哈拉阿拉特山西部地区生物降解原油地球化学特征及来源分析

生物降解原油的来源识别在国内外一直是难点、热点课题。哈拉阿拉特山(以下简称为哈山)西部地区石炭系原油样品的βα构型C₂₀～C₂₁～C₂₃三环萜烷构型呈上升型,符合风城组烃源岩供烃特征,而在哈山西本地及其东南方向玛湖凹陷地区均存在成熟可供烃的风城组烃源岩,但是通过色谱-质谱分析发现,原油普遍遭受过不同程度的生物降解作用。本次研究针对生物降解原油的常规生物标志物特征,应用抗降解能力较强的生物标志物参数,例如成熟度、盐度参数及新伽马蜡烷指数和芳烃参数等对两套烃源岩进行"细微化"区分,并结合国内外最新研究发现,通过运移参数论证油气运移的可行性,最终综合确定了哈山西石炭系原油来源于本地风城组烃源岩。本研究一方面确定了石炭系降解原油的来源,为下一步勘探工作提供理论依据;另一方面积累了哈山西地区生物标志物参数因生物降解而呈现的蚀变规律,补充和丰富了生物降解原油油源对比认识,为后续判定浅层侏罗系底层严重生物降解原油的来源奠定了理论基础。     

不同压力体系下原油裂解的地球化学演化特征

为探讨原油裂解成气过程中正构烷烃、甾烷和萜烷等生物标志物地球化学的演化规律及压力的影响,对东营凹陷古近系的低熟原油样品在高压釜中进行了原油裂解成气模拟实验,实验设计了2种不同的实验压力条件下（常压开放体系和20MPa压力封闭体系）,以升温速率30℃／h升温到650℃．从300℃开始,每隔50℃对实验产物进行特征检测,加压实验通过注水加压实现．样品来源于中国东部东营凹陷古近系的低熟原油．实验结果显示,常压和20MPa下,原油在达到450℃后进入原油裂解成气阶段．在原油裂解成气之前的一定温度范围内,原油已经开始不同层次地裂解,包括高分子正构烷烃向低分子正构烷烃的演变．原油裂解成气过程存在重烃气二次裂解生成甲烷气的过程,主要发生在550～650℃,表现为Ln（C1／C2）,Ln（C1／C3）和干燥系数显示升高的特征．压力（20MPa）对原油裂解总体是一个抑制的过程：相对常压开放性体系,20MPa下原油转化率降低,原油主裂解成气门限温度升高和原油裂解主成气温阶时间延迟,高温下较高碳数的正构烷烃或其他化合物得到保留,∑C21^-／∑C22^＋,Ln（C1／C2）,Ln（C1／C3）和Ln（C2／iC4）和干燥系数等参数值在主原油裂解成气温阶内降低,Ph／nC18,Pr／nC17在二次裂解阶段（550～600℃）下降．压力不同程度地影响了Ts,Tm,C31升藿烷和C29甾烷等生物标志物及其成熟度参数在原油裂解高温阶段的演化,并且在不同的温阶这种影响表现出差异性．     

山东东营凹陷新近系地层水化学场特征及油气意义*

为揭示中国东部新生代浅部地层水化学场响应及油气意义,在东营凹陷新近系试油资料统计分析的基础上,对东营凹陷新近系的水化学场特征进行了研究。结果表明,与古近系沙河街组三段与四段封闭性滞留型水化学场特征明显不同,新近系馆陶组和明化镇组总体以低矿化度的NaHCO₃型地层水为主体（矿化度小于5 g/L）;其水化学剖面宏观上具有一定的分带性,大致可以划分为3种水文环境：强开放性水文流畅带(0～0.7km)、弱开放性水文阻滞过渡带(0.7～1.1km)和相对封闭性水文迟缓带(＞1.1km);在不同的水化学作用带,水岩作用和地层水矿化度、离子和离子参数具有不同的响应;东营凹陷新近系Ca相对海水富集(Ca_excess)和Na相对海水亏损(Na_deficient)的定量关系Ca_excess≤0.2367Na_deficient-0.6261,显示出明显的钠亏损特征,钙富集量也远低于世界盆地流体线(Basin Fluid Line,BFL;Davisson,1996)所代表的富集量,与同凹陷古近系沙三、沙四段封闭性水文地质系统中钠相对富集特征也明显不同,反映了地层水蒸发浓缩作用弱及与地表水交替活动强烈的水文地质作用特征;地层水化学场的分布影响了原油密度和天然气的分布规律,使得东营凹陷新近系原油密度与天然气相对密度在剖面上的分布规律与地层水分有良好的一致性。     

