泥页岩不同介质中可溶有机质组成差异性及对页岩油富集的意义

泥页岩中的有机质组成复杂,其差异性对于认识油气的生排烃和页岩油气的形成与富集机理具有重要意义。选择南襄盆地泌阳凹陷始新统核桃园组湖相泥页岩为研究对象,系统对比了其中不同介质（包括无机矿物和有机干酪根）中可溶有机质的组成与差异,并与页岩油和砂岩油相对比,分析差异性,讨论其地质地球化学意义。结果表明,泥页岩不同介质中可溶有机质的饱和烃组成差异性较小,难以区分,反映了页岩油气的源内生排烃过程,饱和烃自身各种化合物之间的极性差异不大;而芳烃组成差异明显,其中,有机介质中可溶有机质的芳烃组成与页岩油/砂岩油相当,而无机介质中可溶有机质的芳烃组成与页岩油/砂岩油差异较大,反映了油气生排烃的过程。据此,泥页岩在初次运移的排烃过程中,生成的烃类物质首先充满无机矿物基质孔隙,并满足矿物颗粒表面吸附后,进入烃源层内微裂缝和/或砂岩夹层而富集,这类油气资源即目前所谓的页岩油。      

泥页岩中有机质的赋存形态与油气形成

根据不同类型泥页岩镜下微观特征观察,发现泥页岩中的沉积有机质和矿物质主要以"富有机质—矿物聚集体"和"贫有机质—矿物基质体"2种微观组构形态存在。通过泥页岩的生排烃模拟实验研究表明:泥页岩有机质赋存的差异性控制了油气的生成和初次运移过程,由于"富有机质—矿物聚集体"形态组构非均质分布,在不同演化阶段生成、排出及滞留的油气以不同的状态赋存和运移;镜质体反射率（R_o）介于0.6%~1.0%之间,泥页岩层系中滞留的油与富集有机质聚集体呈游离-吸附共轭相态,流动性较差,开采前景较差,R_o介于1.0%~1.3%之间是页岩油开采的有利范围;高演化阶段页岩气资源量的大小受控于泥页岩中富有机质聚集体的含量。基于烃源岩内沉积有机质和无机矿物质微观结构上的非均质性特征,把油气的形成、排出、滞留作为一个统一过程加以认识,将是深入认识页岩油气形成与富集机理的有利手段和重要方法。      

页岩油微运移识别、评价及其石油地质意义

以准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组页岩为例,综合岩心观察、测试分析、地质剖析和数值模拟等方法,识别页岩层系石油微运移现象,采用自主研发的排烃潜力法定量评价页岩油微运移烃量并进行了可靠性验证,指出页岩油微运移评价的石油地质意义。研究表明：页岩层系富有机质纹层和贫有机质纹层之间存在明显的页岩油微运移,富有机质纹层生烃能力强,生成烃类的重质组分优先与干酪根溶胀或吸附滞留,轻组分以游离态运移到与其互层的长英质或碳酸盐贫有机质纹层富集;玛页1井风城组69%的页岩存在外来运移烃的充注,31%的页岩发生了排烃作用。综合基于地质色层效应的族组分、二维核磁共振以及无机锰元素在烃类运移过程中的地球化学行为等分析,验证了微运移评价结果的可靠性;微运移是连接页岩层系各个油气聚集要素的桥梁,贯穿页岩油从生成、排出到富集的全过程,影响页岩油的含量和组分。页岩油微运移识别与评价结果,将为揭示页岩油动态差异富集机制、建立页岩“多级生油高峰”模式提供新视角。     

渤海湾盆地济阳坳陷陆相页岩油吸附控制因素

在页岩油勘探中,页岩吸附油量及其控制因素对于页岩油资源评价及有利区预测具有重要意义.以渤海湾盆地济阳坳陷沙河街组页岩为研究对象,通过改进的热解实验确定页岩吸附油量,利用分子模拟技术,微观吸附机理和宏观实验测试结果相结合,剖析了页岩物性、矿物组成和页岩油组分、有机质成熟度及温压等因素对吸附量的影响.结果表明:页岩孔隙体积...     

