济阳坳陷石炭–二叠系煤系页岩气生烃潜力评价

为了研究济阳坳陷石炭–二叠纪煤系泥页岩生烃潜力,应用地球化学、石油地质学及煤地质学等方法,从济阳坳陷石炭–二叠系残留地层分布、泥页岩有机地球化学特征和泥页岩生烃潜力对比等方面进行研究。研究结果表明:济阳坳陷石炭–二叠系残余地层厚度一般在200~800 m,最厚可达900 m;煤系泥页岩有机质丰度较好,为Ⅲ型干酪根,有利于生气,有机质成熟度达到成熟–较高成熟阶段;本溪组和太原组生烃潜力较好;山西组烃源岩各凹陷均可见中–好油气源岩,但范围局限,整体评价仍为中等。与我国其他地区对比发现,济阳坳陷石炭–二叠系煤系泥页岩生烃能力总体处于中等水平,具有一定的页岩气勘探潜力。     

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%.      

煤层气生成与煤层气富集：Ⅰ有效阶段生气量与煤层气富集

在研究沁水盆地演化史和石炭二叠系主要煤储层埋藏史的基础上，讨论了煤层生气史和阶段生气量，提出了有效生气阶段和有效阶段生气量的概念；认为煤层生气史和有效阶段生气量是关键的控气地质因素之一，有效生气阶段越晚和有效阶段生气量越大，则煤层的含气量越高。     

冀中坳陷东北部石炭-二叠系烃源岩生烃潜力评价

冀中坳陷东北部石炭-二叠系煤系地层生、储、盖组合条件完备,上古生界自生自储煤成气藏勘探潜力巨大。笔者基于该层系"油井少、空井多"的勘探现实,通过烃源岩热解数据分析和热模拟实验工作,评价区内烃源岩的生烃潜力,以期减少勘探风险。数据分析表明,w(TOC)为10%和40%是区内煤系暗色泥岩、炭质泥岩和煤岩的有效划分界限。区内石炭-二叠系煤系烃源岩主要以Ⅲ型干酪根为主,为中等较差的油源岩和较好的气源岩。分别受岩浆热变质和深成变质作用影响,区内存在武清凹陷、苏4-苏8-苏23-文古4和葛8-大参1三个成熟度高值区,即生油气中心。结合热模拟实验结果,采用体积法算得该区石炭-二叠系地层生气总量约为4万亿m3。     

鄂尔多斯盆地西缘煤层气成藏条件研究

鄂尔多斯盆地西缘发育石炭-二叠纪和侏罗纪两套含煤岩系,由北向南发育五大煤田,煤层发育,厚度较大,煤炭资源量丰富。石炭-二叠系煤层煤级高,Ro值为0.51%~1.89%,均值为0.95%,以肥煤、焦煤、无烟煤为主,宏观煤岩成分以暗煤和亮煤为主,煤岩类型主要为半亮煤和半暗煤;侏罗系煤层煤级低,Ro值为0.5%~2.7%,均值为0.72%,以气煤、不黏煤、长焰煤为主,宏观煤岩成分以暗煤为主,煤岩类型主要为半暗煤和暗淡煤为主。两套煤层煤岩显微组分均以镜质组和壳质组为主,属于Ⅲ型(腐殖型)有机质,煤的变质程度均为低成熟到高成熟阶段,具有良好的生气潜能,以生成湿气为主。侏罗系煤层孔隙度高于石炭-二叠系煤层,而石炭-二叠系煤层吸附性能强于侏罗系煤层,煤层含气性较好。     

济阳坳陷煤成气富集成藏的盆地动力学特征

济阳地区具有煤成气聚集成藏的物质基础和盆地动力学背景。主要表现在石炭—二叠系在济阳坳陷的某些中、新生代断陷区块内保存完整,以含煤地层为主要特色的生烃生气岩系发育;石炭—二叠系上部(如上石盒子组分布广泛而稳定的砂岩)具有良好的储层发育条件,区域盖层为煤成气成藏创造了封闭条件。因此,石炭—二叠系本身具有良好的生、储、盖组合序列,是济阳坳陷煤成气聚集成藏的最重要地质条件。      

松辽盆地北部石炭—二叠系油气远景

松辽盆地基底内部石炭—二叠系生烃潜力一直是人们关注的焦点。松深地震剖面和钻井资料显示:松辽盆地北部基底及其周边地区石炭—二叠系分布广、厚度大,主要分布于西部断陷区、中央断隆区和东南断隆区,林甸地区厚度达7 km;三肇地区及肇东地区厚度达到6 km,东北隆起区厚度达5 km。基底石炭—二叠系有机质类型一般为Ⅱ2—Ⅲ型,总有机碳含量高,热演化程度不均一。通过TTI-Ro法恢复了松辽盆地北部基底石炭—二叠系上覆地层沉积之前的热演化程度,有机质成熟度有明显变化,盆地东部有利于二次生烃。另外,松辽盆地石炭—二叠系具有二次生烃的热演化条件。石炭—二叠系油气远景主要受石炭—二叠系发育情况、二次埋藏前及二次埋藏过程中的热演化程度控制,松辽盆地北部石炭—二叠系存在3个有利的油气远景区:西部断陷区的林甸地区、东北隆起区的绥化断陷区、东南断陷区徐家围子断陷区。     

