东营凹陷盐湖相天然气生成的热模拟试验

东营凹陷民丰地区沙四段是典型的盐湖相沉积,也是本区重要的烃源灶和天然气产层。为了研究不同盐类物质与烃源岩在高成熟阶段的相互作用,采用高压釜封闭体系模拟了东营凹陷盐湖相烃源岩的天然气生成过程。结果表明：碳酸盐、硫酸盐、氯化盐对烃源岩热解生成天然气有强催化作用,同烃源岩热解相比,550℃时气态烃产率分别增加了35%、77%和46%。在4组热模拟气的气态烃组成及热模拟气与民丰地区天然气的轻烃组分比较中发现,上述蒸发盐类不仅改变了气态烃产物中各单组分化合物的生成路径,影响了气态烃产物的组成,而且在盐类物质参与作用下,烃源岩热解的气态烃组成与民丰地区天然气更接近。     

渤海海域烃源岩的生气潜力与天然气成因分析

本次研究采用了黄金管的生烃模拟实验分析了渤海海域6个古近系的烃源岩样品的生烃特征并计算了各生烃凹陷的生气强度。研究表明,烃源岩初次裂解气阶段对应的Ro为0.6%~1.3%时,生气高峰对应Ro约为1.2%。Ro达1.3%时,大部分干酪根初次裂解气已生成,对应的产气率平均为122.93 m L/g TOC,达到好的气源岩标准;Ro1.3%的高演化阶段则主要为油二次裂解气。Ro为1.0%与1.3%时烃源岩的气油比(累积生气量与累积生油量的比值)分别约为0.22(1∶4.5)与0.39(1∶2.6),表明古近系三套烃源岩均具有良好的生气潜力。基于产气率图版计算的各凹陷的生气强度普遍大于20×10~8m~3/km~2,说明研究区具备形成大中型油气田的物质基础。基于已发现天然气的化学组成与碳同位素组成特征,渤海海域现今已发现的天然气主要为有机成因的热成因气,进一步可分为油型气与偏腐殖型气,而且为干酪根初次裂解气,天然气的成熟度对应的Ro值总体低于1.3%,这整体与热模拟实验结论相吻合。与辽东湾地区相比,渤中地区天然气主要为溶解气富集,主要原因是该地区断裂活动强度大,不利于天然气保存。     

原油裂解成气动力学研究进展

对于高温古油藏来说,原油裂解气是形成天然气藏的重要气源.原油裂解成气关系到天然气生成和原油消耗,因而客观评价这一过程对油气勘探有着重要意义.生烃动力学和热模拟实验是原油裂解成气动力学研究的基础.本文总结了原油裂解热模拟实验、原油裂解成气过程及判识指标,讨论了原油裂解成气动力学模型及碳同位素动力学,分析了原油裂解成气动力学研究的地质应用.指出现有的原油裂解成气判识指标难以确定有些天然气是属于原油裂解气还是干酪根裂解气,尤其是高-过成熟阶段生成的天然气;碳同位素动力学已逐渐成为当今国内外油气地球化学研究的前沿,而对原油裂解成气过程中的碳同位素分馏效应研究不够,其预测模型尚不完善.     

煤岩初次和二次生烃动力学及其对沾化凹陷孤北天然气成因的解释

沾化凹陷孤北地区石炭一二叠系(C-P)潜山产出煤成气,油气勘探需要搞清楚产出的煤成气是煤岩初次埋藏、还是抬升剥蚀后再次埋藏生成的.在查明该区煤岩地质演化的基础上,采用热模拟实验方法,探讨了煤岩初次和二次生烃过程中气态烃与主要单体烃生成动力学特征,发现煤岩二次生烃的活化能比一次生烃高40～50 kJ/mol,认为孤北地区C-P煤系源岩达到4200 m深度条件(R°约0.9%)才发生二次生烃作用.与煤岩初次生气相比,二次生气具有iC4/nC4＜1、n(C6 C7)/i(C6 C7)＞0.8、甲苯/苯＜1.2等特征,据此认为孤北煤成气是煤岩二次生烃形成的.     

