应用岩石评价仪进行生油岩热解生烃动力学的研究

本文介绍了应用岩石评价仪研究生油岩热解生烃动力学的方法,以辽河和泌阳生油岩为例,热解反应作为总包一级反应,用微分法和积分法进行数据处理,求得了生烃动力学的表观活化能和视频率因子。     

陇东西峰地区延长组烃源岩热演化程度研究

利用热分析、可溶有机质分析、干酪根镜质体反射率及生物标志物参数等,对与油藏有密切关系的延长组长8—长7段进行了热成熟度研究。烃源岩热解峰温、沥青和烃转化率、Ro值、OEP值、C29 ααα-20S/（20S+20R）甾烷参数值和C31 αβ-22S/（22S+22R）藿烷参数值均指示,长8—长7段烃源岩整体处于大量生烃的成熟有机质演化阶段,并已达到生油高峰,具备有利的生排烃条件。尽管西峰地区不同井位的构造位置和现今地层埋深各不相同,但经历了相近的沉降与热演化历史,长8—长7段烃源岩具有一致的热演化程度。为全面揭示鄂尔多斯盆地西南部西峰地区延长组烃源岩的生、排烃能力,提供了基础资料。     

半封闭半开放体系下不同演化程度干酪根的太赫兹光谱特性

本文应用太赫兹时域光谱技术研究了灰色泥岩在半封闭半开放体系下经历不同生烃模拟温度、压力所得干酪根的光学性质,获得了不同干酪根样品在太赫兹波段的吸收谱和折射率,结合样品的镜质体反射率,建立了干酪根在不同演化阶段的生烃模式,分析了干酪根样品在地质升温速率下的自然演化过程及主生烃期,为研究烃源岩的演化及油气生成提供了参考．     

干酪根藻质体荧光光谱红/绿商(Q值)的测量方法及其应用

本文讨论了用荧光光度术测量藻质体的荧光光谱红/绿商Q值(I650nm/I500nm)。总结了济阳坳陷东营、惠民、车镇、沾化凹陷井下剖面Q值与深度的变化关系。对含Ⅰ型干酪根较高的沾化地区,测量Ⅱ、Ⅲ型干酪根的Q值和R_0值(镜质体反射率),作出其回归方程来恢复Ⅰ型干酪根的R_0值。对东营地区三块不同类型不成熟干酪根做人工热模拟分析,测得的Q也得到规律性的变化。另外,介绍制片方法、谱光的测量及公式校正方法。     

淮南地区石炭—二叠系泥页岩有机地球化学特征

通过系统采样,应用有机碳分析、岩石热解、镜质组反射率测定、干酪根显微组分及类型鉴定、干酪根C同位素分析等油气地球化学测试方法,综合研究淮南地区碳—二叠系泥页岩的有机地球化学特征。研究结果表明:淮南地区石炭二叠系太原组泥页岩有机碳质量分数平均为2.08%,山西组泥页岩有机碳质量分数平均为2.58%,下石盒子组泥页岩有机碳质量分数平均为1.07%,上石盒子组泥页岩页有机碳质量分数平均为0.57%,孙家沟组泥页岩有机碳质量分数为0.12%。泥页岩中有机质类型主要为Ⅱ2型干酪根。研究区石炭—二叠系泥页岩样品镜质体反射率Ro均高于0.7%,太原组、山西组及下石盒子组岩石热解峰温基本上超过435℃,有机质热演化基本达到成熟—高成熟阶段。对比分析结果表明淮南地区石炭—二叠系的太原组、山西组和下石盒子组有机质丰度较高,生烃潜力大,有机质热演化程度较高,是页岩气勘探的有利层位。     

澳大利亚Eromanga盆地海相页岩成熟度评价方法探讨

采用镜下传统方法测得澳大利亚Eromanga盆地白垩系Toolebuc页岩的镜质体反射率偏低,未达到生烃门限,但现场油气显示情况表明,Toolebuc页岩已进入生烃门限,传统方法测得的镜质体反射率不能反映该区域Toolebuc页岩的真实成熟度。分析研究认为,Toolebuc页岩干酪根类型以Ⅰ、Ⅱ型为主,Ⅲ型很少,且显微组分中镜质体含量比较低,因此,传统方法测得的镜质体反射率不能反映该区域Toolebuc页岩的真实成熟度。采用激光拉曼光谱多种显微组分荧光变化分析法(FAMM)及盆地模拟的方法对该区域Toolebuc页岩成熟度进行了新的评价,评价结果显示,Toolebuc页岩成熟度能达到0.7%以上,已进入生烃门限,与实际情况比较吻合。     

