中国新生界咸水湖相烃源岩和原油生物标志物组合特征

我国广泛发育着新生界咸水湖盆,这些湖盆具有独特的沉积环境和生油气条件。咸水湖相烃源岩及其所形成烃类的地球化学特征,既不同于淡水湖相,又不同于海相烃源岩及原油的地球化学特征。介绍了我国咸水湖相中烃源岩及原油的生物标志物组合特性、形成条件及其地球化学意义。     

陆相烃源岩凝析油形成演化实验模拟特征

为了解陆相烃源岩在深埋过程中凝析油形成与演化特征，利用高温高压生烃模拟仪对辽河盆地西部凹陷曙13 井、马南603 井和东部凹陷桃10 井烃源岩样品进行了半封闭体系生烃模拟实验。实验结果显示，I 型有机质（曙13 井烃源岩样品） 总凝析油产率峰值为2.32 mg/g TOC，出现在镜质体反射率（VR） 1.76 %Ro，并以低分子量烃类物质为主要成分，可能表明I 型有机质凝析油主要通过液态烃二次裂解形成。II 型有机质（马南603 井烃源岩样品） 总凝析油产率峰值为2.28 mg/g TOC，该峰值出现在VR 为2.42 %Ro，明显晚于I 型有机质凝析油产率峰值，其成分以相对高分子量的烃类物质为主，其次为低分子量烃类物质。III 型有机质（桃10 井烃源岩样品） 凝析油总产率最低，产率峰值仅为0.92 mg/g TOC，可能表明III型有机质生成凝析油潜力较差。     

陆相烃源岩凝析油形成演化实验模拟特征

为了解陆相烃源岩在深埋过程中凝析油形成与演化特征,利用高温高压生烃模拟仪对辽河盆地西部凹陷曙13 井、马南603 井和东部凹陷桃10 井烃源岩样品进行了半封闭体系生烃模拟实验。实验结果显示,I 型有机质（曙13 井烃源岩样品） 总凝析油产率峰值为2.32 mg/g TOC,出现在镜质体反射率（VR） 1.76 %Ro,并以低分子量烃类物质为主要成分,可能表明I 型有机质凝析油主要通过液态烃二次裂解形成。II 型有机质（马南603 井烃源岩样品） 总凝析油产率峰值为2.28 mg/g TOC,该峰值出现在VR 为2.42 %Ro,明显晚于I 型有机质凝析油产率峰值,其成分以相对高分子量的烃类物质为主,其次为低分子量烃类物质。III 型有机质（桃10 井烃源岩样品） 凝析油总产率最低,产率峰值仅为0.92 mg/g TOC,可能表明III型有机质生成凝析油潜力较差。     

海相碳酸盐岩烃源岩热解动力学研究:全岩和干酪根的对比

我国海相碳酸盐岩地层分布广泛,厚度巨大,经历的地质历史较长,特点是有机质丰度低,多处于高过成熟阶段.碳酸盐岩烃源岩评价对我国的油气资源评价与勘探至关重要.用生烃动力学方法来研究碳酸盐岩生油气过程是一个值得探索的研究方向.本文通过生烃动力学热模拟实验,求取了碳酸盐岩全岩和其干酪根不同烃类组分(甲烷、 C2～ C5气态烃)的生成动力学参数并进行对比.结果表明,在生烃动力学热解实验中,全岩和其干酪根具有相似的动力学参数,采用烃源岩应该比干酪根更符合实际,但是干酪根样品可以测得更为详细的实验数据,因此可以根据样品的情况,选择合理且易行的实验条件.在此基础上,以本文得到的参数作为参照指标,用动力学方法外推到地质实际中,可准确地提出适合我国的碳酸盐岩生烃定量模型,能为碳酸盐岩的资源评估等方面给出定量数值,从而为有效烃源岩的定量评价提供一种新的方法和途径.     

