鄂尔多斯盆地海相层系中有机酸盐存在以及对低丰度高演化烃源岩生烃潜力评价的影响

鄂尔多斯盆地海相烃源岩TOC多处于0．2％～0．5％,按照形成工业油气藏TOC含量不低于0．5％（高．过成熟区可降低至0．4％）标准是无法形成大型天然气藏,但靖边气田油气源对比分析确实存在海相烃源岩贡献．为了证实低TOC高演化烃源岩中有机酸盐对TOC的影响,本文选择了鄂尔多斯盆地南部某一口探井奥陶系海相和二叠系海陆过渡相烃源岩进行了红外光谱和色质等分析．实验结果表明,无论海相还是海陆过渡相烃源岩中均存在干酪根有机酸和有机酸盐转化酸,其中有机酸盐转化酸主要为有机酸盐完全酸化而来的有机酸,证实了海相烃源岩中确实存在有机酸盐．尽管酸化前后有机酸均以C16：0为主峰,但有机酸盐转化酸在C16：0以前相对丰度明显低于干酪根有机酸和游离有机酸的相对丰度,暗示了干酪根有机酸和游离有机酸以脱羧基生成链烷烃为主,而有机酸盐转化酸以高碳数有机酸裂解为低碳数有机酸为主．利用十六烷酸钙为标准对干酪根有机酸和有机酸盐转化酸进行定量分析表明,TOC含量（大于2．0％）高的海相烃源岩中有机酸盐含量低,而TOC含量低（0．2％～0．5％）的烃源岩有机酸盐含量均比较高．因此,对于TOC含量介于0．2％～0．5％的海相烃源岩,有机酸盐在高演化阶段可能是一种潜力的气源．     

南海北部深水区盆地热历史及烃源岩热演化研究

南海北部深水区是中国重要的油气潜力区.本文在前人对其现今地温场和正演热史研究的基础上,利用磷灰石(U-Th)/He和镜质体反射率(Ro)数据对根据拉张盆地模型正演获得的热历史进行了进一步约束,并在此基础上对南海北部深水区的烃源岩热演化进行了研究.研究结果表明基于盆地构造演化模型的正演热历史可以作为烃源岩热演化计算的热史基础,而盆地内主力烃源岩热演化计算结果显示:南海北部深水区存在4个生烃中心,即珠江口盆地的白云凹陷和琼东南盆地的乐东凹陷、陵水凹陷和松南凹陷,生烃中心烃源岩有机质现今处于过成熟状态,以生气为主;受盆地基底热流显著升高的影响,32~23.3 Ma时段为南海北部深水区烃源岩快速成熟阶段,琼东南盆地烃源岩有机质现今(2.48 Ma后)还存在一期加速成熟过程,而珠江口盆地则不存在此期快速成熟过程.     

塔里木盆地奥陶系海相源岩中两类生烃母质

中上奥陶统海相源岩是塔里木盆地的主要油源岩, 高有机质丰度生油岩发育在台缘-坡灰泥丘相之中. 中等成熟的(等效镜质体反射率0.8%-1.3%)这类油源岩中明显存在两类生烃母质, 表现为两类不同光性有机显微组分. 一是具明显黄色和褐黄色荧光的富氢组分, 主要为结构藻类体、 层状藻类体、 碎屑类脂体, 主要来源于浮游藻类和疑源类; 二是不具荧光的, 光性上类似于镜质体的相对贫氢组分, 显微镜下其形态多呈条带状. 宏观化石和显微有机组分对比分析表明, 镜状体来源于底栖叶状体植物(如较贫氢的褐藻类). 对更多的元古界和下古生界宏观藻化石的有机岩石学分析揭示原始贫氢的有机质在前泥盆系海相源岩中广泛存在, 这是一些浅水碳酸盐岩有机质类型较差(IIB型和III型)的主要原因.     

