曲靖盆地生物气源岩评价

曲靖盆地为滇黔桂地区第三纪断陷湖泊残留盆地的典型代表。根据其天然气组分和碳同位素分析，表明该区天然气为典型的生物成因气。基于生物气的生成机理、勘探实践以及模拟试验成果，提出了评价生物气源岩的主要指标。曲靖盆地的有机地球化学分析表明，主要的气源岩为渐新统蔡家冲组。有机质丰度高，富含草本腐殖型有机质，且源岩地层温度适中、低矿化度的水化学特征是生物气生成的有利条件。     

沉积有机质微生物降解与生物气源岩识别——以柴达木盆地三湖坳陷第四系为例

生物气的主要组分甲烷是不同微生物菌群协同降解复杂有机质的终端产物,研究生物气生成过程中微生物对沉积有机质降解的生物标志化合物特征,对柴达木盆地东部生物气气源层识别具有重要意义。柴达木盆地三湖坳陷涩北一号气区第四系沉积物饱和烃生物标志化合物的研究发现,一些泥岩层内饱和烃组分遭受微生物降解,使部分正构烷烃和无环类异戊二烯烷烃消失,色谱不可分辨的复杂有机混合物显著升高。微生物降解作用明显的泥岩,降解参数升高,可溶有机质含量与烃转化率也显著升高,反映第四系部分泥岩层中高的可溶有机质含量与烃含量,是微生物活动和降解原始沉积有机质的产物。在微生物降解作用明显的泥岩中,检测到了丰富的产甲烷菌特殊生物标志化合物2,6,10,15,19-五甲基二十烷等,表明降解程度高的泥岩中,不仅厌氧降解细菌活动强烈,产甲烷菌活动也很强烈,是生物气的优质烃源岩。因此可以得出:可溶有机质含量,特别是其中烃含量以及微生物降解参数,是评价生物气气源岩的重要依据。     

生物气源岩评价方法

生物气源岩生成的是以甲烷为主的天然气,而生油岩生成的主要是液态烃,后者的研究与评价方法已不完全适用于生物气,因而不能用有机碳含量、烃含量等指标来评价生物气源岩。为此建立了一套生物气源岩的综合评价方法：①用R_o来反映演化指标,生物气源岩沉积在未-低熟演化阶段,其R_o＜0.7％;② 以nC₂₁^-/nC₂₂⁺来反映生源指标,对于生物气源岩来说,富氢、富氧混源输入是有利的;③以姥鲛烷/植烷比值（Pr/Ph）作为环境指标, Pr/Ph低是还原环境加强的结果;④以主峰碳数作为降解指标,奇数碳为主峰的生物气源岩产气率高,偶数碳为主峰的生物气源岩产气率较低。该综合评价方法适用于柴达木、莺-琼、河套和松辽等盆地。     

柴达木盆地生物气源岩评价及勘探方向

柴达木盆地生物气藏的气源岩主要为第四系七个泉组和上第三系狮子沟组湖相暗色泥岩和碳质泥岩。气源岩有机碳含量平均为0.32％，有机质类型以腐殖型和偏腐殖混合型为主，R_o一般介于0.25%～0.45％之间，处于未成熟阶段。为确定合理的烃源岩有机质丰度下限值，选取代表性岩样进行了细菌调查和生物产气模拟实验，通过对细菌、有机质组分和甲烷产率随地层深度变化规律的研究，建立了生物气生成演化模式。根据有机质含量-有机碳含量-甲烷产率关系研究结果，并结合已发现生物气藏的分布特征，指出该区第四系生物气源岩有机碳含量下限为0.25%，上第三系的有机碳含量下限为0.4%。进而确定了生物气有效源岩分布范围，并结合储盖组合、构造发育等因素，预测了有利勘探区带：台南-涩北一线、台吉乃尔湖与伊克雅乌汝之间的地区。     