分子采油的概念、方法及展望

分子层面的认识与控制已成为现代科学技术发展的一种必然趋势，但在油气田开发领域还未引起足够重视。基于分子模拟取得的一些成果和认识，首次提出了分子采油(分子采气)的概念，并对其内涵、现状和发展趋势进行了分析。国内外其他学者在表面活性剂驱油、聚合物驱油及CO₂-EOR等方面也取得了一些相关研究成果，在一定程度上丰富了分子采油的内涵。依靠以分子动力学和量子化学计算为代表的分子模拟技术，结合以色谱、光谱、质谱与核磁共振等为代表的现代实验技术，从分子层面深化认识稠油致黏机制和降黏机理，阐明油气分子在岩石表面的吸附、解吸附及滑移特征，提出了基于分子采油的新机理，设计了更具针对性的降黏剂、驱油剂、调堵剂及其他助剂材料分子结构。预计以分子模拟方法为基础的分子采油技术将在化学驱油机理、热采机理、CO₂驱机理、低矿化度水驱机理、页岩油气开采机理及天然气水合物开采机理等方面带来革命性的进步，为油气高效开采方法提供理论支撑。     

油气运移研究现状及主要进展

20世纪80年代以前,油气运移的研究主要集中在定性实验、机理认识和有机地球化学中油-源对比方面。之后,油气运移的研究呈多样化发展,主要包括:1)小尺度模型物理模拟-大尺度箱状模型-仿真模拟;2)油气运移流体动力学模拟-油气优势运移数值模拟;3)运移机理研究-系统论研究;4)油气运移流体示踪技术地球化学研究;5)网格模型-逾渗模型研究和应用;6)封存箱-幕式成藏理论与认识。未来油气运移学术领域的主要研究方向包括油气在输导层中运移的优势通道、逾渗模型在盆地尺度的发展和应用、断层启闭性评价方法、油气包裹体及自生矿物标志特征和采用动态、定量的动力学方法研究古流体运移问题的三场耦合。     

2012年石油十大科技进展中国石油科技进展

<正>1复杂油气成藏分子地球化学示踪技术获重要突破中国石油在复杂油气成藏分子地球化学示踪技术方面获得重要突破,解决了我国深层超深层、碳酸盐岩和非常规等主要油气勘探领域油气性质预测及富集分布规律认识的难题,为准确定量评价多源生烃成藏潜力、动态示踪油气"生、运、聚"及成藏次生变化过程和     

渤海湾盆地沾化凹陷页岩油形成影响因素分析

根据沾化凹陷沙河街组三段泥页岩有机地球化学参数分析,研究区以生油为主。通过对沾化凹陷构造运动史、断层活动时间、岩浆活动的研究以及烃源岩生烃门限;结合页岩油的勘探情况,结果表明沾化凹陷沙河街组三段泥页岩生烃潜力巨大,并且泥页岩裂缝发育,油气运移发生在构造运动和岩浆侵入停止之后,油气可运移到泥页岩裂缝储层中,从而预示着沾化凹陷具有形成页岩油的良好地质条件,勘探潜力巨大。     

湖相页岩不同赋存状态的可溶有机质定量表征

湖相页岩中可溶有机质可分为游离态、吸附态以及互溶态。不同赋存状态可溶有机质定量研究对油气资源评价、页岩油可动性、烃源岩生烃机理及油气赋存机理研究等具有重要意义。通过不同极性溶剂的组合，对中国东部2种不同岩相的湖相页岩进行了逐次分级抽提，获取了游离态、干酪根吸附-互溶态以及矿物表面吸附态等3种不同赋存状态的可溶有机质含量，并对不同赋存状态的可溶有机质进行地球化学组分分析。分析结果显示，湖相页岩中干酪根吸附-互溶态可溶有机质占有较大比例，其次为游离态有机质。游离态可溶有机质主要以轻质组分为主，压裂有利于轻质组分的析出。干酪根吸附-互溶态可溶有机质主要以中-重质组分为主，同时含有部分轻质组分。岩石矿物表面吸附的可溶有机质主要以含氧杂原子化合物为主。相比纹层不发育的块状页岩，纹层状页岩中游离态可溶有机质占有比例更高，更有利于页岩油的开发。      

深层烃源岩成烃理论研究进展

老油区深层具有很大的勘探潜力,深层烃源岩油气生成理论是寻找深层油气藏的基础,目前的研究表明,深层油气藏的温度已超出传统的干酷根晚期成油理论所认为的“液态窗”,深层烃源岩仍具有较高的有机碳含量,是深层油气藏的物质基础,温度和压力是影响有机质生烃演化的主要因素,目前较多的实验数据和勘探发现证明,压力可延迟或抑制油气生成和有机质成熟,中国东部深层具有巨大的勘探潜力,但仍需要深入研究深层烃源岩生烃理论,深层储层的储集性能,高温高压条件下的油气成藏和深层油气勘探技术等问题。     

