碳酸盐岩烃源岩不同热模拟方式下气体碳同位素演变特征

我国海相烃源岩普遍处于高—过成熟阶段,现有的烃气碳同位素指标不能直接应用于判识海相碳酸盐岩天然气成因类型以及进行油气源对比。利用云南禄劝Ⅱ₁型低成熟海相碳酸盐岩烃源岩,开展了不同热模拟方式下的系列热解生烃实验,对收集的气体产物进行碳同位素分析。结果表明:①在整个热演化阶段,干酪根碳同位素值随成熟度变化不大,而甲、乙烷碳同位素值均随成熟度增加先变轻再变重,具有相似的演变特征,在油气生成的主要阶段,明显小于其母质干酪根碳同位素值,在过成熟阶段,乙烷碳同位素变重的趋势明显加快,甚至大于其母质干酪根的碳同位素值,呈现出“煤型气”特征,故单纯地采用甲、乙烷碳同位素值来判识天然气类型时需要慎重;②在成熟度相同时,半封闭—半开放体系模拟实验所得气体碳同位素值相比封闭体系模拟实验的要轻,这指示同一烃源岩排出烃气所形成的常规天然气藏,其烃气碳同位素值与滞留在源内的页岩气碳同位素值存在一定的差异,显示出似乎“不同源”的特征,在利用碳同位素模版或回归公式开展气源对比时也需要注意;③两种热模拟方式下、同一种烃源岩在全演化阶段,甲烷碳同位素值总是比乙烷的要小,这表明由单一烃源岩直接供气形成的常规天然气藏,不会发生甲、乙烷碳同位素的“倒转现象”。      

中国海相层系多元生烃及其示踪技术

中国海相层系具有时代老、时空跨度大、烃源类型多等特点,绝大多数烃源处于高-过成熟演化阶段,存在多种烃源复合成烃转化过程,给油气成藏和油气源对比研究带来诸多困难。根据中国海相烃源的特点,按照烃源的可溶性将其划分为不溶、可溶和酸溶有机质3大类型。同时按照烃源的形成过程,将其分为原始烃源（岩）、再生烃源和化学烃源,海相原始烃源有机质有其独特的显微生物组合和赋存形式。通过仿真生烃模拟,揭示不同类型烃源的产烃率变化特征,特别是不同类型可溶有机质（古油藏、分散可溶有机质和沥青等）产率与原始状态密切相关。鉴于不同烃源的复杂性和演化的特殊性,从不同烃源的生物标记化合物特征、同位素组成特征和微量元素特征入手,有效揭示出次生烃源与烃源岩中干酪根的亲缘关系。利用元素、生物标志化合物、稳定同位素以及稀有气体同位素有效组合从物质来源、关键时间和成藏过程进行示踪指标技术集成,发展了中国海相层系的油气形成与成藏的有机-无机示踪体系。     

烃源岩中无机矿物对有机质生烃的影响

对华北下花园地区下马岭组及鄂尔多斯盆地延长组2组低成熟泥岩全岩及分离的干酪根样品开展有水热解实验,探讨了烃源岩源内无机矿物对有机质生烃及同位素分馏的影响。实验结果表明,两组全岩有水体系液态烃及气态烃产率不同程度低于干酪根有水体系,CO₂及H₂产率则明显偏高。同时,全岩有水热解体系气体产物异构烃含量相对较低,表明烃源岩中无机矿物的加入抑制了水-有机质的反应并一定程度上改变了反应途径。稳定同位素的分析结果表明,相同热演化程度下,2组全岩及相应干酪根热解生成的甲烷碳同位素变化不大,但前者生成的二氧化碳碳同位素显著升高,且气态烃氢同位素更低。表明全岩有水热解体系下,烃源岩中的无机矿物参与到有机质热解过程中,改变了CO₂产率及同位素组成,并存在H₂间接加氢作用。      