四川盆地震旦系-下古生界烃源岩热演化模式及主控因素

烃源岩热演化是含油气盆地烃源岩评价的基本内容之一,也是油气动态成藏研究的基础.通过系统分析地层沉积样式,结合盆地热史恢复结果,应用Easy%Ro化学动力学模型,模拟了四川盆地86口代表性钻井和200余口人工井点震旦系-下古生界烃源岩热演化史.结果表明,在盆地不同构造单元,下寒武统和下志留统烃源岩热演化特征存在明显差异,并据此建立了四种热演化模式:①加里东期成熟,早晚二叠世期间快速演化定型,以川南地区下寒武统烃源岩为代表;②加里东期未熟,早晚二叠世期间一次快速演化定型,以川西南下寒武统和川南下志留统烃源岩为代表;③加里东期成熟,晚海西-燕山期再次增熟,以川东、川北地区下寒武统烃源岩为代表;④加里东期未熟,晚海西-燕山期持续增熟,以川中地区下寒武统和川东、川北下志留统烃源岩为代表.通过对比研究沉积速率、热流和增温速率之间的耦合关系,剖析了四川盆地震旦系-下古生界烃源岩热演化的控制因素,即川西南和川南局部地区主要受控于早晚二叠世期间峨眉山地幔柱和玄武岩的异常热效应,而盆地其它地区则受沉积地层埋深增热和盆地热流演化的共同作用,其中沉积地层埋深增热对烃源岩增温效应更加显著.     

四川盆地西北地区热流史及烃源岩演化

根据四川盆地西北地区镜质体反射率数据(Ro)进行的埋藏史和热史恢复结果表明:该地区中生界与新生界之间不整合面的剥蚀量在1000～2500 m之间.该区在晚二叠世初期达到最高古热流,研究区南部最高古热流达～100 mW/m2,研究区北部为～70 mW/m2.从晚二叠世初到现今古热流持续降低,在～220 Ma时古热流平均为～54 mW/m2.下二叠统烃源岩在二叠纪末达到生油门限.研究区南部,下二叠统及下伏古生代烃源岩短时间内经历了超高古地温,因此具有一次性生烃且生烃时代久远(中二叠世之前)的特点,研究区北部的中、下二叠统和下伏古生代烃源岩存在二次或多次生烃.上二叠统烃源岩在三叠纪达到生油门限并进入生油高峰(成熟早期),之后在侏罗纪和白垩纪又有两次生烃过程.三叠系烃源岩的演化特征与上二叠统相似.     

下扬子中生代构造-热事件及其对海相烃源岩生烃的影响

温度是控制烃源岩有机质生烃的主要因素,构造-热事件下的高温作用对烃源岩的增熟和生烃历程具有显著影响.通过地质分析和磷灰石、锆石裂变径迹、磷灰石U-Th/He低温热年代学数据、火山岩年龄数据分析认为,下扬子中生代存在印支期(T3-J2),燕山期(J3-K1)构造-热事件,沉积盆地达到最高古热流的时间大约为130~110 Ma.古温标镜质体反射率热史反演结果揭示句容地区最高地表古热流达到~94 mW·m-2,泰兴地区为~78 mW·m-2,热事件的强度由西至东减弱.基于EASY%Ro模型的生烃史正演结果揭示:寒武系烃源岩在常州地区主生气期为早二叠世晚期至晚三叠世末,在句容、泰兴地区主生气期为晚三叠世-早白垩世.由于T3-J1-2前陆盆地沉积和早白垩世岩浆活动热事件的双重作用,海相烃源岩有机质在早白垩世末达到最高古地温.虽然K2-E期间在句容、泰兴和常州部分地区具有一定的沉降幅度,甚至使得部分地区海相烃源岩的埋深超过早期的埋深,但由于K2以来大地热流降低,海相烃源层地层温度却低于早期的地温,有机质未能普遍进一步增熟生烃,即这些地区不存在大面积的二次生烃.     

渤海海域沙三段烃源灶演化特征研究

烃源灶是表征供烃中心的最合适的方法, 其迁移演化研究对油气勘探具有重要意义. 渤海海域为渤海湾盆地海域部分, 是中国主要富油气盆地之一. 沙河街组三段是古近系4套烃源岩中最重要的烃源岩. 本文在沉积、构造发育和热史研究成果的基础之上, 结合烃源岩地球化学参数模拟计算了沙三段烃源岩成熟生烃及生、排烃演化历史, 并以此研究渤海海域沙三段烃源灶的演化特征. 结果表明研究区具有早期的"双灶共存"和晚期"单灶为主, 多灶并存"的特征, 即早期(古近纪)为岐口和渤中凹陷烃源灶; 晚期(新近纪至今)以渤中凹陷烃源灶为主, 岐口、南堡、黄河口、辽中、辽西和秦南凹陷等烃源灶并存. 烃源灶为油气田的形成提供了物质基础, 渤海海域的大中型油气田分布在主要烃源灶周围的凸起区和斜坡带. 因而, 本文的研究可以为渤海海域油气的深入勘探决策提供基础.     

