用~13CNMR波谱技术研究烃源岩显微组分的化学结构与成烃潜力

取１７个烃源岩的显微组分，用￣１３ＣＮＭＲ波谱技术进行了化学结构与成烃潜力的研究，按照脂碳的丰度与油气潜力碳的大小，各组分可按如下顺序排列：藻类体、树脂体、角质体、孢子体、木栓质体、镜质体、惰性体．以惰性碳、油潜力碳与气潜力碳划分显微组分为三组成，并构成三元图，藻类体位于图的上部，相当于Ｉ型干酪根；各稳定组分位于图的中部，相应干Ⅱ型干酚根；镜质体与惰质体位于图的左下部，相当于Ⅲ型干酪根．据此，可从烃源岩显微组分的分析组成估算它的生油与生气潜力     

焉耆盆地烃源岩有机显微组分及生烃机理研究

目的研究焉耆盆地煤系烃源岩有机显微组分组成特点及其生烃机理。方法运用有机岩石学研究方法,分析盆地侏罗系烃源岩显微组分及其与生烃潜力的关系,探讨烃源岩显微组分中主要生烃贡献者。结果盆地煤岩中显微组分表现出富镜质组-惰性组、贫壳质组 腐泥组的特点;泥岩的显微组成表现出贫惰性组、富镜质组-壳质组 腐泥组的特点,富氢的显微组分是成烃的物质基础。结论盆地的主要生烃组分为基质镜质体B、角质体、小孢子体和矿物沥青基质。     

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组烃源岩有机岩石学特征及其赋存状态

综合运用岩心观察、薄片鉴定、地球化学参数分析等方法,对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷吉32井二叠系芦草沟组烃源岩开展了有机岩石学精细研究。结果表明:综合反射光、透射光特征,烃源岩有机质赋存形式划分为有形态有机质、无形态有机质和次生有机质,有机显微组分划分为5组12组分,以腐泥组无结构藻类体和沥青质体为主,次生组含量普遍较高,镜质组和惰质组含量较低,壳质组含量极少;依据有机质组分荧光性、含量、形态等特征,有机显微组分在岩石矿物中具有5种赋存状态,有机显微组分类型及含量具有显著的非均质性,与所赋存的岩石岩性组分、结构、构造具有明显的对应关系;腐泥组无结构藻类体和无定形体等富氢有机组分与有机碳含量和生烃潜力呈正相关关系,为该区主要的生烃有机组分。     

南华北地区太原组煤中稳定组显微组分的研究

对南华北地区晚石炭世太原组煤中稳定组分作了详细的镜下鉴定和定量测试,发现太原组煤中稳定组分齐全,特征明显,不但含有相当数量的藻类体、沥青质体和渗出沥青体,面且还鉴定出一种新的稳定组分(未定名)。研究结果表明,沥青质体具双重来源;渗出沥青体和荧光质体属次生显微组分,是煤生烃排烃的煤岩学标志,并可能代表了初次运移出的重质和轻质烃类组分。富氢的稳定组显微组分虽然含量不多,但有迹象表明,它们对较强还原型腐殖煤的生烃排烃做出了应有的贡献。     

页岩镜质体反射率抑制及其校正——以澳大利亚Galilee盆地Toolebuc页岩为例

以澳大利亚Galilee盆地Toolebuc页岩为例,在对现有文献调研的基础上,结合有机岩石学实验,讨论了厌氧还原环境和高藻类体含量对镜质体反射率的影响,介绍了反射率与荧光强度结合法、氢指数-镜质体反射率图版法和多显微组分荧光变化法镜质体反射率校正的原理,并对Toolebuc页岩镜质体反射率进行了校正。研究认为:1Toolebuc页岩受厌氧还原环境、高藻类体含量因素影响,发生镜质体反射率抑制现象;2反射率与荧光强度交会法和多显微组分荧光变化法是最准确的镜质体反射率校正方法,能够满足成熟或高熟页岩常规镜质体反射率测定的需要,但技术要求和成本高;3岩石热解法技术成熟,且实验成本低,可以作为低熟页岩成熟度标定的主要方法。     

下古生界高过成熟烃源岩中的镜状体

对塔里木、鄂尔多期和华北东部寒武－奥陶系碳酸盐岩和泥页岩全岩和干酪根样品进行了有机岩石学分析，确认出其中普遍存在镜状体，根据对爱沙尼亚奥陶系库克油页岩不同温度下加水热解系列样品残渣的镜检分析比较，提出下古生界高过成熟烃源岩中镜状体主要来源于藻类体的热解残留物，它是下古生界高过成熟烃源岩的主要有机显微组分，镜状体反射率可作为良好有机成熟度指标。     