海相古油藏及可溶有机质再生烃气能力研究

通过大量样品的封闭体系热压模拟实验,对比研究了不同性质、不同组成海相古油藏及可溶有机质热裂解再生烃(气)能力及其产率分布特征。结果表明,不同海相古油藏与可溶有机质的再生烃气能力大小为:凝析油>轻质油>正常原油>志留系沥青砂岩≥稠油≥低成熟固体沥青≥含沥青灰岩>稠油油砂>氧化固体沥青;其再生烃气能力除与岩性、赋存状态、演化程度等有关外,主要受所含可溶有机质性质和组成的制约;可溶有机质再生烃过程是干酪根生烃的延续,其生烃气潜力与干酪根烃源岩相当,当其达到高过成熟阶段时,可以作为新的轻质油气或者天然气来源。      

页岩气稳定碳同位素特征研究

选用低成熟富Ⅱ型有机质页岩,在真空MSSV体系中分别以2℃/h、20℃/h的升温速率进行生烃模拟实验,测定气态烃的稳定碳同位素组成并讨论了页岩干酪根热解气态烃演化的稳定碳同位素特征及页岩气碳同位素倒转的原因。热解气态烃中甲烷碳同位素组成随热模拟实验中温度升高先变轻后变重,乙烷和丙烷的碳同位素组成都是随着温度的升高逐渐变重。影响页岩气碳同位素组成的主要因素包括:有机质类型、热演化程度以及气体在页岩系统中的微运移。页岩气烷烃序列稳定碳同位素值出现倒转的原因目前尚不十分清楚,但根据热模拟实验结果可以得出单纯热成因的页岩气的碳同位素组成不会发生倒转,因此发生同位素倒转的页岩气必定有其他地球化学过程的介入。对Barnett、Fayetteville页岩气同位素数据分析表明,该页岩气形成过程很有可能发生了水煤气反应和费—托合成作用。     

准噶尔盆地石炭系与二叠系主力烃源岩地球化学特征对比研究

重点对准噶尔盆地石炭系与二叠系主力烃源岩生物标志化合物分布特征,及单体烃碳同位素特征进行分析与对比。该盆地石炭系和二叠系烃源岩有机质丰度都相对较高,成熟度以西北缘与南缘较高,准东较低,各项参数均达到了烃源岩要求。盆地石炭系烃源岩生物标志化合物特征具有Pr/Ph值较高,伽马蜡烷含量低,C_29甾烷含量较高,而C₂₈甾烷含量较低的特点,生物标志化合物特征反映出石炭系烃源岩,形成环境为淡水湖湘,主要为Ⅲ型有机质。二叠系烃源岩Pr/Ph值整体较低,伽马蜡烷指数相对较高,且含有一定量的β-胡萝卜烷,C₂₈甾烷明显高于石炭系烃源岩,沉积环境主要为半咸水—咸水盐湖相,有机质类型为Ⅰ型、Ⅱ型。石炭系烃源岩有机质类型主要为Ⅲ型,其干酪根碳同位素组成较重,但单体烃碳同位素差别较大,母质来源和成熟度都影响着正构烷烃单体烃碳同位素的分布。二叠系烃源岩干酪根分布特征表明主要源岩有机质类型为Ⅲ型、Ⅱ型和Ⅰ型,其正构烷烃单体烃碳同位素的分布特征与干酪根碳同位素分布有较好的相关性,Ⅲ型有机质单体烃碳同位素组成较重,而Ⅱ型和Ⅰ型有机质单体烃同位素组成较轻;南缘二叠系烃源岩有明显的甲烷菌母质输入现象,干酪根、单体烃碳同位素组成和一些藿类化合物碳同位素组成都表现为较轻的特点。     

