留烃基本上随着残余生烃潜力的降低而降低,这一方面说明海相残留烃受生烃作用的影响,另一方面也受排烃效率的影响。模拟样品中的残留烃及残余生烃潜力均可以与自然样品对比,表明了该方法的实用性。     

Geochemistry,origin and correlation of crude oils in Lower Cretaceous sedimentary sequences of the southern Mesopotamian Basin,southern Iraq

Thirty one crude oil samples from Lower Cretaceous reservoirs in southern Iraq were analyzed using bulk property and molecular methods to determine their maturity and biomarker characteristics, as well as to obtain information on their respective source rocks. All the oils are unaltered, non-biodegraded, have high sulfur content and API gravity is in the range for light to heavy oil (19–40° API). They are characterized by low Pr/Ph values, even/odd predominance and front-end biased n-alkane distributions. Based on these parameters the oils were generated and expelled from a marine carbonate source rock bearing Type II-S kerogen. Compositional similarities of hopane and sterane biomarkers with those from potential source rocks allowed identification of the Upper Jurassic–Lower Cretaceous Sulaiy and Yamama carbonate succession as the effective source beds. A similar composition of normal and isoprenoid hydrocarbons among the oils suggests an origin from a common source rock. However, biomarker maturity ratios indicate a wide range of maturity. This appears to result from the type of burial history of the source rock, characterized by a slow passage through the liquid window interval during an extended period of geologic time.     

Correlation of crude oils and oil components from reservoirs and source rocks using carbon isotopic compositions of individual n-alkanes in the Tazhong and Tabei Uplift of the Tarim Basin,China

Carbon isotopic compositions were determined by GC–IRMS for individual n-alkanes in crude oils and the free, adsorbed and inclusion oils recovered by sequential extraction from reservoir rocks in the Tazhong Uplift and Tahe oilfield in the Tabei Uplift of Tarim Basin as well as extracts of the Cambrian–Ordovician source rocks in the basin. The variations of the δ¹³C values of individual n-alkanes among the 15 oils from the Tazhong Uplift and among the 15 oils from the Triassic and Carboniferous sandstone reservoirs and the 21 oils from the Ordovician carbonate reservoirs in the Tahe oilfield demonstrate that these marine oils are derived from two end member source rocks. The major proportion of these marine oils is derived from the type A source rocks with low δ¹³C values while a minor proportion is derived from the type B source rocks with high δ¹³C values. Type A source rocks are within either the Cambrian–Lower Ordovician or the Middle–Upper Ordovician strata (not drilled so far) while type B source rocks are within the Cambrian–Lower Ordovician strata, as found in boreholes TD2 and Fang 1. In addition, the three oils from the Cretaceous sandstone reservoirs in the Tahe oilfield with exceptionally high Pr/Ph ratio and δ¹³C values of individual n-alkanes are derived, or mainly derived, from the Triassic–Jurassic terrigenous source rocks located in Quka Depression.The difference of the δ¹³C values of individual n-alkanes among the free, adsorbed and inclusion oils in the reservoir rocks and corresponding crude oils reflects source variation during the reservoir filling process. In general, the initial oil charge is derived from the type B source rocks with high δ¹³C values while the later oil charge is derived from the type A source rocks with low δ¹³C values.The δ¹³C values of individual n-alkanes do not simply correlate with the biomarker parameters for the marine oils in the Tazhong Uplift and Tahe oilfield, suggesting that molecular parameters alone are not adequate for reliable oil-source correlation for high maturity oils with complex mixing.     

