渤海湾盆地南堡凹陷烃源岩地球化学特征与地质意义

通过对渤海湾盆地南堡凹陷烃源岩地球化学特征的多参数精细描述和对比研究认为,沙三段有效烃源岩厚度大,有机碳含量高达2.5%～8%,以Ⅱ₁和Ⅰ型有机质为主,处于成熟—高成熟阶段,为好的有效烃源岩;沙一段有机碳含量1.2%～2.3%,有机质类型以Ⅱ₂和Ⅲ型为主,为好的有效烃源岩。东三段有机碳含量0.2%～2.6%,以Ⅱ₂型有机质为主,处于成熟演化阶段,为较好的有效烃源岩。因此,预测南堡凹陷勘探有利方向:第一类为紧邻以Ⅱ₁和Ⅰ型有机质烃源岩为主的生烃凹陷分布的南堡1-2号构造和南堡3-4号构造;第二类为紧邻以Ⅱ₂和Ⅰ型有机质烃源岩为主的生烃凹陷分布的高尚堡构造—柳赞构造;第三类是紧邻以Ⅱ₂和Ⅲ型有机质烃源岩为主的生烃凹陷分布的老爷庙构造—北堡构造和南堡5号构造。      

伊通盆地天然气成因类型与成藏

在评价伊通盆地烃源岩的基础上,分析了天然气地球化学特征和成因,并利用Basinflow软件模拟天然气运移方向,判断天然气有利聚集区。研究结果表明,伊通盆地存在古近系双阳组、奢岭组和永吉组3套烃源岩,以双阳组烃源岩有机质丰度最高,有机质类型主要为Ⅱ₁型和Ⅱ₂型,少部分为Ⅲ型和Ⅰ型。天然气主要以湿气为主,成熟度在1.3%以下,属于原油伴生气。天然气成因判别结果指示伊通盆地天然气主要为油型气,少部分为混合成因气,气源岩母质类型主要为Ⅱ₁型和Ⅱ₂型。天然气运移与聚集模拟结果表明,伊通盆地万昌构造带和五星构造带二号断层上升盘是汇集流聚集地区,而且具有双源供烃的特征,是最有利的天然气聚集区。     

关于碳酸盐烃源岩的评价标准

通过模拟实验测得碳酸盐岩排烃下限值为TOC=0.06%～0.12%,并提出碳酸盐岩排烃下限值与碳酸盐烃源岩有机碳下限值应是两个概念。排烃下限值是烃源岩所固有的特性,不是人们自己设定的标准,而烃源岩有机碳下限值是一个评价标准,大小可以等于或大于排烃下限值,而不能小于排烃下限值。通过对碳酸盐岩有机质丰度、有机质类型、有机相和成熟度的研究,修正了过去碳酸盐岩只按Ⅰ类有机质的评价方法,而将碳酸盐岩有机质分为Ⅰ,Ⅱ₁,Ⅱ₂₃类,将碳酸盐烃源岩划分为4类,即很好烃源岩、好烃源岩、中等烃源岩、差烃源岩。未熟—成熟碳酸盐烃源岩有机碳下限值为0.2%～0.4%;高成熟—过成熟碳酸盐烃源岩有机碳下限值为0.1%～0.25%。      

松辽盆地莺山断陷深层天然气地球化学特征与各套烃源岩定量贡献

根据莺山断陷深层天然气组成及轻烃指纹、组分碳同位素、烃源岩等地球化学分析资料,对天然气和烃源岩评价认为,营城组和沙河子组天然气主要是腐殖型和腐泥型的混合成因气,具有高—过成熟演化特征;沙河子组为好—中等烃源岩,营城组为中等—好烃源岩,有机质类型以Ⅲ型为主、Ⅰ型和Ⅱ型为辅;侏罗系为好烃源岩或非_差烃源岩,有机质类型为Ⅲ型,处于过成熟演化阶段。根据莺山断陷深层天然气和烃源岩空间分布及地球化学特征,选择营城组、沙河子组、侏罗系丰度高的烃源岩样品,利用烃源岩吸附气轻烃指纹分析及特征参数表征深层各套烃源岩,通过化学模型和智能神经网络数学模拟方法建立烃源岩贡献模板,测试了深层3套烃源岩对每口井天然气的定量贡献,沙河子组烃源岩贡献大于50%,首次认识了莺山断陷深层天然气的定量来源及各套烃源岩的贡献。     

