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。     

准噶尔盆地石炭系不同类型烃源岩生烃模拟研究

选取不同沉积环境发育的多种类型的烃源岩,通过烃源岩生烃热模拟实验,对比分析不同类型烃源岩的生烃产物、产率特征及生烃演化规律。结果表明,准噶尔盆地石炭系不同沉积环境发育的烃源岩产烃能力差异较大,最大烃产率从高到低依次为:弧间盆地泥岩、弧后盆地泻湖相泥岩、残留洋盆滨浅海相泥岩、沉凝灰岩。烃源岩的产烃率大小受控于其母质与埋藏热演化条件,有机质类型越好,产烃率相对越高;而受火山作用影响越剧烈,产烃率越低。下石炭统广泛发育的弧间、弧后盆地暗色泥质岩类烃源岩具备高产烃率,为有利烃源岩发育区,乌伦古坳陷和滴水泉地区为准噶尔盆地石炭系油气勘探的有利方向。     

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。      

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。     

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。     

烃源岩生烃增压研究进展

烃源岩生烃增压的研究具有重要的实用价值和理论意义,不仅体现在规避钻井风险、设计采油方案等工程应用层面,同时也是油气成藏尤其是运移研究中的一个重要环节。在综合分析前人研究基础上,总结了目前国内外在生烃增压识别、生烃增压理论计算、生烃增压物理模拟等方面取得的研究进展;阐述了生烃增压对于油气初次运移及致密油成藏研究的意义。综合分析表明:生烃增压所造成的烃源岩间歇性破裂,并由此引发的烃源岩幕式排烃,是油气初次运移较为普遍,也是较为基础的存在模式;由生烃产生的流体超压是油气能够进入某些致密储层富集成藏的动力基础。根据目前的研究现状,提出了关于生烃增压研究的一些设想。     

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…     

苏里格庙气田煤系烃源岩生烃特征评价

通过热解法对苏里格庙气田煤系源岩的有机质丰度、生烃潜力及其有机质类型进行了研究.结果表明:苏里格庙气田太原组、本溪组以及山西组的煤和碳质泥岩为非烃源岩,大部分山西组煤系泥岩属于差-中等烃源岩,少部分为非烃源岩,太原组则为非烃源岩.源岩中有机碳含量和生烃潜量不受其成熟度的影响,且有机碳含量和生油潜量呈明显的正相关关系.苏里格庙气田太原组和本溪组源岩为Ⅲ型干酪根;山西组源岩中1个样品为Ⅱ2型干酪根,其余都为Ⅲ型干酪根.     

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。     

苏单格庙气田煤系烃源岩生烃特征评价

通过热解法对苏里格庙气田煤系源岩的有机质丰度、生烃潜力及其有机质类型进行了研究。结果表明：苏里格庙气田太原组、本溪组以及山西组的煤和碳质泥岩为非烃源岩，大部分山西组煤系泥岩属于差-中等烃源岩，少部分为非烃源岩，太原组则为非烃源岩。源岩中有机碳含量和生烃潜量不受其成熟度的影响，且有机碳含量和生油潜量呈明显的正相关关系。苏里格庙气田太原组和本溪组源岩为Ⅲ型干酪根；山西组源岩中1个样品为Ⅱ：型干酪根，其余都为Ⅲ型干酪根。     

湖相烃源岩混合型母质成烃演化特征热模拟研究

为探讨湖相有机质成烃演化特征,选择混合型母质烃源岩进行加水模拟实验,以探讨混合型母质的成烃特征。研究表明,湖相混合型母质具较强的生油和生气能力,液态油产率随温度先增后降,生油窗明显。天然气形成于整个演化过程中,但主要形成于生油高峰后。气态产物主要有非烃气如氢气、氮气、一氧化碳、二氧化碳等,以及烃气(如从甲烷到C6+重烃)和一些烯烃。气体中二氧化碳含量最高,其次为氢气、甲烷和其他气体。二氧化碳在整个生油阶段都有较高含量,但随温度升高而降低,实际地质条件下大量二氧化碳主要都通过水合作用等而消耗殆尽,利于储集层次生孔隙的形成,氮气在生油早期含量高,氢气和烃类气体含量随温度升高而增加,实际气藏中由于氢气化学活性强而基本消耗掉了。正、异构烷烃之比随温度升高而增加,利用该参数时应注意热演化的影响。     

东营凹陷烃源岩排烃的地质地球化学特征

利用地质地球化学信息研究烃源岩的排烃行为是一种重要而有效的手段,东营凹陷较为丰富的地质地球化学信息对研究烃源岩的排烃行为具有重要的意义.东营凹陷烃源岩排烃的地质地球化学特征显示其排烃行为存在较强的非均质性:单层泥岩边缘地区排烃效率高,内部排烃效率相对较低,这种现象在厚层泥岩中(大于 30 m)表现更为明显,其中通常存在一定的相对"滞排区";不同的压实阶段,排烃效率也不相同,快速压实带较缓慢压实带及稳定压实带排烃效率稍高.东营凹陷存在两类超压体系:一类是相对开放性质的,幕式排烃是其重要的排烃方式之一,其排烃效率较常压系统高,排烃效率平均在 50%左右(常压体系排烃效率一般在 40%左右);另一类是相对封闭性的,为良好的超压"封存箱",其排烃效率较常压系统低,排烃效率平均在 20%左右,其地质地球化学行为显示一定的滞排特征,排烃行为不明显.研究结果认为压实不均衡是东营凹陷形成沙三中异常高压的主要原因,生烃作用是其形成沙四上超压的主要机制,而沙三下同时具备压实不均衡及生烃作用的双向增压效应.     

