东营凹陷民丰地区天然气生成机理与化学动力学研究

民丰地区天然气存在源岩热解和原油裂解成因的争议。本文采用高压釜封闭体系对该区烃源岩和原油样品分别进行了热模拟实验,从烃类气体生成过程、气态烃与部分单体烃生成动力学特征讨论了二者的生气机理,认为原油裂解比源岩热解生气活化能高30～40 kJ/mol,原油比源岩生气需要更高的热力学条件。模拟实验证实,成熟阶段源岩热解气与原油裂解气相比,以环烷烃和芳烃相对含量低为特征,与民丰地区产出的天然气组成更接近,据此认为该区天然气主要为源岩热解成因。     

东营凹陷沙四段盐相关烃源岩沉积环境和地球化学特征对比研究

<正>随着石油和天然气勘探进程的不断深入,人们发现在油气田(特别是超大型油气田)常见膏盐层。研究表明盐湖沉积可以孕育烃源岩,蒸发岩和烃源岩可以共生沉积(金强等,2000),且膏盐岩层能够影响烃源岩的热演化(郑德顺等,2011)。近来油气勘探结果显示,东营凹陷中央断裂带北部的陡坡带膏盐岩发育广泛的的沙四纯下亚段、下亚段烃源岩层系获得工业性气流,显示该区烃源岩具有一定的生烃潜力(王茹,2009)。笔者对东营凹陷沙四段盐相关烃源岩的沉积环境和有机质类型特征进行了对比研究,以期为     

不同类型烃源岩气态烃的生成特征研究——来自差热—色谱联机热模拟实验方法的证据

运用差热—色谱联机分析仪对不同煤阶的标准煤样及泥岩和碳酸盐岩烃源岩的热模拟研究表明,低成熟的煤具有更强的放热反应和较大的失重量,其放热反应第一峰温度和失重温度相对较低。低煤阶煤在热模拟过程中比高煤阶煤具有更强的生烃能力。烃源岩气态烃的生成量和特征不仅受控于烃源岩中有机质的丰度而且与其岩石类型、干酪根类型、成熟度等存在着密切关系。成熟度较高的烃源岩属耗尽了的烃源岩,其生烃能力相对较弱。含Ⅰ、Ⅱ型干酪根烃源岩生成的气态烃中重组分含量普遍较高,含Ⅲ型干酪根烃源岩生成的气态烃中甲、乙烷等轻组分含量普遍较高。碳酸盐岩烃源岩在热模拟的高温阶段往往能生成比较大量的气态烃。     

不同类型烃源岩气态烃的生成特征研究--来自差热-色谱联机热模拟实验方法的证据

运用差热-色谱联机分析仪对不同煤阶的标准煤样及泥岩和碳酸盐岩烃源岩的热模拟研究表明,低成熟的煤具有更强的放热反应和较大的失重量,其放热反应第一峰温度和失重温度相对较低。低煤阶煤在热模拟过程中比高煤阶煤具有更强的生烃能力。烃源岩气态烃的生成量和特征不仅受控于烃源岩中有机质的丰度而且与其岩石类型、干酪根类型、成熟度等存在着密切关系。成熟度较高的烃源岩属耗尽了的烃源岩,其生烃能力相对较弱。含Ⅰ、Ⅱ型干酪根烃源岩生成的气态烃中重组分含量普遍较高,含Ⅲ型干酪根烃源岩生成的气态烃中甲、乙烷等轻组分含量普遍较高。碳酸盐岩烃源岩在热模拟的高温阶段往往能生成比较大量的气态烃。     

沥青质催化降解特征及动力学研究

采用热解气相色谱仪 (Py-GC),对东营凹陷烃源岩可溶有机质中的沥青质进行了热解模拟实验。考察了蒙脱石和K₂CO₃ 介质对沥青质催化降解过程的影响,求得了沥青质的催化降解动力学参数。结果表明,在K₂CO₃ 介质存在下,沥青质热解生成气态烃、轻烃和重烃的收率均有明显的提高,模拟温度下总检测烃收率提高了约 2 0 %;在蒙脱石介质存在下,除重烃收率下降外,气态烃和轻烃收率均有所提高,模拟温度下总检测烃收率提高了约 10 %。与之相对应,除蒙脱石存在下重烃的生成活化能有所增加外,介质的存在均不同程度地降低了其它各热解产物的生成活化能。最后,对沥青质的催化降解机理进行了初步的探讨.     