盐湖相低演化烃源岩的生烃机理及生物标志物演化特征——沥青“A”热模拟

柴达木盆地盐湖相低演化烃源岩沥青“A”的热模拟研究表明:在热作用下其排烃高峰在热模拟温度较低区间220~270℃，且以非烃和沥青质相对丰度最高为特征。沥青“A”在由未熟—低熟—成熟的演化过程中，各系列生物标志物的成熟速率不同，表现为正构烷烃＞藿烷＞甾烷。非烃和沥青质中含杂原子的极性化合物在热模拟温度300℃后开始大量发生脱羟基、脱羧基、脱羰基及链断裂反应。沉积有机质在低演化阶段甾烷C29 ββ/(ββ+αα)值异常高表明该地区细菌微生物发育。柴达木盆地低演化烃源岩在较低温度区间大量排烃，是细菌微生物对沉积有机质改造后其活化能大大降低所致。     

新疆塔里木盆地孔雀河地区下古生界烃源岩与成烃史分析

塔里木盆地孔雀河地区寒武—奥陶系烃源岩分布广泛,厚度由东北向西南逐渐增大,累计最大厚度达4 000余米,寒武系—下奥陶统烃源岩有机质处于高成熟-过成熟阶段,中上奥陶统烃源岩有机质处于成熟-高成熟阶段.在剥蚀量和古地温研究基础上,通过单井埋藏史与古地温曲线的叠合,总结出孔雀河地区寒武—奥陶系烃源岩的生烃史,共3类7型:第一为二次生烃类,按进入二次生烃时间可进一步分为三型;第二为持续生烃类,按埋藏史可再分为两型;第三为下部过成熟类,按达到过成熟温度(240℃)的时间可进一步分为两型.在所划分的3类7型中只有底部过成熟二型属于不具备生排烃能力的无效烃源岩,这一结果扩大了本区的油气资源前景.     

柴达木盆地一里坪坳陷新生界咸化特征及生烃潜力分析

柴达木盆地目前所发现的油气都围绕着侏罗系、古近—新近系及第四系富烃洼陷区分布。近年来,围绕"富烃洼陷"油气勘探,发现了昆北和英东两个"亿吨级"油田、阿尔金山前东段"千亿方"天然气及扎哈泉"亿吨级"致密油勘探区,勘探成效显著。随着柴达木盆地建设千万吨高原油气田及新区、新领域勘探的迫切需求,借助于中国石油重大科技专项,利用硼元素及黏土矿物资料,引用科奇公式开展古水体盐度恢复,明确柴达木盆地新生界为咸化湖盆沉积。从柴达木盆地新生界咸化特征及与已知富烃洼陷进行类比,结合一里坪坳陷周缘有机地球化学测试资料,提出一里坪坳陷为潜在的生烃洼陷,可能为新的富烃洼陷,围绕该洼陷进行油气勘探将是一个新的接替领域,对柴达木盆地油气勘探具有重大战略意义。     

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。     

利用生排烃动力学研究海相及煤系烃源岩的残留烃及其裂解成气特征

以煤与海相泥岩的块状样品为研究对象进行多升温速率下的排烃模拟实验,借助生烃动力学方法处理实验模拟结果,对煤与海相泥岩的残留烃特征进行了研究。结果表明:海相泥岩残留烃在Ro为1.0%时达到高峰,然后逐渐降低,而煤中残留烃在Ro为1.0%时达到高峰后便基本上保持稳定。煤吸附能力比海相泥岩的强,其残留烃量也比海相泥岩大。成熟作用对于煤及海相泥岩残留烃都有很大的影响。高过成熟阶段海相地层中烃类构成以油藏或输导层中原油裂解气为主,源岩中的残余液态烃也有一定的贡献,而煤在排烃结束以后煤中分散液态烃对裂解气的贡献更大些。煤中残留烃主要是前期形成的烃类由于排烃效率不高而聚集起来的,而海相残留烃基本上随着残余生烃潜力的降低而降低,这一方面说明海相残留烃受生烃作用的影响,另一方面也受排烃效率的影响。模拟样品中的残留烃及残余生烃潜力均可以与自然样品对比,表明了该方法的实用性。     