塔里木盆地下古生界烃源岩二次生烃范围研究

塔里木盆地是一个多旋回叠合盆地,下古生界烃源岩具有典型的二次生烃特征.当前关于二次生烃的研究集中在通过热模拟方法认识生烃机理和模式等方面,关于典型盆地二次生烃发生范围、分布规律、影响因素研究相对较少.本文在认识塔里木盆地构造背景和热演化规律的基础上,选取不同构造单元具有代表性的50余口井,利用Basin Mod 1D盆地模拟软件对多口井进行烃源岩成熟史模拟,结合现有的镜质体反射率数据,研究奥陶系和寒武系烃源岩是否存在二次生烃以及二次生烃发生时期和规律.综合分析单井模拟结果发现,奥陶系烃源岩二次生烃发生范围分布在沙雅隆起、卡塔克隆起中部和古城墟隆起西端,寒武系烃源岩二次生烃发生范围分布在沙雅隆起、巴楚隆起和卡塔克隆起中部.不同构造单元二次生烃开始的时间不同.二次生烃生烃史受盆地构造-热演化史控制,且对油气藏形成和分布有一定影响.     

阳信洼陷古近系湖盆复合生烃系统的地球化学特征

用粒径小于100 μm的泥沙分别配置浊度为30、60和90 NTU(Nephelometric Turbidity Units)的混浊水体,将穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum L.)成体植株分别种植于上述水体中,2个月后,利用水下饱和脉冲荧光仪(Diving-PAM)测定植株叶片的叶绿素荧光参数.结果表明,水体悬浮泥沙对狐尾藻成体植株Fv/Fm和Fo影响不显著,植株PSⅡ无显著损伤.用30 μmol photon/(m2·s)的光化光照射10 s,在30和60 NTU的混浊水体中植株△Fv/Fm、qP和rETR与对照的差异不显著;在90NTU的水体中,qP、rETR与对照的差异显著(P＜0.05);qN值≤0.1,表明在低光化光照射下叶片的热耗散少,能量更多的参与了光化学反应.在悬浮泥沙水体中植株的rETR日变化幅度显著小于对照,植株的光合作用随水体浊度的增加显著降低.Fv/Fm日变化呈较为平缓的"V"形变化,植株受到的光抑制程度低;泥沙浊度≥60 NTU时,Fv/Fm恢复变慢,但与对照差异不显著.rETRmax随泥沙浊度升高呈下降趋势,光合作用能力显著降低.结果表明穗花狐尾藻是一种较为耐受悬浮泥沙水体的沉水植物,悬浮泥沙对植株光合系统PSⅡ、抗光抑制能力无显著影响,但对光合作用能力影响显著(P＜0.05).     

烃源岩生烃演化过程TOC值的演变及其控制因素

采用地质观察、实验模拟和数值模拟三者相结合的方法, 研究了烃源岩有机质丰度变化的控制因素. 由有机碳(TOC%)的损失率DTOC = (TOC⁰-TOC)/TOC⁰(岩石原始有机碳)来衡量地史过程中烃源岩有机碳含量的变化时, 其变化的幅度和方向取决于源岩中有机部分和无机部分的损耗量及相对大小. 根据物质平衡关系分析导出了烃源岩成熟作用过程有机碳损失率DTOC的计算公式. 当岩石类型和成熟演化历史一定时, TOC变化只与生排烃效率有关. 在地质体的实际生排烃效率下, DTOC值一般变化在-0.05~ 0.2之间, 计算的有机碳恢复系数k值仅0.90~1.25; 只有在生排烃效率极高的理想情形下, DTOC值的变化才是显著的, k值可高达2.5. 因此, 基于有机质原始丰度恢复的碳酸盐岩烃源岩评价方法, 可能过分强调了“减碳”的进程, 很多情形下会美化原本比较差的烃源岩.     

碳酸盐岩有机质二次生烃的化学动力学研究及其意义

对低成熟度的灰岩样品进行人工熟化实验, 获得了不同成熟度的可用于对比研究二次生烃作用的系列样品. 之后, 将人工熟化后的样品在抽提前、后分别置于Rock-Eval热解仪上进行“二次”生烃实验, 在考察其热解产率特征的同时, 探讨各样的化学动力学特征. 结果表明, 二次生烃的是否“提前”或“滞后”及二次生烃潜力与一次生烃是否排出有关, 与初次成烃的中止成熟度有关. 人工熟化样品抽提后, 其平均活化能随成熟度的升高总体上呈增大趋势. 但未经抽提样品的动力学特征则相反. 所标定的经抽提处理和不经抽提处理化学动力学模型在渤海湾盆地和松辽盆地的初步应用表明, 两者的结合可以解释一些前人有关二次生烃研究中存在的相互矛盾的认识, 同时也可以方便地实现对二次生烃量的定量评价.     