渤海湾盆地东营凹陷南坡东段孔二段烃源岩生排烃潜力分析

孔店组是渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷油气勘探向深层转移的重要层系,受演化程度较高的制约,东营凹陷南坡东段孔二段烃源岩生排烃潜能存在争议,为探讨东营凹陷深层含油气系统,明确孔二段烃源岩生排烃潜能,笔者等从含油气检测结合烃源岩分析的角度进行讨论。通过孔二段沉积时期古地貌恢复,结合地震剖面,明确了孔二段沉积时期的古地貌,探讨了孔二段烃源岩发育的平面分布特征;通过地化及薄片观察,对孔二段烃源岩有机质丰度、类型和成熟度进行研究,且对高成熟孔二段烃源岩进行原始有机碳含量恢复,结合流体包裹体测试、冷阴极发光、荧光观察等系统分析,判识孔二段烃源岩生排烃潜能。研究认为,孔二段烃源岩展布范围较大,且在沉降中心发育较厚的孔二段烃源岩层;孔二段烃源岩原始有机碳含量较高,有机质来源以高等植物为主,属于Ⅱ1-Ⅲ型有机质,成熟度较高,烃源岩已进入生气阶段,综合评定为中等—较好烃源岩。孔店组主要发生两期油充注和一期天然气充注：第一期油充注发生在沙三段沉积时期;第二期油充注发生在东营组沉积时期;第三期天然气充注发生在平原组沉积时期,结合东营凹陷古近系烃源岩生排烃模拟结果,认为孔店组原油具有孔二段烃源岩的生排烃贡献。通过分析孔二段烃源岩发育特征结合生排烃研究,判识孔二段烃源岩生排烃潜能,为东营凹陷深部含油气系统研究鉴定基础。     

渤海湾盆地东营凹陷南坡东段孔二段烃源岩生排烃潜力分析

始新统孔店组是渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷油气勘探向深层转移的重要层系,受演化程度较高的制约,东营凹陷南坡东段孔二段（孔店组二段）烃源岩生排烃潜能存在争议,为探讨东营凹陷深层含油气系统,明确孔二段烃源岩生排烃潜能,笔者等从含油气检测结合烃源岩分析的角度进行讨论。通过孔二段沉积时期古地貌恢复,结合地震剖面,明确了孔二段沉积时期的古地貌,探讨了孔二段烃源岩发育的平面分布特征;通过地化及薄片观察,对孔二段烃源岩有机质丰度、类型和成熟度进行研究,且对高成熟孔二段烃源岩进行原始有机碳含量恢复,结合流体包裹体测试、冷阴极发光、荧光观察等系统分析,判识孔二段烃源岩生排烃潜能。研究认为,孔二段烃源岩展布范围较大,且在沉降中心发育较厚的孔二段烃源岩层;孔二段烃源岩原始有机碳含量较高,有机质来源以高等植物为主,属于Ⅱ1—Ⅲ型有机质,成熟度较高,烃源岩已进入生气阶段,综合评定为中等—较好烃源岩。孔店组主要发生两期油充注和一期天然气充注：第一期油充注发生在沙三段沉积时期;第二期油充注发生在东营组沉积时期;第三期天然气充注发生在平原组沉积时期,结合东营凹陷古近系烃源岩生排烃模拟结果,认为孔店组原油具有孔二段烃源岩的生排烃贡献。通过分析孔二段烃源岩发育特征结合生排烃研究,判识孔二段烃源岩生排烃潜能,为东营凹陷深部含油气系统研究鉴定基础。     

