地质条件下湖相烃源岩生排烃效率与模式

烃源岩排烃研究是油气地球化学研究中最薄弱的环节,而排烃效率又是准确评价常规油气与非常规页岩油气资源的关键参数。目前对于烃源岩排烃效率的认识差异很大,尚未建立完整的各种类型有机质湖相烃源岩在地质条件下生排烃效率与模式。本文以中国渤海湾、松辽等4个大型湖相含油气盆地以及酒泉青西凹陷、泌阳凹陷等9个中小型湖相富油盆地/断陷为对象,通过15000余个湖相烃源岩样品在自然热演化过程中热解生烃潜力指数的变化研究,揭示了湖相烃源岩在地质条件下的生排烃特征,构建了湖相烃源岩在地质条件下的生排烃效率与模型。无论是大型湖相沉积盆地还是中小型断陷盆地,甚至是盐湖相沉积盆地,烃源岩生排烃特征基本一致。随着成熟度的增高,湖相烃源岩排烃效率逐渐增高,在低成熟阶段排烃效率较低,在成熟与高成熟阶段具有高或很高的排烃效率。Ⅰ型、Ⅱ型有机质类型烃源岩排烃模式相似,相对排烃效率在低成熟阶段小于45%,成熟生油高峰时达85%~90%,至生油窗下限时达90%以上;累积排烃效率在低成熟阶段小于10%,生油高峰时达50%~60%,生油窗下限时达75%~85%,主要的排烃阶段在镜质组反射率0.7%~1.2%之间,生油窗阶段生成并排出了绝大部分烃类。湖相Ⅲ型有机质烃源岩排烃效率明显低于Ⅰ、Ⅱ型有机质烃源岩,生油窗阶段累积排烃效率仅为50%左右,主要生排烃阶段在镜质组反射率0.8%~2.0%之间。控制湖相烃源岩排烃量和排烃效率的主要因素是有机质丰度、类型和成熟度,而盆地类型、断裂发育程度、烃源岩沉积环境、相邻输导层孔渗条件等因素均不影响烃源岩排烃与排烃效率。     

准噶尔盆地南缘侏罗系烃源岩排烃效率研究

准噶尔盆地南缘下部成藏组合勘探日趋重要,其主力烃源岩生烃潜力和排烃效率的研究亟待加强。根据排烃门限理论,利用生烃潜力法建立了准噶尔盆地南缘侏罗系烃源岩的生、排烃模式,并计算了烃源岩的生烃量、排烃量和排烃效率。研究表明,准噶尔盆地南缘侏罗系泥质烃源岩和煤层的排烃门限对应的镜质组反射率均为0. 7 %。侏罗系烃源岩的总生烃量为3 973. 84 x 108t,总排烃量为1 402. 71 x108t,其中八道湾组烃源岩排烃量占总排烃量的69.85%。准噶尔盆地南缘侏罗系烃源岩的平均排烃效率为35. 30%,不同层系不同岩性烃源岩,其排烃效率明显不同,泥质烃源岩排烃效率远大于煤层。综合分析认为,准噶尔盆地南缘侏罗系烃源岩生、排烃量大,排烃效率较高,下部成藏组合以侏罗系烃源岩为主力烃源岩,具有良好的资源潜力。     

碳酸盐烃源岩排烃的若干特点

通过典型碳酸盐型油气田的野外调查研究和对未成熟碳酸盐生油岩在外加温、外加压条件下所作的生烃一排烃模拟实验结果，获得下列新的认识：（１）碳酸盐烃源岩排烃的驱动力主要不是来自地层的压实作用，而是由于生烃过程中分子体积膨胀所产生的内应力（即生烃增压）。该应力与周围环境形成潜在的压力梯度，这是排驱动力的内在因素。但是单凭此因素尚不足以造成排烃，只有当后来烃源层受到外力作用（如导致微裂隙产生的区域性构造活动、造成溶蚀交代出现缝缝洞洞的地下水活动等）生成裂隙空间，并在源岩与裂隙间出现真正的压差时，才引发烃源层中积蓄的应力释放，从而造成排烃。因此、区域性的外力作用是排烃的控制因素。（２）碳酸盐烃源岩中生烃时间甚早，一般在Ｒ＿０为０．４５％左右时就开始生成低熟原油。但由于碳酸岩岩石粒间孔径甚小，虽有低熟油生成，却不能象泥质烃源岩那样在其烃浓度超过最低石油运移饱和度时就可排烃。事实证明，无论生烃量多大，只要碳酸盐烃源岩中不出现有效的通道，排烃作用可能永远不会进行。因此，当碳酸盐烃源岩中油气生成之后，裂隙发生的时间就成为决定碳酸盐烃源岩排烃时间的基本因素。（３）碳酸盐烃源岩中烃类初次运移基本上是以全烃相进行的，这与碳酸盐岩在后     

