松南上白垩统青山口组一段不同赋存状态页岩油定量评价

松辽盆地南部青山口组一段页岩油资源丰富,多口井试油获得工业及高产油流,具有较大的勘探开发潜力。本文以青山口组一段下段为研究对象,以页岩油赋存状态为切入点,重点针对研究区页岩油富集优质岩相,即高有机质薄片状页岩和中有机质纹层状页岩中溶胀油、吸附油以及游离油量进行定量评价,揭示页岩油在地下页岩层系储层中的赋存特征。青山口组一段页岩油主要以干酪根溶胀态、干酪根吸附态、有机质孔隙游离态、无机矿物吸附态及无机孔隙游离态等5种赋存形式存在于页岩层系储层中。其中：高有机质薄片状页岩中页岩油赋存状态以干酪根溶胀油、干酪根吸附油和有机质孔隙游离油等有机赋存油为主,有机赋存油量可高达253.0 mg/g TOC,以TY1井页岩油赋存量最大,其次为CY8井,H238井页岩油量最低;中有机质纹层状页岩中页岩油赋存状态以无机矿物吸附油、无机孔隙游离油等无机赋存油为主,可达167.0 mg/g TOC,CY8井页岩油赋存量最大,H258井次之,H238井页岩油量最低。TY1井、CY8井位于半深湖—深湖区,发育大套泥页岩;H238井位于三角洲外前缘,离物源区较近,导致其页岩油赋存量明显低于半深湖—深湖区。因此,沉积环境是导致不同工区页岩油赋存量差异的主要原因。     

马朗凹陷低熟页岩油地球化学特征及成烃机理

勘探实践和研究表明,马朗凹陷二叠系芦草沟组源内油气为页岩油,该原油C₂₉甾烷立体异构化参数w(20S)/w(20S+20R)、w(ββ)/w(αα+ββ)均为0.2~0.4,为典型低熟原油。通过对芦草沟组烃源岩地球化学和有机岩石学特征的综合研究,发现低熟页岩油的生烃母质为原生的富氢无定形体,这些无定形体在沉积早期经历过细菌的改造作用,致使其具有特殊的生烃演化模式,即低熟-成熟阶段早期（R_o为0.55%~0.75%）处于生油高峰,对应埋深为1 800~2 900 m,埋深大于或小于该主峰带,烃源岩生烃能力急剧降低。泥岩生烃模拟实验、热解、抽提等实验数据表明:芦草沟组低熟页岩油正是位于该主生带的源岩所生,处于生烃带的源岩区即为马朗凹陷低熟页岩油富集的有利地区。     

北美典型混合页岩油系统特征及其启示

北美Williston 盆地Bakken组属典型的混合页岩油系统.笔者系统剖析了Bakken组混合页岩油系统富有机质层段和贫有机质层段的地质与地球化学、物性与裂缝发育以及页岩油特征,揭示了页岩油"甜点"主要受高含轻质油的富有机质成熟页岩、异常压力、微裂缝以及贫有机质层的白云石化作用共同控制,同时由于贫有机质层具有相对高的孔隙度、渗透率以及低的吸附量,因此可认为其是混合型页岩油系统中的主要产层.这对目前我国东部陆相页岩油勘探效果不佳的因素分析具有重要启示.把页岩油勘探目标层仅仅聚焦于富有机质泥页岩层段是勘探效果欠佳的主观因素;而富有机质泥页岩层段天然微裂缝发育局限、滞留油主要赋存在有机质中、热演化程度偏低使滞留油较重以及湖相Ⅰ型烃源岩生成的油含蜡量高等因素,是导致可采的页岩油量十分有限的客观因素.为此,针对我国东部湖盆页岩油的勘探,建议:加强成熟富有机质层系中贫有机质碳酸盐岩或粉砂、细砂岩薄夹层的精细评价与勘探;加强成熟富有机质泥页岩层段裂缝型页岩油的评价与勘探.     

