东濮凹陷古近系成烃生物特征及其生烃潜力研究

通过光学显微镜和扫描电镜对东濮凹陷古近系沙河街组烃源岩的成烃生物进行了研究。结果显示，研究区沙河街组的成烃生物发育，种类繁多，主要包括沟鞭藻、绿藻、蓝藻、颗石藻等。发育于东濮凹陷北部咸水区的成烃生物优势组合是沟鞭藻、蓝藻、颗石藻，且三者均可形成藻纹层；南部淡水区的成烃生物优势组合是绿藻及高等植物，发育于块状泥岩之中。对分别取于咸水区和淡水区的两个样品进行了热模拟实验，实验结果显示，北部咸水区的蓝藻和颗石藻的生烃潜力高，生油门限低，在低熟阶段即可大量生油，生成低熟油的控制因素是蓝藻的勃发；沟鞭藻和绿藻类的生油门限较高，其中沟鞭藻由于能大量勃发，是重要的成烃生物；南部淡水区的绿藻类较沟鞭藻类生烃潜力更低，生油门限更高。     

藻类勃发—湖相油源岩形成的一种重要机制

浮游藻类是重要的湖相生油母质，本文以渤海湾盆地济阳坳陷早第三纪湖相生油岩为例，研究了其中藻类（主要是颗石藻和沟鞭藻＿化石的分布特征，并通过与现代水体中藻类生产和沉积作用的比较，探讨了生油湖泊中藻类生产和沉积方式及其对油源岩形成所起的控制作用，结果显示，藻类勃发现象在早第三纪生油湖泊中相当普遍，而且贯穿于各类油源岩的形成过程，这类快速事件性沉积是湖相油源岩形成的一种重要机制。     

辽东湾辽西凹陷沙河街组烃源岩评价及油源研究

辽西凹陷沙河街组是否发育烃源岩,是该凹陷油气勘探首要问题。以源控论为基本指导思想,从沉积相研究入手,通过烃源岩地球化学分析、盆地模拟及油源对比,综合评价了辽西凹陷沙河街组烃源岩。在大量地震资料及单井资料分析基础上,认为辽西凹陷沙河街组发育大规模中深湖相,特别是辽西中洼沙四段发育中深湖相沉积,具备形成烃源岩的先决条件。通过在该凹陷取的33个油样及48个岩样分析,认为沙河街组烃源岩有机显微组分组成中腐泥组和壳质组含量普遍较高,富含浮游藻类,干酪根类型为Ⅰ~Ⅱ型。盆地模拟认为辽西凹陷生烃门限约2 500 m,沙三段进入生烃门限,具备大规模生烃条件,沙一段未进入生烃门限。通过油源对比分析,辽西凹陷原油的4 甲基甾烷/C29规则甾烷比值基本上都大于0.5,三芳甾烷/三芳甲藻烷值分布范围0.94~3.88,均值为1.51,与沙三段烃源岩具有很高的相似性,因此,认为沙三段和沙四段是辽西凹陷油气的主力烃源岩层段。有机相和沉积相综合分析认为,辽西凹陷沙河街组烃源岩整体优越,但各次洼烃源岩分布有一定差异性,中洼发育2套沙河街组烃源岩,生烃潜力巨大,南洼沙三段烃源岩最好,北洼烃源岩规模最小。     

柴达木盆地始新统沟鞭藻及其油源意义

我国中新生代陆相沉积，特别是咸化湖泊沉积中普遍发现属于“海源陆生”的沟鞭藻化石，由于其良好的生油特性，被认为是我国白垩纪—第三纪陆相油气资源的重要来源。柴达木盆地第三系始新统下干柴沟组是该地区最主要的烃源岩，生油岩及原油中富含公认的沟鞭藻生物标志物4 甲基甾烷和甲藻甾烷，但迄今该地区尚未发现可靠的沟鞭藻化石。本次研究在柴达木盆地北缘昆2井下干柴沟组发现了类型单调但化石丰富的以Subtilisphaera为主的沟鞭藻化石组合，为肯定柴达木盆地第三系原油沟鞭藻的贡献提供了直接化石证据。研究表明，沟鞭藻发育的第三系中始新统可能是本地区最有利的生油层，形成于湿热气候所控制的陆相咸水湖泊。     