玛湖凹陷二叠系风城组全油气系统成藏机理

准噶尔盆地西部玛湖凹陷风城组勘探揭示了常规—非常规油气有序共生特征。通过精细解剖玛湖凹陷风城组油藏特征,结合储集层宏微观分析及生产资料,剖析全类型油藏成藏机制。结果表明,全油气系统中常规油、致密油和页岩油有序成藏,核心为“源储耦合”以及储集层孔喉结构对油气的“动态封闭”成藏。致密储集层和页岩储集层在成岩早期为中—大孔喉的常规储集层,烃类浮力成藏;成岩中—后期演化为微米—纳米孔喉,浮力作用减弱,毛细管力增强,与烃源岩“相邻或一体”的储集层烃类持续发生初次或微运移,直至生排烃形成的源储压差与微米—纳米孔喉形成的毛细管力达到动态平衡,形成“自封闭”的连续型非常规油气聚集。常规储集层孔喉结构对烃类产生的毛细管力远小于浮力作用,需外部条件“他封闭”,形成圈闭中的油气聚集。总体表现为储集层孔喉结构的时空演化与油气生—排—运—聚的动态耦合。     

三江盆地绥滨坳陷石油地质特征

为了了解绥滨坳陷资源潜力,明确勘探方向,通过对其石油地质条件分析,预测最有利含油气远景区。认为绥滨坳陷的生烃层位是中生界,东荣组、城子河组和穆棱组厚度大、分布广,暗色泥岩发育,有机质丰度较高,热演化程度较高,达到了成熟至过成熟阶段,并在滨参1井岩心薄片(玻屑凝灰岩沥青缝)中发现了有油的浸染现象,说明在东荣组中曾有过油的运移;砂岩储层的物性较差,属于低孔低渗储集岩;东荣组、城子河组和穆棱组构成了该坳陷的三套相对较好的区域性盖层;具有良好的天然气勘探前景。最有利含油气远景区位于军川农场至普阳农场一带。     

油气系统成因分类及其勘探思路

通过复杂构造改造区油气系统及其油气藏成藏规律的总结,立足于油气系统"动态演化"分析,结合油气藏成因类型,将油气系统分为原生油气系统、再生烃油气系统及复合油气系统3大类。原生油气系统主要是由烃源岩初次生烃所形成的油气系统,其中的油气藏又包括初次生烃形成的原生油气藏,以及原生油气藏被改造、重新调整、再次运聚形成的次生油气藏。再生烃油气系统是指曾经有过生烃过程但因后期构造抬升而暂停生烃的烃源岩被再次深埋,由烃源岩二次或多次生烃的后期生烃过程所形成的油气系统。复合油气系统是指由不同烃源岩形成的不同油气系统在空间与时间上的复合或叠合而成的油气系统。不同的油气系统其勘探思路不同。原生油气藏的勘探主要在于"定凹(生烃凹陷)选带 (有利构造带)"。次生油气藏及复合油气藏的勘探关键在于搞清油气藏的形成、演化与改造过程。再生烃油气藏的勘探主要是确定"二次生烃中心"或再生烃中心,强调晚期成藏的重要性。     

塔里木盆地寒武系超深层含油气系统盆地模拟

针对塔里木盆地寒武系超深层含油气系统复杂的成藏特征,采用动力学模拟技术探讨了寒武系"源-圈-藏"的演化过程,揭示了超深层含油气系统油气"生成-运移-聚集-调整"的演化历史。塔里木盆地台盆区烃源岩的生烃史模拟显示:下寒武统烃源岩的热演化存在4个关键时刻,分别为加里东中期、加里东晚期—海西早期、海西晚期、喜马拉雅晚期;发育3种热演化模式,即盆地坳陷区持续热演化模式、盆地斜坡区接力热演化模式和盆地周缘山前带快速热演化模式。烃源岩的成熟度恢复显示:塔北斜坡带、顺托果勒低隆起和麦盖提斜坡带烃源岩的整体成熟度低于2%,处于高成熟阶段,目前仍然具有较好的生烃潜力。超深层含油气系统的混合流模拟表明:加里东期和海西期断裂对塔里木盆地原生油气藏的运聚较为重要,而喜马拉雅期断裂对次生油气藏的运聚影响较大。塔里木盆地台盆区寒武系上、下两套含油气系统流体的流线变化和运聚趋势具有明显的继承性,隆起带和斜坡区的优势运移通道是油气运聚的有利区,其中,卡塔克隆起和巴楚隆起西侧具有多源充注汇聚的特征,巴楚隆起东侧和塔北隆起受单一含油气系统持续充注,是较有利的油气富集区。盆地模拟对塔里木盆地超深层含油气系统的研究具有一定的参考价值,值得进一步探讨完善。     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组低渗透岩性油藏成藏物理模拟