湖相烃源岩生烃动力学及排油效率——以松辽盆地青山口组为例

为准确评价湖相烃源岩的排油量及致密油资源潜力,结合湖相I型有机质的黄金管热模拟实验和青山口组烃源岩的有机地球化学分析,对松辽盆地湖相烃源岩生烃特征、动力学参数和排油效率进行了研究。热模拟实验的产物定量结果表明,松辽盆地青山口组湖相烃源岩具有可观的生油潜力,最大生油量约为600 mg/g·TOC,主要的生油阶段在Easy Ro=0.5%~1.2%。动力学计算结果表明,该烃源岩生油的平均活化能为218.5 k J/mol,重质组分生成活化能要低于轻质组分。结合青山口组烃源岩的生油动力学参数和英X58井热史的地质推演,证实该井湖相烃源岩的当前生油转化率为40%~60%,生油量为240~360 mg/g·TOC;通过残留烃的定量,计算得到该烃源岩的排油量为150~200mg/g·TOC,相对排油效率约为60%。生油量及排油效率结果表明,松辽盆地致密油资源潜力大。     

松辽盆地北部白垩系青山口组不同赋存状态页岩油特征

通过对松辽盆地北部青山口组15个湖相页岩样品进行岩石矿物学、有机地球化学和储集空间特征分析,综合运用XRD、热解、分步热解、分步抽提和分步核磁测试等实验方法,以表征青山口组不同赋存状态页岩油含量、组成和分布特征,进一步探讨了滞留烃含量评价、生产潜力以及勘探制约因素与建议。此次研究得到以下认识：① 青山口组矿物组成较为均一,岩性主要为黏土质页岩,但以伊利石为主的黏土矿物特征有利于储层的压裂。有机质分布较为均一,TOC平均值为2. 41%。含油性好,油质轻、饱和烃含量和含油饱和度指数(OSI)高。② 页岩油的赋存状态被定义为在冷抽提和索氏抽提条件下从不同粒度中提取的游离油、游离- 吸附油和吸附油。游离油主要以轻质组分为主,吸附油的重质组分增多,较大孔隙以游离油为主,吸附油绝大部分分布在较小孔隙中。游离油与吸附油化学组成的变化,也揭示了石油排出微运移过程中的组分分馏效应,运移后的石油具有更高的饱和烃+芳烃含量、更小的分子量和更低的Pr/n- C17、Ph/n- C18值,指示更大的流动可能。③ 青山口组油质相对优越,但相对较高的黏土矿物含量是研究层段生产需要关注的制约因素。页岩油微运移后指示更大的生产可能,在该区未来一段时间勘探过程中可以尝试寻找油气运移汇聚区。     

非常规源岩层系油气形成分布与前景展望

经过十余年理论技术持续攻关,中国陆上实现了致密砂岩气规模发展、页岩气快速发展、煤层气持续发展、致密油稳步发展和页岩油加快探索,源岩层系油气已成为中国非常规油气增储上产的主要组成部分.源岩层系油气包括源岩油气和致密油气2种资源类型,普遍具备有效配置的烃源岩、储集层和聚集保存3个方面基础地质形成条件,展现出源内或近源大面积连续分布标志特征,海相页岩气主要分布于深水陆棚区,致密砂岩气和煤层气一般分布于主要聚煤期煤系,页岩层系石油一般主要发育于长期持续沉降的富油湖盆.源岩层系油气开发追求“平面甜点区”“纵向甜点段”较好经济资源条件,页岩气需含气量高、孔隙度高、TOC含量高、热演化程度适中、气层埋藏适中、保存条件好、储层可压性好、储量规模大,致密砂岩气需全天候气源、中粗粒砂岩、含气层系多、大面积聚集、稳定斜坡区、中浅层埋藏,致密油甜点区段一般具有烃源性、储集性、含油性、流动性、成缝性和经济性“六特性”经济资源条件.中国非常规源岩层系油气资源丰富,源岩层系天然气是天然气上产的“主力”,源岩层系石油是石油稳产的“砝码”,实现地下原位“煤岩燃烧气化、页岩熟化气化”“2个革命性领域”突破是推进源岩层系油气领域“跨越式”发展的关键路径.      

阿拉善右旗杭乌拉地区下二叠统埋汗哈达组烃源岩特征

通过对阿拉善右旗杭乌拉地区下二叠统埋汗哈达组岩性特征、暗色泥页岩油气地球化学特征研究,总结了烃源岩纵向分布、有机质丰度、干酪根类型和热演化特征。下二叠统埋汗哈达组烃源岩分布层段集中,暗色泥页岩累计厚度160.1 m,占碎屑岩厚度的33.3%。有样品控制的暗色泥页岩厚度94.1 m,w（TOC）平均为0.75%,大于0.3%的样品占93.5%。其中:w（TOC）大于1.0%的好烃源岩厚度22.2 m,占样品控制厚度的23.6%;w（TOC）为0.5%~1.0%的中等烃源岩厚度45.5 m,占48.3%;w（TOC）为0.3%~0.5%的差烃源岩厚度16.5 m,占17.5%。甾烷相对含量具有明显的C₂₇优势,族组分饱和烃含量显著高于芳烃含量,干酪根类型为II型。R_c平均为0.77%,表明干酪根演化进入成熟阶段,最高热解温度（T_max）分布范围为350~550 ℃,属成熟-高成熟阶段。综合评价认为,下二叠统埋汗哈达组具有较好的生烃条件,以生气为主。     