LD湾海域JZ25-1地区原油地球化学特征及油源分析

LD湾JZ25-1地区沙河街组二段、三段原油,具有低硫、中高含蜡、凝析油～轻质油的特点。原油未受到生物降解作用的影响,正构烷烃有微弱奇偶优势。原油的甾萜烷特征表现出中等伽马蜡烷丰度、4-甲基甾烷含量高,甲藻甾烷丰富,规则甾烷C27、C28、C295α(H)、14α(H)、17α(H)指纹呈不对称的"V"型分布特点,甾烷异构化参数表明原油为成熟原油。原油主要来源于淡水～微咸水的还原环境,富沟鞭藻以水生生物为主混合型输入的有机相。JZ25-1地区沙河街组二段及三段,正常原油与LX凹陷沙三段有很好亲缘关系,其主要来源LX凹陷沙河街组三段烃源岩,也有少量来自沙河街组一段。沙河街组二段凝析油主要为LX凹陷沙河街组一段烃源岩产生的低熟凝析油,也有少量来源于LX凹陷沙河街组三段烃源岩。     

咸化湖相富含层状藻与结构藻烃源岩的成烃特征新探与意义

咸化湖相沉积条件下形成的细粒沉积岩是我国页岩油勘探的热点层系。本文依据有机岩石学、扫描电镜、生烃动力学和高温高压加水热模拟实验,对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组咸化湖相含有典型层状藻和结构藻的烃源岩的成烃特征进行对比研究。有机岩石学及扫描电镜观察表明两种藻类的赋存形式差异明显,结构藻的赋存形式主要为孤立分布特征,长度约为20～50μm;层状藻垂向上呈书页状叠置,水平延伸长。生烃动力学及高温高压热模拟实验结果指示了两种有机质的成烃过程具有明显的差异性,其中结构藻为主的烃源岩在较低成熟度就可以生成一定量烃类,随着演化程度的增加,生油速率缓慢,生油范围宽;层状藻为主烃源岩的生烃特征表现为集中生烃,生油窗范围窄且主要生烃活化能较高。该认识对于有效烃源岩评价和页岩油勘探层段与甜点区的选择均具有重要的启示和指导意义。     

东濮凹陷膏盐岩对烃源岩成烃演化的控制作用及其石油地质意义

东濮凹陷北部盐湖相膏盐岩极其发育,膏盐岩对烃源岩性质及生烃特征的影响研究薄弱。采用地质与地球化学相结合途径,探讨了含膏盐岩层系烃源岩特性及其成烃演化规律。结果表明,盐区与无盐区烃源岩的特性有很大差异,北部盐湖相含盐区深灰色、褐色等暗色页岩有机质丰度一般大于15%,有机质类型以Ⅱ1型和Ⅰ型为主,是区内主要的优质烃源岩;南部淡水湖相无盐区主要发育有利生气的Ⅱ—Ⅲ型干酪根,反映东濮凹陷烃源岩的质量及生烃潜能与膏盐岩的发育密切相关。观察到膏盐岩影响烃源岩的成烃演化进程,当膏盐层厚度为50 m时,生油窗的范围显著增加;随着盐岩厚度(>50 m)的增加,湿气窗的范围也逐渐增加;当膏盐岩厚度约400 m时,生油窗范围开始减小,湿气窗的范围仍有增加趋势。膏盐岩对烃源岩“生油气窗”的影响是基于其较高的热导率属性,通过影响地温场而实现。以地质解剖为依据,建立了文留地区含膏盐岩层系烃源岩成烃演化模式。东濮凹陷含膏盐岩层系烃源岩的演化特征对该凹陷及同类含膏盐岩盆地油气勘探具有重要指示意义。     

济阳坳陷东营凹陷古近系沙河街组深湖相油面岩的特征及成因

古近系沙河街组沙三段下部发育的深湖相油页岩是东营凹陷最重要的优质烃源岩.该油页岩呈深灰色或棕褐色,页理发育,主要由富含有机质纹层和浅灰色钙质纹层形成的毫米级沉积层偶组成.其中有机质纹层中的有机碳含量在5%以上,富含藻类化石及鱼化石等;钙质纹层主要由方解石组成,呈灰白色.沉积环境分析表明,该油页岩形成于湿润气候条件下的半咸水-微咸水的深湖缺氧环境中,沉积速率较慢,湖盆处于欠补偿状态,水体分层结构使沉积有机质得到有效保存.藻类等水生生物勃发吸收了更多的CO2,从而诱发大量内生成因的碳酸盐沉淀,形成碳酸盐纹层,而藻类的死亡则导致湖水有机质输送通量增多,使沉积物中有机质保存量增大,促使高有机质丰度烃源岩的形成.因此,分层的水体结构和藻类的勃发是油页岩形成的重要控制因素.     

