低成熟海相黑色页岩生烃特征的热模拟实验

页岩气是黑色富有机质页岩生烃演化完成后滞留在页岩中的烃类气体,为了查明海相黑色页岩生排烃过程中产物的变化规律及影响因素,揭示海相富有机质页岩的生烃潜力,采用地层孔隙热压生烃模拟仪对四川盆地广元地区上寺剖面大隆组黑色页岩进行热压模拟实验.结果表明:①黑色页岩具有极高的生烃潜力,最高产烃量达452.43 mg/gTOC(总有机碳),其中气态烃总产率195.45 mL/gTOC,液态烃最高产率为377.8 mg/gTOC;②油的产率随热模拟温度升高表现为先升后降的特征,生油演化成峰型尖锐的单峰特征,生油高峰在360℃,甲烷随成熟度升高而增加,而重烃气C2-5则表现为先升后降的特征,甲烷主要由油裂解形成,其次是干酪根热解和重烃气裂解;③气态烷烃呈现δ13 C1<δ13 C2<δ13 C3<δ13 C4,且随热模拟温度增加,气态烃的碳同位素值均表现为逐渐富集13 C,说明了热模拟过程中只发生了碳同位素的动力学分馏.基于本次热模拟产物产率随热成熟度变化特征,建立了黑色富有机质页岩的生烃模式,分为两个主要阶段:热催化生油气阶段和热裂解生湿气阶段,特别是在很高热模拟温度下仍未进入生干气阶段,表明在过成熟阶段黑色页岩仍具有一定的生烃潜力.研究结果对拓展高过成熟页岩气勘探领域具有较好的参考意义.     

沁水盆地石炭-二叠煤系地层烃源岩特征及生烃有利区评价

对山西沁水盆地石炭－二叠煤系地层烃源岩的有机地化资料进行分析总结。结果表明,山西组和太原组煤岩样品显微组分以镜质组为主,其次为惰质组,稳定组分（壳质组＋腐泥组）的质量分数一般低于11.2％;干酪根 H／C 原子比主要集中在0.20～0.85,O／C 原子比主要集中在0.02～0.10,属高演化Ⅲ型有机质;煤岩碳同位素普遍偏重,为－23‰～－25.6‰;沥青“A”中,饱和烃的质量分数大多数＜25％,芳烃为11％～58％,饱／芳比值一般为＜0.4。煤系泥岩显微组分以镜质组为主,其次是惰质组,壳质组较低;H／C 原子比主要在0.25～0.75,O／C 原子比主要在0.03～0.20,属高演化Ⅲ型有机质,小部分属于Ⅱ2型有机质;碳同位素偏重,为－23.5‰～－25.9‰,饱和烃质量分数＜25％,大部分＜20％。太原组灰岩以Ⅱ2型干酪根为主,碳同位素轻于山西组及太原组煤岩及泥岩,主要在－26.0‰～－30.0‰。制定了适合沁水盆地煤系地层中煤岩和泥岩的生烃潜力评价标准,对烃源岩有利生烃区进行评价。综合认为,沁水盆地山西组煤岩总体上是中等－好烃源岩,以盆地两翼为好,中部和南部为中等－差烃源岩;太原组煤岩总体上为中等－好烃源岩,两翼大部分为好烃源岩,沁县－祁县－榆次－榆社一带以及南部地区为差－中等烃源岩;沁水盆地山西组泥岩总体上为中等偏差的烃源岩,只有西部部分地区为好烃源岩,盆地中部地区烃源岩生烃潜力比两翼差;太原组泥岩总体上为中等偏差的烃源岩,西部局部地区为好烃源岩,盆地边缘比盆地中央的生烃潜力稍大一些。     