松辽盆地北部青山口组致密油特征及聚集模式

通过钻井、测井、岩芯及实验数据综合分析,对松辽盆地北部青山口组致密油特征与聚集模式进行了深入研究。结果表明,松辽盆地北部青山口组致密油分布在三角洲前缘及湖相区,储集层属于片状浊流形成的致密储层,孔隙度一般小于10%,局部可达到15%,渗透率普遍小于0.1×10-3 μm2。储集空间为粒间孔、粒内溶孔、铸模孔、微裂缝等,孔隙直径分布在5~200 μm,孔喉半径小于0.5 μm。烃源岩是青山口组一段和二段湖相泥岩,具有广覆式分布特点,干酪根为Ⅰ型或Ⅱ₁型,平均有机碳含量(TOC)为1%~3%,热成熟度(R_o)为0.9%~1.1%,属优质成熟烃源岩。聚集模式为储层平面上大面积连续分布,无明显边界,纵向上储层与源岩交互叠置形成千层饼状,具有紧密接触的源储共生型成藏组合。因此,致密油聚集宏观上受成熟烃源岩控制,其次取决于致密储层分布。致密油储层普遍超压,含油级别为油斑和油迹,不存在油浸和富含油,原油属于低黏度轻质原油,单井无自然产能,采取水平钻井并进行大规模分段体积压裂才能获得工业产能。对其沉积及聚集模式的认识为松辽盆地北部致密油勘探拓展了新的空间,具有实际指导意义。     

碳酸盐岩油源岩有机质丰度分级评价标准

碳酸盐岩油源岩分级评价标准研究具有重要的理论和实际意义。以塔里木、渤海湾、鄂尔多斯盆地地质参数（地层、地史、热史）为例分别计算了不同地质条件下单位面积碳酸盐岩的生油量及源岩和围岩的残留油量，进而根据物质平衡原理（排油量＝生油量－残油量）计算出排油量，以排油量为指标给出划分油源岩分级评价的标准，并计算出其对应的有机质丰度。模拟计算显示油源岩有机质丰度工业下限值TOCgy随源岩厚度的增加而减小；随成熟度的增加先减小后增加；随有机质类型（生烃潜力）的变好而减小，碳酸盐岩油源岩评价标准随地质条件的不同变化很大。建立了塔里木、渤海湾、鄂尔多斯盆地碳酸盐岩油源岩的分级评价表。经过分析综合，归纳出我国碳酸盐岩沉积区有机质类型为Ⅱ型的成熟油源岩“非、无效、差、中、好”各级对应的TOC界限值分别为“0.25、0.5、0.8、1.5”。     

从源控论到源储共生系统——论源岩层系油气地质理论认识及实践

中国非常规油气正实现整体战略发展,源岩层系油气已成为非常规油气增储上产的主要组成部分。基于中国源岩层系油气地质条件和工业实践历程,本文主要取得4项研究认识:(1)源岩层系油气包括源岩油气和致密油气两种类型,纵向分布新生界、白垩系、侏罗系—三叠系、上古生界、下古生界等5个油气聚集域;(2)源岩层系油气地质是研究陆上源岩层系油气资源类型、赋存机理、富集规律、分布特征、产出机制、评价方法、关键技术及发展战略的一门新兴油气地质学科,核心是研究和评价源岩层系油气"甜点区(段)""烃源性、储集性、含油性、流动性、成缝性和经济性""六性关系";(3) 10余年来,中国源岩层系油气研究和生产取得重要进展,致密砂岩气规模发展,致密油稳步发展,页岩气快速发展,页岩油加快探索,煤层气及油页岩油持续发展,2020年中国源岩层系油气产量已占总产量的18%;(4)未来主要攻关方向,建议聚焦解决制约中低压致密油、含水致密砂岩气、中低阶煤层气、陆相及过渡相页岩气、中低熟页岩油等中国陆上源岩层系油气资源规模动用和开发的瓶颈问题,探索创造页岩原位转化和煤炭地下气化两大地下"人工油气藏"颠覆性工程。源岩层系油气将成为"稳油...     