共和盆地下白垩系烃源岩评价

共和盆地下白垩系烃源岩分布在贵德坳陷,预测烃源岩面积1 500km2,平均厚度200m。在万秀剖面中,烃源岩主要分布在万二段和万三段下部,厚232m,烃源岩类型主要为滨浅湖相-深湖相黑色泥页岩和灰色泥岩,其有机质丰度达中-好生油岩标准,有机质类型主要为Ⅰ-Ⅱ型,实测镜质体反射率均大于0.7%,94.3%的样品热解峰温大于435℃,达到了有机质热演化的成熟至高成熟阶段,并且万二段优于万三段。研究表明,共和盆地白垩系烃源岩为一套好烃源岩,具有很高的生烃潜力。     

用生油岩生烃动力学模型计算生油气量

本文采用埋藏较浅的未成熟的东濮生油岩样,在岩石评价仪上进行不同升温速率的热解模拟实验,用Friedman方法处理,求得一系列在不同生烃率时不同的动力学参数。将此样品热解生烃动力学模型与该地区沉积速率、地温梯度等地质参数结合,用龙格-库塔法计算出在天然地质条件下,不同埋深处生油岩的生烃率及已生成油气量的数值解。     

开放体系下干酪根生烃动力学研究

以生烃动力学方法对烃源岩进行定量评价是近些年发展起来的一种新方法。通过对Ⅰ、Ⅱ型干酪根在开放体系下的热解模拟实验,研究了Ⅰ、Ⅱ型干酪根热解生烃演化特征,获得了Ⅰ、Ⅱ型干酪根的生烃动力学参数。Ⅰ型干酪根生烃的活化能分布范围为230~276kJ?mol-1;Ⅱ型干酪根活化能分布范围为234~276kJ?mol-1。在此基础上,结合专用Kinetics软件,将此动力学参数应用于实际地质中。结果表明,Ⅰ型干酪根主要生烃期在130~180℃（Ro在0.80%~1.63%）;Ⅱ型干酪根主生烃期在141~177℃（Ro在0.92%~1.56%）。生烃动力学方法可较好地将实验数据外推到地质实际过程,在烃源岩评价与勘探中具有广泛的应用价值。     

塔里木盆地古生界气源岩热演化史研究

利用盆地模拟系统，用镜质体反射率反演法进行了热史的恢复，计算了塔里木盆地寒武系，下奥陶统，中上奥陶统，石炭系等古生界气源岩在不同地质时期的镜质体反射率。建立了塔里木盆地轮南地区，满加尔凹陷，阿瓦提凹陷和塔中地区古生界气源岩的热演化史，着重分析了各地区古生界气原岩的成气贡献，并从演化角度分析了气源岩的生气高峰。     

一种新的显微组分—表皮体的有机岩石学特…

在煤和生油岩中确认一种新的壳质相－表皮体，它在形态上具有明显的植物表皮细胞壁结构，在反光，透光和荧光性质上属于壳质组，与木栓质相似，产状上与角质体，萜烯体，叶镜质共生，表皮体细胞腔中一般充填着无结构镜质体，它在光性演变上介于木栓质和萜稀体与角质之间，较类似于木栓质体，从荧光光性能演变推断其生烃高峰位于镜质体反射率０．５５％～０．７０％，在镜质体反射率０．７５％，以后表皮体荧光已消失，表皮体具有早期     

以热解特征判别干酪根类型

应用热重仪对10余种不同类型试样(包括生油岩、煤及其干酪根)进行了热解试验,总结分析了三种类型干酪根在恒速升温时的热分解特征.其明显的特点是:(1)在热解反应最激烈时,Ⅰ类干酪根反应速率最大,Ⅱ类次之,Ⅲ类最小.(2)反应终止温度与起始分解温度的差值,Ⅰ类最小,Ⅱ类稍大,Ⅲ类最大.对实验结果进行数据处理,归纳成一个无因子群.以此作为一个新的热解类型判别指标,称作热解类型参数.研究发现,这个方法既适用于干酪根,也可用于原岩(即生油岩、油页岩和煤);既可用热重仪实验,也可用岩石评价仪(Rock—Eval).该法所用试样量少,实验时间短,操作简便.     

贵州盘县晚二叠世煤的生烃潜力与生烃模式

用有机地球化学方法研究贵州中西部地区煤岩的生烃机理和生烃模式。石英小玻管热模拟实验和红外光谱对贵州盘县晚二叠世煤的分析表明, 盘县煤的干酪根类型为Ⅲ型, 主要成分是均质镜质体和丝质半丝质体, 主要生成物是短链烃, 显著生烃的起始温度约为300 ～350 ℃。     

