陆相烃源岩的沉积环境及其对生烃潜力的影响一以准噶尔盆地侏罗系烃源岩为例

本文以准噶尔盆地侏罗系烃源岩为例,从沉积角度出发,结合有机地球化学分析,探讨陆相烃源岩的沉积环境及其对生烃潜力的影响。陆相烃源岩的沉积不仅控制了烃源岩的发育与展布,而且还由于其中原始生物丰度和种类不同而直接影响着烃源岩的有机质丰度和类型。在陆相河流-三角洲-湖泊沉积环境中,半深—深湖及前三角洲中的暗色泥岩最具生烃潜力,这类暗色泥岩发育的原生有机物主要为水生低等生物和较少的高等植物,水介质条件以还原—强还原为主,所以其有机质丰度高,类型好(以Ⅰ、Ⅱ型为主)。三角洲平原及曲流河泛滥平原岸后湖泊中的暗色泥岩也具较好的生烃潜力,这类暗色泥岩的有机质母源主要来自高等植物,水介质条件为弱氧化—弱原还,因此其有机质丰度较高,但类型以Ⅲ型为主。
煤岩作为烃源岩,其生烃潜力取决于煤岩体积及富氢组分含量和演化程度。而煤岩体积和富氢组分含量又主要受控于成煤环境的古气候、古地理、成煤物质(古生物)及介质条件等。湖湾、滨湖沼泽煤最具生烃潜力,这类成煤环境不仅面积大、发育稳定,而且覆水程度高,底水介质条件多为还原—强还原;原生生物虽以高等植物为主,但发育较多的水生生物,因此其煤层不仅厚度大、分布连续,而且煤岩中的富氢组分较高。相比之下,三角洲平原、曲流河泛滥平原及网结河湿地沼泽煤的生烃潜力次之,辫状河泛滥平原沼泽煤的生烃潜力最差。     

南华北地区石炭二叠纪烃源岩的沉积类型与有机质特征

以沉积环境研究为基础,结合煤地质学研究与石油地球化学研究,着重从有机质丰度、有机质类型两个方面按沉积类型分别对烃源岩进行了深入分析,认为,无论是在有机质丰度还是有机质类型方面,滨岸带泥炭沼泽(SS型)和海相暗色泥岩都分别优于三角州平原泥炭沼泽(DS型)和陆相暗色泥岩。     

鄂尔多斯盆地山西组煤系烃源岩特征研究

以沉积环境研究为基础,结合井下暗色泥岩及煤岩的分析测试资料,综合运用有机岩石学、有机地球化学等方法,研究了煤岩及暗色泥岩的生烃特征。研究结果表明:本区山西组发育三角洲前缘及浅湖沉积,煤系烃源岩空间分布广泛,有机质丰度良好,有机质类型以Ⅲ型干酪根为主,兼有Ⅱ型,烃源岩已不同程度地进入成熟~过成熟阶段。煤层是重要的生气母岩,暗色泥岩的生烃能力也不容小觑。     

中口子盆地侏罗系煤系烃源岩地球化学特征及生烃潜力评价

甘肃-内蒙古交界处的北山盆地群侏罗系是我国西北地区潜在的油气勘探新领域。为加深对该盆地群资源潜力的认识,以有机地球化学分析数据为基础,探讨了其中煤系烃源岩的沉积环境、有机质来源,建立了该烃源岩生烃潜力评价标准。研究结果表明,中口子盆地侏罗系烃源岩干酪根类型以Ⅱ₁-Ⅱ₂型为主,生烃母质主要是陆生植物,含少量的藻类和水生生物,主要形成于三角洲平原沼泽或湖侵期的间湾湖泊等氧气量适中的弱氧化-弱还原沉积环境。生烃潜量和氢指数是衡量煤系源岩有机质丰度、生烃潜力和生油潜力最有效的指标,根据生烃潜力评价标准：黑帐房凹陷侏罗系暗色泥岩多属于中-差烃源岩,南泉凹陷暗色泥岩生烃潜力级别优于黑帐房凹陷,主要为中-好烃源岩;南泉凹陷炭质泥岩大多数属于中等-好油源岩,煤岩大多属于差油源岩。     

