库车坳陷侏罗系煤系源岩的生烃动力学研究

采用黄金管-高压釜封闭体系热模拟实验，结合专用Kinetics软件，对塔里木盆地库车坳陷侏罗系煤系源岩进行了生烃动力学研究，求取了甲烷、C2-C3气态烃生成的动力学参数。研究结果表明，库车坳陷侏罗系煤系源岩具有高的生气性，在高演化阶段主要产甲烷气；甲垸、C2-C5气态烃的生成活化能分别为43～64和52～72kcal／mol生烃动力学方法可较好地将实验生烃数据外推到地质过程，在天然气评价与勘探中具有广泛的应用价值。     

柴北缘侏罗系烃源岩生烃动力学及其应用——以赛什腾凹陷为例

采用黄金管-高压釜限定体系生烃动力学设备,对柴北缘侏罗系烃源岩进行生烃动力学模拟实验研究,获得烃源岩的生烃动力学参数。结果表明甲烷生成的活化能范围分布较宽,主要介于49～67kcal/mol之间,有2个高峰,分别为57kcal/mol和66kcal/mol,频率因子A为1×10¹²/s;C_1-5生成的活化能范围分布较甲烷的窄,主要介于52～66kcal/mol之间,只有1个高峰为59kcal/mol,频率因子A为1.10×10¹⁵/s。然后结合建立在赛什腾凹陷中心和斜坡上的模拟井,运用Kinetics软件研究赛什腾凹陷烃源岩的生气史,认为凹陷中心下侏罗统烃源岩在29.8Ma（N₁)进入生烃门限,对应的R_O值为0.67%;而斜坡上的烃源岩在23.8Ma(N₁²)之后才进入生气门限,对应的R_O值为0.87%。     

酒西盆地青西凹陷下白垩统湖相烃源岩生烃动力学研究

利用生烃动力学方法对酒西盆地青西凹陷下白垩统湖相白云质和湖相泥质烃源岩进行定量评价.通过对干酪根在封闭体系下的热解模拟实验,研究了不同岩性烃源岩干酪根热解生烃演化特征,获得了干酪根的生烃动力学参数.湖相泥岩干酪根的指前因子比湖相碳酸盐岩的小,活化能主峰也较后者低.湖相泥岩样品生成甲烷的活化能分布范围为43～67 kcal/mol,湖相碳酸盐岩样品生成甲烷的活化能分布在51～74 kcal/mol之间.在此基础上,结合Kinetics软件,将此动力学参数应用于地质实际中,结果表明,青西凹陷湖相泥岩和湖相泥质白云岩生烃作用时间晚,大量生烃出现在16 Ma之后,主生烃期发生在2 Ma左右.     

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文章研究了塔里木盆地库车坳陷侏罗系煤系烃源岩在封闭体系下热模拟生成甲烷的碳同位素特征及其动力学参数,探讨了克拉2大气田天然气的成因。碳同位素动力学研究表明,库车坳陷侏罗系煤系烃源岩热模拟生成甲烷的碳同位素值介于-37‰～-25‰之间;可以用动力学方法将煤系烃源岩热模拟实验数据外推,应用于地质条件。克拉2大气田天然气主要来源于中下侏罗统煤系烃源岩,属阶段捕获气,主要聚集了-5～-1 Ma阶段的天然气,其成熟度R_o 为1.3%～2.5%。这不仅得到早期相关研究成果的支持,而且也符合该区天然气的勘探实际。     

茂名油页岩生烃演化特征及热解动力学——以琼东南盆地地质模型为例

针对海上高地温场条件下天然气的生成和预测研究,选用琼东南盆地的地质模型,以低成熟茂名油页岩（Ⅱ型有机质）与该盆地的煤（Ⅲ型有机质）为样品,采用封闭体系和开放体系全岩热解实验,得出热解油气的产率特征.不同演化阶段各烃类组分的生烃动力学定量模型表明,煤生成不同组分的活化能分布范围比茂名油页岩的宽得多.其中,茂名油页岩热解生成甲烷、乙烷、丙烷和重烃（C4～6）对应的活化能分布范围分别为38～86 kcal/mol,44～92 kcal/mol,43～77 kcal/mol和46～70 kcal/mol;活化能主频分别为52 kcal/mol,54 kcal/mol,63 kcal/mol和48 kca1/mol,所占比例分别为20.44％、38.04％、42.50％和25.05％;指前因子分别为6.47×10^11s-1,2.70×10^12s-1,1.09×10^15 s-1和8.39×10^15s-1.利用生气动力学方法,结合琼东南盆地的热史数据,通过茂名油页岩和煤的生气预测对比揭示,在地质条件下的生气过程中,与茂名油页岩相比较,煤具有释放氢的慢速率与低生成率的特征以及较长的演化进程.结果认为：类似于琼东南盆地崖城组煤系烃源岩,处于海上高地温场条件下,在高演化阶段仍具有很好的生气潜力.该研究拓宽了我国海域煤型气的勘探领域,具有实践和理论意义.     