柴达木盆地北缘侏罗系烃源岩中发现底栖宏观红藻类生烃母质

底栖宏观藻类能否作为一类重要的生烃母质是烃源岩研究中的重要科学问题．在柴达木盆地北缘地区,根据典型生殖器官（囊果）的形态,结合重排藿烷类特征生物标志物,新鉴定出了底栖宏观红藻类生烃母质．鉴于该区很多原油中富含重排藿烷类化合物,由此说明原油可能有来自红藻的贡献．为查明此,对重排藿烷类化合物的成因进行了综合分析．结果表明,红藻及其相关生物对区域油气生成／聚集作出过贡献,即柴北缘侏罗系烃源岩中可能存在底栖宏观红藻类生烃母质,这提供了新的底栖宏观藻类生烃典型实例,有助于加深对这一科学问题的认识．     

多属性预测在涠西南凹陷烃源岩研究中的应用

寻找隐蔽油气藏是目前涠西南凹陷勘探的新领域,优质烃源岩描述是其中一个重要研究课题.涠西南凹陷流沙港组沉积时期为一断陷湖盆,流沙港组二段沉积阶段是湖盆发育的鼎盛时期,中深湖相泥岩或页岩发育,形成了一套良好的区域性烃源岩.油页岩是涠西南凹陷最重要的烃源岩.除油页岩外,流二段还沉积了厚套的中深湖相暗色泥岩,具备非常好的生烃能力.识别和弄清这些暗色泥岩在凹陷中的分布对定量评价涠西南凹陷的生烃潜力具有重要意义.本文尝试将地震多属性预测技术应用于优势烃源岩的研究.首先通过声波时差和电阻率曲线进行多元线性回归,拟合能够体现优势烃源岩特征的有机化学参数总有机碳TOC曲线,利用层位约束消除油页岩对属性优化的干扰作用,最后通过逐步回归的步聪法算法对多地震属性进行优化,找到最佳属性组合,实现TOC数据体的预测,揭示了流二段优质烃源岩的空间展布特征.     

陆相湖盆生物类脂物早期生烃机制研究

以临清坳陷东部和苏北盆地为例,从低熟油的地球化学特征,烃类和显微组分生源构成剖析入手,揭示藻类生物类脂物和高等植物蜡质混合生源输入,是陆相半咸水-咸水湖盆低熟油生烃母质的基本特征。     

江汉盆地南部热史与下志留统海相烃源岩成熟度演化研究

应用含油气盆地热史模拟系统, 对江汉盆地南部的钻井资料进行了模拟计算, 恢复了研究区的热史和埋藏史. 在此基础上, 正演了下志留统烃源岩成熟度的演化史. 研究结果表明,江汉盆地在印支期(240 Ma)以前处于稳定的低热流(50～55 mW/m2)状态, 印支期后热流开始整体升高. 潜北断裂以北地区的热流在中燕山期(155 Ma)达到峰值(～72 mW/m2), 断裂以南的热流在晚燕山期(40 Ma)达到峰值(～76 mW/m2). 晚喜山期后, 整个研究区的热流快速下降, 盆地开始冷却. 早三叠世末, 下志留统烃源岩在枝江、当阳、沔阳凹陷一带率先进入生油门限, 早侏罗世至早白垩世末烃源岩进入快速增熟期, 成熟度具有北高南低的特征. 晚白垩世末, 烃源岩热演化特征表现为东强西弱. 到了新近纪末, 烃源岩热演化终止. 研究区热史恢复和下志留统烃源岩成熟度演化的研究为合理评估烃源岩生烃量、排烃量和油气资源量提供了科学依据.     

