沉积有机质二次生烃热模拟实验研究

自然演化系列与热模拟演化(预热残渣)系列样品的有机结合研究表明,沉积有机质二次生烃作用不是沿着一次生烃的演化轨迹继续进行下去,在Ro<2.0%的范围内,不管起始成熟度如何,二次生烃均存在一个生烃高峰,二次生烃高峰与一次连续演化生烃高峰相比,具有迟滞性,起始成熟度越高,迟滞性越强。沉积有机质二次生烃量与初始成熟度和二次生烃终止成熟度密切相关,起始成熟度处于成熟早期—中期(Ro0.5%～0.9%),二次累积生烃量大于一次连续生烃量,且随起始成熟度增高,二者差值越来越大;反之,起始成熟度介于成熟中期—晚期(Ro0.9%～1.3%)时,二者差值越来越小;起始成熟度过“生油死线”以后,累积二次生烃量快速减少,转而低于一次连续演化生烃量。热模拟显示二次生烃反应活化能的演化经历了4个阶段,与二次生烃显现特征的演化规律相吻合,揭示了二次生烃作用严格受控于反应动力学机制。沉积有机质二次生烃量的演化规律研究为存在二次生烃的含油气盆地勘探提供了理论依据。     

煤中有机质二次生烃迟滞性及其反应动力学机制

采用自然成熟度系列与其预热残渣系列样品相结合方式, 通过热解模拟方法, 对煤中有机质二次生烃迟滞性显现特征和化学反应动力学机制进行了探讨.结果表明: 二次生烃起始成熟度增高, 二次生烃峰位成熟度呈规律性后移, 二次生烃作用“死线”位于R_o=4.0 %左右; 二次生烃峰位成熟度与起始成熟度之差随起始成熟度的增高呈抛物线式演化, 二次生烃的绝对迟滞性和相对迟滞性均呈阶段性演化, 由此可对二次生烃迟滞深度进行预测; 二次生烃半峰宽随起始成熟度呈阶段性演化, 暗示二次生烃起始成熟度位于生油高峰附近的烃源岩, 其生烃量可能相对较大.同时, 原始样品平均活化能的演化经历了4个阶段, 它们与热解生烃量及二次生烃迟滞性的阶段性演化特征高度吻合, 揭示出二次生烃作用严格受控于反应动力学的地球化学机制.      

海相页岩二次生烃潜力热模拟实验研究

利用热压模拟实验的方法,选取自然演化不同起始成熟度的海相页岩,系统研究了海相页岩二次生烃规律。研究表明,海相页岩二次生烃过程不是一次生烃的直接延续,生烃特征与一次连续生烃也有差异。随着二次生烃起始成熟度的增加,二次生油产率存在比一次连续生烃滞后的生油高峰,并且随起始成熟度增加位置更加向后推移,已经处于高演化阶段的海相页岩不再有二次生油高峰。起始成熟度控制二次生烃潜力,起始成熟度处于生油窗之前的海相页岩具有较高的二次生油和生气潜力,起始成熟度处于生油窗的海相页岩具有较高的二次生气潜力和一定的二次生油潜力;起始成熟度高于传统生油窗的海相页岩,二次生油能力已经很低,但是演化到一定程度还具有相当的生气潜力;已经达到过成熟的海相页岩基本上不具备二次生烃潜力。此研究完善了二次生烃的理论研究,对中国叠合盆地海相烃源岩的评价有很好的指导作用。     