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。     

西湖凹陷平湖组滨海型煤系烃源岩发育环境及其控制因素

西湖凹陷平湖组是凹陷内油气藏形成的主力源岩之一,其烃源岩岩石学类型主要有泥岩、炭质泥岩和煤,有机质类型为Ⅱ-Ⅲ型,有机质丰度较高,总体为中等-好烃源岩.西湖凹陷平湖组发育的沉积环境主要为海湾、潮汐影响的三角洲、辫状河三角洲及潮坪,而发育烃源岩的沉积环境主要为海湾和潮坪,此时期沉积水体介质条件为咸水-半咸水,在三角洲和潮坪发育的泥炭沼泽中表现为氧化性,海湾环境中表现为弱还原性.平湖组源岩的发育受控于古气候、沉积环境、海平面变化及古构造格局,其中古构造格局控制着烃源岩的发育厚度和位置,海平面变化控制着烃源岩在地层内部的分布特点,古气候为烃源岩的发育提供了良好的物质背景,沉积环境控制着烃源岩的丰度、类型和保存条件.在平湖组烃源岩发育环境及控制因素研究的基础上,建立了平湖组烃源岩发育的沉积模式.     

鄂尔多斯盆地延长期湖盆充填类型与优质烃源岩的发育

湖盆充填类型是盆地构造及古气候的综合反映,对优质烃源岩的发育有重要控制作用。在综合分析延长组优质烃源岩沉积环境的基础上,认为长91、长73、长72—长71烃源岩发育期湖盆都表现为平衡充填类型,但有机质丰度及规模有较大差别,因此进一步细分长91期为平衡充填三角洲前缘-深湖相组合沉积体系,长73期为平衡充填深湖相沉积体系,长72—长71期为平衡充填浊流-深湖相组合沉积体系,并指出长73期湖盆充填类型发育最优质烃源岩,进而重点探讨了其形成环境。本文认为盆地沉降过程与古气候变化主要控制优质烃源岩的沉积和保存条件,而湖盆原始生产力则与火山灰沉积和深部流体关系密切。综合长73期盆山耦合关系、湖盆充填类型、沉积岩相组合等,指出强水动力体系(浊流沉积、三角洲)对有机质起稀释作用,重点强调了火山灰沉积和深部流体带来的营养物质有利于提高湖盆原始生产力,进而初步揭示了长73优质烃源岩的发育模式。这一认识为进一步研究陆相坳陷湖盆优质烃源岩的充填类型及发育规律提供了可借鉴的研究实例。     

内蒙古扎鲁特地区鲁D2井林西组烃源岩 有机地球化学特征

烃源岩生烃潜力的定量评价是研究盆地油气勘探潜力的重要手段.采用有机质丰度、类型、成熟度和沉积环境指标定量或定性评价了鲁D2井暗色泥岩的生烃潜力.有机碳定量评价表明,林西组泥岩为中等有机质丰度烃源岩.依据Pr/nC17、Ph/nC18散点图揭示林西组有机质类型以Ⅱ1型为主;伽玛蜡烷指数指示有机质形成于半咸水、还原环境,有利于有机质的保存.伊利石结晶度分析表明,烃源岩演化进入过成熟阶段.结果表明,扎鲁特盆地林西组泥岩为中等丰度、Ⅱ型干酪根、过成熟烃源岩,具有良好的页岩气勘探前景.     

百色盆地东部坳陷古近系那读组烃源岩的地质及地球化学特征

百色盆地东部坳陷古近系那读组的那一段上亚段和下亚段以及那二段广泛发育厚度很大的暗色泥岩,累计厚度可达200～1000m。在东部坳陷的绝大部分地区三段地层暗色泥岩的有机碳含量都在1．0％以上,是好的烃源岩。三套高效源岩的干酪根均以ⅡA型为主,次为ⅡB型和Ⅲ型,干酪根类型分布受控于沉积环境。那一段泥岩的Ro值为0．4％～0．65％,处于未成熟一低成熟阶段;那二段在较深部位的Ro值为0．7％～0．8％或更高,处于成熟阶段的早期。该坳陷的暗色泥岩厚度高值区、半深湖区、有机碳含量高值区、Ro高值区是一致的;沉积中心、沉降中心与生烃中心吻合。那二段成熟度相对较高,已达到成熟阶段早期,源岩厚度、沉积环境、有机质丰度和类型等也比较有利,因此,那二段应是本区的最主要的高效烃源岩。田东沉积区面积较大、泥岩厚度较大、半深湖区范围较大、有机碳含量较高、有机质类型较好、有机质的成熟度也相对较高,因此,田东沉积区比田阳沉积区更具有生、排烃的潜力。     