世界深水含油气盆地烃源岩的发育特征及对中国南海北部深水区烃源岩的启示

国外深水盆地烃源岩发育特征表明:无论是板内的断坳盆地还是板缘的先裂陷后漂移沉积盆地,在裂陷期(断陷期)及坳陷期(漂移期)均有烃源岩分布,大陆边缘盆地不同演化阶段有效烃源岩发育程度存在差别,其中裂陷期非海相(湖相)暗色页岩是最主要和最普遍的生油岩,还可能发育过渡相或近海相的煤系和泥质烃源岩;其次是板内坳陷晚期或板缘漂移期的海陆过渡相、近海相、前三角洲相等有大量的有机质供给或者长期离物源区较近的情况下,烃源岩发育;裂陷晚期和坳陷早期烃源岩一般不发育,但有大量的有机质供给的半封闭浅海—半深海环境可能发育高效烃源岩。国外主要深水盆地中新生界烃源岩发育特征对中国南海北部深水区烃源岩的认识具有重要的指导意义。中国南海北部裂陷早期阶段发育的湖相烃源岩和裂陷晚期发育的海陆过渡相烃源岩为主力烃源岩;南海北部不同盆地坳陷期中新统海相烃源岩差异较大,其中陆源有机质输入不足的琼东南盆地烃源岩稍差些,陆源有机质输入相对充足的珠江口盆地烃源岩较好一些。墨西哥湾和北苏门答腊盆地的勘探实践已经证实了半深海相烃源岩可作为有效油源岩,这对中国南海北部深水区中新统海相烃源岩认识具有很好的借鉴意义。     

湖相烃源岩中的火山—热液深源物质与油气生成耦合关系研究进展*

陆内湖相烃源岩系是中国含油气盆地广泛发育的一类组分复杂且富含有机质的细粒沉积岩。随着非常规油气资源需求量日益增加,该岩系被作为致密油或页岩油层系受到广泛关注。然而,其极细的粒度增加了精细岩石学、矿物学研究难度,使它长期被简单视为陆源沉积岩。研究发现,该岩系中发育丰富的火山喷发及热液喷流产生的深源物质,并与油气的生成和富集表现出了极强的耦合关系。因此,探索深源物质如何参与烃源岩形成并影响油气生成亟待深入研究。作者详细总结并探讨了国内外近年来关于湖相烃源岩成因以及火山—热液活动带来的深源物质与油气形成关系的现阶段新发现与认识。并结合笔者研究团队基于新疆三塘湖盆地二叠系芦草沟组烃源岩的新发现,采用精细的岩石学、矿物学方法,结合无机和有机地球化学等方法,初步开展了该耦合关系的机理研究。认为火山—热液深源物质参与了烃源岩的沉积与成岩作用,并与正常湖相沉积物共同影响着油气的形成。建议重新认识湖相烃源岩的物质组成,从而拓展陆相生油理论,同时为同类型非常规油气资源勘探开发提供理论指导。     

咸化湖盆混积岩成因机理研究

关于海相及淡水湖盆混积岩的研究已相对完善,而针对咸化湖盆混积岩理论的形成及实践应用却鲜有报道,本文旨在系统地阐述咸化湖盆混积岩的成因机理、沉积模式、分布规律,对比其与一般混积岩沉积特征的异同点,并探讨其与油气富集特征的相关性。本文采用矿物学、微观岩石学分析方法进行混积岩矿物组成、沉积特征、储集空间类型研究,采取地质统计分析方法明确混积岩分布规律,并运用物性分析方法对比不同类型混积岩的储集性能。结合柴达木盆地西北区新近系混积岩研究实例,本文创新性地提出了欠补偿咸化湖盆的混积岩成因类型：机械成因的相混合混积岩和生物成因的藻混合混积岩。相混合又可划分为两种亚类：互层型混合、组构型混合;藻混合亦可划分为两种亚类：藻粘结混合、滑塌再混合。建立了咸化湖盆混积岩的沉积模式：混积岩主要发育于三角洲、水下扇、滩坝等碎屑岩沉积体系与湖相碳酸盐岩沉积体系的过渡相带以及藻灰岩发育区。明确了混积岩的分布规律,可归纳为“盆缘互层型、盆内组构型、藻混合局限分布”。混积岩沉积特征对比分析结果表明,任何环境下混积岩形成的先决条件均为碳酸盐岩的生长和聚集,而不同于淡水湖盆及海相混积岩沉积厚度大,生物含量高等特点,咸化湖盆混积岩单层厚度极薄,并发育特殊的藻混积岩类。综合研究认为,藻混合混积岩与油气储层的相关性要大于相混合混积岩。以上成果可为咸化湖盆混积岩,乃至陆相湖泊混合沉积物的成因类型及油气地质意义研究提供借鉴与参考。     

