渤海湾盆地渤中凹陷烃源岩地球化学与分布特征

渤中凹陷古近系发育三套烃源岩,即始新统沙河街组三段、沙河街组一段以及渐新统东营组烃源岩.前两套烃源岩普遍发育于整个渤海湾盆地,而后一套烃源岩在渤中凹陷最为发育.沙三段烃源岩主要形成于中深湖沉积环境,有机质丰度高、有机质类型好,属于优质烃源岩.沙三段烃源岩展布面积大、厚度大、埋藏深,主体处于成熟-高成熟阶段.沙一段烃源岩为湖盆收缩期半咸水-咸水环境形成的烃源岩,同样具有高的有机质丰度和很好的有机质类型,属于优质烃源岩,但厚度小,烃源岩规模较小.受新构造运动的影响,渤中凹陷沉积了巨厚的东营组地层.东营组三段烃源岩以中深湖相沉积为主,具有较高的有机质丰度和较好的有机质类型,为好-优质烃源岩;东二下亚段与东三段烃源岩相比,有机质丰度降低,有机质类型变差,但主要仍属于中等-好烃源岩.东三段和东二下亚段烃源岩分布广、厚度大,在渤中凹陷主体处于成熟阶段,是本区重要的烃源岩.     

吉木萨尔凹陷芦草沟组烃源岩评价及页岩油富集条件探讨

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为一套优质陆相烃源岩, 是我国当前页岩油气研究的热点地区之一.基于吉木萨尔凹陷18口井芦草沟组约为580 m岩心观察、薄片观察、地球化学测试等数据, 对芦草沟组烃源岩岩石类型、地球化学特征等方面开展了研究与评价, 结果表明: 1)芦草沟组烃源岩整体上为优质烃源岩, 且以Ⅰ-Ⅱ型有机质类型为主, 处于低熟至成熟阶段; 2)烃源岩主要划分为5种类型, 包括纯页岩、白云质页岩、纯泥岩, 白云质泥岩和粉砂质泥岩, 其有机质类型和丰度存在一定差异.综合研究得出, 吉木萨尔凹陷芦草沟组优质有效烃源岩的有机质丰度下限值为2.0%, 并认为TOC≥2.0%的烃源岩段也是该区页岩油发育的有利层段.     

湖相烃源岩原始有机质恢复与生排烃效率定量研究 ——以东营凹陷古近系沙河街组四段优质烃源岩为例

在烃源岩沉积有机相精细划分的基础上,优选东营凹陷古近系沙河街组四段的优质烃源岩样品,建立了完整的自然演化地球化学剖面,并应用物质平衡法,开展了原始有机质恢复和生排烃效率定量计算。计算结果表明,沙河街组四段主力供烃区间内的优质烃源岩具有高生排烃效率和原始有机质丰度恢复系数,其中深层高过成熟阶段排烃效率可达70%~80%,原始有机质丰度恢复系数可达1.5~2.0,较以往资源评价中采用的数值有较明显提高。据该结果推算,东营凹陷沙河街组四段的总排烃量总体上将有一定程度的提高,其中中浅层烃源岩的资源贡献有所降低,而深层烃源岩的资源贡献有较大幅度升高,主力烃源岩埋藏深度有下沉的趋势,这预示着深层具有丰富的资源基础和勘探前景。研究成果对于济阳坳陷乃至整个渤海湾盆地的油气资源潜力再认识和深层油气藏勘探具有重要的指导意义。     

"富集有机质"成烃作用再认识:以东营凹陷为例

从沉积特征、微观结构和有机质赋存状态等方面,分析了东营凹陷富集有机质烃源岩不同于分散有机质烃源岩的特征, 探讨了其对成烃过程的影响.相对于分散有机质烃源岩,富集有机质烃源岩纹层理非常发育, 岩性组合和微观沉积特征表现出较强的韵律性和非均质性,且易于形成顺层的有机质网络.上述特点决定了富集有机质烃源岩物理性质存在较强的各向异性,易形成平行层面的微裂隙,具有相对较高的侧向渗透率.这从一定程度上表明富集有机质烃源岩的侧向排烃过程比较容易实现.该认识对于深入研究和评价东营凹陷乃至整个中国东部陆相断陷盆地烃源岩具有重要意义.     