鄂尔多斯盆地陇东地区长9油层组油源分析

鄂尔多斯盆地陇东地区长9油层组油源问题是制约该地区勘探进程的因素之一。为了解决这一问题,首先依据长9原油地球化学资料对原油成因进行了研究;针对长7烃源岩和长9烃源岩地球化学特征相似性导致难以评价两种烃源岩对长9油层组成藏贡献的问题,本文基于聚类分析理论,利用灵敏的生物标志化合物参数计算、分析了长9原油与长7烃源岩和长9烃源岩间的相关性和类属关系,同时结合陇东地区地质特征探讨了长9原油成藏可能的运移路径。研究结果表明:长9原油形成于弱氧化-弱还原的淡水湖泊环境,原油母质主要由水生生物和高等植物构成,原油已经成熟;长9原油主要来自长7烃源岩,部分来自长9烃源岩;长7烃源岩和长9烃源岩生成的原油沿北东-南西向运移。烃源岩较强的生排烃能力、良好的疏导体系和有利的砂体展布对长9石油成藏起着至关重要的作用。     

准噶尔盆地四棵树凹陷烃源岩地球化学特征及其对车排子凸起油气聚集的贡献

准噶尔盆地西南缘四棵树凹陷主要分布侏罗系、白垩系和古近系3套潜在烃源岩,其中侏罗系八道湾组烃源岩有机质丰度较高,有机质类型以Ⅲ型为主,部分为Ⅱ2型,生烃潜力较高;三工河组烃源岩有机质丰度、类型明显偏差,生烃潜力较低;西山窑组泥岩有机质丰度较高,但由于受西山窑组沉积末期构造抬升导致地层剥蚀的影响,烃源岩厚度较小,总体上生烃条件较差;白垩系烃源岩在四棵树凹陷最大厚度可达300 m,处于低熟阶段,生烃潜力较小;古近系烃源岩有机质丰度较高、类型好,但成熟度偏低,生烃条件较差。侏罗系八道湾组烃源岩处于主要生油阶段;白垩系烃源岩已达到生烃门限,处于低熟—中等成熟阶段;古近系烃源岩成熟度偏低,目前仍处于未熟到低熟阶段。油源对比表明,四棵树凹陷北部斜坡及车排子凸起带原油主要来源于四棵树凹陷及沙湾凹陷侏罗系烃源灶,后期受到白垩系低熟油源灶的侵染,古近系烃源岩的油源贡献有限。     

排烃门限存在的地质地球化学证据及其应用

排烃门限概念的提出为有效源岩的判识奠定了理论基础, 它在油气勘探与资源评价中具有重要意义.采用地球化学的方法论证了排烃门限的客观存在.研究表明, 源岩进入排烃门限后, 其反映生烃潜能的指标(S₁+S₂)/TOC、氢指数以及反映烃源岩残留烃量的指标氯仿沥青“A”都开始明显降低; 烃源岩中可溶有机质的化学成分、生物标志物的含量与分布特征也都发生明显的变化, 没有进入排烃门限的源岩可溶有机质与原油差别大, 进入门限后的源岩可溶有机质开始与原油组分较为一致.渤海湾盆地东营凹陷沙四段泥岩和页岩的排烃门限分别为2 200 m和2 000 m左右, 排烃强度分别为0~1 100 kg/m2和0~150 kg/m2, 累积排出烃量为7.365×108 t和1.435×108 t.      