济阳坳陷东营凹陷古近系沙河街组深湖相油页岩的特征及成因

古近系沙河街组沙三段下部发育的深湖相油页岩是东营凹陷最重要的优质烃源岩。该油页岩呈深灰色或棕褐色，页理发育，主要由富含有机质纹层和浅灰色钙质纹层形成的毫米级沉积层偶组成。其中有机质纹层中的有机碳含量在5％以上，富含藻类化石及鱼化石等；钙质纹层主要由方解石组成，呈灰白色。沉积环境分析表明，该油页岩形成于湿润气候条件下的半咸水-微咸水的深湖缺氧环境中，沉积速率较慢，湖盆处于欠补偿状态，水体分层结构使沉积有机质得到有效保存。藻类等水生生物勃发吸收了更多的CO2，从而诱发大量内生成因的碳酸盐沉淀，形成碳酸盐纹层，而藻类的死亡则导致湖水有机质输送通量增多，使沉积物中有机质保存量增大，促使高有机质丰度烃源岩的形成。因此，分层的水体结构和藻类的勃发是油页岩形成的重要控制因素。     

渤海湾盆地东濮凹陷古近系古湖盆氧化还原条件及其优质烃源岩的发育模式

通过分析东濮凹陷古近系沙河街组烃源岩样品的主微量元素含量,研究了东濮凹陷沙河街组优质烃源岩形成时的古氧化还原条件、古生产力水平及古水体的局限性,探讨了沙河街组沙三段优质烃源岩的发育模式。研究结果表明,东濮凹陷的北部沙三段优质烃源岩发育属于“深水窄盆水体分层沉积”模式。水体主要是咸水—超咸水,水体局限性较强,深度较深形成了稳定的盐度分层,从而造成底层水处于稳定的缺氧条件,有利于有机质的保存。根据主微量元素分析及古生产力的还原,沙三段沉积时水体表层富氧,发育大量有机质,生物死亡后有机质发生絮凝,在氧化还原界面吸附于铁锰氧化物的表面,沉降到底部,底部水体缺氧到还原的性质,适合保存有机质。东濮凹陷南部沙三段优质烃源岩发育属于“浅水广盆凹盆缺氧沉积”模式。湖泊水体为淡水,湖水局限性很弱,属于开阔水域,由于地表河流及洪水带来大量营养物质,表层水体古生产力较高,缺乏缺氧的保存条件,有机质生化阶段消耗较多,但是局部也可以发育弱还原水体,进而形成优 质烃源岩。     

东濮凹陷及其周缘地区上古生界煤系沉积有机相及煤成烃潜力

东濮凹陷上古生界具有优越的煤成烃物质基础,油气生成潜力取决于沉积有机相。通过对东濮凹陷及其周缘地区煤系沉积有机相的类型和分布特征的研究,结合烃源岩生烃热模拟实验,探讨了东濮凹陷上古生界煤成烃的潜力。研究表明:东濮凹陷上古生界沉积有机相可划分为6种类型,镜质腐殖有机相是研究区主要的有机相类型,太原组下部和太原组上部–山西组下部还发育少量的含腐泥腐殖有机相和壳质腐殖有机相等富氢有机相类型,山西组上部较发育惰质腐殖有机相,东濮凹陷北部发育富氢有机相,特别是庆古2井区和毛4、毛8井区有机相类型好,而南部则发育镜质腐殖有机相和惰质腐殖有机相。不同有机相成烃潜力存在明显差异,镜质腐殖有机相的生油气潜力可与我国典型的煤成油气盆地相媲美,而富氢有机相的生烃潜力更高。但由于东濮凹陷上古生界热演化程度的差异,各个区块油气生成可能存在较大差异,毛4井区成熟度低,油气产率低;庆古2井区R_max在1.0%左右,处于液态烃类生成高峰期,煤成油产率较高,文古1井区处于成熟–高熟区,有较高的煤成气产率,但仍未达煤成气产率的高峰;南部马古5井处于高过成熟,具有较高的煤成气潜力,但由于南部遭受岩浆作用的影响,其煤成气潜力需要评估岩浆作用影响的程度。      