煤系烃源岩测井响应特征及有机碳评价方法

烃源岩是油气勘探研究的基础,正确的评价烃源岩、划分有利勘探区是做出下一步勘探决策的重要依据。目前对于烃源岩的研究仍以地球化学手段为主,通过对岩心样品的分析虽然可以提供准确的烃源岩地球化学指标,但是往往会受到样品数量以及实验分析费用的限制,很难得到单井上连续的地球化学分析数据;此外,烃源岩具有非均值性,简单的地球化学分析数据的均值化处理将导致优质烃源岩信息受到压制,难以满足勘探精度。测井信息具有纵向分辨率高且数据连续、准确的特点,加之烃源岩在测井曲线上的特殊响应特征,利用测井信息评价烃源岩为烃源岩的正确评价提供了一种新的方法。煤系烃源岩岩性差异明显,按照有机质丰度可划分为泥岩、碳质泥岩和煤岩,它们在测井曲线上有着各自的响应特征。通过对国内外学者已有研究成果的充分调研,基于煤系烃源岩在自然伽马、电阻率、声波时差、中子、密度等测井信息上的响应特征,开展煤系烃源岩定性识别和定量评价;分别对煤系烃源岩的定性识别和有机碳的定量计算方法进行了介绍,并将有机碳的定量计算方法应用到具体实例中,获得了煤系烃源岩TOC参数,取得了较好的效果,可为后续煤系烃源岩的综合评价提供参考。     

准噶尔盆地南缘安集海河组烃源特征及成藏条件

通过应用地球化学分析、油源对比及盆地模拟等手段对准噶尔盆地南缘古近系安集海河组烃源岩进行了评价,认为该区为一套以Ⅱ型干酪根为主的中等丰度烃源岩,生烃的门限深度为3500 m,时间是8 Ma±。第三系的油藏与其具有密切关系,同时侏罗系煤系烃源岩也为第三系的生油做出了贡献。造成该套烃源岩评价较低的主要原因是地层内发育的异常高压降低了烃源岩的成熟度指标,但由于长期构造挤压的"力化学"作用还是促进了烃源岩的生排烃,并且位于向斜部位的烃源岩其埋深大多超过生烃门限深度,也可以生成大量油气,因此认为还是有效的烃源岩。其生排烃时间与该区构造大规模形成时间相匹配,在背斜形成过程中,伴随着异常压力的产生、平衡,最终促进了油气在背斜核部聚集成藏。有利的勘探区是南缘中段的第二排、第三排构造古近系的安集海河组以及新近系的沙湾组储层。     

柴达木盆地咸湖相生油岩正构烷烃分布特征及其成因

柴达木盆地西部第三系咸水湖相生油岩样品分析资料表明，不同沉积相带生油岩正构烷烃系列有三种碳数分布模式。深湖相生油岩在C18－C28范围呈明显的偶碳数优势，而＞C28范围无碳数优势；滨浅湖相样品在整个碳数范围内呈奇碳数优势分布；过渡相带地层正构烷烃在中碳数范围呈偶碳数优势分布，而高碳数（＞C23）部分为奇碳数优势分布。经不同沉积相带样品之间的沉积环境地球化学指标和碳酸盐含量比较发现，本区咸湖相生油岩正构烷烃的分布不取决于沉积环境的氧化还原性和岩石的矿物组成，而主要与沉积相带中的有机质生源组成有关。偶碳数优势分布的正构烷烃成因并非如常规观点解释的那样，由正构脂肪酸、醇类的还原作用或经碳酸盐催化发生β断裂而来，而可能来源于咸化湖泊中的某种嗜盐细菌或其他微生物。     