深层烃源岩热模拟过程中气态烃产物变化特征――以济阳坳陷沙四段和昌潍坳陷孔二段烃源岩为例

对济阳坳陷沙四段和昌潍坳陷孔二段的泥岩样品进行热模拟实验并对其气态烃产物进行分析后表明,气态烃产率随热模拟温度升高而增大,350℃时开始急剧增大;产物中甲烷含量和C2―C5重烃含量均随模拟温度的升高而增大,C2-C5占C1-C2的比例呈降低趋势。对气态烃的稳定碳同位素进行分析后指出,甲烷碳同位素在350℃之前有所减小,当温度超过350℃后逐渐增大;C1―C4烃类气体碳同位素分布在-24．6‰～-42．6‰之间。还指出济阳坳陷和昌潍坳陷深层烃源岩在进入成熟演化阶段后具有生油气的潜力,但烃源岩的原始有机碳含量对油气的生成量有影响。     

塔里木盆地满东1气藏天然气生成动力学研究

采用黄金管-高压釜限定体系生烃动力学装置,对塔里木盆地哈得原油样品进行了热解生气试验研究,推导了原油热解生成气态烃动力学参数。结果表明,哈得原油具有很高的产气率,以2℃/h升温速率为例,当热解温度达到600.6℃时,总气产率（C1-5）达到599ml/g。该原油生气动力学参数为：活化能分布范围59～70kcal/mol,主要分布在60～65kcal/mol,频率因子5.0×1014s-1。运用Kinetics专用软件的动力学模拟,结合区域地质背景,研究了塔里木盆地满东1气藏生气史,认为满东1气藏天然气具有原油裂解气特征,生气层位在寒武系顶部至奥陶系底部之间,原油大量裂解,为满东1气藏形成提供气源。     

库车坳陷煤成甲烷碳同位素动力学研究

应用黄金管封闭体系热解实验,结合GCIRMS同位素质谱仪的甲烷碳同位素分析,研究了塔里木盆地库车坳陷侏罗系煤生成甲烷的碳同位素特征及其动力学模拟。结果表明,库车坳陷侏罗系煤热解气甲烷碳同位素介于-36%～-25%;碳同位素与热解温度(或R_o)、升温速率密切相关;煤成甲烷的碳同位素动力学模拟结果与热解实验数据吻合较好,表明可以用动力学方法将实验数据外推,并应用于地质实际中。模拟结果显示,库车坳陷克拉2气田天然气主要经历了10Ma(尤其是5Ma)以来的阶段性聚集。     

南海东北部潮汕坳陷及陆上邻区中生界烃源岩初步研究

潮汕坳陷属南海东北部陆坡区的一个中生代大型残留盆地,油气勘探及研究程度甚低。根据近年来潮汕坳陷及陆上邻区粤东、粤中的油气地质调查和LF35\|1\|1井钻探成果,系统分析了中生界烃源岩地质地球化学特征。初步研究表明,潮汕坳陷中生界侏罗系海相暗色泥岩为该区主要烃源岩,其母质类型以Ⅲ型干酪根为主,成熟度偏高,分布范围较广且稳定,具有较好的生烃潜力,属差-好烃源岩;白垩系暗色泥岩为次要烃源岩,母质类型亦以Ⅲ型干酪根为主,成熟度亦偏高。据层序地层分析,下白垩统下部地层具有一定生烃潜力,属差-中等烃源岩。海陆中生代地层对比表明,潮汕坳陷生烃条件比陆上邻区粤东、粤中好,海域大范围发育和保存的与陆上下侏罗统桥源组等烃源岩相当的沉积岩系,其有机质生成和保存条件较好,具较大生烃潜力。     

塔里木盆地原油裂解成气动力学实验

基于高压(50 MPa)下黄金管生气动力学实验,对塔里木盆地不同原油样品裂解成气组分产率特征与动力学参数进行了研究,并探讨了地下原油的热稳定性.结果表明,牙哈5井原油、哈得4-87井原油样品裂解具有很高的总气态烃产率(分别高达738.87和598.98 mL/g)和大量的C2-5烃产率(分别为256.85和188.63 mL/g);原油样品裂解生成甲烷的活化能分别为276.3～347.5 kJ/mol、263.8～351.7 kJ/mol;频率因子分别为2.07×1016s-1、1.42×1016s-1.地质条件下,牙哈5井原油、哈得4-87井原油的消失温度分别为197～220.8℃和186.5～212℃.     

