利用干酪根H/C比评价烃源岩热成熟度与生烃潜力

在近几年来,人们倾向于利用Rock-Eval热解法的氢指数来评价烃源岩,而忽略了用干酪根H/C比值评价烃源岩的优点。Rock-Eval热解法能快速、廉价、定量(mgHC/g岩石)地给出岩石中干酪根的热解数据。由于在数据分布上的普遍分散性,一般人们认为Rock-Eval热解法对烃源岩评价是一种筛选评价。描述了在烃源岩评价中应用H/C比值的优点,并确定了H/C比值与热成熟度、有机质转化率和排油量之间新的相关性。 热解干酪根的H/C比值与Ⅰ型、Ⅱ型干酪根的热转化率程度存在一定的相关性。定量计算的氢和碳损失与加水热解实验中的损失具有很好的一致性,表明干酪根H/C比值可作为干酪根端元热成熟度的一个好的指标。如果现在和原始H/C比值确定,那么这些数据同时也为评价有机质转化率提供了一种新的方法。现在H/C比值可通过微相有机质分析测试。对于生油源岩,Ⅰ型未熟干酪根的H/C比值为1.35～1.50,Ⅱ型H/C比值为1.20～1.35。 在加热水解实验中,油的排出量与H/C比值之间的相关性可为勘探工作者提供一种快速评价油的排出量的方法。依据加水热解实验、测试的H/C比值和计算的原始TOC(总有机碳)对Williston盆地(Bakken页岩)、Los Angeles盆地(Nodular页岩)和Illionis盆地(New Albany页岩)的成熟烃源岩进行了初步体积估算,其结果于已     

利用干酪根H/C比评价烃源岩热成熟度与生烃潜力

在近几年来,人们倾向于利用Rock-Eval热解法的氢指数来评价烃源岩,而忽略了用干酪根H/C比值评价烃源岩的优点.Rock-Eval热解法能快速、廉价、定量(mgHC/g岩石)地给出岩石中干酪根的热解数据.由于在数据分布上的普遍分散性,一般人们认为Rock-Eval热解法对烃源岩评价是一种筛选评价.描述了在烃源岩评价中应用H/C比值的优点,并确定了H/C比值与热成熟度、有机质转化率和排油量之间新的相关性.热解干酪根的H/C比值与Ⅰ型、Ⅱ型干酪根的热转化率程度存在一定的相关性.定量计算的氢和碳损失与加水热解实验中的损失具有很好的一致性,表明干酪根H/C比值可作为干酪根端元热成熟度的一个好的指标.如果现在和原始H/C比值确定,那么这些数据同时也为评价有机质转化率提供了一种新的方法.现在H/C比值可通过微相有机质分析测试.对于生油源岩,Ⅰ型未熟干酪根的H/C比值为1.35～1.50,Ⅱ型H/C比值为1.20～1.35.在加热水解实验中,油的排出量与H/C比值之间的相关性可为勘探工作者提供一种快速评价油的排出量的方法.依据加水热解实验、测试的H/C比值和计算的原始TOC(总有机碳)对Williston盆地(Bakken页岩)、Los Angeles盆地(Nodular页岩)和Illionis盆地(New Albany页岩)的成熟烃源岩进行了初步体积估算,其结果于已发表的该盆地油的评价值非常吻合.     