深源物质参与湖相烃源岩生烃作用的初步研究*——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系黑色岩系为例

新疆北部地区二叠系芦草沟组的黑色岩系是重要的生烃岩系。在准噶尔盆地吉木萨尔凹陷,该套岩系主要分布于3000~3500 m,并可分出3100~3170 m和3250~3370 m这2个致密油层段。两层段黑色岩系的岩性以凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质泥晶白云岩为主,夹丰富的纹层状、透镜状沥青质和藻类。黑色岩系中不仅发育火山喷发的深源碳酸质凝灰物质,而且夹有丰富的热液喷流的深源物质,它们多与泥晶微生物白云岩呈互层状,共同组成了具良好生烃能力的特殊烃源岩系。黑色岩系样品的热解分析表明,其中的游离烃S₁含量较高(最高8.17 mg/g,平均1.56 mg/g),裂解烃S₂含量也高(3.3~76.2 mg/g);总有机碳TOC为1.4%~7.9%,生烃潜量PI也为高值(0.02~0.51,平均为0.16),总体指示有机质丰度高、生烃潜能好。生物标志物C₂₈和C₂₉甾烷的含量大于C₂₇,呈反“L”型,表明有机质类型以藻类和高等植物为主;高成熟度甾烷参数C₂₉20S/(20S+20R)和C₂₉ββ/(αα+ββ)在深源物质丰富的致密油层中较高(平均0.48和0.31),而在深源物质少的层位中较低(平均为0.37和0.26)。上述2个层段的地化参数在纵向上的分布特征与镜质组反射率R_O的分布规律(2个致密油层段中深源物质多时R_O呈现异常高值)相吻合。综合分析认为,频繁的火山喷发物质和热液喷流的深源物质参与了该区湖相沉积烃源岩的生烃作用过程。     

烃源岩内薄夹层测井识别方法

正页岩油气正逐渐成为中国东部陆相盆地油气勘探的重要接替类型(王永诗等,2012;武晓玲等,2013)。截止2018年底,济阳坳陷共有300余口井泥页岩发育段见到油气显示,测试68口,其中40口井初产达到工业油气流标准。对东营、沾化及车镇等三个凹陷油流井的统计发现,井间产量差异巨大,说明了页岩油产能主控因素的复杂性。     

苏里格地区山西组烃源岩地化特征及生烃能力评价

鄂尔多斯盆地苏里格地区上古生界地层为海陆交互及河流-湖泊三角洲相的石炭-二叠系含煤岩系。下二叠统山西组发育煤和暗色泥岩二类烃源岩。根据苏里格及周边地区大量钻井岩芯样品的残余有机碳含量,干酪根同位素,有机质显微组份组成,干酪根镜质体反射率（Ro）等地球化学数据,综合分析了下二叠统山西组烃源岩的有机质丰度,类型和热演化程度。采用有机碳产烃率法,分别计算了煤层和暗色泥岩的生烃强度。在此基础上,结合苏里格地区山西组成藏特征,综合评价认为山西组生烃能力居于中等偏低的级别。     

六盘山盆地南部下白垩统烃源岩地球化学特征与生烃演化研究

六盘山盆地南部地区下白垩统地层中主要发育有3套烃源岩,自下而上分别为李洼峡组、马东山组和乃家河组。其岩性为灰色、灰黑色的湖相泥岩、灰质泥岩和泥灰岩。通过对盆地南部白垩系露头实测与取样,结合地震、钻井等资料,从有机质丰度、类型、成熟度及可溶组分的生物标志物等方面开展了地球化学特征研究,结合烃源岩生烃演化史分析,初步明确了六盘山盆地南部早白垩系烃源岩的生烃潜力。结果表明：六盘山盆地下白垩统烃源岩生烃高峰为早白垩世末期,生烃门限2 150 m;李洼峡组烃源岩有机质成熟度较高,但有机质丰度较低,类型较差,勘探潜力有限;马东山组烃源岩有机质丰度较高,类型较好,分布较广泛,在一定条件下可以形成一定规模的低熟油;乃家河组烃源岩以Ⅱ型为主,成熟度偏低,处于未熟—低熟阶段。