准噶尔盆地西部坳陷二叠系下乌尔禾组烃源岩生烃潜力评价

利用岩石热解、镜下观察、热演化史分析、生烃热模拟实验及盆地模拟等手段,从岩性、有机质特征、生物标志物特征、规模有效烃源灶的分布特征等方面对准噶尔盆地西部坳陷二叠系下乌尔禾组烃源岩的生烃潜力进行了系统研究。研究结果表明：(1)西部坳陷下乌尔禾组烃源岩主要为一套纹层不明显的泥岩沉积,岩性包括深灰色泥岩、灰色粉砂质泥岩、灰色泥质粉砂岩及灰色含炭粉砂质泥岩等,局部颜色深。(2)下乌尔禾组烃源岩整体生烃潜力一般且样品间差异性明显,有机质类型主要为Ⅲ型干酪根,岩石热解氢指数HI一般小于100 mg/g,为倾气型烃源岩;有机质成熟度分布范围大,镜质体反射率Ro为0.64%～1.56%,平均1.06%,产率指数PI为0.05～0.74,平均0.33,总体位于主生油窗,现今沙湾凹陷、盆1井西凹陷和玛湖凹陷分别处在生油高峰晚期、生凝析油/湿气和生干气阶段;有机质丰度、生烃潜力差别大,TOC值为0.29%～9.16%,平均0.85%,生烃潜量(S1+S2)为0.29～3.16 mg/g,平均0.74 mg/g,样品中差烃源岩和中等—好烃源岩各占50%。(3)下乌尔禾组烃源岩以浅湖沉积为主,处于淡水、弱氧化环...     

原油及族组分生成动力

利用黄金管-高压釜限定体系,对采自东营凹陷牛15井（沙三下亚段）和王120井（沙四上亚段）的烃源岩所制备的干酪根样品在50 MPa的恒定压力下,以2℃/h和20℃/h的升温速率分别进行程序升温热解,热解后的产物通过索氏抽提后经微型柱色谱分离为饱和烃、芳烃、非烃和沥青质。借助Kinetics2000软件获取总烃及族组分的生成动力学参数,结合东营凹陷南坡新生代烃源岩的埋藏史和热史,开展了原油及族组分生成动力学研究。结果表明,东营凹陷沙三下亚段和沙四上亚段烃源岩进入生烃门限的地质时间分别为4.26 × 106 a 和 24.85 × 106 a,沙三下亚段烃源岩目前处于主要生油阶段,而沙四下亚段烃源岩处于生油的后期阶段。现阶段,东营凹陷沙三下亚段烃源岩生成的饱和烃、芳烃、非烃和沥青质的累计产率分别为222.03 mg/g,71.30 mg/g,62.37 mg/g和 50.04 mg/g;而沙四上亚段烃源岩生成的饱和烃、芳烃、非烃和沥青质的累计产率分别为282.94 mg/g,98.98 mg/g,66.79 mg/g和 53.82 mg/g     

鄂尔多斯盆地陇东地区长7段有效烃源岩及生排烃研究

通过烃源岩地球化学数据分析、测井有机碳计算、生烃潜力法及生排烃史模拟,研究了鄂尔多斯盆地陇东地区长7段有效烃源岩的分布、生排烃史及排烃强度。长7段有机碳含量大于1.0%的暗色泥岩（含油页岩）厚度主要为20~90 m,平均有机碳含量主要介于2%~9%,其有效烃源岩分布以w（TOC）=1.0%和R_o=0.7%为界限,具有大面积广覆式分布的特征;长7段有效烃源岩在侏罗纪末期开始成熟生烃,主要在早白垩世早期（140~130 Ma,R_o≈0.7%）开始排烃,至早白垩世末期（100 Ma）达到生排烃高峰（R_o≈1.0%）,最大产油率接近400 mg/g,排油率达308 mg/g,晚白垩世以来的区域性构造抬升使得生烃停止;长7段有效烃源岩排烃强度主要分布于（10~250）×104 t/km2,具有强排烃特征,以长6—长8段致密油为主的延长组油藏主要分布于排烃强度大于20×104 t/km2的地区,油气具有近源短距离富集的特点。      

