武清凹陷石炭—二叠系烃源岩的二次生烃评价

武清凹陷石炭—二叠系烃源岩自形成以来经历了复杂的构造-埋藏历史, 并发生过多次生烃演化过程.基于详细的构造-埋藏史研究, 结合磷灰石裂变径迹测试及矿物包裹体分析, 运用EASY% R_o数值模拟技术, 深入研究了武清凹陷石炭—二叠系烃源岩的生烃演化历史, 阐明了石炭—二叠系生烃作用发生的构造期次、生烃强度, 揭示了武清凹陷石炭—二叠系烃源岩曾发生过2次重要的生烃作用过程, 分别发生在燕山期与喜山晚期, 得出了二次生烃作用主要发生在喜山晚期的主要结论.此外, 还结合有机质热解模拟量版, 定量评价了石炭—二叠系各期生烃强度, 并提出了武清凹陷是华北石炭—二叠系油气勘探的最有利地区之一.      

东濮凹陷石炭-二叠系煤系烃源岩生气演化及潜力分析

东濮凹陷石炭-二叠系煤系烃源岩的生烃演化时空差异性尚存在争议,烃源岩热演化生烃史的定量化研究仍有待进一步深入.利用热模拟实验和盆地模拟技术对烃源岩热演化生烃史进行了系统定量评价.煤系暗色泥岩、煤和碳质泥岩具有相似的生气模式,以R_o为0.5%、1.2%、2.2%、3.15%作为界限,将煤系烃源岩生气作用统一划分为5个阶段,其中主生气期门限R_o为2.2%,对应深度约为5 500 m;东濮凹陷石炭-二叠系源岩经历海西-印支期、喜山早期和喜山晚期三期成熟演化过程,其中古近纪沙一-东营期和新近纪明化镇中期-现今是主要生烃期,烃源岩演化普遍进入成熟-过成熟阶段;三期演化对应生烃贡献比例分别为9.28%、62.07%、28.64%,主力生烃范围集中在洼陷带及中央隆起带中部一带,煤生气贡献量最大、占68%.      

冀中坳陷武清凹陷苏50井石炭-二叠纪煤系的成烃演化

基于对武清凹陷苏50井的石炭-二叠纪煤系的构造—埋藏史研究,结合磷灰石裂变径迹测试及矿物包裹体分析,运用EASY%Ro数值模拟技术,研究了苏50井石炭-二叠系烃源岩的生烃演化历史,揭示了苏50井处石炭-二叠系烃源岩曾发生过3次重要的生烃作用过程,分别发生在海西-印支期、燕山期与喜马拉雅晚期,主要生烃作用发生在喜马拉雅晚期,并指出武清凹陷是华北石炭-二叠系煤成气勘探的有利地区之一。     

大牛地气田石炭—二叠系烃源岩生烃潜力

大牛地气田上古生界石炭—二叠系烃源岩为煤系烃源岩(主要为煤岩和暗色泥岩),有机质类型以Ⅲ型干酪根为主,烃源岩演化成熟度较高,Ro基本在1.5%左右。烃源岩存在3期生烃演化过程,分别为三叠纪期间、侏罗纪期间和古近纪期间。烃源岩(泥岩+煤岩)累计生烃量为8万多亿m~3,煤岩生烃贡献占85%。石炭—二叠系烃源岩现今累计生烃强度高值区主要分布在大牛地气田的东南部、西北部以及西部地区。     

三次生烃作用--以济阳坳陷石炭-二叠系烃源岩为例

热演化和生烃模拟实验研究结果表明,济阳坳陷石炭-二叠系烃源岩具有三次生烃作用特征.三次生烃作用分别发生在晚三叠世和晚侏罗-早白垩世抬升之前以及晚第三纪-第四纪坳陷稳定沉降阶段.加水热模拟实验表明,第1次生烃产物主要为少量低熟油,约占总生油量的4.01%;第2次生烃作用是该区最重要的一次油、气生成过程,油、气产量分别占总产量的82.56%和54.46%;第3次生烃作用产物基本上全为气态烃.前两次生烃产物均被紧跟其后的构造抬升作用破坏殆尽.惟独发生于新生代坳陷稳定沉降阶段的第3次生烃作用形成的气态烃具有利的保存条件,是该区最具勘探潜力的深部天然气资源.     