渤海海域烃源岩的生气潜力与天然气成因分析

本次研究采用了黄金管的生烃模拟实验分析了渤海海域6个古近系的烃源岩样品的生烃特征并计算了各生烃凹陷的生气强度。研究表明,烃源岩初次裂解气阶段对应的Ro为0.6%~1.3%时,生气高峰对应Ro约为1.2%。Ro达1.3%时,大部分干酪根初次裂解气已生成,对应的产气率平均为122.93 m L/g TOC,达到好的气源岩标准;Ro1.3%的高演化阶段则主要为油二次裂解气。Ro为1.0%与1.3%时烃源岩的气油比(累积生气量与累积生油量的比值)分别约为0.22(1∶4.5)与0.39(1∶2.6),表明古近系三套烃源岩均具有良好的生气潜力。基于产气率图版计算的各凹陷的生气强度普遍大于20×10~8m~3/km~2,说明研究区具备形成大中型油气田的物质基础。基于已发现天然气的化学组成与碳同位素组成特征,渤海海域现今已发现的天然气主要为有机成因的热成因气,进一步可分为油型气与偏腐殖型气,而且为干酪根初次裂解气,天然气的成熟度对应的Ro值总体低于1.3%,这整体与热模拟实验结论相吻合。与辽东湾地区相比,渤中地区天然气主要为溶解气富集,主要原因是该地区断裂活动强度大,不利于天然气保存。     

渤海盆地辽东湾地区古近系烃源岩成熟演化模拟

古近系是辽东湾地区的主力烃源岩层系, 包括孔店组(Ek)-沙河街组四段(Es⁴)、沙河街组三段(Es³)、沙河街组一、二段(Es1-2)、东营组三段(Ed³)4套烃源岩, 它们主要分布在该地区的3个凹陷(辽西、辽中和辽东)的各个次洼中。在沉积和构造发育史的基础上, 结合烃源岩地球化学和热史等参数对烃源岩成熟演化进行模拟。对辽中凹陷各洼陷典型井区的烃源岩演化模拟表明辽中凹陷不同洼陷内各烃源岩层系的成熟演化历史存在明显差异:在东营组沉积末期,Es⁴-Ek烃源岩普遍进入生油门限,现今,基本上处于高-过成熟阶段;在馆陶组沉积末期,Es³和Es^-2烃源岩普遍进入生油门限,Ed³烃源岩部分进入生油门限,现今,Es³和Es^-2烃源岩在辽中凹陷的部分地区达到生油高峰期。同时, 利用Basinview软件模拟了辽东湾地区古近系4套烃源岩的成熟演化历史, 表明在盆地演化过程中同一套烃源岩在辽东湾地区不同凹陷进入生油门限和达到生油高峰及生气阶段的时间存在差异。研究成果可以为该地区深凹区的烃源岩预测与评价和计算烃源岩体积、生、排烃量等提供重要参数,这对指导该地区的油气资源勘探具有重要意义。      

东营凹陷民丰地区深层裂解气藏成因类型与成藏模式

根据东营凹陷民丰地区烃源岩生烃史、储层受热史及储层沥青分布特点,综合天然气成藏地质背景,分析了该区中深层天然气藏的成因类型及特征,建立了天然气成藏模式。研究表明:民丰地区已发现的深层天然气主要为来源于沙四下亚段烃源岩的油型裂解气,存在干酪根裂解气直接进入圈闭形成气藏、干酪根裂解气充注古油藏形成气侵富化型气藏、古油藏裂解形成气藏3种成因类型的天然气藏。受烃源岩生烃演化的控制,3种成因类型的气藏在空间上具有一定的展布规律,即:埋藏较深的洼陷中心区形成以干酪根裂解气为主的纯气藏,有部分古油藏裂解气;斜坡带地区聚集以气侵效应为主的气侵富化型气藏;埋藏较浅的斜坡边缘地区仅存在晚期充注的油藏;从洼陷区到斜坡高部位,形成了纯气藏、油气混相、油藏的分布模式。     