鄂尔多斯盆地富县地区延长组长8油藏油源对比研究

通过对富县地区延长组长6~长9原油及烃源岩的地球化学特征综合对比分析,认为研究区存在长7、长9两套有效烃源岩。长7烃源岩有机质类型为Ⅰ~Ⅱ1型,长9烃源岩的有机类型为Ⅱ1~Ⅱ2型。长7、长9烃源岩中Ts相对含量高于Tm,均达到成熟阶段。长7烃源岩五环三萜烷中C30藿烷丰度相对高于C29藿烷丰度,C30RH/C29Ts2,长7形成于还原环境;长9烃源岩中C30藿烷丰度与C29藿烷丰度基本相似,C30RH/C29Ts2,表明长9为弱氧化-弱还原环境。长6原油饱/芳比值较低,长8原油饱/芳比值较高,说明长6原油和长8原油不同源。长7烃源岩与长9烃源岩在生物标志化合物特征上有明显区别。规则甾烷C27-C28-C29αααR指纹分布样式上,长7呈现"L"型,长9呈现偏"V"型与反"L"型,长8原油呈现偏"V"型分布。研究区长8原油主要来源于长9烃源岩。     

鄂尔多斯盆地蟠龙油田延长组烃源岩地球化学特征

针对蟠龙油田延长组烃源岩存在争议的事实,此次采集了该区延长组野外露头、井下暗色泥岩和原油样品并进行了地球化学分析,旨在厘定延长组烃源岩的分布及生烃潜力,探讨延长组石油来源。研究表明,蟠龙油田延长组烃源岩主要为发育在长7油层组中下部的"张家滩页岩",虽然平均厚度仅为10m,但其有机质类型主要为Ⅱ1型,有机质丰度较高,已达到成熟演化阶段,为好的有效烃源岩。长1、长4+5、长6油层组暗色泥岩地球化学指标显示以差-非烃源岩为主,极少样品为好的烃源岩,总体成藏意义较小。长7烃源岩与本区延长组原油具有很好的可比性,证实了蟠龙油田延长组原油主要为本地烃源岩的贡献,并非湖盆中心长7烃源岩生成的石油长距离侧向运移结果,延长组石油的分布主要为近源垂向运聚成藏。     

二连盆地侏罗系烃源岩地球化学特征及油源贡献

二连盆地侏罗系烃源岩研究程度较低,但在侏罗系发现有工业油流.本文通过有机岩石学与有机地球化学常规分析,系统研究与评价了此套烃源岩;结合原油与烃源岩的生物标志化合物的对比与分析,探讨其对油源的贡献.结果表明,二连盆地上侏罗统烃源岩有机质丰度低,有机质类型以Ⅲ型为主,成熟度较低,为非或差烃源岩;中下侏罗统有机质丰度较高,有机质类型以Ⅱ2-Ⅲ型为主,成熟度较高,为较好—好烃源岩.侏罗系烃源岩形成于淡水的氧化沉积环境,以陆源高等植物输入为主.此外,阿56井阿尔善组部分原油和图参1井侏罗系原油来源于侏罗系烃源岩.由此推断二连盆地侏罗系烃源岩具有良好的生烃潜力,勘探前景广阔.     

江陵凹陷西南部梅槐桥富生烃洼陷及近源油气成藏

江陵凹陷西南部已发现的油气藏紧邻梅槐桥富生烃洼陷分布,且油气储量主要集中在该洼陷生烃中心短轴方向两侧的谢凤桥、南岗、复兴场、采穴等断块和断鼻圈闭中.对梅槐桥富生烃洼陷内烃源岩发育特征及其洼陷内生烃差异性的研究表明:洼陷北部梅槐桥地区是烃源岩沉积时期的沉降中心,烃源岩发育,埋藏较深,生烃能力强,为该洼陷的生烃中心;而南部牛头岗地区烃源岩层厚度小,埋藏浅,生烃能力差.原油成熟度和油源对比研究表明,油气具有近距离运移近源成藏的特点;北部采穴断块、复I断块、谢凤桥断鼻和南岗断鼻油气藏中成熟度相对较高的原油主要来自北部梅槐桥地区;南部八宝断鼻油气藏中成熟度低的原油与牛头岗地区原地烃源岩具有亲缘关系;而偏南部丁家湖断鼻油气藏中的原油则为梅槐桥生烃中心成熟度较高的烃源岩和原地烃源岩的混合贡献的原油.因此,可认为梅槐桥生烃中心短轴方向的两侧为目前江陵凹陷西南部油气勘探最有利的地区.     