沁水盆地山西组致密气成藏条件分析

为了评价沁水盆地山西组的致密气勘探潜力,应用地球化学、流体包裹体、稀有气体和生排烃概念模型等实验技术方法,综合分析了山西组致密气的成藏地质条件。研究结果表明,山西组泥岩和煤岩的总有机碳(total organic carbon, TOC)较大,有机质为Ⅲ型干酪根且达到高-过成熟阶段,以生气为主。泥岩和煤岩的生气潜力巨大,生气量分别达到11.44×10~(12)、39.33×10~(12) m~3,山西组致密气资源量为0.14×10~(12) m~3。稀有气体Ar同位素比值表明泥岩是致密气的主力气源岩,其生成的天然气对致密气的贡献率为70.1%,煤岩的贡献率为29.9%。根据盆地的埋藏-热演化史和流体包裹体的均一温度测试结果,确定山西组致密气存在2个成藏期,对应的成藏时间分别为中-晚三叠世和晚侏罗世-早白垩世。此次研究定量评价了沁水盆地山西组致密气的成藏条件,可为该区致密气的勘探提供有利方向。     

水在有机质形成气态烃演化中作用的热模拟实验研究

为探讨水在气态烃形成演化中的作用，选用鄂尔多斯盆地神山褐煤进行加水和无水的热模拟实验对比研究. 实验显示，水参与了成气的化学反应，增加了CO₂和H₂的产率，同时在一定程度上增加了烃类的产率，特别在高演化阶段明显增加了甲烷的产率. 无水实验或加水实验中甲烷的δD随甲烷产率的增加呈线性变重，而且在相同产率的情况下，加水实验甲烷的氢同位素组成明显变轻35‰左右. 无水、加水实验甲烷的碳同位素组成在相同甲烷产率的情况下基本保持一致. CO₂中δ¹³C（碳同位素）随着温度的升高变化不大，说明干酪根中羧基的脱落不存在动力学分馏. CO₂中碳同位素组成在加水实验中变轻是水参与成烃演化化学反应的有利证据之一，这种变化是由于水与烯烃反应使得亚甲基碳转变为羧基碳造成的.     

百色地区下三叠统-泥盆系烃源岩有机地球化学特征及生烃潜力分析

百色盆地海相烃源岩主要为孤立台地和台间海槽碳酸盐岩.根据百色盆地周缘大量露头样品的残余有机碳含量、干酪根碳同位素、饱和烃色谱及色质等地球化学实验数据,分析了下三叠统-泥盆系海相烃源岩的有机质丰度、类型、热演化程度.针对地表烃源岩样品具有高热演化、低丰度的地化特征,在有机质丰度的热解损失和地表风化损失校正基础上,采用蒙特卡罗法模拟计算烃源岩生烃强度.在综合分析烃源岩地化特征和生烃强度的基础上,认为百色盆地下三叠统-泥盆系海相烃源岩具有低-中等级别的生烃能力.     

鄂尔多斯盆地下寺湾地区山西组泥页岩生气特征

鄂尔多斯盆地山西组页岩气有较好的资源潜力,但其生气机理研究薄弱,为研究其泥页岩生烃过程及机理,文中采用高压釜-封闭式金管的生烃热模拟实验,分别对山西组山1和山2烃源岩生烃过程和生烃量分析,结果发现:2个层位中甲烷和非烃类气体具有相似产出特征,两者产率随着成熟度升高而增加,且低升温速率下产率更高;重烃气C2-5和液态烃两者产率随着成熟度升高都表现出"先升后降"型抛物线特征,山1和山2等2个页岩样品总热解气量分别为444.94 mg/g TOC和343.66 mg/g TOC,总热解气产率中,烃类气体(C1-5)产率分别为98.69 mg/g TOC和126.44 mg/g TOC,非烃类气体(H2,CO2和H2S)产率分别为346.25 mg/g TOC和175.79mg/g TOC.山1和山2泥页岩生烃过程历经三段式的演化模式,至146 Ma(晚侏罗世末),Ro达到0.78%,甲烷累积产率分别达到7.28 m L/g TOC,7.41 m L/g TOC.至距今96 Ma(早白垩世末)地层温度达到最大值201.82℃,Ro达到2.15%,泥页岩甲烷瞬时产率达到最大值,分别为3.21,3.80 m L/g TOC·Ma,达到高峰。从晚白垩世开始至55 Ma(始新世早期),Ro保持在2.31%,生气停止,山1泥页岩甲烷累积产率保持在103.8 m L/g TOC,山2泥页岩甲烷累积产率保持在113.6 m L/g TOC.对比发现,山2泥页岩的气态烃和液态烃产率均远远高于山1泥页岩,且山1泥页岩烃类气体含量始终低于40%,证实该地区山西组泥页岩具有较好的生气潜力,其中山2生气能力较大。     