临清坳陷（东部）石炭—二叠系煤系烃源岩形成环境及地化特征

临清坳陷（东部）石炭－二叠系煤系烃源岩有两种类型，即煤和暗色泥岩（含碳质泥岩），根据对该地层沉积环境的研究，认为成煤的泥炭沼泽主要有两种类，即滨海型和三角洲型；暗色泥岩相应的也有滨海相和三角洲相泥岩两种。     

柴达木盆地侏罗系煤系烃源岩生烃潜力分类评价

柴达木盆地侏罗系发育泥岩、炭质泥岩、煤和油页岩等多种类型煤系烃源岩。受沉积环境控制,不同类型烃源岩之间有机质丰度、有机质类型及生排烃模式等差别很大。传统的评价方法低估了炭质泥岩和煤的生烃潜力。提出了基于单位岩石烃源岩产烃率的定量评价方法,对不同类型烃源岩的总生烃量和总资源量定量预测表明:炭质泥岩对侏罗系生烃总量和油气资源的贡献率分别达到44.8%和41.7%,整体提升了柴达木盆地侏罗系烃源岩的资源潜力,煤型气的资源潜力大幅度提高,对柴达木盆地天然气勘探具有重要指导意义。      

大兴安岭地区突泉盆地侏罗系充填序列及暗色泥岩发育特征

突泉盆地的侏罗系火山-沉积地层充填序列划分为3个级别的火山-沉积旋回,包括2个一级旋回,5个二级旋回.主要发育于红旗组的暗色泥岩具有一定的生烃潜力,综合评价为中等-好烃源岩,万宝组暗色泥岩生烃潜力较差.上古生界二叠系暗色泥岩具有较大的生烃潜力,是今后进一步加强油气基础调查的工作方向.     

东海盆地长江坳陷美人峰组烃源岩沉积环境与生烃潜力评价

利用东海盆地长江坳陷古新统美人峰组烃源岩的元素、热解、干酪根δ13C、镜质体反射率、岩石薄片、X射线衍射等资料,对长江坳陷美人峰组不同层段烃源岩进行沉积环境分析及生烃潜力评价。研究结果表明:美人峰组烃源岩的沉积环境整体表现为温暖潮湿的弱氧化淡水环境,古盐度和古气候是控制美人峰组烃源岩发育的主要环境因素。美人峰组第一段和第二段沉积时期,气候温暖潮湿,有大量陆源有机质输入,水体盐度相对较高,有机质保存条件较好,有机质丰度高,有机质类型以Ⅲ型为主,含少量II型,有机质已进入低成熟—成熟演化阶段,是美人峰组最具生烃潜力的层段;第三段和第四段沉积时期,气候相对干热,陆源碎屑及有机质输入少于第一段和第二段,水体盐度较低,不利于有机质保存,有机质丰度较低,有机质类型以Ⅲ型为主,有机质以低成熟演化阶段为主,生烃潜力不大;第五段和第六段沉积时期,气候恢复为温湿状态,有机质丰度较第三段和第四段高,有机质类型为Ⅲ型,但有机质热演化程度低,处于未熟状态,为无效烃源岩。随着埋深增加,美人峰组烃源岩的有机质成熟度变高,具有更大的生烃潜力。     

泌阳断陷湖盆陆相层序中生,储,盖层及其组合特征

泌阳断陷油气生、储、盖层的发育与陆相层序中的体系域具有一定的成因联系,不同的层序样式可构成不同的生、储、盖层组合。研究表明,极为有利的烃源岩为发育于高水位体系域的半深湖－深湖泥岩（属区域性烃源岩）,其次是水进体系域及水退体系域的湖相泥岩（属局部性烃源岩）;有利的储集体分布于水进体系域和水退体系域的冲积扇－扇三角洲砂体及前扇三角洲斜坡带的滑塌性重力流扇体中,尤其是扇三角洲的（水下）分流河道、河口砂坝     

南祁连盆地木里凹陷侏罗系烃源岩沉积环境与生烃潜力

南祁连盆地木里凹陷侏罗系发育多层暗色泥岩,从有机质丰度?有机质类型?有机质成熟度等3 方面对DK-3井烃源岩进行评价表明,其有机质丰度相对较高,有机质类型为Ⅱ1(腐殖-腐泥型)~Ⅱ2(腐泥-腐殖型)型,烃源岩整体处于成熟热演化阶段;烃源岩生烃潜力最高的层段为深度140~350 m内的黑色湖相泥岩,其有机质丰度高,类型好,且已达到成熟阶段;其次为深度630~720 m内的灰色泥岩夹层;其他层段烃源岩有机质丰度整体偏低,生烃潜力有限?     