松江盆地白垩系烃源岩地球化学特征及油源对比

松江盆地白垩系发育大砬子组和长财组两套烃源岩。通过对烃源岩及原油进行常规有机地化分析和生物标志化合物测试,研究了烃源岩和原油的地球化学特征并探讨油源关系。有机地化分析表明,其白垩系烃源岩有机质丰度高,Ⅱ₁-Ⅱ₂型有机质,低成熟-成熟。大砬子组烃源岩生烃潜力大,长财组次之。生物标志化合物分析表明,白垩系部分烃源岩和原油遭受了一定程度的生物降解作用。长财组烃源岩可分为3类,第Ⅰ和第Ⅱ类生烃母质以高等植物为主,为偏氧化的淡水和微咸水沉积,第Ⅲ类伽马蜡烷和β胡萝卜烷含量丰富,为咸水环境沉积。大砬子烃源岩为咸化的还原环境沉积,生烃母质为混合源。经油源对比表明,长财组下段原油来源于长财组第Ⅰ类烃源岩,长财组上段原油来源于第Ⅱ类烃源岩,而偏还原的大砬子组原油来源于大砬子组上段烃源岩。     

川东北地区烃源岩与沥青生物标志物特征及古油藏油源辨识

川东北地区是我国重要的天然气产区,古油藏原油裂解成气是该区天然气的主要来源。针对该区古油藏油源研究存在的争议,对古生界—中生界主要烃源岩层系和长兴组—嘉陵江组储层沥青的生物标志物特征进行了分析和对比。结果表明：烃源岩有机质母源下古生界以水生生物为主;上古生界具有水生生物与高等植物混源的特征,以水生生物为主;中生界以高等植物为主,兼有水生生物。烃源岩沉积水体古生界主要为咸水,中生界主要为淡水。烃源岩沉积环境古生界以弱还原—还原环境为主,中生界以弱氧化—弱还原环境为主。生物标志物特征表明,上二叠统龙潭组烃源岩为长兴组—嘉陵江组古油藏主力烃源岩,下二叠统梁山组烃源岩也有一定的贡献。     

准噶尔盆地烷烃气碳同位素组成及来源

通过对全盆地烷烃气碳同位素组成进行分析,明确了准噶尔盆地烷烃气成因类型、来源及分布。准噶尔盆地天然气主要包括成熟—过成熟油型气、成熟—过成熟煤型气、过渡气和生物气等。准噶尔盆地烷烃气碳同位素倒转普遍,碳同位素倒转原因包括细菌氧化作用、油型气和煤型气混合、不同源煤型气混合以及同源不同阶煤型气混合。准噶尔盆地煤型气包括3类：①煤型气重烃气碳同位素组成较重(δ¹³C₂＞-26.0‰),主要为成熟—高成熟,来源于侏罗系烃源岩;②煤型气重烃气碳同位素组成相对较轻(δ¹³C₂＜-26.0‰),成熟度范围广,来源于侏罗系、二叠系乌尔禾组和佳木河组烃源岩中的一套或多套;③煤型气重烃气碳同位素组成分布范围广,主要为高—过成熟,来源于石炭系烃源岩。     

准噶尔盆地沙湾凹陷周缘中、浅层天然气地球化学特征及成因

沙湾凹陷周缘天然气混源现象普遍,前期缺少对地区的整体研究,制约了研究区天然气成藏研究。为此,系统开展了天然气地球化学特征分析,结合烃源岩热模拟技术,明确研究区中、浅层天然气的成因。研究显示,沙湾凹陷周缘中、浅层天然气以甲烷为主,干燥系数分布在0.73～1.00,δ¹³C₁值分布在-56.0 ‰～-31.5 ‰,反映研究区成熟与高-过成熟天然气共存;δ¹³C₂值分布在-30.4 ‰～-22.8 ‰,反映研究区煤型气、油型气和混合型气均有分布。结合烃源岩热解气碳同位素特征,认为研究区天然气具有4种成因类型：Ⅰ类天然气来源于佳木河组烃源岩,主要分布在红车断裂带中段白垩系,具有极重的δ¹³C₂值,大于-25.5 ‰,C₇轻烃中甲基环己烷含量大于50 %;Ⅱ类天然气分布少,主要为原油降解次生生物气,具有异常偏负δ¹³C₁值和极高的干燥系数;Ⅲ类天然气来源于下乌尔禾组烃源岩,主要分布在小拐地区及红车断裂带南段侏罗系,δ¹³C₂值分布在-27.9 ‰～-26.4 ‰,具有混合型烃源岩特征;Ⅳ类天然气为下乌尔禾组烃源岩与风城组烃源岩混源,主要分布在红车断裂带南段、北段及金龙地区,以下乌尔禾组来源为主的天然气δ¹³C₂值大于-29 ‰,以风城组来源为主的天然气δ¹³C₂值小于-29 ‰。     