松辽盆地长岭断陷层烃源岩地球化学特征研究

下白垩统沙河子组沉积的暗色泥岩和煤层是松辽盆地长岭断陷层主要的烃源岩,火石岭组和营城组为次要烃源岩。钻井和露头样品表明,火石岭组烃源岩有机碳含量0.50%~8.55%、生烃潜量2~17mg/g、氯仿沥青"A"含量0.04%~0.33%,干酪根类型以Ⅱ型为主,成熟度演化处于生气的过成熟阶段;沙河子组烃源岩有机碳含量1.00%~6.54%、生烃潜量2~8mg/g、氯仿沥青"A"含量0.2%~0.5%,干酪根类型以Ⅰ型和Ⅱ型为主,成熟度演化处于高成熟—过成熟阶段;营城组烃源岩有机碳含量0.5%~2.5%、生烃潜量0.5~4.0mg/g、氯仿沥青"A"含量0.05%~0.20%,干酪根类型以Ⅱ型为主,处于成熟—高成熟阶段。综合评价沙河子组为中等—好烃源岩,而营城组和火石岭组烃源岩属中等烃源岩。      

烃源岩特征与生烃动力学研究——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组含有丰富的油气资源,其烃源岩主要有页岩、碳酸盐质页岩和粉砂质泥岩,它们均具有有机质丰度高、生烃潜力大、当前处于低成熟至成熟阶段、有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ型为主的特征,在对其特征进行评价的基础上,选取中-低成熟度、有机质丰度较高的烃源岩进行开放体系条件下的热解实验和动力学模拟实验,进而研究烃源岩样品的生排烃特征。结果表明,芦草沟组烃源岩活化能主要为210 kJ/mol;上述3 种烃源岩中,页岩具有最高的生烃量和排烃效率,碳酸盐质页岩次之,而粉砂质泥岩的生烃量和排烃率均最低,但前两者却具有较高的滞留烃含量。综合前人的研究成果,最终认为芦草沟组烃源岩生烃增压作用是烃源岩排烃和致密油气聚集的主要动力,页岩和碳酸盐质页岩段是致密油勘探的目标层段。     

确定烃源岩有效排烃总有机碳阈值的方法及应用

针对油气地质学中排烃源岩难以识别的问题,依据生排烃原理,利用常规烃源岩有机碳和热解（Rock-Eval）分析测试参数,建立了判别排烃源岩的实用方法。该方法主要基于生烃量参数[I_HC=S₁/w（TOC）]和沥青转化率[w（A）/w（TOC）],判别排烃源岩的总有机碳阈值,高于该值的烃源岩即为排烃源岩。根据分析测试资料,对准噶尔盆地和三塘湖盆地二叠系芦草沟组、酒泉盆地营尔凹陷和青西凹陷白垩系下沟组以及鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段的排烃源岩进行判别,判别效果较好,应用该方法时要求烃源岩的母质特征与热演化程度接近。由于气态烃易散失,所以采用的参数主要反映烃源岩中生成的液态烃量。该方法对于油源岩的判别更为有效。      

影响烃源岩中分散液态烃滞留数量因素研究

采用加水热模拟方法,对低丰度海相泥灰岩进行了不同压力条件下的生排烃模拟。结果表明,10MPa压力条件下,烃源岩在310℃左右达到生、排烃高峰,排出油产率和总产油率最大值分别为182.5,193.4mg/g;20MPa压力条件下,烃源岩生、排烃高峰对应的温度为330℃,排出油产率和总产油率峰值分别为92.1,111.4mg/g。对比显示,压力增加抑制了有机质的生烃作用,导致烃源岩的有效排烃期增长,主排烃期延迟,使得更多的液态烃滞留于烃源岩中,为高演化阶段天然气的生成提供了重要母质来源。     

塔里木盆地中生界烃源岩模拟实验研究及生烃评价

本文以较简便的油气资源量计算公式对塔里木盆地中生界烃源岩生烃量进行试评价。以波期１井侏罗系烃源岩为模拟实验样品，建立了塔里木盆地中生界Ⅲ型烃源岩的生烃模式和有机碳恢复曲线。认为据评价地区未－低成熟烃源岩样品的热模拟实验结果，建立该地区同层位、同类烃源岩的生烃模式，取得准确的计算参数，进而对目的烃源层生烃量进行评价，这种方法是可靠而准确的。     

烃源岩有机碳含量与生排油效率动态评价

选择海相典型烃源岩样品和人工配制烃源岩样品进行热压模拟实验,对比分析了海相烃源岩的生油量、生排油效率与烃源岩有机碳含量的关系,模拟结果表明:（1）烃源岩的生排油量与烃源岩有机碳含量呈线性正相关关系,生排油效率与有机碳含量呈曲线（非线性）正相关关系,相关系数的大小与烃源岩的干酪根类型、岩性及演化史等有关;（2）在整个生烃演化过程中,高有机质含量的优质烃源岩（TOC一般大于2%）的生排油量和效率都高于中等有机质丰度的中等烃源岩（TOC一般在0.5%~2.0%之间）和低有机质丰度的差烃源岩（TOC一般小于0.5%）,只有高有机质丰度的优质烃源岩才能够大量生排出油并形成大油田,差烃源岩即使很厚也难以形成大量的油气聚集;（3）在地质演化过程中,烃源岩TOC含量及其生排油气能力始终都是动态变化的,因此需要在确定演化阶段的基础上,结合有机碳含量和生排油效率进行烃源岩和资源量动态评价。      