晚三叠世延长期鄂尔多斯为陆相坳陷盆地,主要发育湖泊三角洲相沉积,油藏主要为低-特低渗透岩性油藏。研究表明,长7生烃作用形成的异常高压是石油向低渗透储层运移的主要动力,运移方式主要为幕式运移。通过成藏物理模拟手段分析不同压力条件下低渗透成藏过程及成藏特征,同时对比不同注入压力、不同充注方向下幕式成藏特征及与稳态成藏的差异。实验结果表明,无论烃源岩向上还是向下排烃,异常压力越大越有利于低渗透储层成藏,成藏效率越高,含油饱和度越高。     

石油二次运移的分子地球化学特征

该文采用索氏抽提法获得模拟实验中不同运移距离的油样,用GC/MS对这些油样中的饱和烃、芳烃馏分进行了分析。正构烷烃、烷基菲、烷基硫芴以及烷基芴在石油二次运移初期分馏效应的研究结果表明:极性非常小的正构烷烃进入充满水的疏导层后,受粘土矿物物理吸附的影响较大,导致nC_18-/nC₁₉₊的峰值比在一定的运移距离内呈现递减的趋势,当物理吸附达到平衡后,nC_18-/nC₁₉₊峰值比则有明显的递增趋势;极性较大的芳烃馏分在地质色层效应的影响下,烷基菲、烷基硫芴、烷基芴表现出明显的高分子滞后的运移分馏效应;正构烷烃和芳烃馏分在石油二次运移初期首先受到物理吸附的作用,并且这种作用对正构烷烃在时间、空间上的影响远大于芳烃馏分。这些实验认识为合理有效地评价油气运移过程提供了有力的研究依据。      

石油与天然气运移聚集过程探讨

为了认清油气藏形成过程,在对油气藏概念、运移阶段及运移动力进行深入分析的基础上,指出了浮力是二次运移和聚集成藏最主要的永恒的动力。油气藏从最初形成之后普遍受到构造运动的影响发生破坏及再运移,含油圈闭中油气溢(逸)散和注入经常出现,现在勘探找到的油气藏大多数都不是原生油气藏,受构造运动的影响油气藏都具有晚期定型的特点,所以并不是圈闭形成越早越好,只要盆地有生烃能力,所有圈闭都存在形成油气藏的机会,最终能否成藏要看运移通道及保存等条件。油气从生成到聚集成藏是一个随着构造运动变化的漫长过程,油藏原始含油气饱和度是衡量油气藏变化及定型的重要指标。     

伊洛瓦底盆地沙林凹陷石油地质特征

通过对伊洛瓦底盆地区域地质分析和沙林凹陷石油地质条件分析,认为凹陷油气成藏条件优越,始新统三角洲前缘亚相泥页岩和沼泽亚相煤系泥岩具有较强的生烃能力,为油气富集提供了丰富的物质基础,并与逆冲断裂带共同控制了油气田的分布;良好的生储盖配置、继承性圈闭及由断层、渗透层和不整合面共同构成的油气输导体系,为油气的聚集提供了运移通道和空间;良好的成藏配置关系形成了始新统-渐新统/中新统下生上储型成藏组合,主力含油砂体形成多重层状油气藏,待发现的始新统自生自储成藏组合主要位于逆冲断层下盘。凹陷北部D区块已在始新统塔本组发现该套成藏组合,沙林凹陷内具有相同的地层和构造圈闭特征,具有较好的勘探前景。     

油气生成、运移模拟实验探讨

本文选用低成熟烃源岩,采取人工热解生成油气及适当控制石油运移的方法,模拟了4个地史热演化阶段(低熟、成熟、高熟、过熟)中油气的生成演化过程。试验中把热解生成烃适当分成排出烃和滞留烃,分别对应于地质体中油气经初次运移进入储层的量和滞留于母岩并同母岩一同继续演化的量。从未熟到过成熟阶段将油气的生成分成4个连续演化阶段,运移分成3个集中阶段,即用多阶段生成、集中运移模拟地质体中油气边生边运的地质过程,得到了不同演化阶段不同运移效率下储层中可能的油气分布。