烃源岩演化与生,排烃史模拟模型及其应用

本文提出了烃源岩演化与生、排烃史综合模拟模型，该模型包括埋藏史模块、热史模块、成熟史模块、生烃史模块与排烃史模块５个组成部分，模块之间具有密切的联系，前一模块的输出结果可作为后一模块的输入条件，其中埋藏史、热只模块是上现今状态出发，逆时序恢复地层的古埋深、古孔隙度与古地温、而成熟史、生烃史与排烃史模块则以沉积物开始沉积时为起点，顺时序再现烃源岩有机质热演化、生烃与排烃等地质作用的过程，给出成熟度。     

烃源岩生排烃研究方法进展

烃源岩的生排烃作用是确定油气藏分布的基本条件 ,长期以来备受关注。应油气勘探新形势的需要 ,对烃源岩的研究也在不断深入 ,如从传统的烃源岩评价 ,到有效烃源岩评价 ,再到优质烃源岩评价 (金强等 ,1998) ,以至最近围绕烃源岩的非均质性提出的烃源岩分级评价思想 (金强等 ,2 0 0 3) ,反映了对烃源岩的研究要求和精度也在不断提高。前人已经做了许多细致而深入的工作 ,在生排烃的研究方面都取得了很大进展 ,但由于数学模拟存在的误差性及测试样品数量的限制 ,还难以有效地对垂向上连续分布的烃源岩进行高分辨率评价 ,不能很好解决厚层烃源…     

烃源岩演化与生、排烃史模拟模型及其应用

本文提出了烃源岩演化与生、排烃史综合模拟模型。该模型包括埋藏史模块、热史模块、成熟史模块、生烃史模块与排烃史模块５个组成部分，模块之间具有密切的联系，前一模块的输出结果可作为后一模块的输入条件。其中埋藏史、热史模块是由现今状态出发，逆时序恢复地层的古埋深、古孔隙度与古地温；而成熟史、生烃史与排烃史模块则以沉积物开始沉积时为起点，顺时序再现烃源岩有机质热演化、生烃与排烃等地质作用的过程，给出成熟度、生排烃强度、排烃效率等结果。所有模块结果均可作为地质时间的函数。     

孙虎地区烃源岩生排烃史模拟及结果分析

生排烃史是研究成藏过程的关键环节，本文在恢复埋藏史的基础上，通过建立生排烃史模型，模拟并编制各时期的生排烃强度等值线图并分析其生排烃史。结果表明，孙虎地区存在持续沉降型、早期沉降型和二次沉降型三种生排烃类型。沙三段至东营组沉积末期只在北区和前磨头洼陷中心有少量的烃生成排出；孔二段在沙一段沉积末期生排烃范围有所扩大，东营组沉积末期几乎扩展到全区。本区生排烃总量较少，属贫油区块。     

碳酸盐岩烃源岩排烃过程的模拟

在评述排烃模拟研究现状的基础上，综合排烃研究的最新成果及若干碳酸盐岩烃源区的实际地质情况，认为碳酸盐岩油气运移的主要机理为压力驱动下沿微裂缝的独立烃相排出。含烃饱和度和破裂压力是控制烃类运移的二个主要因素，排烃遵循“压力增长—岩石微破裂—烃类排出—微裂缝弥合”这一往复过程；最后，将该模式应用于鄂尔多斯盆地的排烃研究中，定量、动态模拟出下古生界下马家沟组碳酸盐岩烃源岩的排油史和排气史     

深层油气资源盆地模拟生排烃数值模型及其应用

深层烃源岩大多经历了多期构造运动,尤以抬升再沉降运动最为典型,这种抬升再沉降型烃源岩,经历了独特的地层埋藏史,热史,有机成熟史,生烃史,排烃史及运聚史,从而严重影响着其油气资源潜力,文章在研究该类运动对含油气盆地油气藏形成诸因素影响机理的基础上,利用数值模拟手段,进行含油气盆地生排烃研究,以分析,评价盆地深化层油气资源潜力,为深层油气勘探服务。     

