低熟源岩可溶有机质成烃动力学特征

本文针对陆相低熟烃源岩中可溶有机质的成烃动力学特征进行研究。结果表明：（１）可溶有机质的存在可影响源岩动力学参数活化能的大小和分布特征：（２）分布在源岩活化能低值区间上的可溶有机持具有相对较低生烃温度,热模拟条件下一般不超过３３５℃,（）在镜质组反射率Ｒ０＝０．２４％￣０．５０％,且热模拟温度不大于３３５℃的低熟条件下,可溶有机质的累积生烃率变化范围为３％￣３５％,累积生烃率与镜质反射率有良好的正     

氢气和气态烃在煤成气形成演化研究中的意义

用热模拟实验方法,对有可溶有机质和无可溶有机质的Y、Z两个系列气态产物中氢气和气态烃丰度变化进行了研究。结果表明,褐煤在降解过程中产生大量氢气和气态烃,在它们之间存在着相互矛盾的关系,气态烃在消耗氢气的同时也促进氢气的生成,这种矛盾关系恰恰反映了热降解过程中缩聚和裂解两极分化的反应关系;两系列不同温度区间氢气、气态烃、可溶有机质产量差值的变化,也显现出干酪根在不同温度段降解过程中缩聚和裂解反应的差异性和反应的阶段性优势。这是研究煤在地质地球化学演化过程中的化学反应及其与煤成气形成演化关系的一个方面,为干酪根热降解机理和煤成气演化规律的研究提供了新的理论依据。      

未成熟油气的生成

未成熟油气是指那些埋藏深度浅于成熟门限深度的沉积有机质生成的油气。该类油气由岩石中可溶有机质直接衍生和干酪根早期热降解作用共同作用的结果。其形成条件，包括有利于有机质堆积和保存的环境、良好的有机质类型、有机质丰度高、富含有利于早期成烃的特殊组分、并长期处于低演化阶段等。     

克拉通盆地内油气垂向微渗漏的烃类地球化学──以鄂尔多斯盆地城川1井为例

通过对鄂尔多斯盆地腹部城川１井（０─４５００ｍ）酸解烃、热解烃及部分层段抽提烃的系统研究，结合剖面上有机质含量的变化及产油气层的分布，讨论了油气垂向微渗漏在浅层沉积层中留下的可识别的地球化学痕迹。该井浅层０─１０２０ｍ井段，有机碳含量低，在０．０６％─０．３％之间，平均为０．１１％，ｔ（ｍａｘ）值小于４００℃，有机质处于未成熟热演化阶段，岩性发育以红色、砖红色粉砂岩和浅灰色砂质泥岩和粉砂岩为主，这样一套沉积组合显然不利于有机质转化成烃。但与其下伏相邻成熟层段相比，Ｓ１／ＴＯＣ，Ｓ１／（Ｓ１十Ｓ２）和Ｃ（２＋）／ＴＯＣ均异常偏大，饱和烃的ＯＥＰ值为１．１１─１．１３，饱／芳值为５．２─６．４，显示了不具有奇偶优势的成熟烃的特征；经丙烯均一化之后，浅层甲烷和重烃异常并未消失，表明有深部热成因气态烃的加入。盆地内断裂不发育，则通过岩石中微裂隙和孔隙系统的油气微渗漏是深部油气运移的主要方式。由此可见，油气垂向微渗漏在浅层沉积层中留下了可识别的地球化学痕迹。     

鄂尔多斯盆地煤成烃潜力与成气热模拟实验

鄂尔多斯盆地煤的Ｒｏｃｋ Ｅｖａｌ分析结果表明，在肥煤—焦煤阶段，Ｓ１＋Ｓ２达最大值，随后生烃潜力减弱。煤的Ｐｙ ＧＣ分析及热模拟成气实验结果证实煤成气具有３个生气高峰，分别相应于Ｒｏ，ｍ０５％～０７％、１０％～１４％及２５％，表明煤成气具多阶段性的特点。这一规律性的认识有助于煤成气的勘探和开发。同时，随煤级增高，煤成烃特征亦发生有规律的变化：异构烃减少，正构烃增加；类异戊二烯烷烃分布亦存在多变性或多阶段的演化特点；苯系化合物具波动性变化特征。     