潍北凹陷孔店组烃源岩评价及油源分析

潍北凹陷孔店组二段既有好、较好、较差烃源岩,也发育有机质富集层烃源岩(又称为优质烃源岩)。有机质富集层烃源岩沉积环境为亚热带型湿热古气候条件下的滨浅湖相淡-微咸水沉积,古生物以被子、裸子植物孢粉组合为主,含有介形类及少量藻类化石,干酪根类型为 , ₂及 ₁型,岩性为碳质泥岩及深灰色泥岩,有机碳含量大于4.5%,氯仿沥青“A”含量大于0.17%。依据原油的物理性质将潍北凹陷原油分为稠油、中密度油和低密度油,根据原油的生物标志物特征又可将本区原油分为低熟油和成熟油。大部分低熟油样品具有高Pr/Ph比值,低伽马蜡烷/C₃₀藿烷比值及高C₂₉甾烷含量的特征。稠油及大部分中密度油属于低熟油,油源对比表明主要来源于孔店组二段有机质富集层烃源岩。部分中密度油及低密度油属于成熟油,其油源与低熟油相同。     

川东北地区自流井组陆相页岩岩相类型及储层发育特征

中国陆相页岩气资源潜力巨大,其中川东北部分地区下侏罗统获得了工业性页岩气流。开展页岩岩相划分与储层特征的研究有利于进一步勘探开发陆相页岩气。通过XRD、普通薄片、扫描电镜、高压压汞、N₂吸附及CO₂吸附等实验方法对川东北地区自流井组陆相页岩进行精细研究。以有机质丰度及矿物组成为分类参数将页岩分为12种不同岩相,查明了自流井组页岩主要发育4种岩相,即贫有机质硅质页岩（Ⅰ₃）、含有机质混合质页岩（Ⅳ₂）、含有机质硅质页岩（Ⅰ₂）与富有机质黏土质页岩（Ⅱ₁）。不同岩相的页岩储层特征存在较大差异,富有机质黏土质页岩有机质含量大于2%,生烃潜力最好,有机质孔及黏土矿物晶间孔之间连通性较好且比表面积较大,发育的纹层状构造有利于工业压裂,为最优陆相页岩岩相,是最有利的陆相页岩气勘探开发目标;含有机质混合质页岩（Ⅳ₂）有机质含量大于1%,孔体积较高,储气能力较好,且发育有利于压裂的层状构造,为良好陆相页岩岩相,是较有利的勘探开发目标;而贫有机质硅质页岩（Ⅰ₃）与含有机质硅质页岩（Ⅰ₂）则具块状特征,孔体积与比表面积均较低,为较差陆相页岩岩相,是最不利的勘探开发目标。     

中国南方海相烃源岩生烃动力学研究

利用Rock-Eval 6热解仪和Optkin动力学软件对中国南方海相烃源岩4种有机质类型样品进行了动力学分析,研究得出在相近演化阶段样品平均活化能是Ⅲ型>Ⅱ₂型>Ⅱ₁型>Ⅰ型,生烃能力是Ⅰ型>Ⅱ₁型>Ⅱ₂型>Ⅲ型,有效生烃期间(干酪根生烃转化率10%~90%)活化能跨度ΔE_Ⅰ<15kJ/mol,15kJ/mol<ΔE_Ⅱ1<20kJ/mol,20kJ/mol<ΔE_Ⅱ2<30kJ/mol,ΔE_Ⅲ>30kJ/mol,有效生烃温度跨度ΔT_Ⅰ≤65℃,65℃≤ΔT_Ⅱ1≤75℃,75℃≤ΔT_Ⅱ2≤85℃,ΔT_Ⅲ≥110℃.达到干酪根10%转化率的时间顺序是Ⅲ型最早,Ⅱ₂型早于Ⅱ₁型,Ⅰ型最晚.而完成90%干酪根转化率时间则是Ⅰ型早于Ⅱ₁型,Ⅱ₂型次之,Ⅲ型最晚.干酪根有机大分子结构特征和元素组成决定了其生烃活化能的频率分布特征,海相优质烃源岩具有快速生烃的特质.      

