克拉美丽气田有效烃源灶分布及其控藏作用

有效烃源灶的展布决定了油气勘探的领域。石炭系烃源岩与火山岩密切共生,地震资料品质受火山岩高速带屏蔽等因素的影响,准噶尔盆地克拉美丽气田的烃源灶空间分布范围争议较大。根据地球物理资料和大量的烃源岩分析测试资料,对克拉美丽气田的有效烃源灶的空间分布特征进行了详细的研究。研究表明,滴水泉凹陷、东道海子凹陷和五彩湾凹陷是卡拉麦里山前石炭系烃源岩的3个厚度中心,其厚度均大于450 m. 烃源岩有机质类型以Ⅱ型和Ⅲ型为主。成熟-高成熟烃源岩也主要分布在滴水泉凹陷、东道海子—五彩湾凹陷和三南凹陷。     

渤中坳陷活跃烃源岩分布特征及其对PL19-3油气成藏的控制作用

渤中坳陷存在多套烃源岩,烃源岩与油气分布关系的研究对该区油气勘探具有重要的意义。通过演化史分析、盆地模拟及地化分析技术对渤中坳陷活跃烃源岩的分布作了研究。渤中坳陷沙河街组活跃烃源岩主要分布于黄河口凹陷、庙西凹陷和渤东凹陷,而渤中凹陷主体区域沙河街组烃源岩已经达到了高过成熟阶段,仅在边缘分布少许活跃的烃源岩。东下段活跃烃源岩主要分布于庙西凹陷的北段、渤东凹陷以及渤中凹陷的东部边缘。活跃烃源岩的分布控制了油气来源,PL19-3油源及油气成熟度研究表明其油气主要来源于周边活跃烃源岩,渤中坳陷周边沉降中心高成熟度地区对其贡献有限。     

酒泉盆地酒西坳陷主力烃源岩分布及对油气勘探的启示

酒泉盆地酒西坳陷属于勘探程度非常高的典型含油气坳陷,其中青西凹陷青南次凹是主要生烃凹陷。随着探井数量增多和勘探深度不断加深,揭露的下沟组下部和赤金堡组越来越多,为重新认识该凹陷主力烃源岩及其生烃潜力提供了十分有利的条件。通过对青南次凹30多口探井大量烃源岩样品系统的地球化学分析和研究发现：下白垩统不同层段烃源岩的有机质丰度由上至下逐渐增高,中沟组和下沟组上段为一般烃源岩,而下沟组中段、下段和赤金堡组烃源岩有机质丰度高,且以Ⅱ₁型有机质为主,属于好和很好的优质烃源岩。下白垩统烃源岩有机质丰度总体上呈现中部最高,南、北两端略低的趋势,优质烃源岩主要分布于凹陷中部-东北部地区,下沟组中段、下段和赤金堡组均为主力烃源岩,而凹陷南部只有下沟组下段和赤金堡组属于好烃源岩,也是南部主力烃源岩;青南次凹下白垩统下沟组中段处于大量生油阶段,下沟组下段处于生油高峰阶段,赤金堡组处于成熟生油窗后期-高成熟生成凝析油气阶段;下沟组中段、下段和赤金堡组烃源岩生成并排出了大量原油,是青西凹陷主力生烃源岩,青南凹陷北部和中部中-深层具有良好的油气勘探潜力。这一认识对酒西坳陷油气精细勘探部署具有重要的指导作用。酒西坳陷的实例对中国其他高勘探程度盆地的精细勘探与研究也具有一定的启示作用。     

济阳坳陷石炭系—二叠系烃源岩的生烃演化

济阳坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩在多期构造运动的影响下发生过多次生烃演化.对石炭系—二叠系煤系烃源岩在不同地质时期生烃过程的动态分析表明,研究区石炭系—二叠系有机质具有阶段性成熟演化特征和多次生烃过程,其中燕山期和喜山期是济阳坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩最重要的生烃期.利用镜质体反射率对济阳坳陷次级凹陷的石炭系—二叠系烃源岩的再次生烃门限进行了划分,确定了再次生烃门限深度约为3 900～4 500 m.按照不同地区的石炭系—二叠系煤系烃源岩的生烃—埋藏历史,将其生烃演化过程分为4种类型,并指出了济阳坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩再次生烃的有利地区.     