西峰油田延长组烃源岩生烃潜力评价

通过Rock—Eval岩石评价、显徽镜下观察、有机元素分析、镜质体反射率等分析，对鄂尔多斯盆地西峰油田延长组烃源岩进行了地球化学特征研究及生烃潜力评价。分析结果表明：①延长组长7段、长8段烃源岩有机质丰度普遍较高，其中，中等和好烃源岩所占比例分别为94％和77％，长8段烃源岩样品有机质丰度与生烃潜力均高于长7段烃源岩样品，董志区烃源岩样品高于白马区烃源岩样品；②长7段、长8段烃源岩有机质类型多为腐殖-腐泥型；③长7段、长8段烃源岩有机质热演化普遍处于成熟阶段，具有生成大量原油的有利条件，这对该区油气源对比和油气勘探具有重要的价值。     

吴起-志丹地区长7优质烃源岩特征及分布研究

综合利用岩心、测井曲线、烃源岩总有机碳含量、烃源岩热解、烃源岩镜质体反射率等资料,研究了吴起-志丹地区长7层烃源岩主要特征,综合评价了其生烃潜力,建立了该地区长7优质烃源岩评价标准,刻画了优质烃源岩的分布范围,研究结果表明,吴起-志丹地区长7层烃源岩有机质丰度和生烃转化率较高,具有良好的生烃潜力,干酪根主要为Ⅱ1型,周长北部地区为Ⅱ2型,生烃母质为腐泥-腐殖型。优质烃源岩主要分布在西南樊学和南部的马营区域。     

层序地层地球化学方法在烃源岩评价中的应用——以海拉尔盆地贝尔凹陷为例

贝尔凹陷是海拉尔盆地富油凹陷之一,其中SQ2层序湖侵体系域发育的暗色泥岩、泥灰岩、油页岩和含钙泥岩沉积组合是优质烃源岩,但此前一直被忽视。依据实测有机碳含量（TOC）、氯仿沥青“A”含量、生烃潜量（S₁+S₂）、镜质体反射率（R_o）以及测井曲线预测的有机碳含量,运用层序地层地球化学分析方法,在层序格架内对贝尔凹陷烃源岩进行了精细研究,明确了主力烃源岩和优质烃源岩的发育层序（体系域）和规模,并计算了主力源岩和优质源岩的生烃与排烃量。研究认为,贝尔凹陷SQ2和SQ3层序烃源岩TOC、氯仿沥青“A”与S₁+S₂多数达到好源岩级别以上,偏油性有机质所占比重较大,是研究区的主力烃源岩;主力烃源岩内部非均质性较强,优质烃源岩主要发育在湖侵体系域和高位域的早期,SQ2层序的湖侵体系域优质烃源岩最为发育。生烃与排烃量计算结果表明,SQ2层序生油与排油量占绝对优势,并且其内部的优质烃源岩对生油、排油量的贡献比例分别高达84%和93%。结合油源对比研究,认为SQ2层序的优质烃源岩是凹陷内主力的烃源岩。运用层序地层地球化学方法对烃源岩评价,可以指导勘探程度较高的区块油气勘探,同时对勘探程度低、钻井少、源岩取样少的含油气盆地的烃源岩评价工作更为有效。     