辽河油田曙光欢喜岭潜山带 烃源岩生排烃模拟实验研究

对辽河油田曙光欢喜岭潜山带沙三段（Ｅｓ３） 和沙四段（Ｅｓ４） 典型的未成熟源岩样品进行了高温高压干体系的生排烃热压模拟实验。研究结果表明：３００ ～４００ ℃（Ｒｏ ＝０ ．３３ ％ ～１ ．３０ ％ ） 为该区域烃源岩的主要生排烃阶段;沙四段具有更好的生排油潜力,可能是曙光－ 欢喜岭潜山带较好的烃源岩;生排烃作用对排出油和残留油中生物标志物的组成具有明显的影响,在油／ 源对比时应特别注意。     

油气消亡界线应重新认识

Tissot等人70年代建立的“干酪根晚期热降解生烃说”,揭示了常规油气的形成演化和分布规律。该理论认为,在R0大于0．9％(温度为125℃)时,石油发生裂解;R0为1．35％(温度为200℃)时,石油完全裂解,形成凝析油和湿气;当R0为2．0％～4．0％时,形成以甲烷为主的干气;R0大于4．0％时,进入变质作用阶段。     

克拉通盆地内油气垂向微渗漏的烃类地球化学：以鄂尔多斯盆地城川1井…

通过对鄂尔多斯盆地腹部城川１井（０－４５００ｍ）酸解烃、热解烃及部分层段抽提烃的系统研究，结合剖面上有机质含量的变化及产油气层的分布，讨论了油气垂向微渗漏在浅层沉积层中留下的可识别的地球化学痕迹。该井浅层０－１０２０ｍ井段，有机碳含量低，在０．０６％－０．３％之间，平均为０．１１％，ｔｍａｘ值小于４００℃，有机质处于未成熟热演化阶段，岩性发育以红色、砖红色粉砂岩和浅灰色砂质泥岩和粉砂岩为主，这样一     

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。     

风化作用对西宁盆地野外露头有机质性质的影响及校正

讨论了风化作用对西宁盆地野外露头烃源岩有机质性质的影响及校正方法。风化作用可使有机质丰度降低,风化因子为２．０７～４．４６。现今中侏罗统野外露头泥岩的有机质丰度为中等,经风化校正之后,达到了好烃源岩的标准。风化作用对有机质类型参数影响强度从弱到强的顺序为Ｈ／Ｃ原子比、αααＣ２７甾烷质量分数、干酪根碳同位素组成、红外光谱１４６０ｃｍ－１与１６００ｃｍ－１处的峰高比、干酪根显微组分质量分数、ＩＨ、Ｏ／Ｃ原子比。在研究野外露头的有机质类型时,应选取那些受风化作用影响较小的参数,作为主要指标。同时,也要参考当时的沉积环境,因为古代的沉积环境决定了现在的有机质类型。通过人工改变埋藏轨迹和地热史的研究,我们预测西宁盆地内中侏罗统烃源岩的Ｒｏ为０．８４％,已进入大量生油的成熟阶段,而中侏罗统野外露头的实测Ｒｏ为０．５９％,属于低成熟阶段,这一研究对西宁盆地的含油气远景评价无疑具有重要意义     

天然气碳同位素部分反序与乙烷碳同位素特征的模拟研究

通过煤系源岩热模拟烃类气地球化学研究,结合源岩自然演化形成天色气的研究,认为煤原岩在热演经进行中,随化程度增高δ＾１３Ｃ１值从轻变重,δ＾１３Ｃ２变化较小,在低演化阶段一般为－２８‰±（Ｒｏ＝０．４５％～０．５６％）,当源岩进入生烃门限阶段δ＾１３Ｃ２值一般为－２６‰～２３‰左右。且随热演化程度增高进一步变重,但一般不大于－２０‰。烃类气碳同位素系列４ 部分反序现象,不仅仅是不同成因天然气混源特征     