东营凹陷牛庄-六户洼陷沙河街组三段下亚段烃源岩排烃通道及证据

通过岩心和薄片镜下观测、包裹体荧光分析、扫描电镜、QGF-E和X-CT等技术对东营凹陷牛庄—六户洼陷沙河街组下亚段(简称沙三下)烃源岩的排烃通道进行了判识,结果表明:①源岩内部的裂缝(包括沿层理面的顺层裂缝、与层理面斜交的裂缝和成岩收缩缝)多被固体沥青所充填,且充填裂缝的方解石脉体中存在大量发亮黄色荧光的油包裹体,说明裂缝充当了源岩排烃的有效通道;②牛24、牛83等4口井的73块与烃源岩互层的薄层砂岩样品的QGF-E荧光强度值绝大多数大于120pc(约占分析样品总数的78.6%),仅少数样品的荧光强度小于40pc,说明大多数薄层砂岩充当了源岩内部烃类侧向排出的通道;③扫描电镜和高分辨率X-CT扫描结果显示,Es3下烃源岩样品中干酪根网络分布连续,按照Hunt(1967)确定的有机质中烃类含量的下限标准(2.5%~10%),高有机质丰度和转化率的Es3下烃源岩存在通过干酪根网络的排烃机制。     

祁连山木里地区侏罗系窑街组烃源岩生烃潜力评价

祁连山木里坳陷侏罗系窑街组煤系泥岩和煤有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度分析结果表明, 窑街组煤系泥岩为好的烃源岩, 有机质类型为Ⅱ₁型, 处于成熟阶段, 以生油为主, 生气为辅; 煤为差等烃源岩, 有机质类型为Ⅲ型, 处于成熟阶段, 富氢基质镜质体含量高, 具有一定的生烃潜力。综合其它层位烃源岩分析结果, 认为窑街组煤系泥岩和晚三叠世尕勒得寺组湖相泥岩为祁连山木里地区天然气水合物的主要气源岩。      

河西走廊地区石炭系烃源岩的特征

通过对河西走廊地区石炭系烃源岩的分布、有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度等特征的综合评价,指出河西走廊地区石炭系广泛分布以暗色泥页岩、炭质泥岩为主的烃源岩,具有厚度大、有机质丰度高、以Ⅱ-Ⅲ型干酪根为主的烃源岩.平面上,河西走廊东部中卫-靖远地区石炭系生烃条件最为有利,纵向上,靖远组和羊虎沟组为主要的烃源岩发育层段.总之,河西走廊地区石炭系不乏油气生成的物质基础,是油气勘探值得重视的新层系.     

河西走廊地区石炭系烃源岩的特征

通过对河西走廊地区石炭系烃源岩的分布、有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度等特征的综合评价,指出河西走廊地区石炭系广泛分布以暗色泥页岩、炭质泥岩为主的烃源岩,具有厚度大、有机质丰度高、以Ⅱ—Ⅲ型干酪根为主的烃源岩。平面上,河西走廊东部中卫—靖远地区石炭系生烃条件最为有利,纵向上,靖远组和羊虎沟组为主要的烃源岩发育层段。总之,河西走廊地区石炭系不乏油气生成的物质基础,是油气勘探值得重视的新层系。     

东营凹陷牛38井沙河街组烃源岩生排烃评价

东营凹陷牛38井沙河街组三段烃源岩从沙三下亚段向沙三中-上亚段为一从高水位深湖相向低水位前三角洲相发展的沉积旋回,该沉积环境控制从下向上发育不同类型的有机质。相应地,该段烃源岩品质从下向上变差,其中沙三中亚段上部及沙三中亚段中部烃源岩产烃能力小,沙三下亚段烃源岩整体品质好,局部存在优质烃源岩。其优劣性体现了在该段烃源岩中,Ⅰ型干酪根具有高的生产力,而Ⅲ型、Ⅱ₂型干酪根生烃潜力很低,基本为无效有机质。计算结果显示不同数据点的烃源岩单位质量原始生烃潜量可相差3个数量级,体现了烃源岩存在强烈的非均质性。有机碳的非均质性分布为其提供了物质基础,而湖盆的旋回式沉积及湖平面的波动性变化是其内在原因。同时,本文也提供一种计算生排烃量的新方法,结果表明该方法较为有效可行。     