不同类型烃源岩排烃模式对比及差异性探究

烃源岩的排烃是准确预测含油气盆地油气资源必须涉及的一个非常重要的环节,为了得到不同有机质类型烃源岩的排烃效率、排烃机理,选取不同有机质类型烃源岩进行了黄金管模拟实验,总结了不同类型烃源岩在各演化阶段产物的变化特征与排烃效率。结果表明,烃源岩类型对总生成油与残留油中轻重烃的比例影响较大,但是对排出油中轻重烃的比例影响较低,排出油中均表现为在未熟—成熟阶段以重烃为主,在高熟—过熟阶段以轻烃为主。烃源岩的类型对生排油量的影响明显,烃源岩的类型越好,生排油量越高。Ⅰ型烃源岩的生排油量最高,Ⅲ型烃源岩最低。烃源岩类型越好,排油效率越高。Ⅲ型烃源岩排油效率低,与其生成气态烃较多、显微组分中镜质组含量较高有关。      

陆相成熟烃源岩区连通砂体对油气运移的控制作用

基于成熟烃源岩稳态连续排烃机制,分析陆相成熟烃源岩区内连通砂体对油气运移的控制作用,并深入探讨烃源岩内砂体与烃源岩的接触面积、砂泥互层烃源岩层系中砂岩含量、砂体物性、砂体分布及其连续性对排烃效率的影响。结果表明：将连通砂体与烃源岩的接触类型分为垂向沉积相变接触型、侧向沉积相变接触型及交错复合接触型,其中前两者是烃源岩-连通砂体的主要接触类型;烃源岩-连通砂体配置组合以在异常压力驱动下的稳态连续排烃为主;烃源岩内砂体与烃源岩的接触面积越大、砂岩含量越大、砂岩物性越好、砂体分布稳定及连续性好有利于成熟烃源岩排烃,则排烃效率越大,进而控制主要排烃方向和资源量。烃源岩内连通砂体对油气二次运移的作用主要取决于其与烃源岩外连通砂体的分布连续性与物性连通性。如果烃源岩内砂体是孤立的,油气无法运移出烃源岩区,则形成烃源岩内油气藏;如果烃源岩内砂体与烃源岩外砂体分布连续且物性连通,则油气运移距离大,可在更为有利的圈闭分布区成藏。     

排油气门限的基本概念、研究意义与应用

排油气门限是源岩在埋深演化过程中，生油气量饱和了自身吸附、水溶、油溶和毛细管封堵等多种形式的存留需要并开始以游离相大量排出的临界地质条件。研究表明，源岩的排油气门限主要随源岩的有机母质丰度（Ｃ／％）、干酪根类型指数（ＫＴＩ）和转化程度（Ｒｏ／％）三者的不同而改变。应用排烃临界地质条件可以建立源岩概念和差别标准；计算源岩排油气量并确定源岩等级评价标准；研究源岩排油、气相态并分析油气运聚成藏机理；划分源岩排油气阶段并建立源岩排油气地质模式。实际应用表明，用排油气门限、排油气量、排油气阶段、排油气地质模式和排油、气窗等替代生烃研究中的相应概念和术语指导油气田勘探更合理，效果更好。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组非主力有效烃源岩发育特征

通过油源对比确定了鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长4+5、长6、长9暗色泥岩和长7油页岩与暗色泥岩的有效性,进一步采用热解烃指数(HCI)、可溶有机质与有机碳含量关系确定了有效烃源岩的有机碳含量下限为1.1%。以此下限值作为标准,与单井测井资料预测的有机碳含量值结合,确定了单井不同层段有效烃源岩的厚度。通过大量钻井有效烃源岩的厚度统计,确定了不同层段有效烃源岩的厚度分布特征。长4+5有效烃源岩主要分布在研究区中部,最大厚度超过60 m。长6有效烃源岩的分布中心集中在庆城-马岭一带,最大厚度超过70 m,沉积中心的厚度在20~70 m,分布范围与长7油页岩的分布较为一致。长9有效烃源岩在东北部的志丹地区,主体厚度在30～60 m。     

Quantitative Assessment of Hydrocarbon Expulsion of Petroleum Systems in the Niuzhuang Sag, Bohai Bay Basin, East China