深层海相天然气成因与塔里木盆地古生界油裂解气资源

我国海相地层时代老,演化程度偏高,高过成熟干酪根热降解生气潜力有限。针对深层海相天然气成因,提出了有机质接力成气机理,具体包含3方面涵义,生气母质的转换、生气时机的接替和气源灶的变迁。源内分散液态烃型气源灶继承了原生气源灶的特征,而源外分散和聚集型液态烃气源灶与原生气源灶相比,则发生了空间上的迁移。上述三部分液态烃在高—过成熟阶段均可裂解成气,但后者通常埋藏较前者浅,裂解成气的时机晚于前者,有利于晚期成藏。通过不同有机质丰度、不同岩性烃源岩生排烃模拟实验研究,建立了不同有机质丰度烃源岩的排油率图版,为源内、源外分散液态烃分配比例和数量研究提供了依据;从3个方面,生烃潜力评价指标S1、热成因沥青和储层的荧光特征,论证了塔里木盆地古生界地层中分散可溶有机质的数量、分布、裂解程度,肯定了塔里木盆地古生界海相烃源岩有机质接力成气的现实性;并用正演研究思路计算了塔里木盆地中下寒武统分散可溶有机质裂解成气数量。有机质接力成气机理的应用大大提高了塔里木盆地台盆区古生界找气的潜力和希望。     

中国海相不同类型原油与沥青生气潜力研究

本文通过固体沥青、沥青砂岩及加入不同介质原油与稠油的加水密闭热压模拟实验,对比研究了海相原油与沥青的气体产率特征、生气潜力及其影响因素.结果表明原油与沥青的生气潜力除与岩性、演化程度有关外,还与其所含可溶有机质性质和组成等密切相关,H/C原子比越大,最大烃气产率越高,生烃气潜力越大.储集岩或运移途径岩石中的原油与沥青,当其再次达到成熟-高成熟阶段时,可以作为新的轻质油气或者天然气源岩.     

原油二次裂解气——天然气重要的生成途径

本文通过模拟实验,结合塔里木盆地塔中北斜坡地区包括有机质成油、有机质成气及原油二次裂解成气在内的生烃剖面,说明原油二次裂解成气的门限深于干酪根初次裂解成气门限。原油二次裂解生成的天然气与干酪根初次裂解生成的天然气在组分特征和碳同位素特征上存在明显的差异。一些以原油二次裂解气为主要气源所形成气藏的实例,表明原油二次裂解气可以作为特殊的重要的天然气来源。     

原油在储层介质中的加水裂解生气模拟实验

采用高温高压热模拟实验方法,开展了原油在砂岩和火成岩储层介质中的加水裂解生气模拟实验研究.结果表明,原油开始大量裂解的温度是400℃,随模拟温度增加,甲烷相对含量增大,乙烷以上重烃气尤其是丙烷相对含量减小.其中砂岩的油水混合物裂解生气主要发生在450～500℃之间,生气窗范围小,对应的烃气产率高,火成岩的油水混合物裂解生气主要发生在450～600℃之间,生气窗范围大,对应的烃气产率小.模拟烃气的组分碳同位素分馏显著,随模拟温度增加呈变重趋势.在裂解生气过程中,水解加氢和催化作用对烃气的组成、产率和碳同位素分布有重要影响。     

原油在储层介质中的加水裂解生气模拟实验

采用高温高压热模拟实验方法,开展了原油在砂岩和火成岩储层介质中的加水裂解生气模拟实验研究.结果表明,原油开始大量裂解的温度是400℃,随模拟温度增加,甲烷相对含量增大,乙烷以上重烃气尤其是丙烷相对含量减小.其中砂岩的油水混合物裂解生气主要发生在450～500℃之间,生气窗范围小,对应的烃气产率高,火成岩的油水混合物裂解生气主要发生在450～600℃之间,生气窗范围大,对应的烃气产率小.模拟烃气的组分碳同位素分馏显著,随模拟温度增加呈变重趋势.在裂解生气过程中,水解加氢和催化作用对烃气的组成、产率和碳同位素分布有重要影响.     

松辽盆地布海-合隆地区天然气烃源岩特征及资源量计算

布海—合隆地区是松辽盆地东南隆起区重要的天然气资源产地之一,天然气资源尚处于勘探中期。从烃源岩的有机质类型、丰度、演化特征、烃源岩分布和生烃潜力评价等五个方面说明该区的烃源岩特征,认为沙河子组—营城组的烃源岩具有较好的生烃能力,而登娄库组的生烃能力一般。热解规律显示,当埋深超过2600m左右,开始大量生气,并且高成熟阶段以湿气为主,而过成熟阶段以干气为主。在分析烃源岩特征的基础上,结合氯仿沥青“A”、有机炭、降解率、排烃系数、聚集系数、暗色泥岩有效面积和厚度等参数,应用残烃和热模拟两种方法分别计算了布海—合隆地区登娄库组和沙河子组一营城组的天然气资源量。     