泥质烃源岩的有效排油门限及页岩油地质意义

通过地质条件约束下不同类型、不同有机碳含量未熟—低熟烃源岩的生排烃物理模拟实验,结合排烃门限理论,建立一种有效排烃门限的确定方法,确定泥质烃源岩的有效排油门限值,并对其在页岩油勘探的地质意义进行探讨。研究表明:烃源岩发生有效排油的最低生油量门限值为5~8 mg/g(油/岩石),且有效排油门限值受控于有机质类型、丰度和演化程度三者之间的匹配;原始有机质含量小于1.5%的Ⅰ型烃源岩、小于2.0%的Ⅱ1型烃源岩和小于2.5%的Ⅱ2型烃源岩在整个生油阶段都达不到有效排油门限,生成的油滞留在烃源岩层系内,成为页岩油勘探的有利目标,由于其演化程度低、油品差,开采前景较差,原位加热转化开采技术可能是开发这部分页岩油资源的一种有利手段;页岩油的勘探开发当前要定位于已发生过有效排油、镜质体反射率(Ro)为1.0%~1.3%的烃源岩层系,由于成熟度的提高,滞留油气中含有较多的轻质油和天然气,气油比高,流动性较好,开采前景乐观。     

油页岩和生油岩热解平行和连续反应模型的研究和数值计算

本文研究了抚顺、茂名油页岩,辽河、泌阳生油岩的热解平行反应模型,以及美国科罗拉多油页岩热解的平行连续反应模型。利用随机试验法等数值计算方法求得了模型中的表观活化能和视频率因子等动力学参数。由这些模型求得的热解生烃率与实验值能较好地吻合。     

评价干酪根生油气量的一种新方法

用压力差示扫描量热仪(PDSC)研究了我国茂名、抚顺、黄县油页岩干酪根(Ⅰ,Ⅱ型)及黄县褐煤(Ⅲ型)在热降解时的化学结构变化。试验中发现,在氧气压力为1.5MPa时,各种干酪根的PDSC图谱都出现两个放热峰。由放热峰的积分面积可计算出各干酪根的表观芳碳率。由此提出了计算干酪根生油、气量的新方法,可根据干酪根在热降解时的“残留脂碳率”与“干酪根质量系数”的演化图计算出生油岩的生油量和生气量,也可以根据干酪根热降解时的脂构碳、芳构碳的分布计算干酪根生油、气量的简化模式,由脂构碳的热解动力学参数计算出生油岩的油气生成量。     

济阳坳陷中新生代古地温分析

本文在系统取样分析的基础上,根据干酪根镜质体反射率对济阳坳陷中、新生代的古地温状况进行了探讨。选用的几口研究井的镜质体反射率对数值与深度呈线性关系。研究认为,本区中、新生代各自具有较简单的受热史,不存在明显的温度间断和畸变。但中、新生代之间具有明显的温度跃变,表明中生代地层因地壳抬升曾一度受到剥蚀。文中根据镜质体反射率资料对部分井进行了剥蚀厚度的恢复。文中利用最小二乘法分别对中、新生代建立了几口研究井的镜质体反射率与古地温之间的关系式,并进而确定了各井不同地质时期的古地温梯度值。结果表明,本区中生代地温梯度略高于新生代。新生代早期地温梯度较高,中期稍有下降,晚期复又回升,呈现明显的“马鞍形”演变趋势。本区新生代平均古地温梯度与今地温梯度接近,故在研究有机质演化史时基本上可用今地温梯度代替新生代时期的古地温梯度。     

塔里木盆地古生界气源岩热演化史研究

利用盆地模拟系统，用镜质体反射率反演法进行了热史的恢复，计算了塔里木盆地寒武系、下奥陶统、中上奥陶统、石炭系等古生界气源岩在不同地质历史时期的镜质体反射率．建立了塔里木盆地轮南地区、满加尔凹陷、阿瓦提凹陷和塔中地区古生界气源岩的热演化史，着重分析了各地区古生界气源岩的成气贡献，并从热演化的角度分析了气源岩的生气高峰．研究表明，塔里木盆地天然气的主要来源是下古生界烃源岩．     

南海珠江口盆地第三系生油条件分析

钻井揭示的南海珠江口盆地渐新统河湖相灰黑色泥岩、下中新统海陆过渡相深灰色泥岩以及中中新统海相灰色泥岩均是重要的生油岩。有机地化分析表明,有机质丰度较高,多属混合型干酪根。由于盆地位于大陆边缘的较高地热场背景之下,有利于有机质热演化,因而第三系生油门限深度偏浅。多参数的油源对比表明,珠五井渐新统原油系同时代的良好湖相生油岩所衍生;珠七井中中新统原油的母岩则主要是下中新统非海相泥岩。     

低勘探程度地区烃源岩综合评价——以塔里木盆地西南拗陷石炭系烃源岩为例

综合考虑烃源岩沉积时的内在属性和沉积之后的外在演化两个方面,筛选烃源岩厚度、总有机碳含量及镜质体反射率评价参数,并提出等效有机碳厚度概念,利用等效有机碳厚度和镜质体反射率参数的交会叠合,建立了低勘探程度地区烃源岩综合评价方法。运用此方法对塔里木盆地西南拗陷石炭系烃源岩进行综合评价,预测最有利烃源岩位于研究区的乌恰—喀什—阿克陶和莎车—泽普—叶城一带。该方法预测的有利烃源岩区域与目前的勘探现状吻合,显示了此评价方法在低勘探程度地区的可行性。