准噶尔盆地准东滴水泉组烃源岩生烃物理模拟研究

准噶尔盆地东部乌伦古坳陷石炭系暗色泥岩的生烃潜力对这一地区开展勘探十分重要。热压模拟生烃实验是评价烃源岩的有效手段，对滴水泉剖面石炭系暗色泥岩进行的生烃模拟表明，模拟温度达到360℃时产油率迅速降低到21．61mg烃／g有机碳，其残余生烃能力中等，演化阶段处于生油窗底部；390℃时累计烃类气体产率178．55mL／kg岩石，达到较好气源岩标准，气体产物中甲烷体积含量占烃类气体的90％，已进入干气演化阶段；原始生烃能力较大，是准东地区一套有利的烃源岩。模拟气的同位素分析认为属混合偏腐殖型气，对应的有机质类型应该为Ⅱ2型。     

塔里木盆地库车坳陷烃源岩热模拟实验中甲烷碳同位素的二阶分馏

选用塔里木盆地库车坳陷三叠系和侏罗系的煤、黑色泥岩及碳质泥岩等样品进行了260~540℃之间的生烃热模拟实验,模拟温阶为40℃,并对产物中天然气的碳同位素和实验后的固态产物的镜质体反射率进行了测定,得到了模拟气态烃产物中甲烷的碳同位素与模拟产物成熟度Ro的关系。实验表明,在烃源岩由未成熟到过成熟的演化过程中,甲烷碳同位素存在二阶分馏,在未熟到成熟(Ro<1.5%)阶段,甲烷碳同位素随温度(成熟度)的增加由重变轻,而在成熟到过熟阶段,甲烷碳同位素随温度(成熟度)的增加由轻变重,在这2个演化阶段甲烷碳同位素与Ro均呈线性相关。      

煤系烃源岩热模拟演化过程的地球化学参数特征――以准噶尔盆地侏罗系煤系烃源岩为例

在准噶尔盆地侏罗系煤系烃源岩热模拟实验研究中 ,经过对原样和不同温度点热模拟残余物进行可溶有机质抽提和族组成分析、残渣干酪根处理、Ro 值测定和 TOC测定 ,并对部分样品系列进行色谱和质谱分析后发现 ,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。低演化阶段和热降解阶段天然气的形成是不同热力学条件和成气母质化学反应的结果。在低演化阶段 ,源岩镜质组反射率增长幅度并不太大 ,通常 Ro<0 .7%。原始可溶有机质和热模拟残余可溶有机质的分析结果表明 ,烃类气主要来源于原始可溶有机质的脱基团作用和大分子沥青质及干酪根边缘烃 (极性组分 )的热降解。在有机质热降解―热裂解阶段 ,烃源岩经地质埋深增温 ,热演化进程相对加快、镜质组反射率迅速递增、Ro 值从 0 .5 5 %～ 0 .70 %迅速增大到 1 .40 %～1 .70 % ,可见热动力作用足以破坏干酪根结构烃并将其降解形成油气。该阶段是干酪根经热降解大量排烃的阶段 ,其地球化学参数特征主要表现为干酪根结构烃热降解产物的特征。     

西部Y探区X井烃源岩生烃潜力评价

以Z凹陷X井暗色泥岩为研究对象。利用有机碳（TOC）、生烃潜量（S1＋S2）和氯仿沥青“A”含量、干酪根显微组分、干酪根碳同位素组成、干酪根元素组成、镜质体反射率（R0）和孢粉颜色指数（SCI）等分析化验资料。从有机质丰度、类型和成熟度3个方面．对烃源岩的生烃潜力特征进行了研究,结果表明：虽然下白垩统银根组和苏红图组二段烃源岩有机质丰度低,热演化处于低成熟阶段．有机质类型为Ⅲ型,但生烃潜量值高,是Z凹陷的主力烃源岩;下白垩统巴音戈壁组和侏罗系有机质丰度较高。有机质类型为Ⅱ型,热演化处于成熟阶段,但生烃潜量值低,为次要烃源岩。     