渤东凹陷东营组烃源岩评价

渤东凹陷是渤海海域下一步油气勘探的重点地区之一。本文通过对渤东凹陷单井烃源岩的有机地球化学分析和与渤中凹陷烃源岩的对比研究,结合渤东凹陷盆地模拟成果,得出以下认识：渤东凹陷南部东营组半深湖深湖相泥岩的有机质丰度高,有机质类型好,有机质演化已处于成熟阶段,因而东营组暗色泥岩具有较高的生烃潜力,是一套良好的烃源岩层。     

东营凹陷深层烃源岩生物标志物特征及其意义

主要利用GC-MS分析方法,对东营凹陷北部膏岩层以及上下两段深层烃源岩可溶有机质中正构烷烃、幽烷类和藿烷类生物标志化合物进行了分析,通过各种化合物的组成和分布特征对其地球化学意义进行了探讨.结合各项参数结果表明:三段有机质来源都具有低等水生生物输人和陆源高等植物输人的双重特征,膏岩层上段与下段有机质来源相似,以陆源物质...     

中国中新生代咸化湖盆烃源岩沉积的问题及相关进展

我国东部断陷湖盆和西部坳陷湖盆第三系均有蒸发岩与烃源岩共生现象。前者水体深、咸化范围小，在氯化盐和碳酸盐沉积环境中形成了优质烃源岩，后者水体浅、咸化范围大，在氯化盐和硫酸盐沉积环境中发育了优质烃源岩，作者认为两种湖盆出现的水体分层是有机质堆积和保存的重要条件。济阳坳陷和柴达木盆地为两类咸化湖盆的典型代表，对它们的研究可以深化蒸发岩-烃源岩共生区油气地质的认识、促进勘探发展。     

东营凹陷沙河街组湖相烃源岩的组合特征

古近系沙河街组是东营凹陷最重要的成藏组合。在前人研究基础上 ,系统采集该组 6 0 0余块烃源岩样品和 30个油田 186个原油样品 ,分别进行了多项有机地球化学测试。结合其沉积序列和地球化学分析结果 ,将沙河街组烃源岩划分为咸水湖相 (沙四段上部 )、半咸水深湖相 (沙三段下部 )和淡水湖相 -三角洲 (沙三段中部 )三种成因类型 ,它们分别对应欠充填、平衡充填和过充填的湖泊类型 ,代表了陆相断陷盆地烃源岩三种最基本的成因模式 ;并发现沙河街组烃源岩存在强烈的非均质性 ,尤其在平衡充填过程中表现更为突出 ,这种非均质性与湖平面的升降变化密切相关 ,据此提出了波动湖相沉积。通过深入的油 -源对比工作 ,确立了咸水湖相和半咸水深湖相烃源岩为东营凹陷的主力源岩。还探讨了有机质的赋存状态和油气运移方式 ,指出咸水湖相烃源岩形成的油气以侧向运移为主 ,形成的油气藏分布在盆地的边缘 ;半咸水深湖相烃源岩形成的油气以垂向运移为主 ,形成的油气藏主要分布在盆地的中心 ,油藏类型主要为隐蔽性油气藏     