塔里木盆地奥陶系烃源岩二次生烃研究

为研究海相烃源岩二次生烃规律和塔里木盆地生排烃规律,以塔里木盆地奥陶系烃源岩为研究对象,首先通过构造-热演化史和生烃史研究得出,塔里木盆地典型构造单元奥陶系烃源岩具有二次生烃的特征,并且起始成熟度和生烃期次不同。然后选取自然条件下演化至不同起始成熟度的奥陶系海相烃源岩,采用热压模拟实验方法系统研究其二次生烃规律。研究表明：塔里木盆地奥陶系海相烃源岩二次生烃的主控因素是起始成熟度,二次生烃产率随起始成熟度增加规律性减小;低成熟和中成熟烃源岩具有大量生排油气潜力,出现相对延迟的生油高峰,高成熟烃源岩没有大量生油和生气的能力;两次不连续生烃量与一次连续生烃量的差值也受起始成熟度控制,具有阶段性;起始成熟度在低成熟到成熟阶段时,二次不连续生烃过程会增加烃源岩的生烃量,使生烃潜力增加,而高成熟阶段以后,二次不连续生烃过程就会减少烃源岩的生烃量,使生烃潜力减小。     

二次生烃的特征

<正> 二次生烃作用是指烃源岩在地质历史过程中所受温度降低以后,导致生烃作用(一次生烃作用)停止,当所受温度再次升高,并达到合适的热动力学条件时,烃源岩再次生烃的过程。张有生等所做的热模拟实验结果表明,烃源岩二次生烃的演化轨迹不同于一次连续演化生烃,也不是沿着一次生烃的演化轨迹继续进行下去的,它有特定的规律性,主要体现在以下几个方面。(1)二次生烃高峰具有迟滞性。模拟结果表明,在沉积初始成熟度 R_o 小于2.0%以前,二次生烃存在一个生烃高峰,而且,初始成熟度在生烃高峰     

南华北地区石炭-二叠纪煤系生烃潜力与二次生烃探讨

综合运用岩石热解、有机岩石学及有机地球化学等方法,对南华北地区石炭-二叠纪煤系烃源岩有机质丰度、类型以及成熟度和热演化史进行了分析,综合评价了烃源岩的生烃潜力。评价结果表明,石炭系(太原组+本溪组)烃源岩要好于二叠系山西组、石盒子组;有机质类型以Ⅲ型干酪根为主、Ⅱ型干酪根为辅;有机质热演化程度大部分处于成熟-高成熟阶段,部分地区达到过成熟,以生气为主。文中结合构造-热演化史资料分析了煤系二次生烃的条件,指出谭庄-沈丘凹陷和倪丘集凹陷初始成熟度较低,且具有合适的埋藏史类型,并有二次生烃油气勘探前景。      

沉积有机质二次生烃有机岩石学特征

采用自然演化系列与预热残渣热模拟系列相结合的方式,对异常地热场条件下的沉积有机质二次生烃有机岩石学特征进行探讨,表明沉积有机质二次生烃有机组份及其组合不同于一次连续演化生烃,除具有正常的显微组份外,还具有体现二次演化特征的热变组份和热变次生组份。热变组份保持原来的组份结构,但光性出现各向异性,包括热变镜质组、热变壳质组和热变惰质组;热变次生组份具有不同于泥炭化时期所成的显微组份结构特征,往往具有较为强烈的光学各向异性。沉积有机质二次演化显微组份组合特征与起始成熟度密切相关,低熟和高熟沉积有机质显微组份光性和结构改变小,成熟沉积有机质改变显著。以起始成熟度为根据,以显微组份成因、光学性质和结构构造为依托,对沉积有机质二次生烃显微组份进行科学分类。探讨了热变次生显微组份的可能成因,指出中间相的产生和发展是热变次生显微组份形成与否的关键因素。     

有机岩石学在油气勘探中应用的现状和发展

本文评述了有机岩石学在研究有机成熟度、有机质类型、生烃组分和成烃作用、烃类排出运移和聚集等方面的现状和发展方向。有机成熟度评价中镜质体反射率抑制、固体沥青反射率所反映的热成熟度等问题已基本解决，难点在于下古生界高过成熟烃源岩成熟度评价。沉积有机质显微组分类已基本统一。尚未有明确认识的关键问题是无定形有机质和矿物沥青基质特征和分类，这影响到有机质类型有机岩石学评价准确性。我国石油部门一直采用透射光干酪根显微组分定量评价有机质类型，建立反光下全岩和干酪根光片显微组分鉴定和类型评价标准显得十分迫切。烃源岩生烃组分和成烃作用有机岩石学剖析为沉积盆地有机质演化和烃类形成提供了最直观和准确的认识。对烃类流体包裹体和固体沥青显微特征的分析为油气藏形成演化史提供了重要信息。     