利用干酪根H/C比评价烃源岩热成熟度与生烃潜力

在近几年来,人们倾向于利用Rock-Eval热解法的氢指数来评价烃源岩,而忽略了用干酪根H/C比值评价烃源岩的优点。Rock-Eval热解法能快速、廉价、定量(mgHC/g岩石)地给出岩石中干酪根的热解数据。由于在数据分布上的普遍分散性,一般人们认为Rock-Eval热解法对烃源岩评价是一种筛选评价。描述了在烃源岩评价中应用H/C比值的优点,并确定了H/C比值与热成熟度、有机质转化率和排油量之间新的相关性。 热解干酪根的H/C比值与Ⅰ型、Ⅱ型干酪根的热转化率程度存在一定的相关性。定量计算的氢和碳损失与加水热解实验中的损失具有很好的一致性,表明干酪根H/C比值可作为干酪根端元热成熟度的一个好的指标。如果现在和原始H/C比值确定,那么这些数据同时也为评价有机质转化率提供了一种新的方法。现在H/C比值可通过微相有机质分析测试。对于生油源岩,Ⅰ型未熟干酪根的H/C比值为1.35～1.50,Ⅱ型H/C比值为1.20～1.35。 在加热水解实验中,油的排出量与H/C比值之间的相关性可为勘探工作者提供一种快速评价油的排出量的方法。依据加水热解实验、测试的H/C比值和计算的原始TOC(总有机碳)对Williston盆地(Ba...     

不同烃源岩实验评价方法的对比

在Rock-Eval热解法、H/C比及加水热模拟实验3种烃源岩生烃潜力评价方法对比的基础上,对塔里木盆地满加尔坳陷低成熟侏罗系煤岩进行了生烃评价。对比结果表明,H/C比值与加水热解实验法评价结果较接近,生烃量分别为9.62和9.72 mg/g,而Rock-Eval热解法得到的生烃潜力为32.75 mg/g,远高于其他两种评价结果。Rock-Eval热解法得到的是烃源岩的最大排烃量,而H/C比与加水热模拟实验法获得的是烃源岩的有效排烃量。因此,在对烃源岩的生烃评价中要根据实际需求选择不同的评价方法。      

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。      

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.     

江汉盆地潜江凹陷盐间云质页岩热压生排烃模拟实验研究

江汉盆地潜江凹陷盐间云质页岩具有形成规模页岩油资源的潜力。通过对潜江组未熟的云质页岩烃源岩样品开展热压生排烃模拟实验,定量分析了不同热成熟度烃源岩有机质的生烃产率,并探讨了盐间云质页岩的生排烃过程。此外,将由总排烃量计算获得的转化率作为热成熟度的标尺,分析了排出油和烃气组成随热成熟度的变化。研究结果显示,残留油和排出油之间存在明显的"前驱体-产物"关系,反映了有机质生油过程为"干酪根→沥青→原油"两步同时进行的转化过程。由总排烃量计算获得的转化率与EasyR_o之间服从较严格的玻尔兹曼分布,可用于描述生油窗内烃源岩的排烃行为。当转化率在0~25%之间时,排出油各族组分相对含量变化较小;而当转化率在25%~100%之间时,排出油沥青质组分的相对含量迅速减少而饱和烃和芳烃组分明显增加,说明干酪根裂解形成的沥青（即残留油）是排出油中烃类逐渐富集的主要物质来源;与此同时,形成更多的小分子烃类改善了烃类流体的流动性,排烃作用相应增强,导致排出油产率在该阶段快速增加。      

基于裂解色谱质谱技术的琼东南盆地渐新统源岩生烃潜力评价

琼东南盆地渐新统崖城组和陵水组发育泥岩、碳质泥岩和煤3类潜在油气源岩,但由于岩屑样品大多受到泥浆添加剂污染,利用经典的热解技术（Rock-Eval）和元素分析法都无法客观评价有机质的生烃特性。针对这种情况,采用干酪根裂解色谱质谱技术(PY-GC-MS)研究了琼东南盆地渐新统崖城组和陵水组烃源岩有机质的生烃特性。研究表明,该两套地层沉积有机质以Ⅱ偏Ⅲ型为主,生烃潜力属中-差水平。但相比之下,崖城组源岩生烃潜力普遍较好,而陵水组仅局部层位（主要是陵三段）可发育好的烃源岩。由于该区潜在烃源岩主要发育于滨海-沼泽和浅海环境,受区域性海侵影响大,相变快,因此,优质烃源岩不可能成片成带展布,其发育主要受控于沉积所处空间位置是否近岸和近岸区域生态系统是否具有高的生产率两个因素。这一研究结论与中海油研究中心对该两套烃源岩所作生烃潜力统计结果相一致。     