珠江口盆地烃源岩有机显微组分特征与生烃潜力分析

采用有机岩石学综合光学法研究了珠江口盆地古近系烃源岩的有机显微组分和亚显微组分特征,对典型烃源岩做了干酪根元素分析、岩石热解分析和高温高压泥岩热模拟实验,探讨了其生烃潜力和生烃属性。壳质组及富氢的壳镜组A含量较高,决定了中深湖相有机质的类型为Ⅰ—Ⅱ₁型,具倾油性;低含氢的壳镜组B和镜质组含量较高,决定了滨浅湖相和沼泽相有机质的类型主要为Ⅲ—Ⅱ₂型(Ⅱ₁型为辅),具倾凝析油、气性;腐泥组和惰质组含量低。2类烃源岩在不同演化阶段生烃属性均存在差异。这对进一步研究该盆地古近系不同凹(洼)陷有机相及勘探潜力和方向具有重要意义。      

南祁连盆地木里坳陷石炭系-侏罗系天然气水合物气源岩有机地球化学特征

通过开展南祁连盆地木里坳陷天然气水合物基础地质剖面调查工作,对石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系共四套层系5条剖面的炭质泥岩、泥岩等样品进行了系统采样与分析,在此基础上深入研究四套层系的有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度等地球化学特征,分析及对比各层系的有机地球化学指标,以探讨不同层系烃（气）源岩为天然气水合物提供的气源条件。结果表明：石炭系-二叠系有机质丰度偏低,TOC（总有机碳含量）普遍小于0.4%,为非和差烃源岩,有机质类型主要为Ⅱ型和Ⅲ型,有机质成熟度为过成熟,生烃能力较差,难以成为天然气水合物潜在气源岩。三叠系样品TOC值普遍大于1%,氯仿沥青“A”平均为0.89‰,以很好和好烃源岩为主,并含少量差和非烃源岩,有机质类型以Ⅲ型为主,含少量Ⅱ₂型,镜质体反射率R_o值为0.74%~0.98%,整体上处于成熟阶段,生气能力较强,可作为天然气水合物主要潜在气源岩。侏罗系以很好、好和中等烃源岩为主,并含部分差烃源岩,有机质类型主要为Ⅱ型和Ⅲ型,R_o值为0.62%~0.97%,整体上处于成熟阶段,可作为天然气水合物次要潜在气源岩。     

东部盆地群下白垩统烃源岩特征与页岩气勘探潜力

为了研究中国东北地区东部盆地群下白垩统烃源岩的特征与页岩气勘探潜力,对三江盆地、鸡西盆地、通化盆地、柳河盆地和红庙子盆地进行了野外样品采集、烃源岩地球化学与岩矿测试,同时统计了其他盆地烃源岩的地球化学参数。结果表明,东部盆地群下白垩统的烃源岩有机质丰度和类型主要受沉积相的控制,有机质成熟度受莫霍面埋深的影响。下白垩统沉积时研究区北部水体较浅,泥岩累积厚度大、粉砂质含量高,有机质丰度达到了差-中的标准,干酪根主要为Ⅱ₂-Ⅲ型,目前处于成熟-高熟阶段。研究区南部水体相对较深,泥岩平均累计厚度为233~446 m,但泥岩质纯,有机质丰度较高,主要发育Ⅰ-Ⅱ₂型干酪根,目前处于低熟-成熟阶段。东部盆地群下白垩统烃源岩脆性矿物含量较高,脆性较大,主要发育粘土矿物间孔缝、粒内孔和有机孔,具有微孔-中孔的孔喉结构,常规油气和页岩气勘探均具有良好的前景。     

柴达木盆地北缘侏罗系烃源岩沉积有机相划分及评价

根据柴达木盆地北缘侏罗系烃源岩的有机岩石学、沉积学和有机地球化学特征将烃源岩的沉积有机相划分为4种类型,即高位泥炭沼泽有机相、森林泥炭沼泽有机相、滨浅湖有机相和半深湖-较深湖有机相.在4种沉积有机相类型中,半深湖-较深湖有机相腐泥组含量最高,有机质类型属Ⅰ₂或Ⅰ₁型,生烃性最好并以生油为主;滨浅湖有机相是煤系烃源岩的主体部分,腐泥组含量较低,有机质类型以Ⅱ型和Ⅲ₁型为主,生烃性变化较大,泥岩生烃性中等到差,碳质泥岩大部分生烃性较差;森林泥炭沼泽有机相镜质组含量较高,有机质类型主要为Ⅲ₁型,其生烃性相对较差,以生气为主;高位泥炭沼泽有机相惰质组含量高,有机质类型主要为Ⅲ₂型,其生烃能力最差,以生气为主.     