渤海湾盆地黄骅坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩生烃特征研究

近年来，渤海湾盆地探明数个石炭系—二叠系煤系烃源岩供烃的凝析油气藏，展现出可观的勘探潜力。针对研究区烃源岩生烃特征认识不清、勘探方向不明的问题，亟需重新认识煤系烃源岩的供烃能力。为此，以渤海湾盆地黄骅坳陷为研究对象，通过岩心、测井、录井、试油等多元数据统计，基于盆地内构造单元沉积充填特征差异分析，运用盆地数值模拟技术建立沉积单元评价模型，开展黄骅凹陷煤系烃源岩不同岩层的空间展布、生烃潜力与生烃特征综合分析，明确了渤海湾盆地石炭系—二叠系煤系烃源岩生烃模式，并预测了研究区潜山油气有利聚集带。结果表明：黄骅坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩以煤岩为标志层，发育泥岩、炭质泥岩与煤岩3种生烃岩性，其中，泥岩厚度大，连续性强，生烃潜力大；生烃模拟表明，一次生烃以泥岩生油为主，二次生烃以多种烃源岩混合生油生气为主；发育早期沉降型、晚期沉降型与持续沉降型3类生烃模式，持续沉降型与晚期沉降型生烃区对潜山原地油气聚集最为有利。研究成果可为研究区煤系烃源岩供烃的油气成藏理论研究与勘探部署提供技术支撑。     

应用TSM盆地模拟技术恢复准噶尔盆地东北缘石炭系烃源岩热演化史

准噶尔盆地东北缘石炭系发育多套烃源岩,恢复烃源岩热演化史对深化认识该区油气成藏过程具有重要作用。在盆地原型演化与烃源岩发育特征研究基础上,应用TSM盆地模拟资源评价系统建立了一维和三维盆地模拟模型,恢复了不同构造单元埋藏史、热史和烃源岩生烃演化史。准噶尔盆地东北缘各凹陷石炭系烃源岩生烃演化过程存在明显的差异,乌伦古坳陷石炭系烃源岩在石炭纪末进入低成熟演化阶段,二叠纪隆升造成烃源岩演化停滞,三叠纪末再次埋藏演化达二次生烃门限,现今处于过成熟生干气阶段（R_o>2.0%）;三南凹陷石炭系烃源岩在二叠纪进入低成熟演化阶段,现今处于高成熟演化生气阶段（R_o为1.5%～1.9%）;滴水泉凹陷石炭系烃源岩在三叠纪进入低成熟演化阶段,现今仍处于成熟演化生油阶段（R_o为0.8%～1.3%）。通过模拟计算获得了乌伦古坳陷石炭系姜巴斯套组烃源岩的累计生烃量为205.2×108 t,其中石炭纪末累计生烃量为103×108 t,是主要的生油高峰期;白垩纪末累计生烃量为184.4×108 t,是主要的生气高峰期。      

准噶尔盆地石炭系烃源岩分布及地球化学特征

通过对准东和腹部97口钻井的统计分析,从石炭系烃源岩分布、有机质类型、丰度及热演化程度等方面对烃源岩进行了综合评价,研究了石炭系的生烃能力。石炭系烃源岩在准东和腹部地区分布广泛,以凝灰岩和沉凝灰岩为主。下石炭统烃源岩主要分布在滴水泉及五彩湾地区,为还原环境下腐泥—腐殖型好烃源岩,上石炭统主要分布在准东大井、帐北地区及石西、夏盐和五彩湾地区,为弱还原—还原环境下的成熟腐泥—腐殖型较好烃源岩。近几年,陆续发现了石炭系自生自储的油气,石炭系的勘探前景良好。     