陆相页岩含油性的化学动力学定量评价方法

细粒岩石中含油性和烃类可动性评价是页岩油气勘探选区和目标评价的重要依据。实验室开放热解技术是常规烃源岩品质和油气资源量评价的主要手段。页岩油勘探开发重点为页岩储层中的可动资源,常规Rock-Eval热解法获得的主要参数不能直接用于页岩油气资源评价。通过常规热解法的改进和数据处理流程的优化,提出了一系列页岩含油性和可动性评价新方法,包括利用单一升温速率热解数据获取非均质页岩系统生烃化学动力学参数,利用热解数据判识和定量扣除富有机质页岩中运移烃,页岩总含油量的单步热解法及其与两步热解法的比较分析,以及利用常规热解曲线信息确定游离烃组分。将这些方法应用于济阳坳陷和潜江凹陷页岩含油性分析和运移烃识别等方面,大大地提高了页岩含油性定量评价结果的针对性,有利于准确圈定页岩油原地资源量和伴生的常规圈闭资源量。     

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。      

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。     

马朗凹陷芦草沟组烃源岩地化特征

对三塘湖盆地马朗凹陷芦草沟组烃源岩的研究表明:烃源岩中原生成因的矿物沥青基质优势分布,其中有机质可能主要来源于菌藻类物质生物降解;可溶有机质生物标志物组成表现出烃源岩有机质具有陆源高等植物与微生物（菌藻类）混合生源构成的基本特征,富氢组分含量丰富;烃源岩样品的宏观热解特征反映出烃源岩有机质大量成烃的门限温度较高、主生烃峰带窄的特性,类似Ⅰ型干酪根成烃规律;此外该套烃源岩有机质中还含有相当数量的原生类脂物,具有一定低熟生烃能力。     

鄂尔多斯盆地南部地区延长组烃源岩生烃动力学研究及模拟结果分析

通过岩石热解评价仪(Rock-Eval)模拟试验对鄂尔多斯盆地南部地区延长组烃源岩样品进行了生烃动力学研究。结果表明,烃源岩裂解温度区间与样品的有机质类型有关。用平行一级模型求取了动力学参数,频率因子介于7.1×1014～1.6×1019s-1之间,活化能在190～300kJ/mol的范围内。将所求得的动力学参数外推到地质时期的升温速率下,长4+5油层组烃源岩转化率最高,为99.16%,累计生烃量为31.21mg/g;长6油层组烃源岩的转化率可达73.54%,累计生烃量为56.50mg/g;长7油层组4个油页岩的转化率较低,分别为53.17%、84.62%、28.13%和30.95%,但其累计生烃量较高,分别为36.19、73.54、22.18和29.67mg/g;长7油层组2个暗色泥岩的转化率分别为93.88%和85.08%,累计生烃量分别为13.29、10.41mg/g;长8油层组烃源岩的转化率为85.70%,累计生烃量为6.92mg/g;长9油层组烃源岩的转化率为27.87%,累计生烃量仅为0.85mg/g。     

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。     

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。      

四川盆地二叠系烃源岩类型与生烃潜力

通过野外和岩心样品系统采集,对四川盆地二叠系烃源岩元素组成、Rock-Eval、碳同位素组成等地球化学参数分析,确立了二叠系烃源岩干酪根类型以Ⅱ型为主,局部存在Ⅰ型或Ⅲ型;利用烃源岩TOC和热解生烃参数探讨了其生烃潜力,泥岩有机碳含量一般高于灰岩,生烃潜力大。同时,对于高演化海相泥岩和灰岩生烃潜力进行了恢复,提出了高演化泥岩和灰岩生烃潜力的恢复对客观评价我国南方高演化碳酸盐岩具有一定必要性。四川盆地二叠系烃源岩热演化程度普遍高,已达到高-过成熟阶段;在早白垩世二叠系烃源岩进入生气高峰有利于后期天然气聚集成藏,为我国南方海相上组合天然气勘探提供了雄厚的物质基础。     