准噶尔盆地腹部及西南缘侏罗系烃源岩分子地球化学特征及形成环境剖析

准噶尔盆地腹部及西南缘侏罗系烃源岩厚度大,分布广,部分层段烃源岩较好,并已发现油源贡献,勘探前景较好。本文在前人基础之上,依据有机地球化学及有机岩石学的实验室分析测试手段,系统研究了侏罗系烃源岩分布特征、生烃潜力、分子地球化学特征及沉积环境。结果表明,盆1井西凹陷整体上侏罗系烃源岩生烃潜力较差,沙湾凹陷侏罗系八道湾组与西山窑组部分层段生烃潜力较好,三工河组烃源岩较差,四棵树凹陷侏罗系八道湾组分布较好的烃源岩,而三工河组与西山窑组烃源岩较差。此外,八道湾组沉积早期,主要发育三角洲前缘亚相与滨浅湖相,沙湾凹陷发育滨浅湖相、湖沼相,其南部发育半深湖相,有机质发育,烃源岩主要形成于以陆源高等植物输入为主的弱氧化-强氧化的沉积环境。三工河组沉积期,研究区大部分地区发育滨浅湖相,沙湾凹陷及东部地区局部发育半深湖相,烃源岩形成于强氧化的沉积环境,有机生源主要为陆源高等植物碎屑。西山窑组沉积期间,玛湖凹陷、陆梁隆起带及盆1井西凹陷发育三角洲平原与前缘亚相,沉积中心向沙湾凹陷的东部和南缘迁移,主要发育半深湖相沉积,烃源岩主要形成于弱氧化-强氧化的湖沼环境,生源输入以陆源高等植物为主。     

平庄凹陷烃源岩有机质成熟度评价

平庄凹陷盖层中发育九佛堂组、沙海组和阜新组3套烃源岩,虽然以往围绕煤矿生产展开了大量的煤田地质勘探工作,但石油、天然气勘探工作较少,研究程度较低。为了客观评价平庄凹陷的油气资源,需对烃源岩有机质成熟度进行评判。在对平庄凹陷烃源岩岩石热解、镜质组反射率、生物标志物参数分析的基础上,对平庄凹陷九佛堂组、沙海组烃源岩有机质热演化特征及演化阶段进行了系统研究。结果表明：平庄凹陷烃源岩各参数随埋藏深度的增加变化明显,具有纵向上的连续性和横向上的不均匀性;平庄洼陷烃源岩有机质成熟度处于未成熟—低成熟—成熟阶段,其中,九佛堂组烃源岩是盆地的主要成油岩系;四龙洼陷烃源岩有机质成熟度较低,对盆地成烃贡献不大。     

塔西南叶城凹陷二叠系两套烃源岩特征及柯东1井油源分析

塔里木盆地西南坳陷叶城凹陷以二叠系为主力烃源岩,前人多按单一的海相或湖相烃源岩笼统分析,未考虑二叠系烃源岩不同组段及其沉积环境和沉积相带的差异。本文通过对叶城凹陷二叠系开展野外地质调查,结合该区钻井资料,首次将烃源岩分析精细到组,结果显示,叶城小区和和田小区二叠系分别以棋盘组和普司格组上段为主力烃源岩,但两者在分布和地化指标上有较大差异。其中棋盘组以浅海陆棚相为主,分布于凹陷西部的和什拉甫-莫莫克地区,烃源岩平均厚度大于100 m,总有机碳质量分数平均1.06%,类型为Ⅱ型,处于高-过成熟阶段。普司格组上段以湖相为主,分布于凹陷东部的普萨-杜瓦地区,烃源岩平均厚度大于200 m,总有机碳质量分数平均0.97%,类型为Ⅱ型和Ⅲ型之间,处于生油高峰阶段。二叠系这两套烃源岩具有较好的生烃能力,相比之下普司格组上段湖相烃源岩生烃潜力明显好于棋盘组浅海陆棚相。通过正构烷烃碳同位素比值和生物标志化合物分析,普司格组上段烃源岩为柯东1井原油的油源。结合储盖条件综合分析,叶城凹陷以甫沙-克里阳地区为油气勘探最有利区。     

裂谷盆地生油层中火山岩及其矿物与有机质的相互作用——油气生成的催化和加氢作用研究进展及展望

我国裂谷盆地生油层中常有火山岩发育。在研究它们共生模式的基础上,利用地球化学和模拟实验等手段探索埋藏成岩期火山矿物与有机质的相互作用。初步成果表明,一些火山矿物对有机质生烃具有催化和加氢作用,可以使生油岩在较低温度和压力条件下生成较多的油气。但是不同火山矿物对油气生成的催化加氢效果及其动力学特征、这种成因类型的油气识别方法、成藏模式等,还需深入研究。因此,本研究对于丰富油气成因理论、提供新的找油领域具有重要意义。     

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%.