木里煤田聚乎更矿区侏罗系天然气水合物成藏要素分析

为了对木里煤田聚乎更矿区的天然气水合物成藏要素和组合进行研究,通过对区内侏罗系的烃源岩、储集层、温-压相平衡条件进行分析,进一步确定研究区的成藏组合模式。结果表明:木里煤田聚乎更矿区侏罗系的泥岩、页岩有机质丰度较高,各项测试均达到了泥质烃源岩有机质丰度好生油岩-中等烃源岩的标准。干酪根碳同位素δ13C值在-50.3‰~-29.6‰,平均值为-41.9‰,有机质类型属于腐泥型干酪根;同时,有机质Ro在0.63%~1.32%,平均值0.85%,热成熟度达到了生烃阶段;研究区储集层分为碎屑岩储层和裂隙储层,在发现天然气水合物层段粉砂岩、泥岩、油页岩发育的裂隙具有储集空间,占天然气水合物储集层的84.05%,区内天然气水合物的储集空间主要为泥岩、油页岩发育的裂隙;研究区内天然气水合组分是影响天然气水合物温-压相平衡的主要因素,其进一步控制着天然气水合物的赋存深度,约在地下深度120~600m基本满足了形成稳定水合物的温-压相平衡条件;木里煤田窑街组湖相泥岩、油页岩构成了研究区主要的烃源岩;窑街组发育的粗砂岩、中砂岩、细砂岩以及裂隙发育的泥岩、油页岩成为研究区的重要储集空间,冻土层的发育为窑街组形成天然气水合物稳定存在的温—压相平衡条件,研究区区形成了自生(窑街组)自储(窑街组)的成藏模式。     

Quantitative study on hydrocarbon expulsion mechanism based on micro-fracture

The significance of source rocks for oil and gas accumulation has been indisputably acknowledged. Moreover, it has been gradually realized that there is difference between hydrocarbon generation capacity and hydrocarbon expulsion capacity, and this has prompted research on hydrocarbon expulsion efficiency. However, these studies dominantly highlight the results of hydrocarbon expulsion, and investigation into the corresponding process and mechanism is primarily from a macroscopic perspective. Despite its wide acceptance as the most direct hydrocarbon expulsion mode, hydrocarbon expulsion through micro-fractures is still not sufficiently understood. Therefore, this study obtains observations and performs experiments on two types of source rocks (mudstones and shales) of the Chang 7 oil group of the Yanchang Formation in Ordos Basin, China. Microscopy reveals that organic matter is non-uniformly distributed in both types of source rocks. Specifically, mudstones are characterized by a cluster-like organic matter distribution, whereas shales are characterized by a layered organic matter distribution. Thermal evolution simulation experiments demonstrate that the hydrocarbon generation process is accompanied by the emergence of micro-fractures, which are favorable for hydrocarbon expulsion. Moreover, based on the theories of rock physics and fracture mechanics, this study establishes micro-fracture development models for both types of source rocks, associated with the calculation of the fracture pressure that is needed for the initiation of fracture development. Furthermore, the relationship between the fluid pressure, fracture pressure, and micro-fracture expansion length during micro-fracture development is quantitatively explored, which helps identify the micro-fracture expansion length. The results indicate that the development of micro-fractures is commonly impacted by the morphology and distribution pattern of the organic matter as well as the mechanical properties of the source rocks. The micro-fractures in turn further affect the hydrocarbon expulsion capacity of the source rocks. The results of this study are expected to provide theoretical and practical guidance for the exploration and exploitation of tight oil and shale oil.     

内蒙古银额盆地查干凹陷烃源岩生烃和排烃史研究

为深入研究银额盆地查干凹陷油气的成藏过程 ,优化勘探目标的选择 ,在分析烃源岩特征的基础上 ,应用动态数值模拟技术 ,定量恢复了研究区主要烃源岩层系的生烃、排烃历史。研究表明 ,查干凹陷主要发育 3套烃源岩系 ,其中下白垩统巴音戈壁组二段泥岩为主力烃源岩 ,具较高的有机质丰度、生烃强度与排烃效率 ;烃类排出具阶段性、多期次幕式排烃的特点。以巴音戈壁组二段为源岩的油气系统应是本区油气勘探的主要目标     

Quantitative Assessment of Hydrocarbon Expulsion of Petroleum Systems in the Niuzhuang Sag, Bohai Bay Basin, East China

Based on a detailed survey of the distribution and organic geochemical characteristics of potential source rocks in the South Slope of the Niuzhuang Sag, Bohai Bay Basin, eastern China, a new approach to assess the amount of hydrocarbons generated and expelled has been developed. The approach is applicable to evaluate hydrocarbons with different genetic mechanisms. The results show that the models for hydrocarbon generation and expulsion vary with potential source rocks, depending on thermal maturity, types of organic matter and paleoenvironment. Hydrocarbons are mostly generated and expelled from source rocks within the normal oil window. It was calculated that the special interval (algal-rich shales of the ES4 member formed in brackish environments) in     