有机质氮同位素与蛋白质含量在生物气源岩评价中的应用——以柴达木盆地涩北一号构造带为例

按照有机质丰度、类型和成熟度为评价思路的传统石油地球化学评价方法,不能满足和适应具有早期微生物化学成因为关键要素的低成熟生物气资源勘探。尝试从生物气早期营养母源出发,以柴达木盆地涩北一号构造带源岩样品为例,通过生物大分子蛋白质含量、氮同位素以及C/N比值,结合常规岩石热解数据分析生物气沉积有机质特征。地质分布追踪表明：δ15N、蛋白质含量以及传统地球化学指标（有机碳含量TOC、氢指数IH等）高丰度层位与探井主要产气层段相对应。因此,生物大分子蛋白质含量能够表征微生物营养底物的丰富程度,δ15N可以反映生物气母源环境特征和微生物活动强度,可以利用δ15N、蛋白质含量以及C/N比结合传统有机地球化学指标来评价生物气源岩。     

生物气源岩评价指标研究现状及展望

生物气成因的特殊性,使得对生物气源岩的评价也有异于常规烃源岩。有利于生物气生成的物质与环境条件包括源岩快速大量沉积、烃源岩处于低温低演化阶段、原始生源中富含甲烷生物潜量高的草本植物、封闭的缺氧环境等。促使有机质转化为生物气的动力则包括产甲烷菌等微生物菌群的联合作用。反映微生物活动及其强度的指标,如地层中的微生物计数、厌氧菌发酵产气模拟试验以及与微生物作用有关的生物标志化合物的存在及其丰度等,是生物气源岩评价的有效地球化学参数,也是未来需要加强研究的领域。     

云南保山盆地生物气源岩地球化学特征及环境指示意义

通过对云南保山盆地生物气源岩有机碳含量、源岩可溶有机质及族组分特征分析,认为绝大多数源岩样品已达生油岩标准;通过气源岩镜质组反射率、岩石热解参数的研究,认为该盆地源岩处于未成熟阶段;通过气源岩有机质饱和烃色谱特征分析,认为该区有机质沉积时期主要为弱氧化-弱还原环境,有机质以陆源输入为主的混合型有机质.     

塔里木盆地泥质气源岩有效性判别标准

从排烃门限控油气理论的生烃量减去残烃量等于排烃量的思路出发,根据塔里木盆地样品的化学动力学模型计算的生油、生气量,和由统计模型计算残油、残气量,定量计算和探讨泥岩的排油、气量及有效性与其有机质丰度、类型和成熟度的关系,并建立了相应的判别图版。结果表明,泥岩作为可能气源岩的丰度下限值约为TOC＝0.1%,远低于其作为油源岩的丰度下限值(0.4%)。这意味着塔里木盆地许多按油源岩判别标准归入非烃源岩之列的地层,有可能成为气源岩。     

生物气源岩中原核生物改性指标与评价新方法

在调查原核生物化学分配作用对有机质饱和烃中主要生物标志化合物和咔唑类化合物分布产生影响的基础上,借助微生物学领域的研究成果,对柴达木盆地东部和松辽盆地北部两地区泥岩样品进行地球化学分析.确定可利用规则甾烷/17α(H)-藿烷值、C35αβ-升藿烷指数、奥利烷指数、BNH/TNH等参数及(C28-C31)-烷基甾烷丰度的变化对未熟-低熟有机质中细菌和古菌活性进行评价.在淡水-咸水沉积域的强厌氧环境中,生气母质的有机氮含量与产甲烷八叠球菌属的固氮作用有关,来自原生质的含氮杂环化合物在产甲烷条件下,被产甲烷菌伙伴所降解,因此在优质生气母质中,C0-C3咔唑和苯并咔唑化合物的总含量很低,比其他类型样品低1～2个数量级左右.图6表3参32     