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。     

乌干达Albertine地堑含沥青砂岩的发现及其地球化学意义

Albertine地堑是乌干达共和国具有油气勘探潜力的中新生代断陷，通过野外考察及对采集样品的地球化学分析及综合研究，对该地堑的油气潜力有了一些初步认识，油－油对比表明，Paraa和Kibiro油苗具有相似的生烃源岩，而且烃源岩母质类型较好，含丰富的淡水灌类，Kivuku油苗母质类型较差，以陆生高等植物输入为主；油苗应源自5白垩系或下敏感系地层中的某一套烃源岩；2块含沥青砂岩具有相同的有机质来源,以陆源有机质输入为主，且明显不同于油苗，可能来自上敏感系地层本身，即该地堑至少存在两套成熟烃源岩，成熟度分析表明，Paraa和Kibiro油苗成熟度较高，为烃源岩在生烃高峰期的产物；Kibuku油苗成熟度稍低，为烃源岩在生烃高峰前的产物；含沥青砂岩成熟度低于油苗；沉积环境分析表明，该地暂沉积环境变化较大，特别是沉积水体的咸度变化较大，油苗的原始母质为淡水湖相沉积，Kibiro地区的生烃凹陷水体较深，淡水藻类发育；Kibuku地区生烃册陷水体较浅，陆生植物繁盛，含沥青砂岩的原始母质为咸水沉积环境。     

碳酸盐岩与泥质烃源岩生气规律对比研究

配制了两套成熟度相近的碳酸盐岩和泥质岩丰度系列样品。采用半封闭外加温加压式热压模拟装置对碳酸盐岩的生烃情况进行了热模拟实验，研究了碳酸盐岩生气量随成熟度和温度变化的趋势，探讨了碳酸盐岩生气的变化规律。碳酸盐岩与泥质岩的生烃潜力是有机质质量和有机质丰度的函数，与岩性无关；碳酸盐岩的产气规律与泥质岩相似，而且两者产烃的量级也相当，并不存在碳酸盐岩生排烃效率高的现象；碳酸盐岩和泥质岩总有机碳(TOC)含量在热模拟过程中基本上不发生变化；不同岩性的有机质的产烃效率主要受温度和有机质类型决定。     

碳酸盐岩生气的热模拟实验

采用半封闭外加温加压式热压模拟装置对碳酸盐岩的生烃情况进行了热模拟实验。利用自然样品和人造样品相结合,研究了碳酸盐岩生气量随成熟度和温度变化的趋势,探讨了碳酸盐岩的生气规律:碳酸盐岩气态烃产率随温度升高而增大,并且在某一温度点(460℃)之后,气态烃产率的增大非常明显;温度是碳酸盐岩生烃的重要影响因素;随着温度增高,碳酸盐岩的生烃潜力不断降低,其间有一个生烃潜力的巨变阶段;碳酸盐岩生烃过程中,总有机碳TOC变化不明显,这可能与样品本身的TOC太低有关;碳酸盐岩的气态烃产率与有机质丰度的关系并不明显。     

早古生代海相烃源岩成熟度的有机岩石学评价方法

本文应用有机岩石化学方法通过对塔里木盆地早古生代典型烃源岩研究,建立起了应用沥青反射率、微粒体反射率、动物壳属体反射率及海相镜质体反射率评价烃岩成熟度的综合标准。     