烃源岩排烃作用研究现状及展望

烃源岩排烃作用的研究在20世纪80年代以后取得了很大进展,主要体现在对烃源岩的排烃机理及控制因素的分析、煤成油排驱的理论研究及勘探突破、幕式排液的探讨及压实—压裂双端元排烃模型的建立等方面。在针对研究现状分析的基础上,提出了几点研究方向及展望：加强对烃源岩剖面排烃特征的高分辨率研究,建立压实—欠压实—压裂三端元排烃模型,对存在严重非均质性的烃源岩进行烃源岩排烃分级评价,深入探讨排烃与油气成藏的关系。     

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。     

内蒙古银额盆地查干凹陷烃源岩生烃和排烃史研究

为深入研究银额盆地查干凹陷油气的成藏过程 ,优化勘探目标的选择 ,在分析烃源岩特征的基础上 ,应用动态数值模拟技术 ,定量恢复了研究区主要烃源岩层系的生烃、排烃历史。研究表明 ,查干凹陷主要发育 3套烃源岩系 ,其中下白垩统巴音戈壁组二段泥岩为主力烃源岩 ,具较高的有机质丰度、生烃强度与排烃效率 ;烃类排出具阶段性、多期次幕式排烃的特点。以巴音戈壁组二段为源岩的油气系统应是本区油气勘探的主要目标     

烃源岩生排烃动力学研究〗——以惠民凹陷临南洼陷沙河街组烃源岩为例

本研究以惠民凹陷临南洼陷沙河街组为例,应用GOR—Evaluation模拟软件,提出了以动力学为基础、定量评价烃源岩生排烃历史的方法。该方法的要点在于:应用黄金管—高压釜限定体系热模拟实验装置,研究典型烃源岩生烃动力学参数;结合临南洼陷烃源岩EOM/TOC—-深度剖面,模拟计算烃源岩开始排烃时的烃产率(Hpm);通过分析烃源岩地球化学资料,进行烃源岩分类、建立生排烃模拟的综合地球化学参数。应用该方法研究了临南洼陷Es13暗色泥岩、Es2-33暗色泥岩与暗色页岩的生排烃特征。研究结果表明:临南洼陷Es2-33暗色页岩与暗色泥岩Hpm值分别为150 mg/g与170 mg/g;临南洼陷X101井Es2-33暗色页岩、Es2-33暗色泥岩及Es13底暗色泥岩生油门限分别出现在20 Ma、13 Ma与19 Ma,排油门限分别出现在10 Ma、8 Ma及2 Ma。这三类烃源岩的生烃门限对应Easy Ro在0.55%左右,但他们的排油门限存在明显的差别,Easy Ro变化范围0.61%～0.69%。该研究方法的优点在于,将实验数据模拟与实际地球化学资料相结合,避免了复杂排烃参数的设定与排烃机理的解释,研究结果可应用于烃源岩生排烃定量评价、有效烃源岩圈定及油气资源量预测等方面。     

烃源岩排烃系数的一元二次方程及其应用

排烃系数是成因法油气资源量评价的一个关键参数。根据烃源岩在生、排烃过程中单位体积内有机碳的质量平衡原理,以烃源岩的抽提、岩石热解仪分析数据为基础,通过6个独立代数方程推导出了关于排烃系数的一元二次方程。该方程中作为已知的参数是烃源岩的总残余有机碳（TOC）质量、残余可溶有机质（氯仿沥青“A”）的有机碳质量、干酪根热解烃有机碳质量（S2c）和有机质的原始降解率（D0）。通过黄骅坳陷板深68-1井沙-段排烃剖面上23个样品的实验分析数据,计算得出排烃系数在5％～41％之间。排烃系数计算结果的可靠性受烃源岩有机质的原始降解率的取值误差影响较大,在低成熟一成熟阶段,当混合型烃源岩有机质原始降解率的取值误差为10％时,排烃系数计算结果的相对误差一般为100～15％。     

鄂尔多斯盆地奥陶系烃源岩发育模式和天然气生成潜力

鄂尔多斯盆地发现了源于奥陶系烃源岩的天然气,奥陶系浅海台地及边缘相有机质沉积和烃源岩的分布和评价再次引起人们的关注.笔者经过野外和岩芯采样分析,利用实测TOC标定的200余口探井测井信息识别出TOC较高的烃源岩空间分布;通过岩性组合和沉积环境分析,提出了盆地中东部的海侵期水体较深洼地和海退期咸化洼地、盆地西南缘的低水位深洼槽和高水位浅洼槽发育TOC含量较高的烃源岩;并且通过热模拟实验证实,这些烃源岩生气率在290～325 ml/gTOC,能够形成自生自储型天然气藏.     