不同地质条件下各种类型气源岩气态烃产率的求取

气源岩的气态烃产率是评价气源岩生气潜力的重要指标,也是盆地资源评价中的重要参数. 但在不同的地质条件下,同一种气源岩气态烃产率不同.需要有一种新方法求取气源岩的产气率.采用实验与数值模拟相结合的新方法,求取了不同类型气源岩在不同地质条件下的气态烃产率,为我国天然气资源评价提供了重要的地质参数.     

不同地质条件下各种类型气源岩气态烃产率的求取

气源岩的气态烃产率是评价气源岩生气潜力的重要指标，也是盆地资源评价中的重要参数。但在不同的地质条件下，同一种气源岩气态烃产率不同。需要有一种新方法求取气源岩的产气率。采用实验与数值模拟相结合的新方法，求取了不同类型气源岩在不同地质条件下的气态烃产率，为我国天然气资源评价提供了重要的地质参数。     

东海平湖油气田烃源岩特征与油气生成

东海平湖油气田平湖组地层天然气饱和-超饱和油气藏广泛分布,油气藏垂向分布特征明显。基于PH1~PH5井470多个岩石热解数据的分析表明,平湖油气田源岩为典型的煤系源岩,源岩类型属于Ⅱ~Ⅲ型,有机质丰度w(TOC)大于6%的碳质泥岩(或煤层)对应的氢指数[I(H)]为200~350 mg/g。原油和源岩分子地球化学参数对比分析显示,原油为成熟原油,源岩在大约3 500 m以下开始大量生排烃,平湖组是平湖油气田油气的主要贡献层段。在烃源岩定量表征基础上,分别计算了PH1~PH5井有效源岩的排烃强度和气油比(GOR),分别为1.44×106~23.61×106t/km2和7 225~7 792 m3/t,说明源岩的类型[表现为I(H)]和厚度决定了平湖地区排油气强度的大小,煤系源岩以生气为主,由于这种类型源岩的存在,决定了平湖地区高GOR油气藏分布的局面,并进一步导致现今油气成藏的独特特征。     

焉耆盆地煤系源岩特征、生烃机理及烃源岩倾向性研究

焉耆盆地位于南天山造山带东部,是在华力西期褶皱基底上形成的中新生代含煤沉积盆地.作为西部地区一个小型的侏罗纪含油气盆地,焉耆盆地除与周缘的塔里木、吐哈盆地有相似性外,亦有自己独特的地质条件,即:改造型盆地、煤系生烃和高地温梯度.通过研究认为,煤系源岩特征是决定生烃能力的内因,高地温梯度则是促使油气生成的外因.笔者通过现今地温的测量和岩石热导率的分析,认为焉耆盆地博湖坳陷现今地温梯度较高,其原因主要是该盆地大地热流值较高,认为地温梯度高的原因来自地内深处.从侏罗系煤系源岩的类型、特征、分布,到对其有机显微组分:镜质组、惰性组、壳质组、腐泥组的组成,开展了侏罗纪煤系烃源岩倾气倾油性评价;尤其是进行热压模拟实验,开展中下侏罗统煤岩、碳质泥岩和煤系泥岩热压模拟液态烃、气态烃产率分析.指出侏罗系煤系源岩液态产烃率以煤岩为最高、泥岩次之、碳质泥岩最差;气态产烃率则以泥岩为最高、煤岩次之、碳质泥岩最差.     

烃源岩催化生烃机制研究进展

本文扼要综述了国内外在热模拟催化生烃领域的研究进展,并针对其存在问题或不足之处,提出了新的研究思路,设计了新的实验方案,对烃源岩催化生烃机理和过程进行定量的研究,建立定量的催化反应速率数学模型和催化生烃产离数学模型,并制作成可操作的计算软件,划分出起正催化作用和反催化作用的催化剂。在研究过程中,全面考虑某生油岩中的所有粘土矿物和地下水中的无机盐类对生烃的催化作用,即系统地分别考虑生油岩中存在的各单     

中原地区奥陶系烃源岩特征和二次成烃潜力

研究了中原地区奥陶系岩石学特征、沉积环境、有机质丰度、油气生成演化历史,并与加拿大安大略西南部、四川等地区海相烃源岩进行对比分析,评价了本区奥陶系海相烃源岩的成烃潜力。世界上大型海相油气田的烃源岩沉积环境多为闭塞、缺氧、强还原的深水盆地相及潟湖相,岩性以泥岩、泥灰岩为主,其有机质丰度高,生烃潜力大。中原地区奥陶系属华北克拉通盆地的一部分,为浅水台地相沉积,岩性以碳酸盐岩为主,泥质岩不发育,有机质丰度低,生烃潜力差。