Based on a detailed survey of the distribution and organic geochemical characteristics of potential source rocks in the South Slope of the Niuzhuang Sag, Bohai Bay Basin, eastern China, a new approach to assess the amount of hydrocarbons generated and expelled has been developed. The approach is applicable to evaluate hydrocarbons with different genetic mechanisms. The results show that the models for hydrocarbon generation and expulsion vary with potential source rocks, depending on thermal maturity, types of organic matter and paleoenvironment. Hydrocarbons are mostly generated and expelled from source rocks within the normal oil window. It was calculated that the special interval (algal-rich shales of the ES4 member formed in brackish environments) in     

塔中地区海相油气来源与相对贡献量正演评价

塔里木盆地经历了多期油气充注和多期调整改造,使得已发现海相油气的确切来源层位与相对贡献量不明。虽然油-源对比研究揭示中上奥陶系烃源岩是这些油气的主要来源,但中上奥陶统内高TOC源岩层分布局限,不足以解释海相油气的大规模分布;并且塔中地区已发现的天然气储量已经远超3次资评结果,以上反映了叠合盆地油气成藏的复杂性与地化反演方法用来进行油源判别研究的局限性。根据叠合盆地混源油气藏的特点,基于正演研究思路,对源岩层生排运聚油气过程进行研究,从源岩总生烃量中依次扣除残留烃量、无效相态损失量、运移损失烃量、构造破坏烃量等4部分,得到最终的远景资源量,并以此计算各源岩层的相对贡献。结果表明,对于塔中地区而言,寒武系-下奥陶统源岩层相对贡献量高于中上奥陶统烃源岩,两者比率约为63%比37%;高TOC源岩层的相对贡献量高于低TOC源岩层,两者比率约为68%比32%。奥陶系已发现油气藏的规模比预期评价较大原因可能是部分油气来自下部的寒武系烃源岩或者其内部低TOC源岩层也对油气成藏有所贡献。     

鄂尔多斯盆地姬塬油田延长组原油性质与来源分析

通过原油与油田水物理性质、原油与烃源岩族组成、饱和烃气相色谱以及萜烷与甾烷等生物标志化合物特征的多项地球化学指标对比,表明鄂尔多斯盆地姬塬油田延长组长8、长6、长4＋5等油层组原油性质较为复杂,其成熟度、母源氧化-还原环境及母质类型等方面存在显著差异。烃源岩评价也显示长9、长8、长7、长6、长4＋5段的暗色泥岩有机质质量和类型有所差别,但均具备生排烃能力。油源对比结果进一步证明：成藏过程存在多套油源混源供油的成藏效应,其中长8油层组原油主要来源于长7—长8段烃源岩;长6油层组原油主要来源于长7—长6段烃源岩;长4＋5油层组原油存在长7、长6及长4＋5段多源烃源岩的贡献。     

断裂输导向遮挡油气转换时期厘定方法及其应用

为了研究含油气盆地下生上储式受断裂控制油气分布规律,在断裂输导向遮挡油气转换时期及其与油气运聚成藏之间关系研究的基础上,通过确定断裂在盖层内填充物排替压力随时间变化关系和盖层之下储层岩石排替压力随时间变化关系,取二者相等时所对应时期,建立了一套断裂输导向遮挡油气转换时期的厘定方法,并将其应用于渤海湾盆地南堡凹陷老爷庙构...     

雅布赖盆地萨尔台凹陷侏罗系新河组有效烃源岩研究

对雅布赖盆地萨尔台凹陷侏罗系新河组有效烃源岩进行有机质下限分析,识别有效烃源岩分布范围,并分析有效烃源岩下限值与成熟度的关系。本文据烃源岩生排烃机理,通过w（TOC）与热解参数w（S₁）之间的关系,确定了雅布赖盆地萨尔台凹陷新河组下段有效烃源岩w（TOC）下限值,其中盐场次凹有效烃源岩w（TOC）下限值为1.0%,小湖次凹w（TOC）下限值为0.7%,梭托次凹不具备排烃条件。利用△log R法计算新河组下段的页岩w（TOC）含量,识别并统计了单井有效烃源岩厚度,参照沉积相和地层厚度确定了有效烃源岩的分布特征,新河组下段有效烃源岩主要分布在小湖次凹中央洼槽带,累计厚度最大约600 m,盐场次凹有效烃源岩累计厚度基本小于100 m,梭托次凹不发育有效烃源岩。成熟度越大,有效烃源岩w（TOC）下限值越小