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。     

渤海湾盆地渤中凹陷下第三系烃源岩生烃史

渤海湾盆地渤中凹陷主要发育有两套烃源岩:Es₃烃源岩与Ed₂烃源岩。由于该区地处海域,埋藏较深,对成烃史一直较少涉及。应用生烃动力学方法,对该凹陷沉积中心及斜坡带烃源岩生烃史进行了模拟计算。结果表明,该凹陷中心Es₃生油岩主生油期出现在20～14Ma,主生气期出现在15～10Ma;Ed₂生油岩主生油阶段出现在10～5Ma,目前仍处在主生气阶段。该凹陷斜坡带Es₃生油岩主生油期出现在10～5Ma,目前仍处在主生气阶段,Ed₂生油岩尚处在主生油阶段。结合渤中凹陷储盖组合及运聚、圈闭条件,本研究认为目前在该凹陷及其周围发现的油气藏主要来源于该凹陷10Ma以后生成的油气,油源区主要是斜坡带Es₃与Ed₂生油岩,而凹陷中心烃源岩主要对天然气藏有一定贡献。     

碳酸盐烃源岩有机质分布与排烃特征

通过碳酸盐岩地层中的纯碳酸盐岩、缝合线缝隙物和泥质条带有机质含量和残留烃量分析表明,碳酸盐岩地层中不同的组成部分之间有机质的分布是不均匀的,其中缝合线缝隙物和泥质条带具有高的 Ｔ Ｏ Ｃ 值和较低的 Ｓ１／ Ｔ Ｏ Ｃ 值,而纯碳酸盐岩 Ｔ Ｏ Ｃ 值则很低,但其 Ｓ１／ Ｔ Ｏ Ｃ 却很高。这说明缝合线缝隙物和泥质条带发生了明显的排烃作用,而纯碳酸盐岩排烃作用不明显。因此可以认为高有机质丰度的缝合线缝隙物和泥质条带是碳酸盐岩地层烃源的主要贡献者。压溶作用对碳酸盐岩的排烃起重要作用。     

碳酸盐烃源岩有机质分布与排烃特征

通过碳酸盐岩地层中的纯碳酸盐岩、缝合线缝隙物和泥质条带有机质含量和残留烃量分析表明,碳酸盐岩地层中不同的组成部分之间有机质的分布是不均匀的,其中缝合线缝隙物和泥质条带具有高的TOC值和较低的S1/ TOC 值,而纯碳酸盐岩TOC值则很低,但其S1/ TOC 却很高。这说明缝合线缝隙物和泥质条带发生了明显的排烃作用,而纯碳酸盐岩排烃作用不明显。因此可以认为高有机质丰度的缝合线缝隙物和泥质条带是碳酸盐岩地层烃源的主要贡献者。压溶作用对碳酸盐岩的排烃起重要作用。     

玛湖凹陷风城组烃源岩特征与生烃模式

基于最新油气勘探成果及烃源岩有机地化分析数据和热模拟实验结果,评价了准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组烃源岩的生烃能力,并进一步建立其生烃模式。研究区风城组发育一套沉积环境、岩性复杂多变的碱性湖泊相烃源岩,沉积水体盐度、碱度及成岩环境等变化快,致使源岩岩性复杂多变。其残余有机质丰度不高,类型为Ⅰ—Ⅱ型,大部分处于成熟阶段,热演化进程较慢。该组三个地层段均发育中—好烃源岩,少部分为很好烃源岩。风城组碱性湖泊相源岩生烃能力、模式与正常湖相源岩基本一致,为单峰式生油高峰,但其特点为生油持续时间长、总产油率远高于产气率、转化率高,主体处于生油阶段。油气勘探实践也证实玛湖凹陷是以含油为主的油气系统,在浅层或深层均以形成油藏为主。     

The Quality Evaluation and Hydrocarbon Generation and Expulsion Characteristics of Permian Lucaogou Formation Source Rocks in Jimusar Sag, Junggar Basin

<正>1 Introduction The exploration practice in the Junggar Basin revealed that tight oils were self-generated and self-preserved in the Lucaogou formation,Jimusar sag.Because of the tight reservoir and frequent source-reservoir interbedding,the hydrocarbon supplying ability of source rock is the critical