地质条件约束下川北二叠系大隆组富有机质页岩热模拟生烃过程及特征研究

选取川北大隆组低熟富有机质页岩样品作为实验对象,综合考虑了地质约束条件(静岩压力、流体压力和地层水等因素)对生烃作用的影响,从低熟到过成熟进行了全系列的热模拟,并对各温度点的热产物进行气体组分及同位素分析.结果表明:热模拟实验产生的烃类气体产率随温度升高而增大,在500℃达到峰值,随后明显下降并趋于平稳.烃类气体产率的降低与静岩压力、流体压力以及孔隙发育有着密切关系.压力的不断增大抑制了页岩中有机质的分解,并导致孔隙度降低和孔径减小,排烃不畅,影响了生烃产率.滞留于样品中的重烃组分发生热裂解,最终形成了以高CH_4含量特征的原油裂解气,并呈现鲜明的ln(C_2/C_3)随温度变化特征和碳同位素部分倒转现象.研究为大隆组深层页岩气的有效开发提供前期基础性实验数据和生烃、演化特征方面的成果支持.     

沁水盆地中东部热演化史模拟及油气成藏响应

为还原沁水盆地中东部热演化史,以某页岩气井山西组及太原组26件海陆过渡相泥页岩实测数据为基础,利用Petro Mod软件进行了热演化史模拟,依据模拟结果对油气生成及成藏进行了分析,结果表明:研究区内烃源岩干酪根类型以Ⅲ型为主,有机质演化成熟度高,具有良好的生烃潜力;热演化史与构造演化史存在耦合作用,受印支运动及燕山运动影响,地层温度经历了缓慢上升-缓慢冷却-异常高温-快速冷却四个阶段;太原组及山西组烃源岩有机质演化过程中镜质组反射率(Ro)值发生一次跃变,最终演化至2. 0%左右,于早白垩世烃源岩发生二次生烃作用进入产气阶段,加之上覆致密的盖层形成了良好的煤系气藏。     

北皂煤矿煤岩含水热模拟产物地球化学特征

为了模拟地质体中油气生成的过程,了解煤系烃源岩成烃热演化特征及其产物的地球化学特征,对北皂煤矿演化程度较低的煤岩进行了(250~600)℃的10个温阶的加水热模拟实验。对原样和热模拟残余物进行油气生成模拟实验和岩石有机碳、镜质体反射率(Ro)、氯仿沥青"A"、族组分和饱和烃气相色谱等生油岩地化分析测定,对反应产物进行了天然气气体组分分析。结果表明煤系烃源岩在不同热演化阶段表现出的地质地球化学特征具有相当大的差异:在有机质热降解—热裂解阶段,温度较低时(325℃),镜质组反射率增长幅度并不太大,通常Ro1.0%,TOC75%,氯仿沥青"A"逐渐增大。随着温度的升高,热演化进程相对加快,Ro值从0.47%~0.97%迅速增大到1.00%~3.73%,TOC值从64.7%~75.1%增大到75.9%~84.5%,而氯仿沥青"A"逐渐下降,从1.46%减小到0.057%。生物标志化合物中,姥鲛烷跟植烷相比一直处于优势,重烃含量也随着温度的升高增多。此项研究对于揭示北皂煤矿煤阶较低的煤系烃源岩在地质体中经历的物理、化学演化过程,各组分的产出特征及变化规律,了解产物的地球化学特征具有重要的意义。     