用镜质体反射率重建沉积盆地构造演化特征

本文以渤海湾盆地为例，讨论通过定量研究镜质体反射率剖面资料来重建沉积盆地构造演化特征。结果：表明渤海湾盆地曾经经历过与印支运动和燕山运动相对应的两次重要的构造抬升、剥蚀事件。估算的这两次构造抬升作用剥蚀的地层厚度分别平均约为1110m和900m，剥蚀速率分别为35－82m/Ma和8－17m/Ma。研究表明渤海湾盆地不同地史时期古地温梯度不同，各生代古地温梯度（4．33－4．67℃/100m）明显高于晚古生代（3．49－3．92℃/100m）和新生代（3．75－3．76℃/100m）以及现代地温梯度（3．5－3．7℃/100m），这表明本区在中生代时曾出现过高热异常。镜质体反射率剖面回归参数(热响应因子b)反映出渤海湾盆地在新生代沉降速度明显加大，此时控制盆地沉降作用的构造背景发生了重大的变化，强烈的坳陷和断裂作用取代了晚古生代地台和 中生代 的断陷而成为本区最重要的构造特征。     

胜利油气区奥陶系顶部风化壳有机包裹体初步研究及其意义

胜利油气区奥陶系顶部风化壳中的气态烃有机包裹体主要分布在方解石脉中,属晚期次生成因。均一温度测量结果表明其形成温度为140～160℃,明显低于奥陶系灰泥岩的成岩温度(170～208℃)。有机包裹体气态烃成份以CH4为主(占总量的44%～49%),同时含CO₂和H₂O等无机气体成份。有机包裹体气态烃δ¹³C₁为-29.2‰(PDB),δD为-128‰(SMOW),与本区已发现的来自石炭二叠系煤成天然气的δ¹³C₁和δD相近或相同,说明胜利油气区奥陶系顶部风化壳曾经有过来自石炭二叠系煤成天然气的运移与聚集作用。该区有与陕北大气田相似的成藏地质条件,奥陶系顶部风化壳具潜在的天然气勘探价值。     

松辽盆地石炭-二叠系烃源岩研究

松辽盆地石炭-二叠系是烃源岩，沉积埋藏史可划分出持续深埋型、平衡埋藏型和短暂浅埋型3种类型。早白垩世晚期，石炭—二叠系烃源岩地温又一次达到并超过90℃，开始第二期生烃，油、气并生。这一时期，有效供烃区位于盆地东南部农安地区、西北部黑鱼泡地区，生气强度超过了生油强度。通过对石炭—二叠系沉积埋藏史、有机质热演化史和生烃史研究，无论对于深层找气，还是对盆地中新生代地层的油气勘探都具有十分重要的地质意义。     

煤岩初次和二次生烃动力学及其对沾化凹陷孤北天然气成因的解释

沾化凹陷孤北地区石炭一二叠系(C-P)潜山产出煤成气,油气勘探需要搞清楚产出的煤成气是煤岩初次埋藏、还是抬升剥蚀后再次埋藏生成的.在查明该区煤岩地质演化的基础上,采用热模拟实验方法,探讨了煤岩初次和二次生烃过程中气态烃与主要单体烃生成动力学特征,发现煤岩二次生烃的活化能比一次生烃高40～50 kJ/mol,认为孤北地区C-P煤系源岩达到4200 m深度条件(R°约0.9%)才发生二次生烃作用.与煤岩初次生气相比,二次生气具有iC4/nC4＜1、n(C6 C7)/i(C6 C7)＞0.8、甲苯/苯＜1.2等特征,据此认为孤北煤成气是煤岩二次生烃形成的.     

济阳坳陷石炭–二叠系煤系页岩气生烃潜力评价

为了研究济阳坳陷石炭–二叠纪煤系泥页岩生烃潜力,应用地球化学、石油地质学及煤地质学等方法,从济阳坳陷石炭–二叠系残留地层分布、泥页岩有机地球化学特征和泥页岩生烃潜力对比等方面进行研究。研究结果表明:济阳坳陷石炭–二叠系残余地层厚度一般在200~800 m,最厚可达900 m;煤系泥页岩有机质丰度较好,为Ⅲ型干酪根,有利于生气,有机质成熟度达到成熟–较高成熟阶段;本溪组和太原组生烃潜力较好;山西组烃源岩各凹陷均可见中–好油气源岩,但范围局限,整体评价仍为中等。与我国其他地区对比发现,济阳坳陷石炭–二叠系煤系泥页岩生烃能力总体处于中等水平,具有一定的页岩气勘探潜力。     

准噶尔盆地构造—热演化特征

根据镜质体反射率动力学模型结合磷灰石裂变径迹参数,对准噶尔盆地各构造单元进行热演化模拟,结果表明:该盆地随地质历史的演化地温梯度逐渐减小,且各构造单元的地温演化不同.古生代时地温梯度较高,石炭纪时地温梯度达43.3～50℃/km,二叠纪末减小为36.3℃/km;中生代地温梯度减小,到三叠纪末为33.8℃/km,侏罗纪末为28.4℃/km,白垩纪末为24.8℃/km;第三纪以后地温梯度已接近于现今状况.盆地的这种地温演化与盆地3期大的构造运动密切相关.     