南祁连盆地木里凹陷侏罗系烃源岩沉积环境与生烃潜力

南祁连盆地木里凹陷侏罗系发育多层暗色泥岩,从有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度等3方面对DK-3井烃源岩进行评价表明,其有机质丰度相对较高,有机质类型为Ⅱ1(腐殖-腐泥型)~Ⅱ2(腐泥-腐殖型)型,烃源岩整体处于成熟热演化阶段;烃源岩生烃潜力最高的层段为深度140~350 m内的黑色湖相泥岩,其有机质丰度高,类型好,且已达到成熟阶段;其次为深度630~720 m内的灰色泥岩夹层;其他层段烃源岩有机质丰度整体偏低,生烃潜力有限。     

吐鲁番坳陷二叠系烃源岩地球化学与沉积环境的关系

二叠系烃源岩是中国西部吐鲁番坳陷重要的潜在生烃层系。以地表剖面暗色泥岩的分析资料为主，结合部分井下烃源岩样品分析数据，详细探讨了泥岩的微量元素地球化学特征，利用不同岩类烃源岩有机碳含量、有机质类型及饱和烃气相色谱等特征对烃源岩的沉积环境进行了分析。研究认为，吐鲁番坳陷二叠系烃源岩层系沉积时水体的环境为弱还原相—还原相沉积环境。烃源岩有机质中陆源生物占优势，低等水生生物也有大量的分布。油气为还原环境沉积有机质的转化产物，坳陷具有良好的成烃潜力。还原程度强、具一定深度水体的的沉积相带是原始有机质沉积的良好场所，沉积有机质能及时沉积、保存下来，因此，烃源岩大多有机质丰度高；反之，则明显变差。     

柴达木盆地东部地区石炭系泥页岩生烃条件及选区

柴达木盆地石炭系露头、钻井资料均揭示,其为海相沉积烃源岩,且石炭系泥页岩气展现出良好的勘探前景。对柴达木盆地东部石炭系泥页岩沉积环境、有机质丰度、类型和演化程度进行综合评价,利用野外露头、探井、地震、非震等资料证实了石炭系的残留及分布。研究认为,柴东地区石炭系泥页岩主要集中在上石炭统滨岸潮坪沉积的克鲁克组,发育炭质泥页岩、暗色泥岩2种烃源岩,有机碳均值为3.08%,有机质类型为Ⅱ—Ⅲ型,处于成熟-高成熟演化阶段,73%的样品达到中等-好烃源岩。平面上主要分布于尕丘、欧南、霍布逊和德令哈凹陷,分隔性较强,具有多个厚度中心,其中以欧南凹陷石灰沟地区和霍布逊凹陷落实程度高、资源潜力大,是泥页岩气最有利的发育区。     

东营凹陷沙四上亚段烃源岩排烃特征及潜力评价

东营凹陷岩性类隐蔽油气藏的勘探日趋重要,其主力烃源岩的排烃特征及资源潜力的研究亟待加强.将东营凹陷沙四上亚段烃源岩分为暗色泥岩和油页岩两套,根据排烃门限理论,利用生烃潜力法对两套烃源岩的排烃特征进行了详细分析并对其资源潜力进行了评价.沙四上亚段烃源岩的主要排烃期为明化镇组沉积时期,排烃门限深度为2 600 m.两套烃源岩的总排烃量和总平均远景资源量分别为59.67×108t和25.65×108t,其中暗色泥岩的总排烃量和总平均远景资源量分别占总量的72.18%和72.2%,而油页岩仅分别占27.82%和27.80%,表明暗色泥岩的资源潜力更大.综合分析后认为,沙四上亚段为岩性油藏的主力烃源层,具有良好的资源前景.     

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。