惠民凹陷南坡煤型气有效供气中心分析

惠民凹陷南坡石炭－二叠系煤层分布广泛,厚度较大,为一套以潮坪－泻湖沉积为主的海陆交互相地层,其有机质属浅沼森林有机相和深沼芦苇有机相。生气模拟实验表明,太原组和山西组煤岩生气潜力分别达150mL/g有机碳和110mL/g有机碳,煤型气源岩经历了复杂的热演化过程,其有效二次生气时期为早第三纪至今,门限温度135℃,对应的埋深入4000m,有效供气中心位于济阳地堑东部和曲堤地垒东段, 生气强度一般达到（20－40）×10^8m^3/km^2。位于主导运聚方向上的曲堤地垒东段是今后勘探的重点目标。     

东濮凹陷天然气生成模拟与煤成气的新证据

通过对东濮凹陷三种类型的气源岩加水高温模拟实验研究发现,石炭一二迭系煤生气能力是奥陶系灰岩的9倍,下第三系低有机质丰度的泥岩仅为煤的生气量的1／2,煤是东濮凹陷天然气最主要的气源岩;通过对模拟组分分析,煤生成的气体主要为甲烷含少量的重烃与CO2,低有机质丰度的泥岩与灰岩主要生成CO2;煤的模拟气体组分甲烷同位素值与W23井,M70井天然气甲烷同位素接近应该来源于石炭-二叠系煤系地层,灰岩与WG2井甲烷碳同位素接近,天然气来源于奥陶系灰岩地层。     

大同煤田东周窑井田石炭二叠系煤炭资源评价

通过对山西省大同煤田东周窑井田的区域地质、井田地质及含煤地层的分析研究,提出了东周窑井田石炭二叠系可采煤层煤质的变化规律及该井田的服务年限,从而对该井田石炭二叠系煤炭资源进行了整体评价。该井田石炭二叠系煤炭资源具有较高的潜在经济价值。     

惠民凹陷含煤地层生气潜力分析

从有效气源岩的概念出发,通过实验测定了该区含煤地层最大吸附气量,结合模拟实验中产气量与总有机碳(TOC)、热解生烃潜力(S₁+S₂)、氢指数(HI)、最大镜质组反射率(R_max)等指标的相关关系,提出了不同演化阶段煤系地层有机质生气潜力下限及各指标适用范围,并据此对惠民凹陷石炭二叠系煤岩、泥岩等气源岩进行了评价,证实了该区煤岩和泥岩可以作为有效气源岩。该成果对该区的煤型气勘探有一定指导作用,对渤海湾盆地其他地区煤系源岩评价也有一定参考价值。      

海相烃源岩二次生烃潜力定量评价新方法

烃源岩二次生烃的演化过程是残余干酪根热解演化与残留油热裂解转化两个既相互联系又完全不同的物理化学反应过程的叠加。本文利用自制高压釜热压生烃模拟实验装置,采取分阶段连续递进模拟实验方式,以海相烃源岩样品为例分别评价了残余干酪根的生烃潜力与残留可溶有机质转化油气潜力,建立了一套不同起始与终止成熟度海相烃源岩二次生烃潜力的定量评价方法,并首次明确提出了干酪根生油指数KIo、干酪根生气指数KIg、干酪根生烃指数KIh等评价烃源岩生烃潜力的参数,弥补了ROCK EVAL热解评价方法无法分别评价烃源岩在不同生烃演化阶段所生成的“油”或“烃气”潜力的不足。     

冀中坳陷东北部石炭-二叠系烃源岩热史及成熟史模拟

石炭-二叠系煤成气藏是冀中坳陷东北部亟待突破的勘探领域。文中基于大量的钻井、测井、地球化学和古地温资
料,分别模拟构建了大城凸起、文安斜坡和武清凹陷的埋藏史和考虑岩浆热液侵入作用的热演化史。研究结果表明冀中坳
陷东北部石炭-二叠系地层总体上经历了“三沉两抬”的构造演化过程,在印支运动前全区具有近似的演化历史,印支
期、燕山期区内构造演化开始分异,至新生代形成总体“东隆西坳”的构造格局。区内烃源岩热演化包括一次生烃和二次
生烃,并可细分为长期隆升型、后期强烈沉降深成变质型和岩浆热变质型三种类型。一次成烃主要发生在三叠系末期,二
次成烃分别在新近纪和古近纪岩浆侵入期。区内斜坡浅部和隆起区一次成烃,斜坡和凹陷深部为后期强烈沉降深成变质二
次成烃、斜坡和凸起岩浆热液侵入区发生岩浆热变质二次成烃。一次成烃期Ro 值在0.7%左右,不具成藏潜力,二次成烃
期烃源岩可达高熟、过熟阶段,成藏配置条件好,成藏潜力巨大。     