Geochemistry and origin of deep-seated cracked gas on the northern slope of the Dongying Sag, Shandong Province

Deep-seated cracked gas exploration was achieved great breakthrough in Es4L of the Minfeng area on the northern slope of the Dongying Sag. Carbon isotopic and molecular compositions studies revealed the characteristics of wet gas and a normal trend of carbon isotopic composition. Empirical cutoff points of δ13C2 and δ13C3 and light hydrocarbon compositions distinguished the cracking gas as sapropelic gas. Variations in i/nC5, i/nC4 and δ13C2 fur-ther confirmed that the gas was cracked from residual kerogen. Source characteristics indicated that the gas was de-rived from mature-highly mature source rocks of Es4 with kerogen type II being dominant mixed with some oil-cracking gas. Burial history modeling indicated that there were two hydrocarbon charging periods in Es4L reser-voirs. The first period refers to the Guantao-Minghuazhen stage dominated by oil charging, while the second period refers to the Minghuazhen stage and has been dominated by cracked gas charging till now.     

川中地区上三叠统须家河组气源分析

通过对川中与川西北主要气田的天然气组分、天然气运移指标等资料的详细分析,发现川中地区须家河组天然气主要来自内部的次级生烃洼陷,其中须家河组二、四、六段气源分别为一、三、五段烃源岩,且不同含气层段之间很少有气源窜通的现象。最后指出即使生气强度小于20×108m3/km2,但只要紧邻生气洼陷,储层物性就相对较好,又有良好的构造背景,也能形成大中型气田。     

塔河油田奥陶系天然气地球化学特征、成因及运移充注规律研究

塔河油田奥陶系天然气主要以烃类气体为主,甲烷占绝对优势,绝大部分天然气重烃含量较高,非烃气体以N2和CO2为主,含有一定量的H2S.塔河奥陶系天然气具有相同母质来源,为不同成熟度油型气的复合,二氧化碳气体为碳酸盐岩热变质作用产生.塔河奥陶系天然气的生成具有多阶连续的特征,既有反映成熟阶段的正常原油伴生气和较高成熟阶段的凝析油伴生气,又有反映高过成熟阶段的高温裂解气.主体区奥陶系天然气具有两期充注、两期混合的特征.早期充注的为典型原油伴生气,充注方向为从东南向西北,从东向西;晚期充注的为高温裂解气,充注方向为从东向西.还对两期主要天然气充注的范围进行了初步厘定.     

鄂尔多斯盆地西南地区蓟县系古地温演化历史及岩浆热事件的影响

深层油气成藏机理研究的首要前提是要明确烃源岩的热演化历史,这对区域油气勘探潜力的评价有着重要的指导意义。鄂尔多斯盆地西南缘蓟县系烃源岩在中生代以来的热演化史有何特征,是否受早白垩世岩浆热作用的影响,影响程度如何等问题的不明确,制约着人们对该地区中元古界烃源岩的生烃潜力的认识及进一步勘探开发的思路。通过对安口—铜城地区出露的三叠系、侏罗系及铜城岩体进行磷灰石裂变径迹、磷灰石/锆石(U-Th)/He测试,结合镜质组反射率数据,分别恢复了该地区沉积岩在中三叠世以来和侵入岩在早白垩世以来的冷却历史,结合岩浆岩体的空间分布特征和泥页岩镜质组反射率,估算蓟县系烃源岩古地温。热年代学模拟表明,蓟县系烃源岩自中生代以来先后经历了三叠纪—侏罗纪的正常埋深增温,达到了生烃温度门限,自早白垩世约130～110 Ma开始冷却,其中个别样品表现为自始新世中期至45 Ma微弱加速冷却,中新世晚期至8 Ma以来快速冷却。研究表明,中晚侏罗世是鄂尔多斯盆地西南缘蓟县系生烃的关键时期,烃源岩处于主生油温度范围,之后的早白垩世晚期岩浆侵入事件的热作用范围有限,对蓟县系烃源岩古地温的影响仅发生在局部地区。鄂尔多斯盆地西南缘...     