华北古生代克拉通盆地南部原生油气藏勘探前景

依据古生界烃源岩特征与烃源岩生烃史的分析,华北地区下古生界海相烃源岩虽然有机质类型好、厚度较大,但有机质丰度低,基本为差-非生油岩。加之烃源岩成熟以后,后期埋藏历史及烃源岩热演化史复杂,作为一个含油气系统的烃源岩,勘探风险较大。下古生界烃源岩仅在渤海湾南部地区具有中等-较差生烃潜力,经喜山期的深埋,在济阳坳陷、临清坳陷、东濮凹陷、黄口凹陷下古生界具备二次生烃条件,尚具有一定的勘探前景。上古生界石炭-二叠系烃源岩主要为煤系地层,厚度为150～500 m,有机质丰度属于低-中等,有机质类型为Ⅲ型。上古生界烃源岩二次生烃主要发生于晚三叠世末期和早白垩世末期,油气保存好,原生油气藏勘探前景广阔。上古生界有利勘探地区主要集中在渤海湾盆地的东濮凹陷、临南洼陷、德州凹陷南部及莘县凹陷北部二次生气强度较大的第三系凹陷内。     

准噶尔盆地乌伦古坳陷油气成藏系统分析

以油气系统理论为指导,从准噶尔盆地乌伦古坳陷的构造、烃源岩、储盖层、圈闭及输导等基本石油地质条件出发,对乌伦古坳陷进行了综合分析,划分出相应的成藏系统。研究结果表明,乌伦古坳陷内的晚石炭系泥岩、三叠系泥岩与侏罗系煤岩为主力烃源岩,主要储盖组合发育在侏罗系八道湾组、三工河组、西山窑组和石树沟群,圈闭条件与油气的运聚具有较好的配置;侏罗纪晚期与白垩纪是油气的主要成藏期;预测乌伦古坳陷内存在次生油气藏的可能性较大,南部斜坡和红岩断阶下盘勘探潜力大。     

新疆北部石炭系烃源岩发育模式及潜力研究

由于新疆北部石炭系烃源岩的沉积背景复杂、岩石类型多样,目前该区域石炭系烃源岩潜力的系统评价较少。通过对烃源岩沉积特征、地球化学特征、有机岩石学特征等进行分析,开展沉积有机相类型划分,建立了复杂成盆背景烃源岩发育模式,明确了有利烃源岩的分布规律。研究结果表明：下石炭统烃源岩主要沿残留洋和弧间盆地分布,以B、BC相为主,乌伦古地区和车排子地区均是有利烃源岩发育区;上石炭统海相烃源岩主要分布在西缘和吐哈地区,陆相烃源岩在陆东-五彩湾一带局限分布。该研究明确了新疆北部不同地区油气潜力差异性,为石炭系油气勘探提供了依据。     

克拉美丽气田油气成因及成藏特征

克拉美丽气田是近年来准噶尔盆地天然气勘探的又一重大发现,研究其油气成因及成藏特征对整个陆东地区下一步油气勘探具有指导意义。为此,对该区烃源岩进行了综合评价,认为滴水泉地区石炭系烃源岩有机质丰度高,已到高成熟演化阶段,具有较强生烃能力;通过对天然气组分、伴生原油碳同位素、轻烃及生物标志化合物特征进行综合分析,认为克拉美丽气田油气均属于腐殖型有机质来源的高成熟阶段产物,且原油碳同位素值具有从西到东变重的趋势;结合区域构造演化特征,指出滴南凸起存在“洼槽”,阻挡了东道海子凹陷油气运移至克拉美丽气田石炭系储层成藏,该气田的油气可能主要来自滴水泉凹陷西端的石炭系烃源岩;最后,建立了油气运移成藏模式,指出滴水泉凹陷周缘具有较大的勘探潜力。     

