吐-哈盆地侏罗系油藏煤成油问题的讨论

吐鲁番哈密盆地的侏罗系油藏因处于富含煤系的地层中而被认为是煤成油藏。中二叠统和下侏罗统湖相泥岩和腐泥煤以及中上三叠统烛藻煤富含壳质组和腐泥组,生油潜能极高;下中侏罗统腐殖煤富含镜质组和惰质组,生液态烃能力较差。生烃组合分为烛藻煤深湖相泥岩和腐殖煤烛煤浅湖相泥岩两种类型。生物标记化合物显示出侏罗系原油富藿烷、贫萜烷,甾烷图谱呈“V”字形,表明以细菌和低等水生生物生烃为主,与二叠系湖相泥岩和腐泥煤生物标志化合物图谱相似;而侏罗系腐殖煤则显示富萜烷、轻烃化合物极少,甾烷图谱呈反“L”型特征,表明以高等植物生烃为主,生油潜能极低。侏罗系油藏是以二叠系、三叠系及下侏罗统湖相泥岩、烛藻煤为主要油源的混源型油藏。     

煤中的惰性组分与煤成油

通过对世界上煤成油田与其煤岩显微组分的对比研究后发现，许多煤成油田出现在煤中惰性给分含量较高的地区。笔者结合对煤中惰性组的物性分析，认为与镜质组相比，惰性组具有较小的吸附性和较大孔隙直径，它为煤中形成烃类的富集和运移提供了较好的条件。煤中具较高生烃能力的富氢组分与大量惰性组的配合，对煤成油的富集和运移有促进作用。     

我国西北地区侏罗系含煤盆地低成熟油田的形成

通过低成熟油产出的煤岩学分析, 结合泥炭、煤和含煤岩系泥岩的成烃实验成果指出, 煤中粘土矿物和微孔隙的吸附作用控制和影响着煤成油的形成、排驱和运移。我国西北地区侏罗系煤生油显微组分主要为基质镜质体和木栓质体, 它们在低成熟度条件下很难形成大规模的低成熟煤成油田,但在湖相烃源岩发育的一些坳陷区内能找到低熟油田。     

腐泥煤孔隙结构特征研究

采用压汞测试、低温氮吸附实验方法开展了腐泥煤孔隙特征研究。根据压汞数据分析了不同成熟度腐泥煤的孔隙结构发育情况,揭示了随成熟度增高腐泥煤孔隙结构的变化规律。发现在无烟煤阶段之前,腐泥煤的孔隙结构以微孔、小孔居多;至无烟煤阶段,微孔、小孔比例降低,大孔、中孔含量增加。与同煤阶腐殖煤相比,腐泥煤整体孔隙度较低,且孔径偏小,大孔不太发育。低温氮吸附实验显示,腐泥煤中孔径3.6nm和1.5nm的2种孔隙特别发育,呈现明显峰值,其他孔径孔隙分布较少;液氮吸附滞后回环分析表明,腐泥煤的微孔、小孔形态多样,主要为一端封闭的不透气孔、墨水瓶型孔、平行板状狭缝孔、倾斜板状狭缝孔。上述腐泥煤孔隙结构特征研究成果,对于同样以腐泥型有机质为主的页岩气储层孔隙结构研究具有重要参考价值。     

吐哈盆地"煤成油"问题再认识

吐哈盆地被认为是典型的煤成油盆地。通过煤岩的富氢显微组成、模拟生烃特征、特殊的油气成藏规律及不同地区预测资源量与探明油气资源量之间的对比分析发现,吐哈盆地侏罗系煤岩并不具有大规模生、排液态烃并形成商业性油田的能力。结合其他地质、地球化学证据,认为台北凹陷中侏罗统油气并不是严格意义上的“煤成油”。而是深层湖相与煤系的“混源油”。     

抚顺盆地富氢煤的特征及形成条件

本文以系统的野外和室内分析测试为基础,系统地描述了抚顺盆地第三纪富氢煤的岩石学、有机地球化学和加氢液化特征,并对富氢煤的形成条件进行了初步探讨。抚顺煤岩石类型非常丰富,根据煤的宏观岩石组成和结构已划分出19种岩性相类型。抚顺煤的显微组分总体以富镜质体和贫惰性体和壳质体为特征,但在一些特殊岩石类型分层中,例如:琥珀煤和腐殖-腐泥煤,前者具有丰富树脂体,后者主要由碎块状镜质体和高降解的丝状藻类体组成。抚顺煤的煤级主要为亚烟煤和高挥发分烟煤A.抚顺煤具有限的液化性能,是一种优质的液化煤。抚顺煤形成于温暖潮湿强覆水的富树脂的森林沼泽和比较快速沉降的构造环境。      