珠江口盆地白云凹陷地温场特征及烃源岩热演化

通过对珠江口盆地白云凹陷108口钻井的地温数据(BHT、MDT、DST)进行校正、分析,以点到面重构白云凹陷的现今地温场,再结合地质与地球化学资料,正演恢复白云凹陷烃源岩的热演化史及生烃史.研究结果显示:(1)白云凹陷具有变地温场,地温梯度分布在35～60℃/km之间,呈现出南高北低的分布特征.(2)受控于白云凹陷变地...     

Palaeoenvironmental conditions during deposition of the Upper Cretaceous oil shale sequences in the Songliao Basin (NE China): Implications from geochemical analysis

Excellent hydrocarbon source rocks (oil shales), containing Type I organic matter (OM), were deposited in the continental Songliao rift basin during the Late Cretaceous. A major contribution of aquatic organisms (dinoflagellates, green algae, botryococcus) and minor input from macrophytes and land plants to OM accumulation is indicated by n-alkane distribution, steroid composition and δ¹³C values of individual biomarkers. Microbial communities included heterotrophic bacteria, cyanobacteria and chemoautotrophic bacteria, as well as purple and green sulfur bacteria. The presence of methanotrophic bacteria is indicated by ¹³C-depleted methyl hopane. The sediments were deposited in a eutrophic, alkaline palaeolake. Highly reducing (saline) bottom water conditions and a stratified water column existed during OM accumulation of the Qingshankou Formation and Member 1 of the Nenjiang Formation. This is indicated by low pristane/phytane, gammacerane index and MTTC ratios, and the presence of β-carotane and aryl isoprenoids. However, an abrupt change in environmental conditions during deposition of Member 2 of the Nenjiang Formation is indicated by significant changes in salinity and redox-sensitive biomarker ratios. A freshwater environment and suboxic conditions in the deep water prevailed during this period. Higher input of terrigenous OM occurred during deposition of the upper Nenjiang Formation.Good oil-to-source rock correlation was obtained using biomarker fingerprints of oil-stained sandstone from the Quantou Formation and oil shales from the Qingshankou Formation. Based on the extent of isomerisation of C₃₁ hopanes, the oil was most probably derived from oil shales of the Qingshankou Formation in deeper parts of the basin.     

Coal-measure source rock characteristics and burial evolution history in the Shisanjianfang Area,Tuha Basin

Shisanjianfang Area in the eastern margin of Taibei Sag, Tuha Basin, is an important region for oil and gas exploration. In this study, a large number of source rock geochemical data were used to analyze the geochemical characteristics of coal-measure source rocks in the Shisanjianfang Area, Tuha Basin, from three aspects, i.e., organic matter abundance, organic matter type, and organic maturity. The results show that the Jurassic Xishanyao Formation (J₂x) in the study area has great thickness, continuous distribution, and high source rock maturity, and is the major source rock horizon in the study area. The seismic data are used in combination with 1D and 2D basin simulation technology to study the distribution characteristics of the source rocks in Shisanjianfang Area. The results of the simulation research on the source rock maturity history in the study area indicate the following: (1) The source rocks in the Xishanyao Formation (J₂x) have a hydrocarbon generation threshold depth of 1800 m, threshold temperature of 95 °C, and hydrocarbon generation threshold time of about 162 Ma. (2) The Xishanyao Formation (J₂x) has a current formation temperature of 50~110 °C and Ro of 0.6~1.1 % in the peak oil generation stage. (3) The source rock maturity in the study area is shown as being higher in the west while lower in the east, and higher in the north while lower in the south, and the favorable exploration area mainly lies in the northwest of the study area. The results of this study could have important implications for the oil and gas exploration in the margins of Xiaocaohu Sag, Tuha Basin.     