Hydrocarbon-generating potential of the Eocene Thebes Formation,Gulf of Suez: 1D basin modeling as a supplementary tool for source rock evaluation

The present work provides high-resolution modeling of the thermal maturation of the Eocene Thebes Formation using a multi-1D approach. The model focuses not solely on the thermal maturity but also on timing of hydrocarbon generation (primary generation and secondary cracking), adsorption by organic matter, and expulsion. The time-lapse conceptual model was developed using well log data, geochemical analyses, and composite logs. The stratigraphic sequence of the Belayim Marine oil field was subdivided into a time series based on the tectonic framework of the Gulf of Suez. An elevated basal heat flow has been assigned throughout the rifting phases and basin evolution. The simulation developed for seven wells reveals variations in burial, thermal history, and accordingly the thermal maturity. The predicted thermal maturity ranges from immature to mature with a different tendency to generate hydrocarbons (both primary generation of oil and/or gas secondary cracking) dependent on kerogen type, basin development, and burial history. Hydrocarbon generation (oil) starts after the Messinian Time Event during the deposition of the Post-Zeit Formation. Hydrocarbon generation was related to burial rather than basin evolution for the 113-M-27, BM-23, BM-65, and BM-70 wells. Conversely, generation correlated principally to basin development particularly Messinian Time Event for the 113-M-34 well. Expulsion occurred subsequent to generation of thermogenic gas (secondary cracking of generated oil). It is not possible to investigate the relationship between the production index and thermal maturity as a consequence of expulsion that reduced the S1 values. The different levels of thermal maturity (potential, active, and effective source rock) allow for the differentiation of regions of potential hydrocarbon accumulation that were charged from the Thebes Formation.     

东濮凹陷及其周缘地区上古生界煤系沉积有机相及煤成烃潜力

东濮凹陷上古生界具有优越的煤成烃物质基础,油气生成潜力取决于沉积有机相。通过对东濮凹陷及其周缘地区煤系沉积有机相的类型和分布特征的研究,结合烃源岩生烃热模拟实验,探讨了东濮凹陷上古生界煤成烃的潜力。研究表明:东濮凹陷上古生界沉积有机相可划分为6种类型,镜质腐殖有机相是研究区主要的有机相类型,太原组下部和太原组上部–山西组下部还发育少量的含腐泥腐殖有机相和壳质腐殖有机相等富氢有机相类型,山西组上部较发育惰质腐殖有机相,东濮凹陷北部发育富氢有机相,特别是庆古2井区和毛4、毛8井区有机相类型好,而南部则发育镜质腐殖有机相和惰质腐殖有机相。不同有机相成烃潜力存在明显差异,镜质腐殖有机相的生油气潜力可与我国典型的煤成油气盆地相媲美,而富氢有机相的生烃潜力更高。但由于东濮凹陷上古生界热演化程度的差异,各个区块油气生成可能存在较大差异,毛4井区成熟度低,油气产率低;庆古2井区R_max在1.0%左右,处于液态烃类生成高峰期,煤成油产率较高,文古1井区处于成熟–高熟区,有较高的煤成气产率,但仍未达煤成气产率的高峰;南部马古5井处于高过成熟,具有较高的煤成气潜力,但由于南部遭受岩浆作用的影响,其煤成气潜力需要评估岩浆作用影响的程度。      

川东焦石坝五峰-龙马溪组页岩气赋存机理及其主控因素

页岩气是重要的非常规天然气资源,主要以游离气与吸附气状态赋存于页岩中,研究和阐明其含量、主控因素和演化规律对于揭示页岩气成藏机理具有重要意义.采用不同条件下页岩高温高压等温吸附实验、FE-EM、CO₂吸附、N₂吸附、压汞等实验方法综合研究页岩气藏中的游离气与吸附气的主控因素.结果表明,游离气主要受页岩孔隙类型、孔隙结构、储层温度与压力等条件控制;OC、成熟度和水分影响吸附气含量.基于吸附气体积校正、地质模型和数值计算综合表征,五峰-龙马溪组页岩中以游离气为主,其平均含量约为%,吸附气含量约为4%.在抬升阶段,储层温度和压力发生改变,页岩气赋存形式随之变化,游离气减少,吸附气增加.      