新疆芦草沟组烃源岩显微组分及其孔隙发育特征

对新疆二叠系芦草沟组的烃源岩,同时制备自然断面和氩离子抛光面,在场发射扫描电镜下,观测显微组分及其孔隙发育特征。结果表明,芦草沟组的显微组分按原始质料可划分为低等浮游生物和高等植物;主要显微组分是以低等浮游生物为原始质料的沥青质体。自然断面上沥青质体的赋存状态有条带状、薄膜状、交互状;抛光面上沥青质体的赋存状态有散块状、条带状、填隙状、封裹状等,这些赋存状态反映出了有机质与矿物质有交替沉积、充填胶结、化学分异等3种成因关系。沥青质体含量多,分布广,气孔发育,是重要的生烃组分。以高等植物为原始质料的角质体、丝质体、镜屑体等均以碎屑的形式掩埋于泥质中,粒度大于泥粒级颗粒。有些碎屑状显微组分虽有较强的生烃能力,但因总体上含量少,分布分散,对油气形成贡献不大;可另一方面,碎屑状显微组分提高了总有机碳含量。显微组分及其气孔发育程度是研究区烃源岩生烃潜力评价的两个重要指标。     

用钌离子催化氧化法研究干酪根及其显微组分的化学结构

用钌离子选择性催化氧化法研究了茂名油页岩干酪根、山西蒲县藻煤藻类体、长广树皮煤的树皮体以及山西繁峙褐煤镜质组的化学结构。研究结果表明 ,茂名油页岩干酪根和蒲县藻煤藻类体的化学结构均以醚 /酯键形式交联的中等链长的脂链结构为主 ,繁峙褐煤镜质组中的芳香结构仍保留着木质素基本结构单元的单环结构 ,同时含有丰富的脂族化合物。这些脂族化合物可能来自这一富氢显微组分中的超微类脂体。长广树皮煤中树皮体以少于 4个环的稠环化学结构为主 ,由小于C12 的脂链交联成大分子     

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。     

煤系页岩有机质特征及有机碳含量预测：以宁武南区块为例

宁武盆地石炭-二叠系太原组-山西组地层广泛发育，但其煤系页岩气勘探程度尚低。本文基于宁武南区块多口钻井页岩样品的扫描电镜观测、有机碳含量测试、岩石热解测试及系列测井数据探讨了宁武南区块煤系页岩展布特征、有机质微观赋存特征和有机质丰度预测方法。结果表明：宁武南区块太原组-山西组煤系页岩连续泥岩厚度达到30m以上，有机质丰度平均达到2.6%，有机质类型以Ⅲ型干酪根为主，显微组分以惰质体与镜质体为主，有机质孔隙主要发育于固体沥青，镜质体与惰质体中零星可见。构建了基于改进ΔlogR法、多元线性回归和神经网络的有机碳含量预测模型，对比预测精度认为反向传播（back propogation, BP）神经网络模型更适用于研究区煤系页岩有机碳含量预测。利用构建的BP神经网络模型对宁武南区块太原组和山西组总有机碳(total organic carbon, TOC)进行预测，指出研究区东北部煤系页岩有机质丰度高（TOC > 3%），具有较好的勘探前景。     

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。     

柴达木盆地北部地区侏罗系烃源岩地球化学特征

柴达木盆地北缘的侏罗系厚度巨大 ,其生油岩主要为深灰色泥岩、砂质泥岩和黑色碳质泥岩 ,并发育有煤层 ,侏罗系并非沉积于典型的沼泽成煤环境中 ,而是与滨浅湖相的泥质岩沉积有关。烃源岩中有机碳含量较高 ,但可溶有机质含量变化较大 ,并以低值为主。生烃潜力变化较大 ,可溶有机质转化率和烃转化率都比较低。干酪根类型主要为Ⅲ型 ,部分为Ⅱ型。有机显微组分主要是镜质组 ,其次是惰性组 ,而壳质组的含量则较低 ,因此 ,干酪根质量受到限制。综合考虑Tmax值、Ro 值以及OEP ,CPI和甾烷成熟度等参数 ,侏罗系的有机质成熟度因埋深不同而有差异。尽管有些有机质尚处于低成熟阶段 ,但大多正进入生油窗的最佳时期 ,而未到达高成熟阶段     

华南晚二叠世"树皮体"显微傅里叶红外光谱(Micro-FTIR)特征及意义

在高纯度煤岩显微组分分离富集的基础上,应用透射式显微傅里叶红外光谱技术(Micro-FTIR),对华南晚二叠世煤中中国特有的显微组分--树皮体--的化学结构进行了测定,并与新疆吐哈盆地侏罗纪煤中的镜质体、丝质体和孢子体进行对比.结果表明:树皮体与孢子体的红外光谱特征较为相近,主要由长链脂族结构组成,芳香结构和含氧基团相对较少.此特点与镜质体和丝质体主要由芳香结构组成、脂肪族结构(尤其是长链脂肪烃)含量相对较少(或很少)明显不同.上述结构特征决定了树皮体与孢子体类似,是一种油气生成潜力较大的显微组分.此特点对在华南地区寻找与富含树皮体煤系地层有关的油气资源具有重要的意义.     