羌塘盆地中生界含油气系统特征

羌塘盆地位于青藏高原中北部,具有广泛的中生代海相沉积。羌塘盆地中生代具有发育良好、分布广泛的烃源岩,其中上三叠统的肖茶卡组、中侏罗统布曲组和夏里组有机质类型好,丰度高,成熟度高,埋藏较好,其生油量巨大,是盆地油气的主要来源之一。羌塘盆地储集层和盖层发育,储盖层性能优越。根据Magoon的含油气系统理论,把羌塘盆地含油气系统分为3套:肖茶卡组(T3x)、布曲组(J2 b)和索瓦组(J3s)含油气系统,其关键时刻主要有:a.侏罗纪末—早白垩世早期;b.新近纪沉积之后,生储盖时空配置好。     

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。     

塔里木盆地深层碳酸盐岩中不同赋存形式芳烃化合物组成

通过对塔参1井深层（＞5 700 m）碳酸盐岩游离有机质（氯仿沥青“A”）和包裹有机质（氯仿沥青“C”）中芳烃化合物组成和成熟度参数对比研究发现,芳烃化合物组成中菲和二苯并噻吩系列化合物较为丰富,菲和〖JX-*9〗〖XCQQ.TIF;%80%80〗〖JX*9〗等系列化合物丰度随埋深增加而增大,而二苯并噻吩、苯并萘并噻吩和芴等系列化合物丰度表现出相反的规律,这反映出不同芳烃系列化合物在高过成熟阶段热稳定性的差异。同一样品两种赋存形式芳烃化合物组成和成熟度参数明显不同,芳烃化合物成熟度参数和烷基化程度都反映出包裹有机质成熟度低于游离有机质,说明包裹有机质的热演化作用受到了抑制。在高过成熟阶段仍有部分芳烃参数仍可以用来表征深层有机质热演化程度,这些参数包括:菲系列烷基化指标（C1 P /C4 P、C1 P /C3 P、 C2 P /C4 P 、C2 P /C3 P）、以及二苯并噻吩系列化合物中MDR、C1/C3 DBT、2,4/1,4 DMDBT和4,6/1,4 DMDBT参数;虽然DBT/P比值被认为指示沉积环境的有效参数,但塔参1井深层样品研究表明,该参数与热演化程度关系密切,为高过成熟度阶段较好的成熟度参数。      

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。     

甲基二苯并噻吩分布指数（MDBI）作为烃源岩成熟度标尺的探讨

选择库车坳陷和雅布赖盆地两个烃源岩热演化系列,在GC/MS分析的基础上探讨了二苯并噻吩类成熟度参数,如MDR4、MDR23、MDR、MDR’等的热演化特征,首次提出利用甲基二苯并噻吩分布指数(MDBI)作为研究区有效的新型成熟度标尺。结果表明,在成熟至高成熟阶段MDR4和MDR23主要受热力作用控制,在研究区应用效果良好;MDR在较高热演化阶段变化速率显著增加,而且适合于Ⅱ2和Ⅲ型有机质。甲基二苯并噻吩分布指数与其他有效参数,如Ro、tmax和MPI等之间的相关系数矩阵进一步证实,在Ro=0.67%～1.22%范围内,MDBI能够准确提供烃源岩热演化历史方面的信息。该指数的提出还有望为原油热成熟度的判识提供一个新的途径。     

西藏羌塘盆地中生界烃源岩探讨

羌塘盆地位于青藏高原中北部全球油气产量最高、储量最丰的特提斯构造域中段，是一复合对称型前陆盆地，具有广泛的中生界海相沉积和中国最年轻的海相地层，沉积厚度可达万米，其中侏罗系占一半以上。盆地经历了晚古生代大陆边缘沉积阶段、三叠纪陆间裂谷阶段、侏罗纪大陆边缘沉积阶段和侏罗纪末班公湖—怒江缝合带闭合以来的构造反转挤压一长期剥蚀阶段。羌塘盆地中生代具有广泛分布且发育良好的烃源岩，烃源岩厚度大，最厚处可达3000m以上，其中上三叠统的肖茶卡组、中侏罗统布曲组和夏里组有机质类型好，丰度高，成熟度从成熟到过成熟均有分布。埋藏较好，其生油量巨大，是盆地油气的主要来源之一。