深部热流体对油气成藏的影响

深部热流体是一种由多元组分构成的超临界流体 ,其上升活动可使地球内部的物质与能量发生调整或再分配。对油气而言 ,深部热流体携带的高热能可使沉积盆地的古地温升高 ,加快烃源岩的热演化进程 ,增加有效烃源岩的体积 ,促进烃类的生成 ;在上升过程中 ,因其具很强的溶解和扩散能力 ,故可萃取、富集沉积物中的分散有机质 ,同时又对生烃产生显著的加氢作用 ,从而为油气的形成补充物源。此外 ,热流体与围岩储层发生化学反应 ,可改善储层的孔渗条件 ,有利于油气的聚集成藏 ,而且因其具有较高的压力和含水量 ,可抑制烃类的热裂解而有利于油气的保存。     

库车坳陷三叠-侏罗纪烃源岩生气特征与生气模式

根据热解实验和动力学模拟计算结果,研究了塔里木盆地库车坳陷侏罗纪煤、煤系泥岩及三叠纪泥岩的生气特征与生气模式。结果表明,库车坳陷三叠-侏罗纪烃源岩具有良好的生气性,尤其在进入中、高热演化阶段,甲烷产率更高,且侏罗纪煤和煤系泥岩的甲烷产率要高于三叠纪泥岩。侏罗纪和三叠纪烃源岩均以生气为主,是库车坳陷的有效气源岩,但前者的生气贡献明显高于后者。      

川西南地区下寒武统筇竹寺组页岩热演化史及页岩气成藏意义

页岩热演化史与页岩气的成烃、成藏过程关系极为密切.一方面,页岩热演化过程决定了页岩生烃过程、页岩气类型和生气量;另一方面,页岩有机孔隙的形成与页岩热演化过程密切相关.在前期热史恢复基础上,以锆石（U-Th）/He和沥青反射率R_b等古温标进行标定,模拟了川西南地区代表性钻孔下寒武统筇竹寺组页岩热演化史,探讨了页岩热演化过程与页岩气成烃、成藏的关系.研究结果表明,川西南地区下寒武统筇竹寺组页岩热演化过程和生烃史差异性明显,可以识别出两种模式:加里东期坳陷区,筇竹寺组页岩在加里东期成熟,中?晚二叠世期间快速演化定型,两个生烃高峰期分别出现在志留纪（生油高峰?湿气阶段）、中?晚二叠世（干气阶段）,此后再无明显的生烃活动;加里东期古隆起区,筇竹寺组页岩在加里东期未熟?低熟,晚海西期?燕山期持续增熟,亦存在两期生烃高峰,分别是中?晚二叠世（生油高峰阶段）、晚侏罗世?早白垩世（湿气?干气阶段）,筇竹寺组页岩生烃过程持续到晚白垩世末期.分析表明中?晚二叠世期间筇竹寺组页岩的埋深差异造成了其受峨眉山地幔柱热效应的影响不同,进而决定了加里东期坳陷区与隆起区筇竹寺组页岩热演化过程和生烃史差异,并最终导致了威远?犍为地区筇竹寺组页岩含气性优于盆地外围.综合川西南地区筇竹寺页岩生烃史和孔隙度演化模型,将川西南成藏条件相对优越的威远?犍为地区筇竹寺组页岩气成藏过程分为4个阶段:早古生代时期源?储?盖形成和生物气成藏阶段、中?晚二叠世期间初始成藏阶段、晚侏罗世?早白垩世主成藏阶段和晚白垩世以后调整改造阶段.该成果以页岩热演化过程为切入点解释了川西南威远?犍为地区与盆地外围下寒武统筇竹寺组页岩气成藏差异的原因.      

松辽盆地外围新区、新层系 ——油气基础地质调查进展与认识

以“开辟新区、探索新层系”为目的,基于野外地质调查、非震物探剖面测量、地质井钻探等油气基础地质调查,阐述了松辽盆地外围大面积火山岩覆盖区龙江、突泉、扎鲁特、林西、乌兰盖等油气新区的发育状况及中、下侏罗统和上二叠统等主要生烃层系的发育;认为突泉盆地中、下侏罗统泥岩厚度大、有机质丰度高、热演化处于成熟—高成熟阶段,盆地生、储、盖系列完整,有望成为松辽盆地外围侏罗统油气、新层系勘探突破的远景盆地.依据暗色泥页岩分布范围、沉积厚度和有机地球化学特征,论述了研究区晚二叠世林西组的页岩气资源前景.松辽盆地西缘地区的中、下侏罗统和上二叠统将成为油气新区、新层系调查研究的重要方向.