东濮凹陷北部盐湖相原油特征与成因

东濮凹陷盐湖相油气成因与成藏机理研究薄弱。采用色谱/质谱(GC/MS)等常规技术,结合傅立叶变换离子回旋共振质谱、单体烃碳同位素技术,对东濮凹陷北部文明寨、卫城地区油气特征及其成因进行了解剖。结果表明,该区原油具有植烷对姥鲛烷优势显著、伽马蜡烷富集、升藿烷“翘尾”、甾烷异构化程度较低等咸水、盐湖相原油的典型特征。原油还具有正构烷烃单体烃碳同位素呈低碳重、高碳轻、近两段式分布的特征,与柴达木盐湖相原油有所差异。原油中检测到丰富的S1、S2、O1S1、N1、O1、O2、O3等芳构化程度较低的NSO化合物,其与该区低熟油的形成关系密切。油-油、油-岩详细对比表明,东濮凹陷北部原油主要来自埋深超过3 000 m的沙三—沙四段烃源岩、存在不同成熟度原油混合聚集现象。研究结果对该区进一步油气勘探具有重要指示意义。     

柴达木盆地跃进斜坡区油源判识与原油勘探方向

跃进斜坡区南北分别为扎哈泉凹陷和英雄岭凹陷,是凹陷油气运移有利指向区,油气来源充足。烃源岩综合评价表明,扎哈泉凹陷E²₃烃源岩厚度大、分布面积广、有机质丰度高、有机质类型较好,目前已到成熟阶段,具有巨大供烃能力。油源对比研究表明,跃东构造原油与跃进一号构造原油特征一致,为北面英雄岭凹陷来源。跃进二号、乌南-绿草滩和昆北油田原油均来自扎哈泉凹陷E²₃源岩,但原油成熟度不同。跃进二号原油成熟度较低,与乌南-绿草滩原油和昆北油田储层固体沥青基本一致,明显低于昆北油田原油,属于烃源岩低成熟-成熟阶段早期产物,跃进斜坡区尚未发现源岩生烃高峰期产物。跃进斜坡区相对昆北油田更靠近凹陷生烃中心,源岩生烃高峰期产物具有优先充注的特征,斜坡区下倾方向大量发育的岩性圈闭和构造-岩性圈闭具有巨大的勘探潜力。     

沉积有机质的成烃热模拟实验研究

作者采用小玻管热模拟方法研究了煤及碳质泥岩中藻类体、基质镜质体、沥青质体、运移沥青、角质体、树脂体、孢子体、现代栓皮栎的木栓层,水生植物蓝藻(粘球藻)和水生动物虾蛄的成烃规律。并根据有机组分的荧光特性和显微傅利叶红外光谱特征初步建立了我国煤系源岩生油组分及现代海生生物蓝藻和虾蛄的生油模式。研究结果表明:结构藻类体生油晚,结束晚;不同类型的基质镜质体和沥青质体的成烃过程存在差异,且基质镜质体可早期生油;现代木栓组织的成烃模拟支持了木栓质体早期生油的观点;角质体、基质镜质体B的成烃具多阶段性的特点;现代粘球藻具生油晚,结束晚,且成烃范围宽;水生动物虾蛄具成烃早,结束早,且成烃范围窄的特点。     

东道海子凹陷周缘构造油气源对比及勘探潜力分析

通过研究东道海子凹陷烃源岩抽提物及周边构造原油的地球化学特征,总结了研究区内三套主要烃源岩产物在稳定碳同位素、Pr/Ph、甾烷相对组成等方面存在的差别。油源对比结果表明:研究区原油碳同位素相对较轻,Pr/Ph普遍小于3,甾烷相对组成中以C₂₉含量最高,C₂₈含量次之,整体上符合二叠系平地泉组烃源岩产物的特征,并在滴南凸起的西部及中部存在石炭系烃源岩产物不同程度的少量混入。通过各项生物标志化合物成熟度参数及甲基菲指数分析了原油成熟度的差异,并借助前人研究成果将其换算为统一的成熟度参数R_o,从而得出了不同演化阶段生成原油的分布范围。平地泉组烃源岩生烃高峰期的产物未能大规模运移至构造高部位成藏,可能尚赋存于凹陷深部及斜坡区域,东道海子凹陷斜坡区域低幅度构造及岩性圈闭是寻获生烃高峰期产物的有利目标。