海相层系多种烃源及其示踪体系研究进展

近年来我国海相油气勘探不断获得重大突破,不仅向世界展示了中国海相层系油气勘探的巨大潜力,还显示了我国海相油气地质理论不断发展和完善的辉煌成就。其中海相成烃理论的研究,揭示了海相层系烃源类型及其转化的多样性,表明我国海相层系存在多种形式烃源共存且相互转化、连续或叠置生烃过程,普遍存在生烃母质的物质状态转换和生烃过程与贡献的接替,呈现出“多源复合、多阶连续”的天然气形成演化特点;初步建立了多种烃源及其转化过程的示踪与评价指标体系,快速发展了实验地质学及测试技术,现代有机质生烃控制试验、高演化有机质的催化加氢热解研究以及稀有气体组分和同位素定量研究等正在为成烃理论研究和成烃示踪指标体系的完善提供良好的平台和技术。但现有气源示踪指标,不足以解决存在的主要问题,理论基础仍有待完善。针对南方高演化多烃源的客观地质条件,多指标的综合应用和新指标的开发是解决多烃源成烃过程和示踪问题的重要途径,完善和建立海相气源示踪体系,必将为海相油气勘探研究提供理论依据及科学手段。     

富台油田成藏期与生排烃期的匹配关系

利用模拟实验数据,建立并标定了研究区沙三段泥岩有机质成油、成气的化学动力学模型。由此出发,评价了源区车西洼陷的生排烃剖面,并对生油门限、生油高峰、排油门限的概念进行了深入讨论。在此基础上,对车西洼陷3套可能源岩的生排烃史进行了定量评价,认为潜山区主力油源车西沙三段的排烃期为东营组沉积后的晚近期,这与由包裹体的均一化温度确定的区内流体运聚成藏期完全一致,从而相互佐证了生排烃期和成藏期研究的认识。     

胜利油区孤北洼陷孔店组生烃潜力探讨

胜利油区孤北洼陷是一个富生烃洼陷，在其周围已经发现多个大油田，已证实其主要生烃层系为沙三段烃源岩。但在前期勘探过程中有许多探井发现的含油层其埋藏深度都超过了洼陷中沙三段的最大埋深，这些超深油藏是属于沙三段生成油气的“倒灌”，还是来自可能埋藏更深的烃源层系?文中对孔店组的生烃条件及潜力进行了初步探讨，指出孔店组是该区含油层系中一个可能的烃源层系，并对其生烃潜力进行了预测，不仅解释了超深油气藏的形成问题，而且为该区下一步勘探打下了基础，并为长堤古游山的勘探提供了新的思路。     

柴达木盆地北缘红山断陷中侏罗统烃源岩评价

在红山断陷内钻井及周边露头剖面中侏罗统烃源岩系统分析的基础上,通过对其有机质丰度和类型、烃类化合物的组成及其成烃演化阶段进行全面分析与评价,认为：红山断陷中侏罗统主要的烃源岩类型为泥岩和油页岩,有机质沉积于淡水环境,其中油页岩属Ⅱ型,泥岩、炭质泥岩和煤多属于Ⅲ1-Ⅲ2型。红山断陷地表剖面的中侏罗统烃源岩主要处在未熟-低熟阶段,地下中侏罗统烃源岩也主要处在未熟-低熟阶段,少量处于成熟阶段。总体来看,红山断陷中侏罗统具备一定的资源潜力,是值得重视的一个勘探区。     

塔里木盆地海相碳酸盐岩与油气

塔里木盆地碳酸盐岩主要分布于台盆区寒武系-奥陶系，它既可以作为油气的储层和源岩。也可以作为油气的盖层或遮挡体。碳酸盐岩主要发育于碳酸盐岩台地相和斜坡相之中，其中开阔台地及台地边缘坡折带的生物碎屑滩和砂屑滩、局限台地的自云岩坪是主要的储集相带。潜山溶孔溶洞型自云岩、石灰岩及礁滩复合体中的生物碎屑灰岩、砂屑灰岩、鲕粒灰岩、礁灰岩以及潮坪自云岩是主要的储集岩。寒武系-下奥陶统、中-上奥陶统都发育有较好的碳酸盐岩烃源岩。根据油气的分布与聚集特点，对碳酸盐岩油气藏作了分类。论述了塔里木盆地碳酸盐岩油气勘探的前景和重要目标。     