烃源岩酸解过程中损失有机质的研究

在采用目前常用的烃源岩酸解处理有机碳分析方法时,常会有一部分有机质随酸解液流失,造成有机碳测量结果偏低.针对这一问题,通过常规有机碳分析流程获取酸解液,加入NaCl使其达到过饱和后萃取,获得有机碳含量为10%左右的可溶有机质流失物,进一步分析显示,它们主要是短链脂肪酸、4-羟基脂肪酸、芳香酸和芳香酸酐等有机酸(盐)类化合物;作为优质生气母质,每100 g岩样中至少可生成40 mL的甲烷气,因此,对于大量含碳酸盐岩的烃源岩地层,有机碳分析流程中应增加冲洗液中有机质再萃取这一环节.     

烃源岩中粘土对有机质保存的研究进展

有机质通过与粘土结合而获得长期保存,这在自然界是普遍存在的。通过总结前人在粘土与有机质关系方面的研究成果,包括粘土结合有机质的数量,结合有机质的类型,二者结合的差异性,为探讨烃源岩中有机粘土复合体保存方式及生烃机理问题奠定基础。     

碳酸盐岩缝合线与基质有机质特征对比

缝合线作为碳酸盐岩重要的地质现象,是碳酸盐岩有机质富集和流体排出的重要场所,对碳酸盐岩缝合线与基质有机质丰度的对比,有助于了解碳酸盐岩缝合线的有机质富集与排烃特征。通过碳酸盐岩基质与缝合线物质酸不溶物、有机碳（TOC）含量及热解（Rock-Eval）分析,对基质与缝合线的有机质富集特征及其继承性关系、排烃特征差异进行了详细分析。酸不溶物含量是碳酸盐岩有机质含量的重要指示,具有较低酸不溶物含量的基质对应的有机质丰度较低,而较高酸不溶物含量的缝合线对应的有机质丰度较高。缝合线的有机碳含量、已生烃量和排烃量均高于基质,生烃潜力高于基质。缝合线作为烃源岩要优于基质。缝合线与基质的母质成熟度一致,它们的有机质丰度具有良好的继承性。缝合线的排烃条件好于基质,对碳酸盐岩烃类的生成、运移和聚集都具有一定意义。     

全岩显微组分定量统计及其在烃源岩评价中的应用

对全岩显微组分统计方法与应用进行了讨论,认为全岩样品粉碎至1mm粒度,用环氧树脂粘结,制成粉砖光片,在反射白光结合反射荧光下进行显微组分定量统计,点距和行距采用0.5mm,有交统计点数大于1000个,统计结果可比性好,提出的全岩有机质类型和丰度评价标准,经实例验证可靠,能有效地评价烃源岩的优劣,并首次定量划分出全岩有机质类型,与干酪根镜检分析方法相比,全岩显简组分定量统计方法具有明优越性,不仅能提供更丰富的信息,而且分析速度快,费用低,直观,因而是烃源岩有机岩石学研究的重要方法。     

基于岩石热解资料的烃源岩有机碳构成计算方法及应用

随着热演化程度的提高,烃源岩中有机碳的丰度和组成持续变化.为研究有机碳组成的变化规律,提出了"有机碳构成"概念,并建立了基于岩石热解参数计算烃源岩残余有效碳相对含量、残余无效碳相对含量、原始有效碳相对含量和原始无效碳相对含量的方法.该方法基于低成本的岩石热解分析,能够快速定量计算各类烃源岩的有机碳构成.将该方法应用于银...     