下古生界海相碳酸盐岩的生烃机制与成烃模式研究

碳酸盐岩中有机质的多种赋存形式和碳酸盐岩对有机质特殊的催化作用,决定了碳酸盐岩特有的生烃机制物成烃模式,碳酸盐烃源岩的生烃过程分为早期的生物大分子解聚生烃阶段;中期的干酪根大量热降解生烃阶段;碳酸盐矿物包裹体有机质和晶包有机质在高演化阶段生烃三个主要阶段,是个多源复合,多阶段连续的生烃过程,而且与碎屑岩生烃比较,具有生油高峰和生气高峰滞后的现象。     

中国不同沉积类型页岩生烃有机孔发育差异

生烃有机孔的发育本质上受有机质化学结构以及生排烃规律的控制。腐泥型干酪根在"生油窗"内因对液态烃的滞留溶胀作用导致有机孔可见率低;腐殖型干酪根受制于自身弱的生烃潜力,无论成熟度高低有机孔发育均很差。另外,腐泥型干酪根在生油窗阶段释放到页岩基质中的沥青(原油)在高-过熟阶段因热裂解脱挥发分形成大量气孔,并成为有机孔发育的主导载体。但进入变质阶段后,有机质在碳化作用下有机孔发育变差,出现线性、针孔状有机孔。据此,原始干酪根类型为腐泥型的北方中、新生界陆相生油窗页岩因干酪根滞留烃效应导致有机孔可见率低;原始干酪根类型为腐泥型的南方下古生界海相过成熟页岩因基质滞留烃热裂解可见大量脱挥发分孔;而原始干酪根类型为腐殖型的二叠系过渡相页岩受Ⅲ型干酪根化学惰性结构的影响,无论成熟度高低有机孔均很少见。     

未熟—低熟油气成因说

<正> 未熟油是一个与干酪根晚期成油理论中成熟油相对的概念,具有低的源岩演化程度和不同于成熟油的石油有机地球化学特征,R_o 值大致在0.2%～0.7%,相当于干酪根生烃模式的未成熟和(或)低成熟阶段。这一概念与有机体生化作用早期成烃理论既有联系又有区别。(1)它承认有机质完整的三阶段演     

分散可溶有机质的气源意义

广泛分布在烃源岩及输导通道中的分散可溶有机质作为一种新的气源逐渐受到重视。分散可溶有机质成气不仅关系到原油的消耗, 还关系到天然气的资源评价结果, 因而定量评价这一过程对油气勘探有着重要意义。笔者总结对比了传统成烃模式与考虑分散可溶有机质成气模式的异同, 建立了分散可溶有机质成气的地质模型, 初步计算了塔里木盆地分散可溶有机质的成气量。指出分散可溶有机质这一气源使得地层成气区域突破了烃源岩的分布范围, 成气中心向构造高部位偏移, 成气期推迟。计算得到塔里木盆地分散可溶有机质成气模式中源内分散可溶有机质裂解成气与源外的比例为1:2.88, 在成气晚期白垩纪末至现今这一阶段油裂解成气量为799 千亿m³, 是传统油成气模式的4.23倍。     

海相烃源岩二次生烃潜力定量评价新方法

烃源岩二次生烃的演化过程是残余干酪根热解演化与残留油热裂解转化两个既相互联系又完全不同的物理化学反应过程的叠加。本文利用自制高压釜热压生烃模拟实验装置,采取分阶段连续递进模拟实验方式,以海相烃源岩样品为例分别评价了残余干酪根的生烃潜力与残留可溶有机质转化油气潜力,建立了一套不同起始与终止成熟度海相烃源岩二次生烃潜力的定量评价方法,并首次明确提出了干酪根生油指数KIo、干酪根生气指数KIg、干酪根生烃指数KIh等评价烃源岩生烃潜力的参数,弥补了ROCK EVAL热解评价方法无法分别评价烃源岩在不同生烃演化阶段所生成的“油”或“烃气”潜力的不足。     