准噶尔盆地克拉美丽地区石炭系天然气来源

在分析准噶尔盆地克拉美丽地区石炭系2套烃源岩地球化学特征基础上,结合天然气组成及其伴生凝析油单体烃碳同位素特征,探讨了克拉美丽地区石炭系天然气来源问题。准噶尔盆地克拉美丽地区石炭系天然气主要为湿气,其中克拉美丽气田天然气为高成熟的腐殖型气,五彩湾气田天然气主要为成熟—高成熟的腐殖型气。根据烃源岩生烃潜力评价和热模拟实验分析,研究区石炭系松喀尔苏组下段与滴水泉组烃源岩以Ⅲ型腐殖型为主,少量Ⅱ型有机质,成熟度达到成熟—高成熟阶段,具备较好的生气潜力。在高温（440~560 ℃）热解阶段,2套石炭系烃源岩生成的天然气碳同位素值与克拉美丽地区天然气的碳同位素值较为一致,在600 ℃温度时,烃源岩总产气率大于150 kg/t_TOC,具有较强的生气能力。正构烷烃碳同位素组成特征显示克拉美丽地区石炭系气藏天然气及伴生凝析油主要为滴水泉组烃源岩及松喀尔苏组下段烃源岩混源。     

准噶尔盆地东部石炭系天然气勘探潜力

准噶尔盆地火山岩油气藏表现为西油东气的聚集特点,盆地东部吉木萨尔凹陷石炭系火山岩油气藏是勘探的潜在领域。前期该区石炭系烃源岩发育特征及火山岩储集体平面展布形态不清,依据盆地东部克拉美丽气田、五彩湾气田、北三台—吉木萨尔凹陷油气显示井的岩心、薄片鉴定,结合录井、测井、物性分析化验及试油成果资料,系统评价吉木萨尔凹陷石炭系烃源岩生烃潜力,指出火山岩储集体平面展布规律,综合分析成藏条件,总结成藏模式,为该区天然气勘探提供地质依据。结果表明,研究区石炭系存在多套烃源岩,其中松喀尔苏组b段（C₁s^b）烃源岩发育南、北两大烃源槽,南部烃源槽发育区以吉木萨尔凹陷最为有利：烃源岩厚度大、有机质丰度高,已达高成熟阶段,具备形成大中型气田的资源基础;储集体以爆发相火山角砾岩和溢流相安山岩为主,发育孔隙、裂缝双重介质的储集空间;此外研究区石炭系构造变形弱,盖层厚度大,保存条件好,烃源岩生气后沿断裂向上疏导就近运移至圈闭中聚集成藏,天然气勘探潜力大。     

准噶尔盆地东部石炭系烃源岩演化模拟

利用TSM盆地模拟软件,对准噶尔盆地东部石炭系烃源岩的埋藏史、热演化史和生烃史进行分析。结果表明,研究区的沉降中心从侏罗纪到新生代存在由南向北迁移,而后又南移的跷跷板过程。南部的吉木萨尔凹陷内巴塔玛依内山组烃源岩有2个关键的生烃期:侏罗纪末,该烃源岩的镜质体反射率(R_o)分布在0.6%～1.3%之间,新生代中晚期之后,R_o分布在1%～2%之间;北部五彩湾凹陷内滴水泉组烃源岩的关键生烃期为白垩纪末期,R_o大部分在0.7%～1.5%之间,处于生烃高峰期;北部石钱滩凹陷石钱滩组烃源岩白垩纪末则刚进入生烃门限,演化程度低。另外,生烃强度从层位上看,滴水泉组和巴山组相对较大,可达200 mg/g,而石钱滩组较小,最高只有40 mg/g。      