金衢盆地上白垩统金华组湖相页岩油气地质特征

以金衢盆地白垩系金华组为研究对象,在钻井资料分析的基础上,结合区域沉积背景,通过分析暗色泥页岩有机质丰度、厚度和分布范围,研究和探索了金衢盆地上白垩统金华组湖相页岩油气地质特征。金衢盆地金华组湖相暗色泥页岩样品的有机质丰度特征表明,TOC值一般小于0.5%,属于非烃源岩,个别样品达到1.57%,属于优质烃源岩; 富有机质层段以富砂夹泥型或富泥夹砂型为主,具多产层特征,盆地北部凹陷具备一定的页岩油气勘探潜力。金华组湖相暗色泥页岩主要发育在西北部衢州—龙游沉积中心区,区域较为局限,厚度不均,范围5~100 m,平均孔隙度3.867%,平均最大渗透率0.087 2×10^-3 μm²,属于典型的致密型储层。将富有机质层段砂泥地层作为一个整体进行页岩油气勘探,源储一体是今后陆相页岩油气的重要勘探思路。     

非常规油气藏的形成及其分布特征*

非常规油气领域是目前油气勘探和开发的热点领域, 也是石油工业的发展趋向, 非常规油气的成藏研究对非常规油气勘探具有重要指导意义。非常规油气与常规油气成藏的最本质区别在于非常规油气是非浮力驱动聚集, 这主要是由于致密储集层中微纳米级孔隙发育导致毛细管阻力较大, 同时缺乏提供强大浮力的有利条件。根据烃源岩演化与非常规油气成藏的关系, 将非常规油气资源分为油页岩、页岩油、致密油、页岩气、致密气和煤层气6种类型。油页岩、页岩油、煤层气和页岩气的源储组合特征都是“源储一体”, 而致密油气源储组合有2种类型：一种是源储叠置的临源型致密油气, 另一种是与常规油气藏类似的源储不相临、但距离不远的近源型致密油气。成藏动力学上的差异使非常规油气藏在地质上表现为大面积分布、局部富集、油气赋存具有明显的“滞留”或短距运移特征、没有明显的圈闭边界和无统一的油水界面等特点。     

富有机质的黑色页岩和油页岩的有机岩石学特征与生、排烃意义

用近代有机岩石学与有机地球化学分析相结合的方法，对比研究了我国四川盆地等下古生界富有机质沉积的海相黑色页岩,和渤海湾盆地下第三系湖相油页岩的显微有机组成特征与热演化生烃、排烃作用的关系。观测分析结果表明:黑色页岩热演化程度很高，目前热解烃含量很低，但残余有机碳含量达1％～3％，黑色页岩中保存了早期生油阶段由无定型有机质生油作用转化而形成的微粒体有机质，和未排出的石油演变而来的残余沥青，表明其为原始生烃性能很好的烃源岩。根据黑色页岩中微粒体和残余沥青的含量，可用来了解已生—排烃量和再沉降埋深过程中古油藏储层沥青、微粒体和残余沥青再生气对古生界碳酸盐气藏的贡献。富有机质沉积的下第三系湖相油页岩热演化程度不高，游离烃（S1为0.2～1.4 mg/g）和热解烃（S2为8～44 mg/g），有机碳含量达2.4％～8％，是生油性能很好的烃源岩，油页岩中不仅存在强荧光的藻和无定型有机质，而且油页岩的纹层中广泛存在富有机质的荧光沥青，反映了有利于排烃运移的信息，表明是本区生油贡献最大的烃源岩。富有机质黑色页岩和油页岩的沉积结构构造特征、有机质的赋存形式、热演化中变化过程的对比观察结果表明:其生烃、排烃作用既有很多相似性，又有一定差别。     