酒东盆地热演化史与油气关系研究

酒东盆地是由两期不同性质、不同世代盆地叠合而成。早、中侏罗世-早白垩世为拉张盆地,第三纪以来为挤压坳陷盆地。酒东盆地现今地温梯度及大地热流值较低,分别为300℃/100m及51mW/m2。营尔凹陷中生代晚期地温梯度高于现今地温梯度,可达350～420℃/100m;新生代以来大幅沉降,地温梯度降低,烃源岩的热演化程度受现今地温场控制。盆地热演化史与油气关系研究表明营尔凹陷下白垩统赤金堡组烃源岩主生油期有两期,分别在早白垩世晚期及第三纪以来。下白垩统下沟组和中沟组烃源岩主生油期仅有一次,主要为上新世以来。营尔凹陷有良好的找油前景。     

江汉盆地当阳复向斜当深3井热史恢复及其油气勘探意义

江汉盆地当阳复向斜当深3井实测地温剖面和样品热导率测试结果表明:其现今地温梯度为20～24℃/km,热流值为56mW/m²,体现了盆地发育于扬子稳定陆块的大地构造属性。基于7个磷灰石裂变径迹样品和大量镜质体反射率古温标数据进行的热史恢复表明,盆地构造—热演化经历了前印支期的低热流(50～60mW/m²)和小剥蚀量(50～200m),印支期的高热流(约80mW/m²)及燕山期与喜马拉雅期的低热流(50～60mW/m²)与大剥蚀量(1100～2400m)的不同演化阶段,反映了盆地和区域构造演化过程的阶段性。受沉积剥蚀及盆地构造—热演化的控制,生油岩系的生烃阶段与过程具有多期次的特征。     

昌潍坳陷潍北凹陷热历史和油气成藏期次

根据镜质体反射率数据和磷灰石裂变径迹数据模拟计算了昌潍坳陷潍北凹陷 6口井的热演化历史,认为在孔店组沉积时期的古地温梯度较高,可达 4.4～53℃/100m,随后地温梯度逐渐降低,沙河街组四段沉积时期为 4.2～49℃/100m,馆陶组沉积时期为 4.0～47℃/km,现今为 3.8～4.2℃/km。同时,根据测量的包裹体均一温度数据和恢复样品的沉积埋藏历史、源岩的热演化历史和生烃史,认为该区有两期油气充注,第一期在孔店组沉积末期(距今 52～50.5Ma),第二期发生在沙河街组四段沉积中期至沙河街构造运动期间(距今 43.5～36Ma)。沙河街构造运动对潍北凹陷的油气成藏有重要影响,潍北凹陷的油气充注以第二期的充注为主。     

利用古温标恢复四川盆地主要构造运动时期的剥蚀量

地层剥蚀量是沉积盆地埋藏史和热史重建中一个关键的参数.本文利用石油钻井的系统古温标(Ro)资料,并结合多种恢复方法,得出四川盆地主要构造运动时期的剥蚀量.研究表明:加里东期,川东南剥蚀量较大,达2000m.东吴运动时期,川西南、川东南等距二叠纪玄武岩喷发区较近地区的剥蚀量较大,分别在260～450 m和800～900m:印支早期盆地整体遭受了抬升剥蚀作用,剥蚀厚度为100～500 m.印支中、晚期龙门山地区褶皱剥蚀,H1、Y1等钻井该时期的地层剥蚀量超过2000 m.燕山期周缘山系的继续隆升造成山前大范围地区的剥蚀:喜山期盆地周缘钻井的剥蚀量较大,在2000 m左右,而早期古隆起上的钻井如GJ、J13、Z12等钻井的地层剥蚀量则较小,在1000 m左右.可见,四川盆地不同地质时期及不同构造区位的剥蚀厚度都不尽相同,这一时空差异反映了构造运动对该区的差异影响.这一研究也表明,以系统的古温标资料(R_o)为基础,针对不同地质情况选用适当的反演方法并结合多种反演方法.能有效地恢复钻井在不同时期的剥蚀量.上述四川盆地各时期剥蚀地层厚度的恢复,对研究该区的构造、沉积和油气演化提供了基础数据.     