准噶尔盆地阜东地区石炭系松喀尔苏组烃源岩评价及气源对比

准噶尔盆地F26石炭系高产气井的出现,表明阜东地区发育石炭系有效烃源岩。为了落实阜东地区石炭系烃源岩的规模,通过对所有钻遇石炭系松喀尔苏组烃源岩的19口井进行系统分析和评价,证实阜东地区石炭系具备规模勘探潜力。①阜东地区石炭系松喀尔苏组发育炭质泥岩、凝灰质泥岩,是中等—好的煤系烃源岩,TOC含量为0.54%~41.2%,以Ⅲ型干酪根为主。由于烃源岩采样点处于北三台凸起高部位,烃源岩成熟度偏低,平均为0.88%。②阜东地区天然气主要为源自石炭系的高熟煤型气和源自侏罗系的低熟煤型气,以干气为主。来自石炭系的高熟煤型气等效成熟度一般在1.2%以上,表明阜东、北三台地区石炭系生烃灶位于阜康凹陷区或北三台凸起深部。③沙奇隆起及阜康、北三台、吉木萨尔地区在石炭纪为前陆盆地的隆后斜坡,处于浅水环境,具备发育规模煤系烃源岩的构造背景。阜东、北三台地区具备天然气勘探的巨大潜力,有望成为继克拉美丽大气田以后又一天然气规模勘探区。     

准东北部平地泉组致密油源岩生烃特征

准东北部平地泉组油藏为自生自储型油藏,原油主要来自平地泉组,储层致密、砂泥互层频繁,源岩的供烃能力是该区致密油勘探的主要制约因素。通过对该区平地泉组源岩有机质丰度、有机质类型和成熟度的研究,表明该区平一、二段烃源岩有机质丰度高,有机质类型较好,目前处于低熟—成熟阶段,具有较强生烃能力,但不同区块主力生烃层段纵向分布特征存在差异。该区平一、二段源岩生烃中心具有继承性,主要存在3个生烃中心,分别为火烧山背斜—火东—火南区块,石树沟凹陷和五彩湾凹陷彩2—滴南1井区。源岩演化主要受构造演化的影响,火东向斜和石树沟凹陷源岩成熟度最高,目前已达生烃高峰期;火南斜坡区和五彩湾凹陷次之,目前处于成熟阶段早期;火烧山背斜、火北、沙东地区和帐篷沟地区成熟度较低。目前勘探成果主要集中在火烧山背斜—火东—火南区块生烃中心,石树沟凹陷和五彩湾凹陷彩2—滴南1井区具较大勘探潜力。     

海中凹陷涠洲组烃源岩特征及潜力分析

以钻井资料、烃源岩测试结果为基础,结合TSM盆地模拟技术,开展海中凹陷涠洲组烃源岩特征及资源潜力研究。渐新世,海中凹陷湖盆继承性发育,形成涠洲组烃源岩。涠洲组暗色泥岩有机质丰度中等,有机质类型以腐殖型（Ⅱ₂型）为主;其中洼槽带涠四段烃源岩在中中新世以后进入成熟热演化阶段,开始大量生烃,是海中凹陷涠洲组主要烃源岩层。作为目前海中凹陷钻井相对完整揭示的烃源岩层系,涠洲组地质资源量达到81.49×106 t油当量;有效烃源岩主要分布于凹陷洼槽带,生烃中心位于3号断裂下降盘。中石化探区内,3号断裂下降盘紧邻生烃中心,是探区内涠洲组源岩条件最有利的区域,应作为下步勘探工作首选突破区带。     

白家海-五彩湾地区天然气成藏特征

准噶尔盆地东部白家海——王彩湾地区处于多个生油凹陷交汇区，发育石炭系海陆交互相、二叠系平地泉组、三叠系小泉沟群湖相泥岩和侏罗系煤系地层等多套烃源岩。油气来自于多个生烃凹陷的多套烃源岩，具有先油后气，多期充注的特征。在石炭系塔木岗组、巴塔玛依内山组、三叠系烧房沟组、侏罗系八道湾组、三工河组和西山窑组均获得工业气流。东道海子北凹陷、昌吉凹陷深部二叠系平地泉组烃源岩已达到成熟-过成熟阶段，对白家海凸起的天然气贡献较大；五彩湾凹陷石炭系滴水泉组、巴塔玛依内山组烃源岩已达到成熟阶段。白家海凸起天然气主要分布在生气中心附近，近距离运移聚集成藏，五彩湾凹陷以石炭系自生自储的天然气藏为主。