低熟烃源岩可溶有机质的荧光特性研究

运用显微荧光分析技术,对江汉盆地盐湖环境自然演化剖面中低熟烃源岩的可溶有机质及其芳烃,非烃馏分进行了详细的研究,讨论了影响可溶有机质荧光光谱的因素,研究表明,随反射率及可溶有机质缩合程度的增加,其荧光“红移”;在低成熟阶段,非烃馏分的荧光参数与镜质组反射率相关性最好,是较好的成熟度参数。     

黄骅坳陷歧南凹陷烃源岩评价

从歧南凹陷QN3井有机碳、饱和烃气相色谱分析等多种化验分析资料出发,对QN3井各层段地层暗色泥岩有机质进行系统评价.评价结果认为,歧南凹陷东一段属于非烃源岩,东二段以中等烃源岩为主,部分为好烃源岩,东三段、沙一段、沙二段和沙三段均属于好烃源岩,干酪根类型以I_2型为主,但浅层成熟度偏低,进入生油门限的深度在2 900～3 000m之间;埋深在3 400～3 500 m之间时开始大量生油,具备生成工业油气的条件.     

海相页岩烃源岩系中有机质的高温裂解生气潜力

海相页岩烃源层系具备晚期高温裂解生气的能力。以上扬子地区寒武系筇竹寺组、志留系龙马溪组及华北地区长城系—青白口系下马岭组为例,通过封闭系统与开放系统对海相泥页岩烃源岩的晚期生气潜力进行了研究,确定了海相泥页岩具备晚期高温裂解生气潜力,并运用晚期生气能力参数(LGP)和晚期生气类型比(LGT)两项参数对海相泥页岩烃源岩的高温裂解生气能力进行评价。烃源岩的热演化生烃过程是一个非常复杂的过程,在发生热裂解生烃的同时,也通过缩聚反应生成一定量的耐熔大分子——杂原子化合物(NSOs),在高温演化阶段杂原子化合物发生裂解并产生烃气。岩石热解实验显示,筇竹寺组与龙马溪组高演化阶段的烃源岩样品仍然有热解烃类产出,例如样品SP-1在Ro=2.42%以后仍然得到0.092mg/g(HC/TOC),表明了高演化程度下烃源岩仍具有生烃能力,但生烃产率较低。以LGP—LGT为标准评价了海相泥页岩晚期生气能力,所测海相泥页岩LGT1,说明具备晚期生成B型高温裂解气的能力;而LGP分布在0.51到0.55之间,说明具备中等高温裂解生气潜能。所测样品高温裂解平均生气潜力为2.6mg/g(HC/TOC),属于较低的天然气产率,折算下来约0.2m3/t(HC/岩石)。以我国蜀南地区志留系龙马溪组页岩气为例,实测含气量约3m3/t(HC/岩石),则高温裂解产气将占到6.7%。     

泥质烃源岩有机质保存研究

在泥质烃源岩中,存在多种有机质保存方式。除外部缺氧环境外,有机质通过降解缩聚、选择性保存、自然硫化以及黏土保护等得以稳定存在。不同保存机制的有机质,构成了干酪根中多样的有机质显微组分类型,并在生烃时间和生烃性能方面存在显著差异性,这可能是造成泥质烃源岩具有宽生烃区间的重要原因。对多种有机质保存机制进行深入认识,探讨不同保存机制与外部环境的关系,尤其是矿物与有机质的相互作用,可能是未来石油地质领域有机质保存研究中的重要问题。这对于深化油气成因理论研究,更科学地开展油气资源评价,探索油气勘探新领域,具有十分重要的意义。     

鄂尔多斯盆地延长组烃源岩有机显微组分特征

从有机岩石学角度出发,综合应用干酪根和全岩光片观察方法,在《透射光—荧光干酪根显微组分鉴定及类型划分方法》部颁行业标准的基础上,结合富氢组分随热演化程度光性变化明显的特点,将鄂尔多斯盆地三叠系延长组优质烃源岩显微组分划分为腐泥组、壳质组、镜质组、惰质组4种类型,其中,腐泥组作为最主要的组分表明湖生藻类是其主导生源类型。另外,烃源岩中腐泥型微粒状镜质体的普遍存在,一方面证实了当时沉积水体为还原环境,微生物降解强烈;另一方面也说明了优质烃源岩已进入大量生烃期,为本区有机质热演化阶段划分提供了佐证。