页岩热成熟过程中残余干酪根演化特征

用低熟的页岩样品进行半开放体系压机热模拟实验,研究页岩热演化过程中残余干酪根的赋存演化特征。实验结果表明页岩中残余干酪根可分为微米级粒间有机质、微米级粒内有机质和纳米级粒间有机质。不同赋存形式有机质的热演化特征不同,微米级残余干酪根在Ro,Easy值为0.82%时已发生热裂解,到Ro,Easy值为1.45%时,微米级粒间残余干酪根被消耗殆尽,微米级粒内残余干酪根仍有一定生烃潜力;而纳米级粒间残余干酪根在Ro,Easy值为1.45%时才开始热裂解,在Ro,Easy值为2.66%时,仍有部分干酪根残留在孔隙中。伴随有机质热裂解过程,页岩中矿物组成特征也发生变化,矿物溶蚀和再沉淀作用使得页岩矿物组成整体上沿着长英质矿物含量增加、碳酸盐矿物减少、黏土矿物含量基本不变的趋势演化。干酪根热裂解生烃使得其体积缩小,在干酪根和矿物之间形成收缩有机孔,随着热演化程度的升高,收缩有机孔的孔径逐渐变大,最后转变为矿物粒间孔/粒内孔。长石和碳酸盐矿物易发生溶蚀,成熟阶段,矿物溶蚀孔开始形成,在之后的演化阶段,溶蚀孔的发育程度逐渐变强。有机质孔的发育具有非均质性,温度(成熟度)是影响其发育的重要因素。     

粤北凡口超大型铅锌矿有机质成矿地球化学特征

用有机岩石学、元素分析和饱和烃气相色谱等方法,分析了凡口铅锌矿矿区有机质的有机地球化学特征,对有机质在该铅锌矿成矿地球化学过程中的作用进行了初步探讨。该矿区的主岩富含有机质,有机碳含量为0．03％-0．4％,平均为0．16％,有机碳和金属矿化有同步变化趋势。有机质具有高的演化程度,经换算,镜质体反射率为1．92％-3．55％,且绝大多数高于3．0％。饱和烃气相色谱的特征表明,含矿地段的有机质在成矿热液的作用下发生热裂解和热变质,其裂解产生的甲烷和新生成的干酪根等有机化合物作为还原剂,使硫酸根还原成硫化氢,还原生成的硫化氢进一步与成矿金属离子反应生成金属硫化物沉淀,并最终富集成矿。另外,草莓状黄铁矿的存在,说明了在沉积作用早期,细菌可能直接参与了成矿作用。     

中国典型海相富有机质页岩的生气机理

目前页岩生烃的评价体系主要停留在静态条件下,忽略了成烃的动态过程,不能正确评价页岩原始的生烃潜力.采用生烃动力学模拟实验方法,分别对一个相对低成熟的典型海相富有机质页岩及其干酪根样品开展封闭体系和半开放体系下的人工熟化,并对熟化后的两个系列样品进行黄金管生气动力学模拟实验.对裂解产物中气态烃化合物、轻烃类化合物以及碳同位素开展了定量分析,结果表明,甲烷生成过程被划分为4个阶段,即生油（小于1.0% EayR_o）、凝析油生成（1.0%~1.% EayR_o）、湿气生成（1.%~2.2% EayR_o）和干气生成阶段（大于2.2% EayR_o）;页岩中甲烷的最大产率主要来自干酪根的初次裂解（占22.7%）、可排沥青（占7.6%）和残余沥青（占19.6%）的二次裂解;经过早期排烃作用的页岩样品仍有大量的可溶沥青,在高-过成熟阶段其可以与干酪根、不可溶沥青相互作用,成为晚期主要的页岩生气母质.      

油气消亡界线应重新认识

<正> Tissot 等人70年代建立的“干酪根晚期热降解生烃说”,揭示了常规油气的形成演化和分布规律。该理论认为,在 R_o 大于0.9%(温度为125℃)时,石油发生裂解;R_o 为1.35%(温度为200℃)时,石油完全裂解,形成凝析油和湿气;当 R_o 为2.0%～4.0%时,形成以甲烷为主的干气;R_o 大于4.0%时,进入变质作用阶段。