塔西南坳陷北坡至巴楚凸起的生烃史

对研究区内9口探井的石炭系、中-上奥陶统及中-下寒武统3套烃源岩的29个样品进行了有机成熟度测定;利用3条地震剖面读取40个人工井点的地层分层数据,结合已有的地层剥蚀厚度和地温梯度数据,对烃源岩作了详尽的生烃史分析。研究表明,塔西南坳陷北坡源岩在晚第三纪经历了快速埋藏,有机质成熟度快速增加,并伴随有强烈的生烃(气)作用发生;与此相比,巴楚凸起上的烃源岩演化定型期早,在距今250×106a以后没有生烃作用发生。和田河(该区最大的气田)天然气乙烷碳同位素(δ13C2)分布在-37.8‰～-34.9‰,表明生烃母质为Ⅱ型偏腐泥型有机质,根据δ13C1—Ro换算公式,算得Ro在1.67%～2.34%,与烃源岩有机质类型及成熟度(实测值和模拟值)比较,可知其源岩为中-下寒武统源岩。研究认为大部分和田河气田的天然气主要是由塔西南坳陷北坡被第三系地层快速埋藏的中-下寒武统源岩干酪根热裂解生成的,并经过较长距离运移至塔西南坳陷北坡与巴楚凸起的结合部位成藏。     

塔河油田不同类型海相原油裂解动力学分析

应用黄金管热模拟方法研究了塔里木盆地塔河油田稠油、正常原油和高蜡原油3种不同类型海相原油热解过程的气态烃产率、碳同位素特征。塔里木盆地3种不同类型海相原油具有相似的生烃过程,随着热解温度的增高,甲烷产率不断增加,C2—C5产率呈现先增加后降低的趋势。在生烃量上,高蜡原油具有最高的总气态烃产率,为464mg/g油,而稠油具有最低的气态烃产率,为316mg/g油。在同位素演化过程中,δ13 C1值先变小后变大,δ13 C2值、δ13 C3值在温度大于420℃以后均呈现逐渐变大特征。使用Kinetics软件,计算了3种不同类型原油总气质量生成活化能。在频率因子为1.78×1014 s-1的前提下,3个原油气体质量产率的活化能分布较窄,范围为56~66kcal/mol。相比较而言,稠油总气体质量产率活化能分布范围最宽,主频活化能最低。使用原油动力学参数,根据油气藏破坏比例系数,计算塔里木盆地塔河原油作为油相保存的地质温度范围为178~206℃。塔中隆起中深1井中寒武统挥发性油藏的存在证实了上述结论。     

源自海相碳酸盐岩烃源岩原油裂解成气的动力学研究

对源自海相碳酸盐岩的原油进行了动力学模拟实验,阐述了该原油再次热解过程中气态烃组分的演化特征和生成动力学参数。运用动力学参数将模拟实验结果外推到地质条件下,结果表明：在150℃时,海相碳酸盐岩烃源岩生成的原油将开始热裂解并生成大量天然气,温度达到220℃时,裂解生气基本结束,天然气就全部取代石油;甲烷的生成Easy%R_O主要介于1.2%~2.9%之间,C _2-5烃类气体的生成Easy%R_O主要介于1.5%~2.5%之间。这一研究结果可为我国的碳酸盐岩烃源岩再次热解产气的定量模拟提供重要依据,有助于海相碳酸盐岩油气的资源评估。     

济阳坳陷沙四段烃源岩模拟试验产物特征研究

烃源岩生烃模拟试验是确定烃源岩在不同演化阶段的生气量、产物变化特征的关键技术之一。利用济阳坳陷沙四段低熟烃源岩进行了生烃模拟试验,发现模拟过程中气态烃产率、液态烃产率随温度升高而增大,当温度超过400℃后,液态烃产率有降低的趋势,气态烃产率仍然大幅度增加;模拟固体产物的总有机碳、H／C原子比、热解生烃潜量(S1 S2)和氢指数(HI)等随温度的升高而降低。这些规律的得出,对于深入认识烃源岩的演化过程、沙四段资源量计算等具有重要的地质意义。     