北部湾盆地流二段3类烃源岩的生烃成藏特征

传统研究认为北部湾盆地主力烃源岩为整个流二段湖相烃源岩。应用大量原油和岩石的地球化学分析资料,结合沉积和地质资料,重新对北部湾盆地流二段烃源岩进行了生烃和油气成藏研究。研究结果表明,古近纪沉积的流二段不同层段烃源岩的质量差异较大,明显存在着优质（油页岩）、好和一般3种不同类型的烃源岩。3类烃源岩的生烃和成藏研究表明,3类烃源岩对油藏的贡献各不相同,其中优质烃源岩[丰度高、类型好（Ⅰ型）、产油率达500mg/g_TOC]贡献最大,它对涠西南凹陷和乌石凹陷原油产量的贡献高达80%;好烃源岩[丰度中等、类型较好（Ⅱ₁型）、产油率为300mg/g_TOC]次之,对原油产量的贡献仅为20%;而一般烃源岩[丰度较低、类型较差（Ⅱ₂）、产油率仅为200mg/g_TOC]对凹陷原油的贡献极少。由此表明,厚度不大（厚约为50～100m）、质量极好的流二段底部优质湖相烃源岩才是北部湾盆地真正的主力烃源岩。优质烃源岩生成的原油主要成藏于流二段、流三段、长流组和角尾组,而好烃源岩生成的原油则主要成藏于流一段和涠洲组。3类烃源岩丰度、类型、生烃能力及成藏方面的差异,决定了北部湾盆地的油气勘探必须寻找到优质烃源岩才能提高勘探的成功率。     

干酪根裂解气和原油裂解气的成因判识方法

天然气既可来源于干酪根的裂解气,也可来源于原油的裂解气。对于腐泥型有机质,绝大部分天然气是来自源岩生成的原油裂解气,只有部分来自干酪根的裂解气,因此天然气气源研究不仅要指出来自哪套源岩,还需指出它的成因,尤其是高演化地区天然气气源研究。该文以塔里木盆地海相腐泥型天然气为例,根据天然气组成ln(C₂/C₃)与(δ13C₂-δ13C₃)以及甲烷碳同位素特征判识其成因。塔北地区的干气主要为干酪根晚期裂解气,塔北英买力奥陶系及塔中石炭系的天然气主要为原油裂解气。      

渤海湾盆地渤中凹陷西南部深层烃源岩有机相预测

针对渤海湾盆地渤中凹陷西南部烃源岩层系多、非均质性较强等特点,开展了烃源岩干酪根显微组分、元素分析、岩石热解、气相色谱等地球化学分析测试,在沉积相的约束下对比了ΔlogR系列方法、多元回归法、BP神经网络法预测有机质丰度参数的优劣,优选BP神经网络法进行烃源岩总有机碳含量、裂解烃含量的单井预测,进而计算得到氢指数预测曲线,结合总有机碳含量进行有机相分析,定量刻画各层系烃源岩的有机相,分析烃源岩的优劣和展布特征。结果表明,BP神经网络法的预测精度相对较高,东营组二段下亚段烃源岩主要为Ⅱ₂型干酪根,氢指数为125～400 mg/g,总有机碳含量基本小于3%,其有机相主要为BC相、C相和CD相;东营组三段烃源岩主要为Ⅱ₁—Ⅱ₂型干酪根,沙河街组沙一二段、沙三段烃源岩主要为Ⅰ—Ⅱ₁型干酪根,这三套烃源岩的氢指数为250～650 mg/g,总有机碳含量为3%左右或大于3%,其有机相主要为B相、BC相和C相。沙河街组优质烃源岩主要发育于研究区中南部,是下一步勘探的重点区域。      

敦化盆地烃源岩地球化学特征及其生烃潜力

敦化盆地为一中新生代断坳叠合型裂谷盆地,至今勘探程度极低,为搞清其烃源岩地球化学特征及其生烃潜力,在地震地质综合研究基础上,通过系统分析化验法及地震地质生烃模拟法研究表明:盆地发育下白垩统、古近系、新近系3套湖相烃源岩,前两者为主力烃源岩,新近系下段仅为低成熟烃源岩;其中,下白垩统烃源岩分布面积342 km2,平均有效厚度约300 m,有机碳含量为2.11%～3.88%,类型为Ⅱ₂—Ⅲ型,R_o值0.8%～1.3%;古近系烃源岩在北部凹陷分布面积430 km2,平均有效厚度约400 m,有机碳含量为2.98%～4.18%,类型为Ⅱ₂—Ⅲ型,R_o值0.5%～1.2%,二者均为成熟优质烃源岩。盆地油气总资源量约1.24×108 t,表明本区具备形成中小型油气田的物质条件,具有较好的油气勘探前景。