海拉尔盆地呼和湖凹陷下白垩统烃源岩地球化学特征及热演化史

呼和湖凹陷下白垩统烃源岩生油条件好，油气资源潜力大.利用研究区7口钻井270个热解资料和125个镜质体反射率数据，分析了下白垩统烃源岩地球化学特征及热演化史.下白垩统烃源岩有机质类型主要为Ⅲ-Ⅱ2型干酪根，现今热演化程度具有中间高、四周低的特点.主力烃源岩层南屯组属于中等-好烃源岩，在约128 Ma进入生烃门限，现今处于高成熟-生气阶段.大磨拐河组属于差-中等烃源岩，在约124 Ma进入生烃门限，现今处于中等-低成熟阶段，大磨拐河组二段烃源岩至今未进入生烃高峰.热史模拟表明呼和湖凹陷在伊敏组沉积晚期达到最大古地温，地温演化具有先升高后降低的特点.从南屯组沉积至今，地温梯度先升高到50~55℃/km，后逐渐降低为现今的35.4℃/km.早白垩世以来较高的地温场对油气生成、成藏起控制作用.包裹体均一温度结合热演化史结果表明126~87 Ma（伊敏组沉积时期）应是呼和湖凹陷油气主成藏期.晚白垩世以来盆地发生抬升，温度降低，烃源岩生烃强度减弱.      

羌塘盆地土门地区上三叠统土门格拉组烃源岩地球化学特征

本文在南羌塘盆地土门地区获得一套上三叠统土门格拉组泥质烃源岩。通过有机质丰度、有机质类型和有机质热演化程度的分析,结果表明,土门格拉组泥质烃源岩有机碳含量在0.54%~1.36%之间,达到了中等-好烃源岩标准,局部达到很好烃源岩标准;干酪根镜检结果显示,有机质类型主要为II1型。镜质体反射率Ro为1.61%~2.76%,岩石热解峰温Tmax介于340~544℃之间,干酪根腐泥组颜色为棕色-棕褐色,表明有机质演化达到过成熟阶段。土门地区土门格拉组泥质烃源岩的发现进一步表明羌塘盆地上三叠统烃源岩具备良好的生烃(气)潜力。     

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。      

我国下古生界碳酸盐岩烃源岩评价研究现状

碳酸盐岩烃源岩评价对我国油气资源评价与勘探至关重要。本文从有机质成熟度、有机质丰度下限、有机质丰度及生烃潜力的恢复、碳酸盐岩生烃机制与生烃模式等几个方面，介绍了我国碳酸盐岩烃源岩的研究现状，提出了运用生烃动力学对碳酸盐岩烃源岩进行研究的新方法，展望了需要继续关注的问题。     

Geochemistry and geological significance of the Upper Paleozoic and Mesozoic source rocks in the Lower Yangtze region

The Lower Yangtze region is one of the important marine sedimentation areas of oil and gas distribution in southern China,for its favorable source rocks,reservoirs and covers.However,the intense tectonic movements and complex hydrocarbon generation process made it highly impossible to form large-sized oil and gas reservoirs.So it was divided to different hydrocarbon-bearing preservation units in oil-gas exploration.Recent study shows that the Permian and Lower Triassic source rocks in the Lower Yangtze region are complicated in lithology.The hydrocarbon generation potential of limestone there is low while argillaceous source rocks are overall of high abundance with excellent organic types,now in the process of hydrocarbon generation,so differences in high maturity influence the evaluation of organic matter abundance and type.Biomarker characteristics indicate a reductive environment.n-alkanes are marked by a single peak,with no odd-even predominance.The composition and distribution of the carbon numbers of n-alkanes,and the high abundance of long-chain tricyclic terpanes are indicative of marine sedi-mentation.The high contents of pregnane,homopregnane,rearranged hopane suggest that the source rocks are of high maturity.There is a good linear correlation between methylphenanthrene index and vitrinite reflectance.The correlation of oil-source rocks indicated that the oil of Well HT-3 may come from the Permian Longtan Formation in the Huangqiao area,the oil of Wells Rong-2 and Juping-1 came from the Lower Triassic Qinglong Formation in the Jurong area.The exploration here is promising in those different source rocks which all have great potential in hy-drocarbon generating,and oil and gas were produced in the late stage of hydrocarbon generation.