准噶尔盆地陆东-五彩湾石炭系烃源岩特征及生烃动力学研究

准噶尔盆地陆东-五彩湾地区石炭系具有良好的勘探前景,该地区石炭系烃源岩有机质丰度较高,成熟度范围宽,主要处于成熟-高成熟演化阶段,主要由Ⅲ型有机质组成。在对烃源岩样品进行常规评价的基础上,用开放体系进行了热解实验和动力学模拟,对陆东-五彩湾地区的生烃特征进行了研究,尝试了高成熟烃源岩生烃过程研究及Ⅲ型干酪根液态烃排烃时间的估计,并对石炭系地层产烃率进行了计算。结果显示,陆东-五彩湾地区石炭系最早在二叠纪（距今264 Ma左右）开始生烃,后期由于地层抬升,在古近纪早期（距今61 Ma左右）结束生烃。下石炭统产烃率大,液态烃排出时间估计在距今232~196 Ma之间;上石炭统产烃率较小,液态烃排出时间估计在距今196~178 Ma 之间,但天然气生成相对较晚,有利于天然气的保存。天然气可能主要来源于上石炭统烃源岩。     

渤海湾盆地东营凹陷沙四下亚段地层压力演化与天然气成藏

通过实测压力、泥岩声波时差、流体包裹体古压力恢复,对东营凹陷民丰地区沙四下亚段地层压力的演化特征进行了分析。研究表明,民丰地区地层压力纵向上存在“常压-超压-常压”三段式结构;时间上,沙四下亚段地层压力具有“二旋回波动模式”,即存在“常压-弱超压-常压”和“常压-超高压-常压（弱超压）”的演化过程,其中两次地层超压的形成时间与中深层天然气藏的两期成藏时间相对应,为油气藏的形成提供了动力条件。研究区地层压力的动态演化过程是多因素作用的结果,第一次高压的形成是地层快速沉积产生欠压实的结果,生烃贡献相对较小;第二次超压的形成是烃源岩大量生烃和原油裂解成天然气造成的,沉积作用为辅。由于地温梯度降低、断裂-砂体泄压、饱和气藏深埋等作用的影响,现今民丰地区沙四下储层表现为以常压为主,伴生部分超压的分布特征。     

松辽盆地德惠断陷火石岭组天然气成藏机理

火石岭组是德惠断陷深层天然气有利的勘探层位。在分析研究区构造演化史的基础上,对火石岭组典型的气藏进行精细解剖,结合地震、测井、钻井等基础资料,并综合轻烃、烃源岩、流体包裹体等分析测试数据,对德惠断陷深层火石岭组的天然气成藏机理进行了研究。结果表明,火石岭组烃源岩有机碳(TOC)平均含量大于1.0%,生烃潜力(S_1+S_2)的均值范围为0.5～2.0 mg/g,有机质类型多以Ⅱ_1～Ⅱ_2型为主,Ⅲ型为辅,有机质已达到成熟,成熟度(R_o)均值为1.5%,烃源岩具有较大的生烃潜力。火石岭组下部天然气来源于火石岭组烃源岩,而火石岭组上部天然气以火石岭组烃源岩生气为主,但受上覆沙河子组烃源岩混源影响。天然气运移以垂向断裂输导为主,层内砂体横向输导为辅。基于流体包裹体分析,结合火石岭组气藏气源对比与烃源岩生排烃期,认为火石岭组天然气藏存在三期成藏:130 Ma左右,对应营城组沉积初期;115～105 Ma左右,对应泉头组沉积期;95～75 Ma左右,对应青山口组—嫩江组沉积期。     

火成岩对石炭-二叠系煤岩二次生烃作用影响的研究

华北地区石炭-二叠系煤系具有良好的油气勘探前景,已发现油气的区域大多发现了侏罗纪闪长玢岩和煌斑岩,石炭-二叠系烃源岩曾在三叠纪或侏罗纪达到生烃门限,但是缺乏成藏条件,油气没有得到保存。渐新世以来,煤系烃源岩得到深埋进入二次生烃演化阶段,并且形成了以煤成气为主、少量轻质油的油气聚集,该煤成气具有异丁烷/正丁烷、环烷烃和芳香烃含量高、乙烷碳同位素重等特点。作者以为在生烃过程中存在侵入岩与烃源岩的相互作用,并且利用热模拟实验的方法考察了煤岩在与侵入岩接触的条件下二次生烃过程,发现气态烃产率明显增加、并且气态烃组成与钻井产出的天然气相似,认为与闪长玢岩和煌斑岩确实参与了煤系烃源岩的生烃作用,指出在评价石炭-二叠系油气勘探时应当考虑这个因素。