中国南方早古生界3类煤的稀土元素特征

本文初次提出中国南方早古生界石煤、腐泥煤和沥青煤具明显不同的常量、微量和稀土元素地球化学特征,表明它们具不的成因。腐泥煤和石煤是沉积成因的,而沥青煤是石油热演化的产物。      

煤成油研究历史和我国煤成油田勘探方向

煤成油早期研究始于１８世纪的俄罗斯学者罗蒙诺索夫。之后西方学者Ｒｏｇｅｒｓ、Ｂｅｒｔｒａｎｄ等先后发表过有关论述。近代我国煤成油研究可能始于１９３３年王竹泉、林文英、谢家荣等分别考察鄂尔多斯盆地和浙江长兴地区。５０年代以来，世界各地陆续在含煤岩系探获石油。８０年代后，对煤成油的研究和认识获得较大的进展，形成了含煤岩系内能够形成油田的共识。我国一批科研机构、知名专家和青年学者，在煤生油显微组分、模拟实验、有机地化、成烃模式、煤沼演化与煤成油田形成模式等方面，提出了一些创见性的认识，将我国煤成油研究推到一个较高的水平。目前研究中还存在一些有争议的问题：含煤岩系内形成油田的主要贡献者是煤层还是泥岩？在低成熟条件下能否形成煤成油田？对此类争议应予以足够的重视，展开深入的讨论，煤成油研究才可能进一步发展。参１９（梁大新摘）     

煤成烃的成因与评价

据荧光显微镜和共聚焦激光显微镜对煤中壳质组、微壳质体的定量观测和煤与煤岩组分的13^C NMR分析测定，以及煤岩显微组分的热演化生烃模拟实验结果，讨论了煤的富氢组分与煤的大分子结构中甲基、α亚甲基，次甲基含量对煤成液态烃和气态烃的控制作用，并提出了针对低演化烟煤阶段煤成气与油的评价指标。由于我国多数含煤盆地是以富含镜质组和惰质组的腐殖煤为主，因此决定了含煤盆地的油气勘探方向主要是煤成天然气。只有少数含煤盆地的含煤岩系中，广泛存在壳质组和微壳质组含量较高的煤分层，才具有煤成油的实际勘探前景，如吐哈盆地等。图3表4参22     

中国近海海域烃源岩和油气的分带性

中国近海海域烃源岩和油气分布具有明显的分带性。烃源岩的分带性表现为"内带腐泥,外带腐殖":内带主要为腐泥型的中—深湖相烃源岩,有机质主要来源于水生低等生物,陆生高等植物的贡献很少;外带烃源岩类型较复杂,有海陆过渡相煤系烃源岩、海相烃源岩和湖相烃源岩,以前二者为主,有机质主要来源于陆生高等植物,以腐殖型烃源岩为主。油气的分带性表现为"内油外气":腐泥型烃源岩具有倾油性,因而内带以油为主,天然气主要为油伴生气;腐殖型烃源岩具有倾气性,因而外带以天然气为主,天然气主要为煤型气和凝析油伴生气,部分盆地或凹陷存在数量有限的原油。南海北部深水区处于外带,是天然气勘探的重要领域。     

论乙烷碳同位素在天然气成因类型研究中的应用

本文利用加水热压模拟实验的方法研究了碳酸盐岩、泥岩、油页岩和煤热解气中乙烷碳同位素随成熟度的演化规律,发现腐泥型热解气和腐殖型热解气的乙烷同位素具有明显的母质继承性,其分布具有明显的区别。即腐泥型热解气的乙烷碳同位素小于-29‰,而腐殖型热解气的乙烷碳同位素大干-29‰;从我国天然气乙烷碳同位素的统计结果看也有这-规律。因此,无论从模拟实验的范果,还是从实际统计的结果均说明以乙烷碳同位素-29‰可以作为区分腐泥型天然气和腐殖型天然气成因类型的标准。笔者应用这一标准研究了塔里木盆地天然气的成因类型,取得了良好的效果。      