中国南方海相烃源岩生烃过程动力学研究

利用Rock-Eval 6热解仪和Optkin动力学软件对中国南方不同类型海相烃源岩和浮游藻进行了生烃动力学分析。研究表明,海相烃源岩的生烃平均活化能表现为EAⅠEAⅡ1EAⅡ2EAⅢ,在干酪根转化率10%~90%的有效生烃期间,生烃活化能跨度ΔE呈ΔEⅢΔEⅡ2ΔEⅡ1ΔEⅠ,最大生烃速率呈VmⅠVmⅡ1VmⅡ2VmⅢ;浮游藻生烃活化能很低,可在未熟—低熟期大量生成重质油。结合热模拟实验和模拟残样动力学分析认为,海相烃源岩的生烃动力学过程可以分为4个阶段:重质油形成阶段,Ro值在0.3%~0.6%,生烃平均活化能在220 kJ/mol左右,小于250 kJ/mol;正常原油形成阶段,Ro值在0.6%~1.2%,生烃平均活化能在250~270 kJ/mol左右;凝析油和天然气生成阶段,Ro值大于1.2%,生烃平均活化能大于270kJ/mol;干酪根生气死亡线,Ro值大于4.21%,生烃平均活化能大于320 kJ/mol。图4表4参19     

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灶特征和天然气成藏过程(为庆祝《新疆石油地质》创刊30周年而作)

根据模拟实验数据,建立了库车坳陷典型源岩天然气产率和碳同位素的化学动力学参数.基于探井和人工井(13条地震剖面共230个人工井点)地质数据和今、古地温数据,采用BasinMod软件,分析了各井点成熟度和天然气产率随时间的变化规律,查明了三叠、侏罗系源岩的生烃历史和烃源灶的演化特征,指出,库车坳陷中生界源岩自新近纪以来快速埋藏和成熟,特别是5×106a以来,上新统库车组快速沉积,引起成熟度急剧增高,进入干气阶段,表现为5×106a以来气源灶极高的生气速率,这是库车坳陷形成高效天然气藏的重要原因.库车坳陷的前缘隆起带和克依构造带捕获了同一腐殖型气源灶(T-J)不同阶段生成的天然气;前缘隆起带的牙哈凝析气田主要捕获了生油窗阶段近源生成的天然气,表现为天然气甲烷碳同位素相对较轻;克拉2气藏主要是晚期(5×106a以来)捕获了镜质体反射率在1.0%～2.5%阶段生成的天然气,表现为天然气甲烷碳同位素相对较重.     

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。     

基于盆地模拟技术的烃源岩热演化史及油气关系研究 ——以塔里木盆地玉尔吐斯组为例

塔里木盆地油气资源丰富,下寒武统玉尔吐斯组是深层碳酸盐岩沉积中重要的烃源岩发育层系之一,加之上覆的中-下寒武统台缘礁滩储层物性好、规模大,具有巨大的资源潜力。在重新落实玉尔吐斯组烃源岩分布范围的基础上,利用盆地模拟技术,建立单井的热演化史、生烃史和油气运移史模型,进一步刻画有效液态、气态烃源岩的分布和运移范围,判别油气运移的优势方向,最终预测油气运聚的有利区带。结果表明,玉尔吐斯组烃源岩在构造运动和热液活动的双重控制下,经历了加里东晚期和海西晚期2个主要的生烃期,热演化程度呈东早西晚的趋势。二叠纪后,除了巴楚隆起西南缘至塔西南一带进入生油高峰外,其余地区几乎进入生烃停滞阶段,生烃枯竭范围逐渐扩大。液态烃在加里东中期聚集于坳陷低隆起,加里东晚期聚集于坳陷周缘斜坡带;气态烃主要在加里东晚期至海西晚期大规模聚集于坳陷周缘斜坡带,并通过断裂向上覆地层运移。除塔西南地区外,有利的烃类聚集带在二叠纪后基本定型,大型古隆起及周缘低隆起和斜坡带依然是有利的聚集区。海西晚期在顺托果勒北部地区出现油气交汇,使其成为盆地最有利的油气聚集带。塔西南地区在海西晚期的构造反转使前期油藏大部分遭受破坏,有利的聚集带指向了巴楚隆起西南部。共预测9个有利液态烃聚集带和10个有利气态烃聚集带。     

济阳坳陷沙四下亚段深层烃源岩的成烃动力学特征研究

随着浅部油气勘探程度的提高和资源量的减少,深部油气资源潜力的挖掘已成为油气勘探的重点工作。运用成烃动力学原理对济阳坳陷沙四下亚段深层烃源岩进行了研究,结果表明:沙四下亚段烃源岩的成烃有机质具有较强的均质性,其活化能范围介于162³52 kJ/mol之间;大部分样品成烃有机质分布较为集中,具有明显的生烃主峰,显示出较好的生烃潜力。综合各种烃源岩地化数据分析认为,成熟度可能对源岩活化能的分布以及成烃有机质的分布具有较大的影响。