新疆北部石炭纪岩相古地理

文章采用野外露头、钻井地质相结合的分析方法,讨论了新疆北部石炭纪的岩相古地理环境。野外露头、钻井资料的沉积建造、沉积相分布及古生物组合特征综合表明,新疆北部石炭纪古地理总体特征表现为由早石炭世的深海-半深海相、浅海相向晚石炭世的浅海相、海陆过渡相及陆相演化的趋势。岩石组合类型由早石炭世的活动陆缘型岛弧火山岩、深海复理石及海相碳酸盐岩向晚石炭世的裂谷型火山岩、陆相碎屑岩、海相碎屑岩及海相碳酸盐岩过渡。早、晚石炭世不同地区的古地理及其相应的岩石组合类型存在明显的差异。     

利用古成熟度方程初步恢复济阳坳陷晚三叠世印支运动剥蚀量

与新生界镜质组反射率(Ro)值比较,济阳坳陷晚古生界Ro值整体上出现了显著的异常,通过对济阳坳陷大量的晚古生界Ro异常数据点与新生界Ro数据点的分析、比较,建立了济阳坳陷新生界成熟度方程（RoH方程）和晚古生界古成熟度方程,利用这些古成熟度方程,对济阳坳陷Mz/Pz间断面剥蚀量进行了初步恢复,研究结果表明东营凹陷、沾化凹陷、车镇凹陷Pz/Mz间断面剥蚀量分别达31~41 km、20~41 km、31~41 km左右,平均在35 km左右,佐证了华北地台在印支运动开始前是个统一的大型沉积盆地,济阳坳陷部分晚古生界煤系地层在晚三叠世初期之前已经开始热解生烃。     

准噶尔盆地陆梁地区复式油气成藏系统初探

准噶尔盆地陆梁油田的发现表明盆地腹部具有复式油气成藏系统特征,形成多源、多藏和多期次的混源现象。该区可划分为玛湖凹陷—环玛湖东斜坡油气成藏子系统、盆1井西凹陷—石南油田油气成藏子系统及盆1井西凹陷—陆梁油田油气成藏子系统。前者中,烃源灶为玛湖凹陷的风城组,成藏时期分别为晚三叠世及中侏罗世末期,成藏通道为不整合面及扇状砂体,主要形成扇体和古潜山油气藏。盆1井西凹陷—石南油田油气成藏子系统中,烃源灶主要为盆1井西凹陷的风城组,成藏时期分别为早白垩世及古近纪末期,成藏通道主要为断层及不整合面,具有阶梯状成藏特征。盆1井西凹陷—陆梁油田油气成藏子系统中,烃源灶主要为盆1井西凹陷的乌尔禾组,成藏时期分别为中侏罗世末期—早白垩世及古近纪末期,成藏通道主要为断层、不整合面及连通砂体,具有环状成藏特征。各子系统形成的原油特征也有着较大差异。各成藏子系统的分布基本受盆地的构造形态及烃源灶控制,即:玛湖凹陷—环玛湖东斜坡油气成藏子系统相对比较独立,盆1井西凹陷—陆梁油田油气成藏子系统是盆1井西凹陷—石南油田油气成藏子系统的延续与发展。断层和不整合面构成的空间输导网络为各子系统的成藏创造了有利条件。     

下扬子陆域下志留统高家边组烃源岩特征

通过2015年下扬子地区野外地质考察、以往资料的整理以及最新钻井岩心的分析认为,下志留统高家边组在早志留世主体发育于陆棚相沉积环境,烃源岩分布范围较广、厚度较大,笔石含量丰富,生烃潜力以底部最好。高家边组露头样品主体为黄绿色,但随着深度增大,颜色逐渐加深至灰黑色和黑色,推测其未风化前的颜色很可能较深,原始有机质丰度可能较高,而且成熟度适中,是一套具有较高潜力的烃源岩。高家边组地层构造变形弱,同时发育有较好的生储盖组合,有利于常规油气或页岩气的保存。     