煤和陆源有机质生油岩有机岩石学特点及评价

煤和陆源有机质生油岩是我国第三类主要的生油岩，其中的有机质以高等植物来源为主。由于其明显不同于海相和湖相腐泥型生油岩，在常规性油岩有机地球化学评价中易低估其生油潜力。根据对我国煤和陆源有机质生油岩的对比分析，本文从有机岩石学角度认识和分析了这类生油岩的 特点，生油组分组成和演化，并提出煤和陆源有机质生油岩有机岩石学评价方法。     

大庆探区煤系烃源岩的生烃条件研究

大庆探区主要包括松辽及其外围盆地，勘探实践证实这些盆地在晚侏罗系、早白垩系和第三系广泛发育的煤层和煤系烃源岩层是油气生成的潜在物质基础。探讨这套烃源岩的生烃潜力对指导各研究区块的煤成烃勘探具有现实的参考价值。因此，应用有机地球化学、有机岩石学和热模拟实验技术并结合地层的沉积史和热演化史分析，系统研究了大庆探区煤系烃源岩的生烃特征及其勘探潜力。结果表明，煤系烃源岩的生油潜力分为好、中、差、非4种类型，各类煤系烃源岩的生烃特征、有机质结构和成烃模式均存在明显差异，从而影响了煤成油气的勘探方向。地质与地球化学综合研究表明，海拉尔盆地煤成油的勘探前景相对较好；汤原断陷煤成油的勘探以低熟油为主；鸡西盆地煤成油的勘探以寻找次生油藏为主：松辽盆地煤成油的勘探前景不大．以寻找煤成气为主。     

中国天然气地质特征及勘探前景

从盆地分析入手,以热作用为主线,用动平衡观点研究中国天然气地质特征是我们的总体思路。以盆、热、烃为理论基础,围绕天然气形成环境和资源分布,本文提出了三种相互关联的盆地综合分类(热分类,构造分类及油气资源比例分类)。中国天然气主要来源于四个领域(未熟层系、含煤层系、碳酸盐岩系和湖相碎屑岩系),分属五种成因类型(生物气、生物-热催化过渡带气、油型气、煤成气及深源气)。大、中型气田形成的地质条件是:一定的生气强度;厚度较大的常规储层;生气期与成藏期较晚;发育有古隆起与古圈闭;有良好的区域盖层;有断层及不整合面为输导等地质因素的综合结果。主要有四大含气领域(煤成气、海相碳酸盐岩气、湖相腐泥气和生物气),四大含气区的资源前景序次是:近海气区、西北气区、中部气区和东部油气区。中国今后天然气勘探的总方针是大中小型并举,远中近期兼顾。     

秭归、当阳盆地固体沥青及其液态烃类的特征

鄂西秭归、当阳盆地陆相侏罗系中,多有黑色固体沥青产出。据我校师生调查,已发现出露点20处,纵向上分布于6个层位,主要集中于蓬莱镇组(表1);平面上,多见于秭归盆地中部和东部,少数见于当阳盆地东部(图1)。     

THE GEOLOGY OF NATURAL GAS IN THE PEOPLE'S REPUBLIC OF CHINA: A REVIEW

Commercial accumulations of natural gas in China have been generated by marine carbonates in Proterozoic and Palaeozoic cratonic basins, and by lacustrine shales and coal measures in Mesozoic-Cenozoic continental basins. These accumulations occur in reservoir rocks of various types. The Chinese natural gas industry has developed rapidly over the past two decades, and proved reserves of gas have increased accordingly. To date, 138 gasfields and 110 gasfields with oil-rims have been found in China.
Based on its geological and geochemical characteristics, natural gas can be divided into three principal types: (i) biogenic (bacterial and biode graded) gas; (ii) wet associated gas, sourced from either sapropelic or humic organic matter; and (iii) dry thermal gas, likewise sourced from sapropelic or humic OM.
Each type of gas has its own characteristics in terms of generation, migration, accumulation and distribution. Bacterial gas is concentrated in Quaternary strata (for example, in the Qaidam Basin of NW China); biodegraded gas occurs in shallow strata in the eastern oil provinces, often in association with tar mats. Associated gas occurs mainly in Mesozoic-Cenozoic continental basins, whereas dry thermal gas is generally confined to Proterozoic and Palaeozoic cratonic basins, especially in West China. Proterozoic and Palaeozoic gas resources make up about one-half of the Chinese total, and are set to become a major exploration target in the future.     