河套盆地临河坳陷咸湖烃源岩生烃机理

近年来,河套盆地油气勘探陆续取得突破,但有关该地区咸湖相烃源岩的生烃机理尚未开展系统研究,制约了该区块下一步勘探开发。以临河坳陷固阳组和临河组烃源岩样品为研究对象,开展岩石热解、氯仿沥青“A”、饱和烃气相色谱—质谱、古生物孢粉鉴定、干酪根显微组分、干酪根有机元素、XRD全岩和黏土矿物分析等地球化学分析实验。研究结果表明：(1)咸湖相烃源岩具有丰富的物质基础,浮游生物、藻类、细菌和高等植物等均可提供母源;(2)矿物和特殊元素具有加速生烃的作用,含膏泥岩加速上层烃源岩的热演化,伊/蒙混层之间的转化、碳酸盐矿物和黄铁矿组合一定程度上能促进生烃,富S干酪根中S元素的存在降低活化能,加速生烃;(3)咸化湖盆中环境对烃源岩生烃影响较大,发育于强还原和伽马蜡烷指数低于1.5沉积环境中的烃源岩,有机质丰度和生烃潜力随着还原性和水体盐度的增强而升高,高地层水矿化度和pH值为7～9的环境也有利于加速生烃;(4)研究区烃源岩具有2期生烃特征,生烃高峰对应的RO值分别为0.6%和0.9%。通过生烃机理研究,明确临河坳陷咸湖相烃源岩具有生成低成熟油和成熟油的特征,油气资源丰富,勘探潜力较大。     

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡长9烃源岩特征与生烃潜力

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡发现多个长9烃源岩邻近的下组合含油有利区,为推进该区下组合石油勘探,亟需深化长9烃源岩特征及生烃潜力研究。利用测井、录井和岩心资料,分析研究区长9烃源岩分布特征。应用岩石热解、总有机碳、干酪根显微组分分析及饱和烃色谱-质谱生物标志化合物分析等方法,研究长9烃源岩地球化学特征与生烃潜力。结果表明,长9₁烃源岩在吴起、靖边、志丹、安塞等地区均有分布,厚度最大超20 m。长9₂烃源岩主要发育在甘泉—洛川地区,厚度最大超12 m。长9烃源岩有机质丰度较高,有机质来源于低等水生生物和陆源高等植物。有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ₁型为主,处于成熟阶段,烃源岩生烃转化率高、生烃能力较强的区域主要为志丹—安塞地区。长9烃源岩多数为较好—好烃源岩,少数为优质烃源岩,具备较强的生烃能力和排烃能力,为伊陕斜坡延长组下组合石油聚集成藏提供了物质基础。     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组烃源岩生烃动力学特征

准噶尔盆地玛湖凹陷及其周缘累计探明石油地质储量近30×10⁸ t,油源主要来自凹陷内的二叠系风城组碱湖相烃源岩。通过黄金管热模拟试验,并采用Kinetic软件进行计算,获得了玛湖凹陷二叠系风城组烃源岩的各类烃产率和动力学参数,建立了生烃模式,进而对该套烃源岩的生烃能力进行了综合评价。研究结果表明：①玛湖凹陷二叠系风城组碱湖相烃源岩总烃产率高达412.24 mg/（g·TOC）,其中液态烃类产率随温度升高先增加而后降低,高峰温度为420~460℃,气态烃产率持续增加,总产油率高于产气率,气态烃碳同位素具油型气特征。②风城组碱湖相烃源岩C₁,C₂—C₅,C₆—C₁₄,C₁₄₊的生成活化能主峰值分别为268 kJ/mol,255 kJ/mol,251 kJ/mol,247 kJ/mol。③玛湖凹陷风城组碱湖相烃源岩的生烃模式与国内外14个不同盆地具有相似性,均为早期出现生油高峰、晚期持续生气的特征,且单位TOC的生烃能力中等偏上。     

单冷阱热解色谱仪在烃源岩评价中的应用

利用单冷阱热解色谱仪对烃源岩样品进行热解分析,通过电磁切割和冷阱富集的匹配,能实现烃源岩不同演化阶段热解生烃组分色谱分析,气态烃也得到很好分离,从而为烃源岩组分动力学研究提供了技术保障。对不同类型烃源岩的热解分析表明,烃源岩从Ⅰ型到Ⅲ型有机质,甲烷产率快速增加,而轻质油和重质油则逐渐减少,湿气与有机质类型关系不明确,产率变化不大;烃源岩热解产物正烷烃与正烯烃的比值受到热解速率、烃源岩演化阶段及类型的综合影响,不能简单地以烃源岩热解正烷烃与正烯烃的比值来确定有机质类型。建立的烃源岩热解生烃组分动力学分析技术能提供包括C₁(干气)、C₂—C₄(湿气)、C₅—C₁4(轻质油)和C₁₅₊(重质油)的动力学数据,从而为烃源岩定量评价、确定其主成油期、主成气期、油气比和资源量计算提供了重要技术参数。      