济阳地区上古生界煤系有机质二次生烃特征

选取济阳地区上古生界不同成熟度的煤系烃源岩样品通过连续生烃热模拟实验和分阶段生烃热模拟实验,模拟地层沉积埋藏历史中沉降、抬升、再沉降过程中烃源岩多次生烃的特点。     

有关烃源岩定量评价的几点意见

烃源岩定量研究是成因法油气资源评价的重要基础 ,在烃源岩定量评价技术与方法日臻完善的背景下 ,仍存在一些问题有待进一步改进 :1对烃源岩的定义仍存在一定分歧 ,应明确区分烃源岩与有效烃源岩的差别 ;2确定有效烃源岩规模时 ,不应以烃源岩成熟范围代表有效烃源岩的展布 ,有效烃源岩的厚度统计标准也应因烃源岩非均质性的发现和有效排烃厚度的否定而需重新审视 ;3烃源岩中实测残留烃由于取样、搁置等原因损失很大 ,但对其进行轻烃校正至今并未引起足够重视 ,目前所用方法不够成熟 .另外 ,利用氯仿“A”或热解参数 S1 模拟烃源岩残留烃变化规律及能力同样也需慎重 .这些问题能否得到合理解决将直接影响到资源评价结果的可靠程度     

塔北轮南地区油气成藏年代与成藏模式

通过包裹体分析法、伊利石测年法、露点压力 /饱和压力法、油气水界面追溯法等多种成藏年代分析方法研究认为 ,轮南地区油气藏具有多期成藏、晚期调整的特点 ,且早期油藏在晚期的调整改造十分强烈 .其中古生界特别是奥陶系油藏主要为晚海西期充注、喜山期受到调整改造而形成的残余原生油藏 ,三叠—侏罗系油藏主要为奥陶系古油藏在晚喜山期调整形成的次生油藏 .造成古油藏普遍发生调整的主要原因 ,一是后期强烈的构造变动和断裂活动 ,二是晚期高—过成熟气强烈的气侵作用 .因此 ,轮南地区大中型油气田的勘探应以轮南古隆起的斜坡部位 (包括轮南西斜坡和南斜坡 )为重点 ,它们是轮南地区大中型油气田形成和保存的最有利部位     

辽西地区中上元古界生烃量评价

根据野外实测地质剖面和有机地球化学测试数据，对辽西地区中上元古界－古生界的有机质丰度、类型、成熟度等参数的，确定高于庄组、雾迷山组、洪水庄组、铁岭组和下马岭组皆具生烃能力，尤其是雾迷山组为本区重要烃源岩，在此基础上，圈定出烃源岩的厚度及范围，并对其生烃量进行了估算。     

贵州水城晚二叠世树皮体成烃的演化特征

采用岩石热解、热解气相色谱以及开放体系下热模拟等方法,对贵州水城含树皮体煤中的主要组分——树皮体的生烃潜力、烃类组成特征、成烃演化规律进行了较为详细的研究。结果显示,树皮体的生烃潜力(S₁＋S₂)和氢指数(HI)都较高,分别为297.1和491mg/g;在高成熟条件下树皮体仍能生成大量烃类物质,其生烃高峰期集中在VR₀为1.55%左右;烃类组成以轻质烃(凝析油或轻质油)占绝对优势,湿气次之,并且烯烃含量较高(此现象与开放体系热模拟有关);气态烃与液态烃演化规律相似,据此可以认为,气态烃很大一部分是由液态烃进一步裂解来的。     

松辽盆地滨北地区中浅层油气成藏体系定量研究

滨北地区中浅层纵向上可以划分出2套成藏组合,即浅部成藏组合和中部成藏组合;每套成藏组合都可以划分出3个成藏体系,利用油气成藏门限理论对2套成藏组合的各成藏体系的油气成藏门限进行了计算,结合生油量的计算结果,对各成藏体系进行了定量评价.得出结论:滨北地区浅、中两套成藏组合的各成藏体系,天然气都没有进入成藏门限,石油只在成藏体系Ⅱ和Ⅲ进入了成藏门限,并有一定的可供聚集油量,其中,浅部组合成藏体系Ⅱ和Ⅲ的可供聚集油量分别为12.66×108t和6.17×108t;中部组合成藏体系Ⅱ和Ⅲ的可供聚集油量分别为5.09×108t和2.72×108t.     