南鄱阳坳陷原油的地球化学特征

鄱阳盆地是在古生代海相盆地之上发育起来中新生代陆相盆地,南鄱阳坳陷是其次级单元。南鄱阳坳陷油气显示活跃,且主要以油显示为主,乐探1井是显示最好的一口浅层油气探井。从南鄱阳坳陷原油的地球化学特征与新疆非树皮煤成因的煤成油对比可以看到,南鄱阳坳陷原油既具有煤成油的一般特征(如原油物性、族组分、姥植比、碳同位素特征),又有树皮煤的特殊性(如轻烃甲基环己烷指标MCH-Ⅰ、规则甾烷和萜烷的组成特征等),认为南鄱阳坳陷原油是一种主要由树皮煤形成的煤成油,且与该区广泛分布的海陆交互相的二叠系龙潭组树皮煤有亲缘关系。     

英吉苏凹陷石油地球化学特征及油源对比

总结了塔里木盆地英吉苏凹陷原油和主要烃源岩的地球化学特征,根据原油中轻烃、饱和烃生物标志物组成特征及碳同位素值,划分了原油的成因类型,进行了油-油对比和油-源对比。研究表明,华英参1井侏罗系碳质泥岩和煤的沉积环境介质盐度较低,且成熟度较低,未达到成熟门限。英南2井侏罗系原油处于低成熟阶段,主要来源于相对氧化、盐度较低的沉积环境中形成的烃源岩,即主要来源于中生界腐殖型烃源岩,具有混源的特征。龙口1井侏罗系原油则主要来源于盐度较高的缺氧还原性环境中形成的烃源岩,主要来源于寒武系-下奥陶统腐泥型烃源岩,华英参1井侏罗系和塔东2井寒武系原油与龙口1井的原油为同一油源,均处于成熟阶段。     

中国与煤成气相关的大型、特大型气田分布特征及启示

与煤成气相关的大型、特大型气田是中国天然气储量的主体。中国含煤盆地众多,但是只有少数大、中型含煤盆地具有形成大型、特大型气田的地质条件。含煤岩系沉积后的构造地质环境对形成煤成气藏的影响更为重要。生气高峰期及成藏期越晚,越快、越有利于含煤盆地转化成为含气（油）盆地,越有利于形成大型、特大型煤成气田。以类前陆型、克拉通内坳陷型及陆缘断陷型含煤-含气（油）盆地勘探前景最好。鄂尔多斯盆地,四川盆地中部、西部和东北部,塔里木盆地北部（库车坳陷）,东海盆地西湖凹陷,莺琼盆地,柴达木盆地北部和三湖区,准噶尔盆地北部和南部,松辽盆地深部及南海北部深水区等含煤盆地,仍然是21世纪近、中期中国天然气储、产量保持快速增长的重点地区。     

深层—超深层古老烃源岩滞留烃及其裂解气资源评价

我国高-过成熟海相天然气主要成因类型为原油裂解气,滞留烃是原油裂解气的重要来源,对其进行定量研究意义重大。为此,结合正演(实验模拟)和反演(地质剖面解剖)两种方法,求取了我国重点盆地不同类型、不同丰度、不同演化阶段的滞留烃量,建立了5种类型烃源岩(腐泥型、偏腐泥混合型、偏腐殖混合型、腐殖型、煤型)的滞留烃演化模型。结果表明:腐泥型、偏腐泥混合型优质烃源岩在低成熟阶段的排烃效率低于20%,在主生油阶段的排烃效率介于20%~50%,在高成熟阶段的排烃效率介于50%~80%,而相应阶段偏腐殖混合型和腐殖型烃源岩的排烃效率则要低约10%。基于该演化模型,初步计算了四川盆地海相烃源岩中高成熟阶段-现今滞留烃资源分布和裂解排气量:该盆地下寒武统筇竹寺组滞留烃在高演化阶段裂解排出的气态烃总量达230.4×10~(12)m~3,震旦系陡山沱组烃源岩滞留烃裂解气的排出量为12.3×10~(12)m~3,均显示出很好的天然气成藏潜力;进而指出,四川盆地筇竹寺组烃源岩滞留烃裂解气的有利区主要包括高石梯-磨溪、资阳、威远地区,有利分布面积达4.3×10~4 km~2。