渤海湾盆地临清坳陷东部热演化历史和成烃史

利用磷灰石裂变径迹和镜质体反射率古温标模拟计算的临清坳陷热演化历史,古地温梯度在总体上是逐渐降低的:孔店组沉积时期为4.2~5.0℃/100m,沙河街组沉积末期地温梯度降低至3.4℃/100m±,但在东营组沉积末期地温梯度有一增高的现象(3.5℃/100m),这可能与东营组沉积末期的抬升剥蚀有关;馆陶组沉积末期降至3.2℃/100m,现今为3.0℃/100m。临清坳陷的现今地温分布和古地温梯度均低于邻区的济阳坳陷、昌潍坳陷、冀中坳陷及黄骅坳陷。这种坳陷之间热演化的差异可能与郯庐断裂的活动有关。构造沉降史的恢复表明:其次级单元莘县凹陷和德州凹陷的构造演化存在差异。正是由于这种构造演化的差异性导致了南部的莘县凹陷古地温梯度整体高于北部的德州凹陷。热演化历史的差异又决定了主要烃源岩生烃史的差别:德州凹陷烃源岩基本未进入成熟生烃状态,而莘县凹陷的主要烃源岩(孔店组和沙河街组四段)大都达到了较成熟或处在生油高峰状态。     

川西坳陷中段中、新生代构造运动与须家河组生、储、盖层发育关系研究

川西坳陷中段中、新生代的构造运动主要表现为：早印支期的抬升、褶皱,构造雏形形成阶段。晚印支期褶皱、隆起发育,燕山期的挤压改造阶段。喜马拉雅运动对该区影响相对较小,仅形成了一些浅层断裂。研究表明,构造运动控制了坳陷中段的形成和发展,不仅控制了须家河组生储盖的发育,还控制着储层的孔隙度、渗透率变化．渗透率与孔隙度相关性较小,主要与裂缝有关。分析表明储层裂缝发育地带是有利的勘探区域。     

下扬子独立地块与中生代改造型残留盆地

下扬子地块在古纬度、火山岩和花岗岩时空发育、区域成矿专属性、沉积建造和构造变形等方面具独特性,与扬子地块有显著差异,是一个晚古生代——中生代早期的独立地块。受燕山期苏鲁板间造山作用影响,下扬子地块直至燕山中期才“楔入”在印支期已拼合的扬子与华北地块,从而演化成独特的下扬子改造型残留叠合盆地。这种改造型叠合盆地的基本特点是:晚印支-早燕山同造山期前陆盆地沉积层和上叠的中燕山期陆相沉积层遭受大量剥蚀,并与古生-中生界海相沉积层一起被卷入强烈的多期次的燕山造山运动,晚白垩世——古近纪又强烈反转成为断陷盆地,形成鲜明的上部地壳的双层结构。这是造成下扬子地区海相古生-中生界油气地质勘探高复杂性、高难度性和高风险性的根本原因,也造就了下扬子区海相烃源岩的二次生烃和晚期成藏的优势。     

宁武-静乐含煤盆地构造-热演化史恢复

宁武-静乐盆地是华北地区重要的含煤构造盆地,是山西省煤层气勘探主要区域。本文基于镜质组反射率及磷灰石裂变径迹古温标,恢复了盆地的构造-热演化史。研究结果表明,石炭系太原组煤层的Ro值主要反映中生代晚期地层达到最大埋深时的古地温状况,根据最大古埋藏深度,获得盆地的古地温梯度约3.88 ℃/100 m～4.34 ℃/100 m。裂变径迹资料抬升冷却分析,得出盆地经历了70～63 Ma和38～20 Ma以来的两次快速抬升。构造-热演化史研究表明,盆地经历的最大古地温时期是在晚侏罗世-早白垩世达到的,该时期是煤层气主要生成期。晚白垩世期盆地抬升冷却,地温明显降低,生气作用减弱及停止。镜质组反射率和裂变径迹所揭示的热演化史对于深化认识宁武-静乐盆地的煤层气勘探开发具重要意义。     

鄂尔多斯古生界流体包裹体特征及其与油气演化关系

对鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩、石炭-二叠系石英砂岩成岩作用研究的基础上,分别对上述岩石流体包裹体作了初步研究。奥陶系碳酸盐岩包裹体均一温度具有三个区段 :6 0～ 10 0℃,10 0～ 16 0℃,16 0～ 2 2 0℃;石炭-二叠系石英砂岩包裹体均一温度三个区段为 90～ 110℃,12 0～ 14 0℃,16 0～ 2 2 0℃。并利用包裹体测温资料结合已有的镜质体反射率、磷灰石裂变径迹等研究成果,对流体包裹体在鄂尔多斯盆地油气田形成、演化中应用作了初步探讨。