湖相富有机质泥质白云岩生排烃模拟及其对页岩油勘探的启示

富有机质湖相白云质泥岩、泥质白云岩及其贫有机质粉砂岩、白云岩夹层是我国陆相盆地页岩油勘探的重要领域,但目前针对湖相富有机质白云质泥岩或泥质白云岩在近地质条件下的生排烃一体化模拟研究尚属空白.以典型低熟富有机质泥质白云岩为例,开展了近地质条件下的生排烃一体化模拟实验,揭示了其呈现四阶段生排烃演化模式.结果表明,R_o ≤ 0.74%时为缓慢生油伴生烃气、排油能力有限阶段,0.74% < R_o ≤ 0.84%时为快速生油伴生烃气、排油能力逐渐增高阶段,0.84% < R_o ≤ 1.28%≈1.30%时为生烃气伴生油与油初始裂解、高效排油阶段,1.30% < R_o ≤ 2.00%时为油裂解烃气兼干酪根生烃气阶段;同时,R_o < 0.68%时滞留油主要以有机质吸附态赋存,而0.68% ≤ R_o ≤ 2.00%时滞留油主要以游离态赋存于矿物基质微-纳米级孔缝系统内.综合分析提出湖相泥质白云岩烃源层系有利页岩油勘探的成熟度范围为0.84%~1.30%.      

陆相致密油与页岩油藏特征差异性及勘探实践意义:以渤海湾盆地黄骅坳陷为例

陆相致密油和页岩油同属低孔低渗油气藏,二者具有很大相似性,常具有共生关系,然而其成藏特征存在较大的差异,不加区分极易误导油气勘探.利用系统取心、测井、录井和各类测试化验分析资料,综合分析渤海湾盆地黄骅坳陷孔店组、沙河街组,梳理致密油和页岩油的成藏条件及其富集规律差异性,进一步探讨致密油与页岩油勘探选区评价方法.研究结果...     

北部湾盆地沟鞭藻类分子化石的分布及成因

北部湾盆地流沙港组二段湖相烃源岩是盆地的主力烃源岩,其中检测到甲藻甾烷和三芳甲藻甾烷,以及丰富的4-甲基甾烷等重要分子化石。通过对北部湾盆地北部地区古近系流二段烃源岩的元素地球化学和有机地球化学特征等分析,研究了富有机质页岩的古氧化还原条件和古盐度,并进行甾类生物标志物对比,探讨了甲藻甾烷,三芳甲藻甾烷和C₃₀-4-甲基甾烷分布特征及其与沟鞭藻的成因关系。研究结果表明:流二段底部富有机质页岩中的C₃₀-4-甲基甾烷和三芳甲藻甾烷丰度呈负相关关系,表明弱还原的淡水—微咸水沉积条件可能不适宜甲藻甾烷和三芳甲藻甾烷的形成,而可以形成高丰度的C₃₀-4-甲基甾烷。油页岩中高丰度的C₃₀-4-甲基甾烷与其较高的成熟度有密切的关系。     

地球系统科学与成矿学研究

以济阳坳陷为例 ,总结了“富集有机质”烃源岩的沉积和地化特征 ,分析了其资源潜力。“七五”期间在牛 38井钻探过程中发现了沙三下亚段 (E2 -3 s下3 )“富集有机质”烃源岩 ,其后又相继发现了沙四上亚段和沙一下亚段 (E2 -3 s上4和E2 -3 s下1 )两套“富集有机质”烃源岩。这 3套“富集有机质”烃源岩均对应着盆地深断陷期三级层序的湖侵体系域 ,岩性以深湖相页岩、油页岩和纹层泥岩为主 ,具有较强的沉积韵律性 ,表明沉积环境具有闭流性质 ,利于有机质的形成和保存。这些烃源岩均具有有机质丰度高、生烃潜力大和非均质性强的特点。资源评价历史和油源对比研究表明 ,区内的大型油气田主要与“富集有机质”烃源岩有关     

三塘湖盆地马东地区卡拉岗组烃源岩特征与致密油意义

      凝灰岩致密油藏作为一种特殊的油藏类型,已受到高度关注,而烃源岩的质量对致密油藏形成起着至关重要的作用.为了研究新疆三塘湖盆地马朗凹陷石炭系火山岩油气藏成藏规律,本文在基本地质特征研究的基础上,通过岩石样品的岩石热解、干酪根碳同位素和饱和烃色质谱等分析测试,对马东地区卡拉岗组不同岩性烃源岩特征进行描述与评价.研究结果表明:凝灰质泥岩和白云质泥岩均具有一定生烃潜力,其中凝灰质泥岩生烃潜力大,有机质丰度高,总有机碳质量分数平均值大于２％,以Ⅱ型有机质为主;卡拉岗组烃源岩埋藏深度较小,镜质体反射率主要分布在０．５％~０．８％,总体上处于低熟—成熟阶段.纵向上各种岩性烃源岩与凝灰岩交错叠置,有利于形成源内自生自储型油藏,对卡拉岗组致密凝灰岩油藏的形成具有重要意义.