柴达木盆地东部第四系低丰度高效气源岩地球化学特征及成藏机理

对柴达木盆地东部地区第四系鸭湖和盐湖剖面进行了露头取样,并利用Rock-Eval生油岩评价、色谱质谱等实验分析测试技术对样品进行了地球化学特征分析。实验结果表明,样品有机碳含量变化不大,w(TOC)为0.15%～0.75%,w(S1 S2)为(0.24～2.5)×10-3。第四系气源岩中的有机质类型多以Ⅲ型有机质为主,少数为Ⅱ型,极少数为Ⅰ型。有机质主要来源于陆源生物为主的腐殖型和含腐泥腐殖型,是典型的低丰度有机质气源岩。C29甾烷异构化参数C29αββ/(αββ ααα)、C29ααα20S/(20S 20R)分布分别为0.34～0.38、0.27～0.33,C31升藿烷22S/(22S 22R)分布为0.49～0.56,显示第四系样品多处于未熟状态。巨厚的气源岩沉积厚度、第四纪寒冷的气候和高盐度的水体环境及有效的生储盖组合是形成第四系大型生物气藏的有利条件。     

陆相断陷咸化湖盆地层水化学场响应及与油气聚集关系——以渤海湾盆地东营凹陷为例

东营凹陷古近系水化学场分布与湖盆演化有着良好的对应关系,矿化度从深到浅逐渐降低,体现出沉积环境开放性的增强。高矿化度分布是咸化湖盆重要特征,盐岩溶解、扩散、运移和断裂沟通是其主要成因。在这种高矿化度地层水化学场中主要发育CaCl_2水型,在盆地边缘低矿化度地层水中,以NaHCO_3水型为主,同时发育有少量低—较高矿化度的Na_2SO_4水型和MgCl_2水型。对东营凹陷大量实测地层水及油气性质资料分析表明:东营凹陷CaCl_2水型指示地层封闭性条件较好的还原环境,在该环境中油气藏分布最为广泛,目前发现的高矿化度(100 g/L)油藏与CaCl_2水型相关;低矿化度(10 g/L)NaHCO_3水型指示封闭性条件差、水交替强烈的水文流畅环境,对油气聚集不利,可形成次生油气藏;高矿化度(30～100g/L)的NaHCO_3水型对油气聚集也有利,在该水型中多形成原生油气藏,其成因与地幔高浓度的CO_2运移及断裂通道的沟通作用有关;研究区高矿化度(30 g/L)Na_2SO_4水型的形成与膏盐有关,其中可形成原生油气藏;低矿化度Na_2SO_4水型指示封闭性条件差的氧化环境,对油气聚集不利。研究结果表明,在东营凹陷断陷咸化湖盆中,含NaHCO_3水型的地层环境更能代表地层水交替强烈的开放性沉积环境,而Na_2SO_4水型分布多与硫酸盐有关;东营凹陷表现出高矿化度的NaHCO_3水型和Na_2SO_4水型等异常地层水环境,但在各类型地层水环境中油气藏都有所发现,显示出典型断陷咸化湖盆中水化学场分布特征及与油气成藏之间独特的相互关系。     

东营凹陷古近系中深层湖盆演化中的无机元素响应

为查明无机元素分布与水深、盐度等沉积环境以及湖盆演化过程的关系,采用电感耦合等离子体发射光谱仪分析对东营凹陷郝科1科探井古近系深层微量元素含量进行了测试、分析,所涉及的研究层位是该凹陷的主要烃源岩层段（沙河街组三亚段、沙河街组四亚段、孔店组）,分析结果表明:在水体浅、蒸发作用强烈的孔店组—沙四下亚段强氧化性滨浅湖环境里,钙、锶含量和Ca/Mg、Sr/Ba、Sr/Ca参数值具低值响应,铁、铝、钡、钒含量和（Fe+Al）/(Ca+Mg)参数值具高值响应;在沙四中亚段膏岩、盐岩等普遍发育的盐湖环境中,钠、锶含量和Sr/Ba、Fe/Mn、Sr/Ca均出现高值响应,锰、钡、钒含量和V/Ni、(Fe+Al)/(Ca+Mg)出现低值响应;在还原性的沙四上亚段半咸化深湖环境中,钾、钠、铁含量和Fe/Mn值具低值响应,钙、锰含量具高值响应;在沙四中亚段膏盐与泥岩共生体系中元素分布离散性明显,呈现波动性特征;Sr/Ba、Sr/Ca在盐湖环境中出现显著的高值响应,被证实可以作为良好的水体盐度指标参数,Fe/Mn、(Fe+Al)/(Ca+Mg)随水体加深逐渐增大,是良好的水体深浅指标参数。元素分布受沉积环境、岩性特征等多种地质因素的影响,在利用元素含量分布及特征元素比值来判断某单个地质因素的变化时,应该应用多种参数,进行综合判断。