呼和湖凹陷中低煤阶煤系烃源岩地球化学特征及生烃潜力评价

通过有机地球化学和有机岩石学方法,结合热模拟试验,探讨了呼和湖凹陷煤系烃源岩的生烃潜力。研究结果表明:该区煤系烃源岩有机质丰度总体达到中等-好烃源岩标准;有机质类型以腐殖型为主,镜下显微组分以基质镜质体为主;大部分烃源岩处于中低煤阶,煤与煤系泥岩地球化学特征相似,生物标志化合物显示煤层主要来源于高等植物。分别应用高温-高压釜和Rock-Eval生油岩评价仪进行热模拟试验和开放体系生烃动力学研究,热模拟试验总产烃量与热解生烃潜量基本一致,而生烃过程反映了煤系源岩多阶段生烃的特点,表明该区煤系烃源岩具较大的生烃潜力。     

酒西盆地青西凹陷窟窿山构造下白垩统湖相烃源岩干酪根地球化学特征

酒西盆地青西凹陷沉积了一套以湖相泥岩和湖相碳酸盐岩为主的烃源岩层系。为了确定该湖相烃源岩有机质类型及其生烃潜力,对下自垩统下沟组和中沟组湖相烃源岩干酪根显微组分、元素和碳同位素组成进行了研究。分析结果表明,干酪根显微组分以镜质组和丝质组为主,壳质组和腐泥组含量普遍较低;干酪根具有相对较低的H／C原子比（0．57～1．29,大部分样品小于1．0）和较低的O／C原子比（O．05～O．14）;碳同位素组成偏重（-27．6‰～-20．9%）;各种参数均表明采自青南次凹窟窿山背斜构造的样品干酪根类型为对生油不利的Ⅲ型且热演化已经入成熟阶段。     

里奥穆尼盆地上白垩统海相烃源岩地球化学特征及生烃潜力

里奥穆尼盆地油气勘探目前处于低勘探程度,盆地主力烃源岩主要是Aptian-Albian阶富有机质泥页岩和泥灰岩。然而,新区新钻井揭示上白垩统发育厚层灰色-灰黑色泥页岩,却从未引起足够关注。经详细的地球化学研究表明,该套泥页岩具有中等有机质丰度（TOC值为0.6%～2.24%,平均为1.03%）,干酪根类型主要为Ⅱ型,其次是Ⅲ型,处于早成熟-成熟阶段;虽然显微组分证实存在明显的陆源有机质输入,然而干酪根类型却以Ⅱ₂型为主,这可能是由于河流远距离搬运来的陆源有机质与海洋原地有机质混合,在搬运和沉积过程中遭受较强烈微生物改造,并且在海洋底层缺氧水体中,分散在矿物基质中得以保存,既有明显的倾油性,又有倾气性。通过盆地模拟表明,上白垩统Turonian阶海相烃源岩在始新世进入生油窗,至今仍处于主生烃期,该套烃源岩可能在向西斜坡凹陷区已经生成油气并聚集成藏。因此,上白垩统海相泥页岩是一套具有一定生烃潜力的烃源岩,特别是厚度较大的Turonian阶泥页岩是里奥穆尼盆地不可忽视的海相烃源岩。     

三塘湖盆地石炭系烃源岩评价

三塘湖盆地石炭系烃源岩分布具有南厚北薄的特点,且以马朗凹陷和条湖凹陷的烃源岩厚度最大。烃源岩类型主要包括滨浅海相—海陆交互相的暗色泥岩、凝灰质泥岩和碳质泥岩。盆地内部石炭系烃源岩有机碳含量、生烃潜量及氯仿沥青A的含量均较丰富。干酪根稳定碳同位素值及岩石热解分析结果指示石炭系烃源岩有机质来源广泛,干酪根类型以Ⅱ型为主,也有少量Ⅰ型和Ⅲ型。大部分烃源岩样品实测镜质体反射率大于0.7%,对应的最大热解温度大于435℃,达到了有机质热演化的成熟至高成熟阶段。研究表明,三塘湖盆地石炭系烃源岩为一套好至极好的烃源岩,具有很高的生烃潜力。