渤南洼陷深层(沙四段)油气成藏模拟实验研究

综合渤南洼陷实际地质资料,认为渤南洼陷深层具备油气成藏条件,并总结出两种深层油气成藏模式,即自生自储型和上生下储型成藏模式,后者主要以侧向供烃方式为主.借助物理模拟实验对油在两种成藏模式中的充注、运聚过程进行了研究.实验表明,储层物性特别是渗透率是影响油能否充注到储层中的关键因素;储层中的含油饱和度主要受充注压力、注油量的影响,并随其增大而增大,但不超过60%;储层物性只对含油饱和度增长速率影响较大,但对其大小的影响不大;储层物性影响油运移过程中的受力情况,从而限制了油在储层中的运移方向,最终影响油的聚集程度———含油饱和度的增长.     

The model of hydrocarbon generation and evolution for coal and macerals in the Tuha Basin

By means of Py-GC,¹³c NMR and fluorescent analysis, the properties of hydrocarbon generation of rnacerals are determined, and the evolution model of hydrocarbon generation is established for macerals and coal of the Tuha Basin. There are two stages of oil generation for the coal of the Tuha Basin, whoseR° values are 0.40 %–0.80 % and 0.90 %–1.20 % respectively.     

塔里木台盆区有效源岩排烃特征及石油地质意义

根据排烃门限理论 ,利用生烃潜力法研究了塔里木盆地台盆区中下寒武统和中上奥陶统 2套烃源岩在不同地质时期的排烃特征 .研究表明 ,寒武—奥陶系源岩存在 3个重要排烃期 :加里东晚期 (O -S)、晚海西—印支期 (C -T)和燕山—喜山期 (K -Q) ;中下寒武统源岩累积排烃量 35 87亿t ,第一、第二个排烃期为其排烃高峰 ,早期成藏为主 ;中上奥陶统源岩累积排烃量 714亿t ,从石炭纪开始大量排烃 ,第三个排烃期为其重要排烃阶段 ,晚期成藏为主 ;供烃中心在地质历史过程中不断发生变迁     

辽东湾地区锦州25-1大型轻质油气田成藏条件与成藏过程

以三维地震资料、钻井资料分析以及流体包裹体资料为基础,分析锦州25-1大型轻质油气田基本成藏条件,并对其生烃史、排烃动力、成藏期次、油气充注过程进行研究.结果表明:锦州25-1油气田是一个优质的大型油气田,其形成的基本条件是该区具有多成因的大型圈闭群、充足的烃源岩条件以及理想的储盖组合;烃原岩排烃的主要动力是干酪根向油...     

乌尔逊凹陷油气成藏与分布控制因素分析

通过对乌尔逊凹陷构造、沉积、源岩、盖层、断层、运移路径和圈闭条件与油气藏的叠合的研究 ,分析了乌尔逊凹陷油气成藏与分布的控制因素 ,认为构造反转带是油气成藏有利构造区 ;扇三角洲和浊积扇是油气成藏的有利环境 ;盖源空间质量匹配控制着油气的空间分布 ;断裂控制着油气的运聚成藏及分布层位 ;油气运移路径的汇聚区位于南屯组烃灶内或其附近 ,有利于乌尔逊凹陷油气的运聚成藏 .因此可以得出结论 :源岩、盖层和断裂及其时空匹配关系是乌尔逊凹陷油气成藏与分布的主控因素