海拉尔盆地乌尔逊、贝尔凹陷优质烃源岩特征

通过岩心观察和取样分析,对海拉尔盆地乌尔逊及贝尔凹陷优质烃源岩发育特征进行精细描述,并与普通烃源岩进行对比.研究表明:1)研究区优质烃源岩与砂岩纵向交互频繁,排烃效率高.优质烃源岩是在还原一强还原环境下沉积形成,而普通烃源岩是在氧化一弱氧化的环境下沉积形成;2)优质烃源岩有机质的赋存状态以层状富集为主,有机质呈平行或基...     

松辽盆地双城-太平川地区烃源岩生烃潜力评价

双城-太平川地区为松辽盆地北部重要的油气勘探区域,通过对该区青1段、青2 3段、嫩1段和侏罗系暗色泥岩的有机质丰度和成熟度的综合分析,结果表明成熟的青1段泥岩是该地区最主要的烃源岩,青2 3段有局部的生烃贡献,嫩1段的生烃意义有限,侏罗系只能作为煤成气烃源岩。利用热演化程度参数推断出该区源岩的生烃模式和两个生烃高峰阶段。在此基础上,通过对不同构造单元的青1段泥岩生烃潜力与成熟度的综合评价,明确了该区3个有利的青1段生烃方位。     

裂谷盆地的火山热液活动和油气生成

我国东部裂谷盆地主力烃源岩中均不同程度地发育有玄武岩和辉长岩等基性火成岩,并且伴有规模不等的热液活动。火山热液活动会给烃源岩带来热量,促使有机质快速生烃和异常成熟。玄武岩活动期间的热液作用为烃源岩提供了大量矿物质和养料,使周围泥质岩富含碳酸盐和有机质,可以形成优质烃源岩;热液活动向烃源岩提供了大量过渡金属元素,作者的实验证明了过渡金属对有机质生烃具有强烈的催化作用,使烃源岩在较低温度下生成较多数量的油气;火成岩周围的烃源岩可以提前进入生烃门限。     

大王北洼陷烃源岩有机地球化学特征

根据烃源岩可溶抽提物的色谱和色谱- 质谱分析结果,对大王北洼陷沙四段、沙三段和沙一段烃源岩的饱和烃和芳烃生物标志化合物组合特征进行了对比研究,揭示了三套烃源岩在沉积环境和有机母源输入的不同特征,总结了应用生物标志化合物鉴别三套烃源岩的组合参数特征,为精细的油源对比奠定了基础。研究表明,沙四段烃源岩具有较低的Pr /Ph,4-甲基甾烷同类物中C28 4-甲基系列含量最低、较高的甲藻甾烷含量、较低的重排甾烷含量、异常的C35 升藿烷含量、高伽马蜡烷异常指数、含一定量的奥利烷和较高的硫芴系列化合物含量等特征,反映了沙四段烃源岩形成于高盐度含硫强还原沉积环境,低等水生生物为主,高等植物有明显贡献的混合母源特征。沙三段烃源岩具有较高的Pr /Ph,4-甲基甾烷同类物中C29 4-甲基系列含量最低、几乎不含甲藻甾烷、较高的重排甾烷含量、基本正常的升藿烷分布、低伽马蜡烷异常指数和较低的奥利烷含量等特征,反映了沙三段烃源岩形成于半咸水的一般还原环境,低等水生生物为主,有一定量高等植物有机输入的混合母源特征。沙一段烃源岩具有极低的Pr /Ph,4-甲基甾烷同类物中C28 4-甲基系列含量最低、较高的甲藻甾烷含量、很低的重排甾烷含量、异常的C33 升藿烷含量、高伽马蜡烷异常指数、极低的奥利烷含量和较高的脱羟基维生素E 含量等特征,反映了沙一段烃源岩形成于高盐度强还原沉积环境,低等水生生物占绝对优势的有机母源特征。对研究区烃源岩生物标志化合物成熟度参数随深度的变化进行了分析,结果表明在不同层系中成熟度参数的演化存在显著差异,沉积埋藏历史和沉积环境可能是导致这些差异的原因,为此在应用这些参数进行烃源岩乃至生成石油的成熟度评价时,应使用不同的标准。