烃源岩排烃方法研究新进展

烃源岩是含油气系统和油气成藏的基础,国内外油气地质学家对其进行了多方面的研究。目前烃源岩排烃研究已取得了很大进展,但也存在着较多的问题。排烃门限理论能够很好地解决烃源岩的排烃问题,根据此理论可以定量计算排烃量,并对其排烃模型进行了修正。排烃门限理论目前已被用来判别油气源岩、综合定量评价源岩、研究油气运聚机理与成藏模式。     

用于烃类气体的合成压缩机油

综述了用于压缩烃类气体压缩机的润滑特点及对润滑油的性能要求,论述了ＰＡＧ型合成压缩机油的性能特点,简单介绍了用于烃类气体的合成压缩机油的成功经验。     

橡胶芳烃油的研制

本文叙述了橡胶芳烃油的研制，包括基础油的选用，添加剂配方的筛选、产品性能的评价以及分别用橡胶芳烃油和机械油配制的橡胶制品性能对比和实际行车使用情况。     

温压共控生烃模拟实验烃类产率演化特征及地质意义

为探究深层环境“煤系”烃源岩生排烃潜力及生烃机理,利用WYMN?3型高温高压（HTHP）模拟仪对柴达木盆地北缘DMG1井中侏罗统烃源岩（Ⅲ型有机质,炭质泥岩和煤的R_O值分别为0.67%和0.64%）进行了半开放体系温压共控条件下的生排烃模拟实验。结果显示：①炭质泥岩和煤的最大总油产率分别为79.38 mg/g_TOC和37.30 mg/g_TOC,且总油产率整体呈“双峰”型演化规律;②较低演化阶段（T≤300 ℃,P≤42.0 MPa）,2类源岩的排出油产率均小于残留油产率,排烃效率较低,但在400 ℃（51.0 MPa）排油/烃率大幅增加,分别达到了76.84%和83.72%;③排出油族组分主要为非烃和沥青质,其族组分产率演化特征也与液态烃产率演化规律总体相似,炭质泥岩排出油族组分产率整体较煤的族组分产率高;④模拟气主要由烃类气和非烃气（CO₂、N₂）组成,气态烃产率随着热演化程度的增加而升高,2类源岩最大烃类气产率分别为116.46 mL/g_TOC和36.85 mL/g_TOC;⑤镜质体反射率（R_O）均随温压条件的升高而增加,与温度呈良好的一致性变化规律。此次温压共控模拟实验结果表明,温度仍然是有机质热演化的主要因素,流体压力对Ⅲ型有机质烃产物的形成具有“双重”控制作用,“煤系”烃源岩在高过演化阶段仍具有较强生烃潜力。该研究为进一步认识柴达木盆地北缘侏罗系深层“煤系”烃源岩生排烃规律提供了一定的数据参考。     

地球化学烃场效应及影响化探异常的因素

地球化学烃场随时间演化及地质作用(温度场、应力场、水动力场)的变化而发生空间上的转移,作为现今地球化学烃场的地下聚集体和深部烃类物质场源的油气藏,其演化过程也是深部烃场场源(油气藏)与场内介质进行物质交换与能量转移的过程,这必将带来场内介质(岩层、岩性等)的变化,进而在油气藏分布区域形成地球化学烃场效应.油气藏上方化探异常是地球化学烃场效应最为直接的近地表表现形式之一,影响化探异常的因素是:油气藏属性特征、化探指标属性特征(指标物理化学性质)、输导体系(地层、构造)、近地表介质条件等.油气化探实例说明:滤波数据处理技术、多方法和多指标的组合匹配使用可降低非深部烃源因素对化探异常的影响,提高化探异常反映深部油气藏的真实性和可靠性.