北部湾盆地流二段3类烃源岩的生烃成藏特征

传统研究认为北部湾盆地主力烃源岩为整个流二段湖相烃源岩。应用大量原油和岩石的地球化学分析资料,结合沉积和地质资料,重新对北部湾盆地流二段烃源岩进行了生烃和油气成藏研究。研究结果表明,古近纪沉积的流二段不同层段烃源岩的质量差异较大,明显存在着优质（油页岩）、好和一般3种不同类型的烃源岩。3类烃源岩的生烃和成藏研究表明,3类烃源岩对油藏的贡献各不相同,其中优质烃源岩[丰度高、类型好（Ⅰ型）、产油率达500mg/g_TOC]贡献最大,它对涠西南凹陷和乌石凹陷原油产量的贡献高达80%;好烃源岩[丰度中等、类型较好（Ⅱ₁型）、产油率为300mg/g_TOC]次之,对原油产量的贡献仅为20%;而一般烃源岩[丰度较低、类型较差（Ⅱ₂）、产油率仅为200mg/g_TOC]对凹陷原油的贡献极少。由此表明,厚度不大（厚约为50～100m）、质量极好的流二段底部优质湖相烃源岩才是北部湾盆地真正的主力烃源岩。优质烃源岩生成的原油主要成藏于流二段、流三段、长流组和角尾组,而好烃源岩生成的原油则主要成藏于流一段和涠洲组。3类烃源岩丰度、类型、生烃能力及成藏方面的差异,决定了北部湾盆地的油气勘探必须寻找到优质烃源岩才能提高勘探的成功率。     

正构烷烃分布模式判断柴西主力烃源岩

柴西原油正构烷烃分布多呈偶奇优势(CPI<1),而烃源岩样品则多呈奇偶优势分布,只有少数呈偶奇优势分布。从正构烷烃分布模式出发,结合单体烃碳同位素分析,对柴西原油和烃源岩进行对比,以确定柴西原油形成的主力烃源岩。研究表明,柴西深层主力烃源层为E₂₃,次要烃源层为E₁₊₂和N₃₁;浅层主力烃源层为N₁,次要烃源层为N₂。从生烃性能角度看,正构烷烃分布呈偶奇优势的烃源岩样品,其有机碳、氯仿沥青"A"、总烃含量、转化系数等都比呈奇偶优势分布的样品高,生烃性能较好,应为柴西主力烃源岩。      

松辽盆地南部中小断陷白垩系烃源岩成熟度综合评价——以彰武、昌图断陷为例

应用镜质体反射率、烃转化率、OEP、甾烷异构化、藿烷等多项指标,对松辽盆地南部彰武、昌图断陷下白垩统沙海组—九佛堂组烃源岩成熟度特征进行综合评价,刻画烃源岩随埋深变化的动态热演化过程。松南地区南、北部断陷烃源岩的生烃门限存在显著差异,导致各断陷内的烃源岩现今所处的成熟演化阶段各有不同。南部彰武断陷烃源岩生烃门限深度大约在1 000 m,总体上沙海组烃源岩处于未熟—低成熟阶段;九佛堂组烃源岩上部处于低成熟阶段,而下部则处于成熟阶段。北部昌图断陷生烃门限深度大约在1 800 m,总体上沙海组下部、九佛堂组烃源岩处于低成熟—成熟阶段。南部断陷群九佛堂组中下部为有效烃源岩发育层段;而北部断陷群除九佛堂组为有效烃源岩发育层段外,沙海组中下部也是重要的烃源层段。     

鄂尔多斯盆地吴起—志丹地区长10烃源岩特征与生烃潜力

鄂尔多斯盆地中部志丹—吴起地区延长组长10油层组顶部发育一套湖相暗色泥岩,确定该套烃源岩的地质地球化学特征及生烃潜力对该区油气勘探有重要意义.利用岩心和测井资料,研究了长10暗色泥岩的分布特征,通过开展岩石热解、干酪根显微组分、镜质体反射率、可溶有机质族组分及饱和烃色谱—质谱等有机地球化学测试和分析,评价了长10烃源岩的生烃潜力.研究表明,长10暗色泥岩分布广泛,厚度为5～20m;烃源岩有机质丰度和生烃转化率较高,有机质母质中陆源植物生源贡献较大,主要为Ⅱ型和Ⅲ型干酪根,有机质热演化程度达到成熟生油阶段,总体评价为较好—好烃源岩.长10烃源岩的生物标志化合物特征有别于长7烃源岩和长9烃源岩,具有高Pr/Ph值、ααα20R构型C27、C28和C29规则甾烷呈反“L”型分布的典型特征.长10烃源岩的生烃量较大,是鄂尔多斯盆地中生界另外一套重要的有效烃源岩,该套烃源岩的发现为鄂尔多斯盆地中部延长组下组合的深入勘探提供了科学依据.