西山—金鸿山地区下侏罗统泥页岩有机地化特征

西山—金鸿山地区赋存较厚的侏罗系泥页岩层,厚度40～280 m,部分区域暗色泥页岩有效厚度达到100～200 m。为了解该泥页岩的有机地化特征,通过观察分析地表侏罗系泥页岩层,系统的采集样品,对采集的泥页岩样品进行室内测试分析,并对研究区泥页岩的总有机碳(TOC)、镜质组分射率(Ro)、干酪根显微组分、干酪根元素、干酪根同位素测试成果数据进行综合分析。结果表明:该区茫崖煤矿以及黑石山地区TOC含量相对较低(1. 0%～3. 0%),中部地区TOC含量较高(超过2. 0%～3. 0%),泥页岩为好的烃源岩;采用氢碳原子比、干酪根类型指数及干酪根碳同位素指标确定该区的泥页岩干酪根类型为Ⅱ2型;泥页岩镜质组反射率(Ro)较高(1. 3%～2. 2%),基本达到成熟阶段及以上,生烃潜力较大。该区泥页岩的有机地化特征各项目测试值满足陆相页岩气有利区优选的标准,由此优选出以西山煤矿北—柴水沟—小西沟—月牙山一线为南界,阿尔金山前断裂带为北界的页岩气有利区。     

银额盆地哈日凹陷下白垩统烃源岩特征及资源潜力

哈日凹陷下白垩统发育多套湖相暗色泥岩,各组烃源岩对该区油气勘探具有重要意义。文中利用钻井及岩心分析化验资料,研究了下白垩统各组烃源岩特征,通过开展岩石热解、干酪根显微组分、镜质体反射率、可溶有机质组分及饱和烃色谱-质谱等有机地球化学测试和分析,评价了银根组、苏红图组和巴音戈壁组的烃源岩有机质丰度、类型和成熟度,认为银根组烃源岩属低成熟、偏腐泥型、好烃源岩、苏红图组烃源岩属成熟、腐泥-腐殖混合型、差-中等好烃源岩、巴音戈壁组烃源岩属成熟-高成熟、腐泥-腐殖混合型、中等-好烃源岩,进而分析其生烃潜力,其中银根组生烃潜力最大,其次为巴音戈壁组,苏红图组相对较差,预测哈日凹陷下白垩统总油气资源量为1. 13×10~8t.     

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。     

用钌离子催化氧化法研究干酷根及其显微组分的化学结构

用钌离子选择性催化氧化法研究了茂名油面岩士酪根、山西蒲县藻煤藻类体、长广树皮煤的树此体以及山西繁峙褐煤镜质组的化学结构。研究结果表明，茂名油面岩干酷根和蒲县藻煤藻类体的化学结构均以醚／酸键形式交联的中等链长的脂链结构为主，繁峙褐煤镜质组中的芳 结构仍保留着木质素基本结构单元的单环结构，同时含有丰富的脂族化合物。这些脂族化全物可能来自这一富氢显微组分中的超微类脂体。长广树皮煤中树皮体以少于４个环的稠     

柴达木盆地北部地区侏罗系烃源岩地球化学特征

柴达木盆地北缘的侏罗系厚度巨大,其生油岩主要为深灰色泥岩、砂质泥岩和黑色碳质泥岩,并发育有煤层,侏罗系并非沉积于典型的沼泽成煤环境中,而是与滨浅湖相的泥质沉积有关。烃源岩中有机碳含量较高,但可溶有机质含量变化较大,并以低值为主。生烃潜力变化较大,可容机质转化率和烃转化率都比较低。干中根类型主要为Ⅲ型,部分为Ⅱ型。有机显微组分主要是镜质组,其次是惰性组,而壳质组的含量则较低。因此,干酷根质量受到限制     

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。     

富有机质页岩有机质孔发育差异性探讨——以四川盆地五峰组-龙马溪组笔石页岩为例

探讨富有机质页岩有机质孔发育的差异性,为页岩气勘探开发提供理论依据。在1 500倍和25 000倍电镜下,对四川盆地南部上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组富有机质笔石页岩进行观察。结果表明,页岩中笔石、干酪根、固体沥青等有机显微组分丰富,有机质孔总体发育;但不同有机显微组分、同一有机显微组分的有机质孔发育均存在差异,个体较大的固体沥青有机质孔最为发育,干酪根有机质孔较为发育,笔石碎片有机质孔不发育。有机质孔是随着有机碳向烃类和碳质残渣转化而形成的,笔石富碳贫氢的特征导致其有机质孔不发育;不同母质来源的干酪根生烃潜力存在差异决定了其有机质孔发育存在差异;固体沥青有机质孔是在原油裂解过程中形成的,其发育程度可能主要与原油赋存的粒间孔隙空间大小相关。