江汉盆地烃源岩中甲基化烷基色瞒系列的分布及其与成熟度的关系

分析研究了江汉盐湖盆地明钾1井古近系潜江组烃源岩的芳烃馏份中甲基化烷基色瞒的分布和相对组成及其变化.研究结果表明甲基化烷基色瞒系列的分布特征与古沉积环境的盐度关系密切,盐湖相形成的潜一至潜三段烃源岩具有甲基和二甲基烷基色瞒的优势,而非盐湖相形成的潜四段烃源岩呈现出以三甲基烷基色瞒为主,且这一分布特征与表征沉积环境盐度变化特定的生物标志物组合如低的姥植比、高伽马蜡烷指数和富含有机硫化物等具有协同变化.二甲基色瞒比值(5,8-二甲基色瞒/7,8-二甲基色瞒)与烃源岩中镜质体反射率Ro和烃源岩埋藏深度间存在良好的相关关系,且这一关系在镜质体反射率Ro小于0.65%的低成熟阶段特别明显,表明该比值是一个在低成熟阶段对有机质热演化程度的变化十分敏感的芳烃成熟度指标.     

高成熟和过成熟海相碳酸盐岩生烃条件评价方法研究

提出了以源岩烃降解率为基础的残余有机碳和残余生烃潜力的恢复方法。研究表明,各类源岩残余有机碳恢复系数与镜质体反射率呈线性函数关系。而残余生烃潜力恢复系数与镜质反射率呈二次函数关系。经塔里木盆地和华北地区寒武系、奥陶系高演化海相碳酸盐岩残余有机碳及残余生烃潜力恢复,结果表明,碳酸盐源岩生烃有机质丰度及生烃潜力下限值与碎屑岩基本相同。     

基于随机森林算法的陆相沉积烃源岩定量地震刻画:以东海盆地长江坳陷为例

烃源岩的定量地震刻画对于勘探开发区块的优选、盆地油气资源量的估算都具有重要意义.陆相沉积环境下的浅湖或半深湖相的烃源岩横向变化快,其空间展布需要依靠钻井约束下的反射地震进行刻画,但是其地震弹性特征与岩性和有机质含量的映射关系呈现高度非线性化,因而很难利用传统基于地震岩石物理模型驱动的烃源岩地震预测方法进行有效刻画.本文以低勘探区的东海盆地长江坳陷为例,提出了一种在数据驱动的机器学习框架下,综合利用地质约束、钻井录井、测井、地球化学和叠前地震数据进行烃源岩的定量地震刻画的工作流程.其核心思想是利用随机森林集成学习算法对小样本数据表现优异的特征,以井位处的测井弹性数据（纵波速度和密度）、岩性、地球化学标定的总有机碳含量（TOC）为样本标签数据,在地质导向约束下通过随机森林算法生成学习网络,并将该网络与叠前地震反演结果相结合,采取先预测泥岩再预测总有机碳含量的"两步走"策略,完成对烃源岩空间分布及其非均质性的定量地震刻画,并对预测结果的不确定性进行评价.测试结果显示,随机森林算法相较于其他的机器学习算法能够更准确的识别陆相沉积地层的泥岩,并比传统的利用阻抗转化方法获得更可靠的总有机碳含量预测结果.     

鄂尔多斯盆地上古生界煤的生烃动力学研究

通过有压力的生烃动力学模拟实验, 获得了鄂尔多斯盆地上古生界太原组和山西组煤成C₁-C₅烃类组分的生成动力学参数. 结合鄂尔多斯盆地上古生界的古地温演化特征, 对鄂尔多斯盆地东部和中部地区的上古生界太原组和山西组煤成气的生成演化历史进行了恢复, 认为在早白垩世末盆地抬升降温过程中不存在大规模的二次生烃. 对影响煤成气行为的一些因素进行了讨论, 强调烃源岩母质的性质是决定其生烃行为的最本质原因.     

基于煤田测井资料的页岩储层地化参数预测方法研究

为了解决H区山西组使用煤田测井资料进行页岩气储层地化参数预测问题,本文在大量文献调研基础上,梳理总结了页岩气储层总有机碳含量、热成熟度、生烃潜力等地化参数的一般预测方法.针对研究区的测井资料为煤田测井资料实际情况,收集整理了该区最新的页岩气储层地化参数测试分析资料,开展了页岩气地化参数的敏感测井响应分析,优选建立了适合H区山西组页岩储层地化参数的测井解释模型.研究表明,选择建立地化参数解释模型的关键是准备一定数量的地化参数测试分析资料和可靠的测井曲线,按照"岩心刻度测井"的原则建立具体的地化参数测井解释模型;本文优选敏感煤田测井曲线建立了总有机碳含量TOC、镜质体反射率Ro和生烃潜力(S1+S2)的预测模型,较好地解决了基于煤田测井资料的地化参数预测问题,研究成果具有一定的参考意义.